承压设备事故及处理课件

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1、2024/7/29承压设备事故与处理1第第8章章 承压设备事故与处理承压设备事故与处理第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理2前言u承压设备数量承压设备数量 截截截截止止止止20052005年年年年底底底底，我我我我国国国国有有有有在在在在用用用用锅锅锅锅炉炉炉炉55.3855.38万万万万台台台台、压压压压力力力力容容容容器器器器152.30152.30万台、气瓶万台、气瓶万台、气瓶万台、气瓶1.301.30亿只、压力管道亿只、压力管道亿只、压力管道亿只、压力管道22.5022.50万千米。万千米。万千米。万千米。u事故与损失事故与损失 20052005年年年年全全全全

2、年年年年共共共共发发发发生生生生特特特特种种种种设设设设备备备备（包包包包括括括括电电电电梯梯梯梯、载载载载人人人人索索索索道道道道、大大大大型型型型游游游游乐乐乐乐设设设设施施施施等等等等在在在在内内内内）严严严严重重重重以以以以上上上上事事事事故故故故274274起起起起，其其其其中中中中，特特特特大大大大事事事事故故故故1 1起起起起，重重重重大大大大事事事事故故故故1818起起起起，严严严严重重重重事事事事故故故故255255起起起起，死死死死亡亡亡亡301301人人人人，受受受受伤伤伤伤293293人人人人，直直直直接接接接经经经经济济济济损损损损失失失失6964.696964.69

3、万万万万元元元元。年年年年万万万万台台台台设设设设备备备备事事事事故故故故起起起起数数数数为为为为0.870.87，万万万万台台台台设设设设备备备备死死死死亡亡亡亡人人人人数数数数为为为为0.970.97与与与与20042004年年年年相相相相比比比比，特特特特种种种种设设设设备备备备事事事事故故故故总总总总起起起起数数数数减减减减少少少少7%7%，死死死死亡亡亡亡人人人人数数数数增增增增加加加加1%1%，受受受受伤伤伤伤人人人人数数数数减减减减少少少少31%31%，直直直直接接接接经经经经济济济济损损损损失失失失增增增增加加加加53%53%，在在在在设设设设备备备备总总总总量量量量快快快快速

4、速速速增增增增长长长长的的的的情情情情况况况况下下下下，万万万万台台台台设设设设备备备备事事事事故故故故起起起起数数数数继继继继续续续续保持下降趋势。保持下降趋势。保持下降趋势。保持下降趋势。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理3前言续uu事故原因事故原因事故原因事故原因 按按按按事事事事故故故故发发发发生生生生的的的的原原原原因因因因分分分分析析析析，20052005年年年年274274起起起起特特特特种种种种设设设设备备备备事事事事故故故故中中中中，使使使使用用用用不不不不当当当当及及及及违违违违章章章章操操操操作作作作占占占占44%44%，设设设设备备备备本本本本

5、身身身身质质质质量量量量问问问问题题题题占占占占20%20%，超超超超期期期期未未未未检检检检或或或或者者者者未未未未按按按按规规规规定定定定检检检检验验验验占占占占16%16%，安安安安全全全全附附附附件件件件及及及及安安安安全全全全装装装装 置置置置 损损损损 坏坏坏坏 失失失失 效效效效 占占占占10%10%，气气气气瓶瓶瓶瓶混混混混装装装装占占占占6%6%，尚尚尚尚未未未未调调调调查查查查结结结结案案案案或其它原因的占或其它原因的占或其它原因的占或其它原因的占4%4%。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理48.1承压设备的破坏形式分类压力压力压力压力 温度温度温

6、度温度介质介质介质介质环境环境环境环境变形变形变形变形疲劳疲劳疲劳疲劳腐蚀腐蚀腐蚀腐蚀磨损磨损磨损磨损蠕变蠕变蠕变蠕变失稳失稳失稳失稳破裂破裂破裂破裂爆炸爆炸爆炸爆炸坍塌坍塌坍塌坍塌第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理5断裂的分类断裂断裂塑性变形大小塑性变形大小塑性变形大小塑性变形大小韧性断裂韧性断裂韧性断裂韧性断裂脆性断裂脆性断裂脆性断裂脆性断裂裂纹扩展途径裂纹扩展途径裂纹扩展途径裂纹扩展途径沿晶断裂沿晶断裂沿晶断裂沿晶断裂穿晶断裂穿晶断裂穿晶断裂穿晶断裂受力状态受力状态受力状态受力状态静载断裂静载断裂静载断裂静载断裂冲击断裂冲击断裂冲击断裂冲击断裂疲劳断裂疲劳断裂疲

7、劳断裂疲劳断裂工作条件工作条件工作条件工作条件冷脆断裂冷脆断裂冷脆断裂冷脆断裂高温蠕变断裂高温蠕变断裂高温蠕变断裂高温蠕变断裂应力腐蚀断裂应力腐蚀断裂应力腐蚀断裂应力腐蚀断裂氢脆和氢腐蚀断裂氢脆和氢腐蚀断裂氢脆和氢腐蚀断裂氢脆和氢腐蚀断裂第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理68.1承压设备的破坏形式分类u金属等材料构件的断口金属等材料构件的断口一般由纤维区、放射区一般由纤维区、放射区和剪切唇三个区域组成，和剪切唇三个区域组成，这三个区域通常被称作这三个区域通常被称作断口三要素。图断口三要素。图81为光为光滑圆柱金属棒在室温下滑圆柱金属棒在室温下承受静载拉伸作用，所承受静

