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1、宁波理工工学院化工安全全工程期期末作业业题 目压压力容器器典型事事故案例例调查与与分析姓 名 杨云海海学 号33080051550744 分院(系系)生物物与化学学工程分分院专业班级级08 化学工工程与工工艺 22班指导教师师赵迎宪宪 完成日期期20122年1月 6 日压力容器器典型事事故案例例调查与与分析-姓名 ： 杨云云海 专业业班级： 化工工0822 学号号：3008055150074）摘要 ：压力容容器是工工业生产产、科学学研究及及人民生生活中广广泛使用用的一种种特种承承压设备备，具有有易燃、易爆、有毒等等特点。在在温度、压力及及腐蚀介介质的综综合作用用下，极极易导致致设备失失效破坏坏
2、，造成成事故的的发生。因因此，为为保障设设备安全全运行，必必须对压压力容器器进行定定期检验验。本文文就针对对一次由由压力容容器损坏坏引起的的重大事事故为分分析对象象介绍了了在使用用压力容容器的应应注意事事项及如如何防止止此类事事故发生生的办法法。Absttracct:TThe preessuure vesssell iss inndusstriial prooducctioon, sciienttifiic rreseearcch aand widdelyy ussed in peooplees livves in a sspecciall prresssuree eqquippmennt,
3、flaammaablee, eexpllosiive, tooxicc annd ootheer ffeatturees. In temmperratuure, prresssuree annd tthe commbinned efffectt off coorroosivve mmediia, cann eaasilly lleadd too daamagge tto eequiipmeent faiilurre ccaussed thee accciddentt. TTherrefoore, too prroteect thee saafe opeerattionn off eqquipp
4、mennt, musst ccarrry oout perrioddic insspecctioon oof ppresssurre vvessselss. IIn tthiss paaperr, ffor a ppresssurre vvesssel dammagee caauseed bby aa maajorr accciddentt foor tthe anaalyssis of objjectts ddesccribbed in thee usse oof ppresssurre vvessselss prrecaautiionss too prreveent succh aacci
5、idennts andd hoow tto aapprroacch.关键词： 压力力容器 典典型事故故 安安全使用用 注注意事项项 防范Keywwordds: preessuure vesssellTyppicaal aacciidenntSaafe usee Notte Aggainnst1、 压力容器器安全基基础知识识概述主要内容容 ：一、 压压力容器器界定与与分类。压力容器器是一种种承压设设备。承承压设备备是指涉涉及生命命安全、危险性性较大的的锅炉、压力容容器（含含气瓶）、压力管管道等承承压类特特种设备备和安全全附件。压力容器的形式很多，按不同的需要可以进行不同的分类。例如在容器的设计中
