壓力容器事故的原因,一般來說往往是多方面的,因此,必須認真檢查現(xiàn)場,細仔調(diào)查事故的經(jīng)過和設(shè)備情況,認真進行技術(shù)檢驗和鑒定,作出綜合分析,確定事故原因。
1.事故現(xiàn)場檢查
(1)容器本體的破裂情況檢查容器本體的破裂情況是事故現(xiàn)場檢查最主要的內(nèi)容。
(2)安全裝置的完好情況容器發(fā)生事故后,在初步檢查安全閥、壓力表、溫度測量儀表后,再拆卸下來進行詳細檢查,以確定是否超壓或超溫運行。
對壓力表的檢查;對安全閥的檢查;對溫度測量儀表的檢查;若有減壓閥進行減壓閥檢查;裝置爆破片檢查。
(3)現(xiàn)場破壞及人員傷亡情況
2.事故過程的調(diào)查
(1)事故發(fā)生前的運行情況
(2)事故發(fā)生經(jīng)過
3.對容器設(shè)計、制造情況的調(diào)查
4.技術(shù)檢驗和鑒定工作
1)容器鋼材的分析
?、倩瘜W(xué)成分檢查
?、跈C械性能測定
③金相檢查
?、芄に囆阅茉囼?br />
2)容器斷口分析
①斷口的搜集及其保護、保存
?、跀嗫诤暧^分析金屬的拉伸斷口,一般有三個區(qū)域組成,即:纖維區(qū)、放射區(qū)和剪切唇。據(jù)觀察這三個區(qū)域在整個斷口所占有的斷面積,大體上可確定其斷裂類型。
?、蹟嗫诘奈⒂^分析
3)事故分析中的計算
在事故分析中往往要進行強度計算和液化氣體過量充裝可能性的計算等工作等。
5.綜合分析
1)爆炸事故性質(zhì)及過程的判斷
?、偃萜髟诠ぷ鲏毫ο缕屏鸭慈萜髟诠ぷ鲏毫ο碌膽?yīng)力超過了材料的屈服極限、強度極限或工作應(yīng)力低于屈服極限兩種情況,后者稱為低應(yīng)力破環(huán)。
②容器超壓發(fā)生破裂容器超壓爆炸往往是指容器內(nèi)的壓力或夾套壓力較多的超過工作壓力而發(fā)生的物理性爆炸。
?、廴萜鲀?nèi)化學(xué)反應(yīng)爆炸容器內(nèi)化學(xué)反應(yīng)爆炸是指發(fā)生不正常的化學(xué)反應(yīng),使氣體體積增加或溫度劇烈增高致使壓力急劇升高導(dǎo)致的容器破裂。
?、苋萜髌屏押蟮亩慰臻g爆炸容器破裂后的二次空間爆炸,是指盛裝易燃介質(zhì)的容器在其破裂后,器內(nèi)逸出的易燃介質(zhì)與空氣混合后,在爆炸極限范圍內(nèi)又發(fā)生的第二次爆炸。
2)破裂型式的鑒別及其事故預(yù)防
?、夙g性破裂a.破裂容器發(fā)生明顯變形;b.斷口呈暗灰色纖維狀;C.容器一般不是碎裂;d.容器實際爆破壓力接近計算爆破壓力。要防止壓力容器發(fā)生韌性破裂事故,關(guān)鍵在于保證容器在任何情況下受壓元件的應(yīng)力要低于器壁材料的屈服極限。
?、诖嘈云屏補.容器沒有明顯的伸長變形;b.裂口齊平、斷口呈金屬光澤的結(jié)晶狀;c.容器常破裂成碎塊;d.破壞時的實際應(yīng)力較低;e.破壞多數(shù)在溫度較低的情況下發(fā)生。
大量的壓力容器脆性破裂事故的分析可以看出,造成脆斷的主要因素是材料的韌性低。容器物件中焊縫殘佘應(yīng)力和工作應(yīng)力的疊加,使實際應(yīng)力超過材料的屈服極限;按斷裂力學(xué)觀點,在較大殘余應(yīng)力條件下,裂紋附近的應(yīng)力強度因子大于材料的斷裂韌性時,將導(dǎo)致容器的脆性破裂。因此,容器制造過程中,如冷加工變形、組裝過程中,尤其是焊接中應(yīng)盡力減少殘佘應(yīng)力和消除殘余應(yīng)力的熱處理,都是防止脆性斷裂的重要措施。這里要說明的是,必須加強對容器制造過程中的檢驗,應(yīng)按規(guī)定的探傷標準進行,探傷過程中應(yīng)有足夠的靈敏度,以發(fā)現(xiàn)和消除裂紋缺陷,防止先天不足;容器投產(chǎn)后,要加強定期檢驗工作,及時發(fā)現(xiàn)裂紋,防止裂紋擴展后的脆性斷裂。
