火炬管线塌落原因分析及改进措施

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某公司2008年2月25日18：10西大门处管径52英寸、壁厚12 mm、约150 m的火炬总管从6 m高的钢结构管廊上塌落，落地管道离地30～40 cm，原先安装的U型膨胀弯大部分已扭曲变形，与管线连接的下部排水分离罐已被拉倒，火炬管线与火炬水封槽连接的大法兰之间错开缝隙，火炬架地脚螺栓发生轻微位移。由于当时发生在晚6：00点左右，过路人员稀少，没有造成人员伤害。事故发生后，公司立即紧急停车并采取了一些安全措施。通过分析认为火炬总管塌落原因如下。
1.存在设计缺陷。事故发生后，经设计院确认，在设计管廊支架时，缺少部分加固斜支撑，当放空负荷加大、管道振动时，钢结构水平受力不均，由于没有斜支撑，整体管道的荷载与支撑架不匹配，载荷发生变化后，管道平衡力被破坏；另外，管道外边缘离水平支撑点较近，当放空负荷有较大波动时，极易发生位移引起滑落。
2.气化炉带水严重，未严格执行工艺指标。气化炉若长时间执行大量带水操作，先是造成分离罐液位满液，然后火炬管线内积水逐渐增多，在排水不及时的情况下，管线本身及管线支撑点承载较大的负荷，管线在受到施加外力时，很容易引起塌落。由于该项目刚投产，生产系统不稳定，开、停车频繁，操作工缺乏丰富的实践操作经验，对气化炉带水的危害性认识不足，存在控制指标盲目、随意性大、严重偏离工艺指标的操作。
3.现场巡检质量差。按照生产操作法规定，在气化炉投料前，必须确认火炬沿途分离罐及火炬水封槽液位是否正常，而在实际开、停车过程中，均没有进行严格的确认，致使分离罐液位越积越高；在火炬大量放空时，大量的合成气在管道运行过程中会携带大量的冷凝水一起放空；因火炬沿途安装了不少水平U型膨胀弯，合成气受到的摩擦阻力更大，对管道形成更大的轴向和径向冲击力，管道发生位移偏离，超出设计正常范围，从而造成管道塌落。
4.安装质量差，监理单位跟踪质量不及时。施工单位在管道支架安装、焊接、施工过程中，质量控制管理不严，造成个别部位存在焊接质量问题；监理单位未按“三查四定”要求督导施工单位限期进行整改，对工程质量监理不到位，把关不严，在火炬管线安装完成后，没有对火炬管线的施工质量进行严格检查、验收。在存在安全质量的情况下允许业主使用，埋下了事故隐患。
      5.车间管理薄弱、工艺管理不到位。本次事故发生前，火炬管道曾在2月12日下午4：00和2月25日上午11：40发生过振动、巨响和火炬喷水、冒黑烟等现象，但车间管理人员及操作工未引起重视，未采取积极措施处理；投料开车前，未安排操作工对分离罐进行彻底排水，造成管线内积水越来越多；生产车间在存在较大安全隐患的情况下仓促盲目开车。
       针对以上原因分析，对火炬管线彻底排查，制定了以下改进和防范措施。
1.变更设计，严把设计关。设计单位及时提出设计整改方案，对气液分离器的规格、型号进行重新测算，对支撑采取加固方案；在火炬沿途管线上又增加了2个较大的气液分离器；分离器排水疏水管道由原来DN80改为DN150, 增加气液分离器及时疏水的能力；增设排水自动联锁和水量监测系统，在火炬界区内的重要位置安装监控系统，便于监测分离器液位。
2.加强操作工的培训学习，严格控制工艺指标及现场巡检。在新建项目投料试车初期，要求操作经验欠缺的操作工认真学习，提高业务技能和操作水平，严格按照生产操作法操作。
    加强对火炬沿途管线分离罐及管道位移情况的巡检，液位高时及时排水，现场确认液位正常时方可投料开车，严禁处理不正常就开车。
3.加强车间工艺管理，建立严格考核奖惩机制，严把施工质量关和验收质量关。
    通过采取以上改造措施后，经过后期的生产系统开车，火炬管线运行效果良好，没再出现任何故障。