6、，按壁厚大有薄壁和厚壁容器之分；按承压方式分内压和外压（真空）容器；按压力大小分为中压、低压、高压、超高压容器；按工作温度分高温、常温和低温容器；在容器的制造中，又按材料分文钢制、铸铁、有色金属盒非金属容器；按制造方法分为铆接、焊接、锻造和铸造容器等。二、 压力容容器破坏坏的主要要形式、原因及及特征 1过度度的塑性性变形 当压压力载荷荷大大超超过设计计数值时时，容的的器壁变变薄，最最后达到到不稳定定点，即即当压力力稍许增增加时，容容器就会会因过度度塑性变变形而发发生破裂裂。当容容器发生生过度塑塑性变形形破裂时时，断口口为撕断断状态，容容器破坏坏时不产产生碎片片或者仅仅有少量量碎块，爆爆破口的的
7、大小视视容器爆爆破的膨膨胀能量量而定。 2过度的弹性变形 弹性变形是固体在外力的作用下表现出的一种行为，当外力撤出后，物体能够恢复原来形状的能力称为弹性性质，而具有这种可逆性的变形就叫做弹性变形，过度的弹性变形可能使容器呈现不稳定状态，甚至达到失稳程度。 3大应变疲劳 压力容器在交变应力的作用下，位于容器的某些局部区域（如开孔接管周围、局部结构不连续处等）受力最大的金属晶粒将会产生滑移并逐渐发展成为微小裂纹，且裂纹两端不断扩展，最终导致容器的疲劳破坏。疲劳首先出现在上述高应力的局部区域，即出现在这些高应力引起的大应变的地方，这种破坏就称大应变疲劳。压力容器的疲劳破坏一般具有以下特征：（1）容器
8、没有明显的变形；（2）破裂的断口存在两个区域：疲劳裂纹产生至扩展区和最后断裂区；（3）容器常因开裂泄漏而失效；（4）疲劳破坏总是在容器经过反复的加载和卸载以后发生。 4腐蚀疲劳 腐蚀疲劳是金属材料在腐蚀和应力的共同作用下引起的一种破坏形式。在材料的腐蚀疲劳中，一方面由于腐蚀使金属表面局部损坏并促使疲劳裂纹的产生和发展；另一方面，交变的拉伸应力破坏金属表面的保护膜并促使表面腐蚀的产生。在交变应力的作用下，被破坏的保护膜无法再次形成，沉积在腐蚀坑中的腐蚀产物又阻止氧的扩散使保护膜难以恢复，所以腐蚀坑的底部始终处在活性状态之下而构成了腐蚀电池的阳极，就这样在腐蚀与交变应力的联合作用下，裂纹不断发展直
9、至金属最后断裂。 5应力腐蚀 应力腐蚀是金属腐蚀介质和拉伸应力的共同作用下而产生的一种破坏形式。金属发生应力腐蚀时，腐蚀和应力这两个因素是相互促进的。一方面，腐蚀使金属的有效截面积减小和表面形成缺口，产生应力集中；另一方面，应力的存在加速了腐蚀的进展，使表面的腐蚀缺口向深处扩展，最后导致断裂。 6脆性破裂 工程上把没有明显塑性变形的断裂统称为脆性破裂，而压力容器的脆性破裂是指由塑性材料制成的压力容器，破裂时呈脆性破裂特征。压力容器发生脆性断裂的特征是：（1）容器器壁没有明显的伸长变形，容器的厚度一般没有改变。（2）断口呈金属光泽的结晶状，裂口齐平与主应力方向垂直。（3）脆性破裂的容器常呈碎块状
10、，且常有碎片飞出。（4）破裂事故多数在温度较低的情况下发生。（5）脆性断裂更容易在高强度钢制的压力容器和用中、低强度制造的厚壁容器上发生。 7氢腐蚀破坏 在高温高压下，吸附在钢表面的氢分子部分分解为氢原子或离子而固溶于钢表面层并向钢内扩散，它以氢脆和氢腐蚀两种方式影响着钢的性能。氢脆是由于氢扩散并溶解于金属晶格中，使钢在缓慢变形时产生脆性现象，此时钢的塑性显著降低。氢腐蚀是指氢原子或离子扩散进入钢中，将结合成氢分子，并部分地与微孔壁上的碳或碳化物及非金属夹杂物产生化学反应，这些不易溶解的气体生成物聚积在晶界原有的微隙内，形成局部高压，造成应力集中，使晶界变宽，发展成微裂纹，降低了钢的机械性能。
