从“1·15”事故反思防控材质变更风险

　　《盘锦浩业化工有限公司“1·15”重大爆炸着火事故调查报告》近日发布。从事故的根本原因来看，是项目建设期间，在施工单位建议下，建设单位未经设计变更擅自决定将事故管道用20#钢代替316不锈钢，而监理、竣工验收及监督检验等过程均未发现事故管道材质与设计不符问题，降低了管道耐介质腐蚀性能。

　　发生事故的管道流经介质为经酸洗、碱洗后的反应流出物，具有酸、碱腐蚀性。316不锈钢因其成分中添加了Mo元素，具有较强的抗腐蚀性，可在苛酷的条件下使用；而20#钢不怕强硫酸怕稀硫酸，对于盐酸、硝酸、磷酸等都不具备抗腐性能，且长期在碱液浸泡情况下会发生碱脆裂。

　　事故的发生再次提醒，生产装置材质变更存在极高风险，尤其是酸碱环境下的压力管道材质变更。历史上因设备、管道材质变更所引发的设备失效事故时有发生。笔者分析几起典型事故的原因发现，虽然有些材质选用对于企业来说不存在变更，但从整个行业来看却是变更了材质，增加了风险。

　　盘锦浩业化工“1·15”事故后，应急管理部发布了《危险化学品企业装置设备带“病”运行安全专项整治工作方案》，将“设备、阀门、管线未按照设计选型和选用材质，且未履行变更手续仍维持运行”列为带“病”运行情景之一。笔者认为，随意变更设备材质，已不是个别事故企业的偶然现象，尤其是尾气处理系统的改造将碳钢管线改为塑料管线的不规范变更更加普遍，引发的设备失效事故每年皆有发生。

　　因此，为了有效防控随意变更设备、阀门、管线材质，更好地防控带“病”运行，笔者认为，如果企业不得已开展设备、阀门、管线的设计选型和选用材质变更，建议至少要履行好以下变更手续，并做好设备完好性管理。

　　一是正确识别材质变更范围。按照《化工过程安全管理导则》(AQ/T 3034-2022)给出的定义，变更是指企业内任何与化工过程相关的改造、停用、拆除或非同类替换的改变，以及对经过评审的管理方式和人员情况等进行的调整。也就是说，材质的任何变化都应纳入变更的范畴，包括材质制造、加工、热处理的变化，设备的结构、型式等变化。

　　一般来说，企业比较容易识别的材质变更，可能是从不锈钢变更为碳钢、从碳钢变更为非金属材料。但如果从耐低温钢变更为普通钢碳、从耐氢钢变更为普通钢碳，或者是从增强聚丙烯变更为聚丙烯等，这类变更由于从现场很难识别，也不一定会引起企业的重视。

　　另外，不同的材料供应商或设备供应商对材料的冶炼、加工，设备的制造、热处理方式不同，会引起材质的组分、杂质、晶相等不同，对材质的机械、耐腐蚀等性能影响较大，也应纳入变更。而设备的结构、型式等变更，也会带来不可预知的风险。还有相对应的设备和管道所涉及的介质、工艺条件的变更，对材质的影响也是巨大的。

　　总的来说，材质变更的范围没有绝对的定义，企业应该关注的是变更后是否可能带来潜在的风险。

　　二是重视评估材质变更的风险。要认真分析和识别设备、阀门、管线设计选型和选用材质变更所带来的风险，尤其是涉及腐蚀性介质(如硫化氢、氯化氢、硫酸、氟化氢等)的压力管道、涉有高毒剧毒介质(如氯气、氟气等)的设备管道、涉及易燃易爆介质的设备管道、涉及含氯离子的环境下的设备管道等材质的变更，必须充分进行风险评估。要评估材质变更后，可能带来不能满足原设计功能要求的风险，不能承受系统压力、温度的风险，不能满足工艺运行的风险，不能满足介质腐蚀、磨损的风险，不能满足防火、防爆、防静电的风险等。尤其是对于管道的弯头、法兰、变径等特殊的部位，要充分评估因冲刷造成的局部减薄、腐蚀加剧等风险。

　　三是要评估材质变更的适用性。对于材质的变更不能一味地考虑投资成本，以低廉价格材质代替性能好的高价格材质。但实际上，除了特殊情况外，很多企业在材质变更时更多的是考虑投资成本这个因素。但在某些特定环境下，材质的选用也不能只考虑高价材质，不锈钢、钛材是公认的耐强腐蚀的材料，但并不是所有环境下都能使用，如果变更中不适当的选用也会造成风险。

　　四是基于设备设施安全生产信息研判变更的风险。设备设施安全生产信息是设备、管道与阀门等所有设备设施变更的基础，包括材料的冶炼、加工、热处理等信息，材料的机械性能、腐蚀性能等相关信息，设备的设计、结构、型式等信息，设备的制造、安装等信息，设备的所有安全附件等信息，设备使用中的维护、保养、检测、检验和测试等信息，材料供应商或设备供应商等信息，以及材料应用场所下所涉及工艺条件、各类化学品、操作指标等相关信息。总之，与之相关的信息、技术资料，包括图纸、试验记录、检维修记录、缺陷及处理记录、运行规程、技术与安全状况分析等。图纸又包括设备装配图、备品备件图、电气及管路系统图、仪表控制图等，都是需要保存的重要设备设施安全生产信息。企业要建立完整的设备、管道与阀门等设备设施安全生产信息档案，基于设备设施安全生产信息研判材质更换或变更设计时，可能引发的风险。

　　五是加强设备完好性管理。设备完好性管理包括设备设计、采购、制造、安装质量控制、运行维护、检验和测试、预防性维护、缺陷管理、泄漏管理等全生命周期的管理。

　　设计单位要做好本质安全设计，根据风险评估结果合理选择设备和管道的材质、设备规格,关键设备应留有足够的安全裕量，为装置长周期运行提供基础保障。

　　企业应明确采购和验收标准，选择合格的供应商，对于关键设备或有特殊质量要求的设备，应派代表现场监督制造质量；设备入库验收时，应确保其符合采购计划和设计要求；特殊设备材料入库后，储存条件应满足要求。应依据设计标准和制造商提供的安装指南正确安装设备，并进行初始检查、检验和测试，形成报告并保存。设备安装、检查、检验和测试过程及人员资质应符合法律法规要求。