?、燮谄屏咽窃诜磸?fù)的交變載荷的作用下出現(xiàn)的金屬疲勞破壞。一類是通常所說的疲勞,它是在應(yīng)力較低,交變顏率較高的情況下發(fā)生的;另一類是低周疲勞,它是在應(yīng)力較高(一般接近或高于材料的屈服極限)而應(yīng)力交變頻率較低(如102~105次之間)的情況下發(fā)生。
容器疲勞破裂的特征有:a.沒有明顯的塑性變形;b.破裂斷口存在兩個區(qū)域;c.容器常因開裂泄漏失效;d.疲勞裂紋的產(chǎn)生比脆性斷裂要慢的多。
④腐蝕破裂:壓力容器腐蝕破裂形式有均勻腐蝕和點腐蝕、應(yīng)力腐蝕和疲勞腐蝕等。其中最危險的是應(yīng)力腐蝕破裂。
應(yīng)力腐蝕的破裂是由于腐蝕介質(zhì)和拉伸應(yīng)力及其造成應(yīng)力腐蝕環(huán)境,導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕裂紋及其擴展破裂。應(yīng)力腐蝕裂紋可以是沿晶界分布的,也可是穿晶分布的,或兼有沿晶界開裂,穿晶開裂兩種特征的混合型裂紋。應(yīng)力腐蝕破裂的容器應(yīng)力往往低于材料強度極限下發(fā)生。應(yīng)力腐蝕的斷裂面一般是與主應(yīng)力相垂直。
常見的應(yīng)力腐蝕形式及其特征有:a.鋼制容器的氫脆;b.鋼制容器的堿脆;c.氯離子引起的奧氏體不繡鋼制容器的應(yīng)力腐蝕斷裂;d.疲勞腐蝕。
?、萑渥兤屏言诟邷叵鹿ぷ鞯膲毫θ萜?,若金屬發(fā)生蠕變,在應(yīng)力的作用下,嚴重時導(dǎo)致蠕變破裂。
壓力容器的蠕變破裂原因:錯用碳鋼來代替抗蠕變性能好的合金鋼,某些鋼材長期在高溫作用下發(fā)生金相組織變化,如晶粒長大、再結(jié)晶、碳化物和氮化物以及合金組成的沉淀,鋼的石墨化等;結(jié)構(gòu)不合理,使容器的部分區(qū)域產(chǎn)生過熱;操作不正常,維護不當,致使容器局部過熱等。
6.上報和處理事故的一般要求
1)容器發(fā)生爆炸或重大事故造成人員傷亡時,單位領(lǐng)導(dǎo)要參加事故調(diào)查,按《鍋爐壓力容器事故報告辦法》及“三不放過”的原則,應(yīng)立即(用電報和電話等方式)上報企業(yè)主管部門,將事故情況、原因及改進措施書面報告當?shù)貏趧硬块T,對一般事故則應(yīng)組織有關(guān)人員進行分析,采取適當?shù)母倪M措施。
2)填報事故原因時按以下原則分類:
?、僭O(shè)計制造類事故;
?、谑褂霉芾眍愂鹿?;
③安全附件不全、不靈造成的事故;
?、馨惭b、改造、檢修質(zhì)量不好以及其他方面引起的事故。
3)凡發(fā)生爆炸事故或重大事故的單位,在事故調(diào)查處理結(jié)案后一周之內(nèi),向地(州)、市勞動管理部門報送《鍋爐壓力容器事故報告書》一式四份,同時應(yīng)附事故照片。
4)凡涉及追究行政、經(jīng)濟、或刑事責任的事故,還應(yīng)將事故報告書分別報送有關(guān)部門。
5)從事故發(fā)生之日算起,一個月之內(nèi)應(yīng)調(diào)查處理結(jié)案。由于情況特殊,在一個月之內(nèi)不能結(jié)案的,由發(fā)生事故的單位向當?shù)貏趧硬块T申述延報原因。