11、三、 压力容容器事故故分析的的方法、内容和和步骤1、压力力容器是是一类容容易发生生事故的的特种设设备，一一旦发生生事故，将将造成停停工停产产，严重重时发生生破裂爆爆炸、机机毁人亡亡等。压力容器器发生的的事故具具有复杂杂性和交交互性，究究其原因因往往带带有综合合性质，压压力容器器的事故故分析仅仅依靠简简单的调调查分析析有时不不能得出出正确的的结论，判判断出其其真实的的发生原原因。除除了现场场的事故故情况和和过程的的调查外外，要真真正找出出事故发发生的原原因，主主要是技技术上的的检验与与鉴定工工作，包包括对事事故容器器的爆炸炸能量与与现场破破坏能量量的估算算；事故故容器的的设计、制造、使用和和管理
12、文文件档案案的技术术鉴定；制造压压力容器器材料的的理化性性能；容容器破裂裂处断口口检验；容器材材料的制制造工艺艺性验证证。必要要时甚至至模拟容容器的破破坏性试试验等。在事故调调查和技技术检验验的基础础上，进进行事故故的综合合诊断与与分析，即即判断事事故的爆爆炸性质质、鉴别别事故的的破坏类类型、确确定事故故发生的的原因，提提出预防防措施和和处理意意见等2、 压力容器器典型事事故案例例分析一 、事事故概况况 20044年4月月15日日21：00，重重庆天原原化工总总厂氯氢氢分厂11号氯冷冷凝器列列管腐蚀蚀穿孔，造造成含铵铵盐水泄泄漏到液液氯系统统，天生生大量易易燃的三三氯化氮氮。4月月16日日凌晨
13、发发生排污污罐爆炸炸，1：33全全厂停车车；2：15左左右，排排完盐水水4h后后的1号号盐水泵泵在停止止状态下下发生粉粉碎性爆爆炸。116日117：557，在在抢险过过程中，忽忽然听到到连续22声爆响响，经查查是5号号、6号号液氯储储罐内的的三氯化化氮发生生了爆炸炸。爆炸炸使5号号、6号号液氯储储罐罐体体破裂解解体，并并将地面面炸出11个长99m、宽宽4m、深深2m的坑坑。以坑坑为中心心半径2200mm范围内内的地面面与建筑筑物上散散落着大大量爆炸炸碎片。此此次事故故造成99人死亡亡，3人人受伤，115万名名群众疏疏散，直直接经济济损失2277万万元。二 、事事故分析析 经调查查分析确确认，爆
14、爆炸直接接因素的的关系链链是：氯氯冷凝器器列管腐腐蚀穿孔孔盐水泄泄漏进进进液氯系系统氯气与与盐水中中的铵反反应天生生三氯化化氮三氯化化氮富集集达到爆爆炸浓度度启动事事故氯处处理装置置因震动动引爆三三氯化氮氮。1. 直直接原因因（1）设设备腐蚀蚀穿孔导导致盐水水泄漏，是是造成三三氯化氮氮形成和和富集的的原因。根根据技术术鉴定和和专家分分析，造造成氯气气泄漏和和和含铵铵盐水流流失是11号氯冷冷凝器列列管腐蚀蚀穿孔。列列管腐蚀蚀穿孔的的主要原原因是：氯气、液氯、氯化钙钙冷却盐盐水对氯氯气冷凝凝器存在在的腐蚀蚀作用；列管内内氯气中中的水分分对碳钢钢的腐蚀蚀；列管外外盐水中中由于离离子电位位差对管管材产
15、生生电化学学腐蚀和和点腐蚀蚀；列管和和管板焊焊接处的的应力腐腐蚀；使用时时间较长长，并未未进行耐耐压实验验，对腐腐蚀现象象未能在在腐蚀和和穿孔前前及时发发现。（2）三三氯化氮氮富集达达到爆炸炸浓度和和启动事事故氯处处理装置置造成振振动引起起三氯化化氮爆炸炸。调查查证实，厂厂方现场场处理职职员未经经指挥部部同意，为为加快氯氯气处理理速度，在在对三氯氯化氮富富集爆炸炸危险性性熟悉不不足情况况下，急急于求成成，判定定失误，凭凭借以前前操纵处处理经验验，自行行启动了了事故氯氯处理装装置，对对4号、5号、6号液液氯储罐罐（计量量槽）及及1号、2号、3号汽汽化器进进行抽吸吸处理。在在抽吸过过程中，事事故氯处处理装置置水封处处的三氯氯化氮与与空气接接触并振振动，首首先发生生爆炸，爆爆炸形成成的巨大大能量通通过管道道传递到到液氯储储罐