8、载拉伸作用，所呈现的典型破裂断口形呈现的典型破裂断口形貌，整个断口呈杯锥状。貌，整个断口呈杯锥状。具体形貌特征为：具体形貌特征为：图图81拉伸断口三个区域的示意图拉伸断口三个区域的示意图第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理7纤维区u纤维区纤维区位于断口中央，呈粗糙的纤维状圆环形花样。纤位于断口中央，呈粗糙的纤维状圆环形花样。纤位于断口中央，呈粗糙的纤维状圆环形花样。纤位于断口中央，呈粗糙的纤维状圆环形花样。纤维区是裂纹形成并缓慢扩展的区域。当拉伸载荷产生的应维区是裂纹形成并缓慢扩展的区域。当拉伸载荷产生的应维区是裂纹形成并缓慢扩展的区域。当拉伸载荷产生的应维区是裂纹形成

9、并缓慢扩展的区域。当拉伸载荷产生的应力超过强度极限时试件产生缩颈，由于缺口效应在缩颈处力超过强度极限时试件产生缩颈，由于缺口效应在缩颈处力超过强度极限时试件产生缩颈，由于缺口效应在缩颈处力超过强度极限时试件产生缩颈，由于缺口效应在缩颈处将产生应力集中，并出现三向应力。在三向应力作用下，将产生应力集中，并出现三向应力。在三向应力作用下，将产生应力集中，并出现三向应力。在三向应力作用下，将产生应力集中，并出现三向应力。在三向应力作用下，裂纹首先在最小截面中心部位的某些非金属夹杂物、第二裂纹首先在最小截面中心部位的某些非金属夹杂物、第二裂纹首先在最小截面中心部位的某些非金属夹杂物、第二裂纹首先在最小

10、截面中心部位的某些非金属夹杂物、第二相质点、缺陷等处形成，并不断扩大、连接，使夹杂物之相质点、缺陷等处形成，并不断扩大、连接，使夹杂物之相质点、缺陷等处形成，并不断扩大、连接，使夹杂物之相质点、缺陷等处形成，并不断扩大、连接，使夹杂物之间的基体金属产生内缩颈，拉断夹杂物或使之与基体金属间的基体金属产生内缩颈，拉断夹杂物或使之与基体金属间的基体金属产生内缩颈，拉断夹杂物或使之与基体金属间的基体金属产生内缩颈，拉断夹杂物或使之与基体金属分离，形成显微空洞。在进一步受拉伸直到断裂的过程中，分离，形成显微空洞。在进一步受拉伸直到断裂的过程中，分离，形成显微空洞。在进一步受拉伸直到断裂的过程中，分离，形

11、成显微空洞。在进一步受拉伸直到断裂的过程中，纤维区底部的晶粒被拉长得像纤维区底部的晶粒被拉长得像纤维区底部的晶粒被拉长得像纤维区底部的晶粒被拉长得像“ “纤维纤维纤维纤维” ”一样，显微空洞被拉一样，显微空洞被拉一样，显微空洞被拉一样，显微空洞被拉断成两半，在断面上形成断成两半，在断面上形成断成两半，在断面上形成断成两半，在断面上形成“ “韧窝韧窝韧窝韧窝” ”和和和和“ “锯齿锯齿锯齿锯齿” ”。小锯齿的斜面。小锯齿的斜面。小锯齿的斜面。小锯齿的斜面与拉力呈与拉力呈与拉力呈与拉力呈4545，说明纤维区的形成实质上是切应力作用下，说明纤维区的形成实质上是切应力作用下，说明纤维区的形成实质上是切

12、应力作用下，说明纤维区的形成实质上是切应力作用下的断裂。但纤维锯齿状断口形成的总断面是和拉力载荷垂的断裂。但纤维锯齿状断口形成的总断面是和拉力载荷垂的断裂。但纤维锯齿状断口形成的总断面是和拉力载荷垂的断裂。但纤维锯齿状断口形成的总断面是和拉力载荷垂直的。该区塑性变形较大，表面粗糙不平，呈暗灰色。直的。该区塑性变形较大，表面粗糙不平，呈暗灰色。直的。该区塑性变形较大，表面粗糙不平，呈暗灰色。直的。该区塑性变形较大，表面粗糙不平，呈暗灰色。 第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理8放射区u放射区在纤维区的四周，其基本特点是有放射花样或放射区在纤维区的四周，其基本特点是有放射花

13、样或放射区在纤维区的四周，其基本特点是有放射花样或放射区在纤维区的四周，其基本特点是有放射花样或放射线。放射区是裂纹迅速扩展的区域，放射线平行放射线。放射区是裂纹迅速扩展的区域，放射线平行放射线。放射区是裂纹迅速扩展的区域，放射线平行放射线。放射区是裂纹迅速扩展的区域，放射线平行于裂纹扩展的方向，而且垂直于裂纹前端轮廓线，各于裂纹扩展的方向，而且垂直于裂纹前端轮廓线，各于裂纹扩展的方向，而且垂直于裂纹前端轮廓线，各于裂纹扩展的方向，而且垂直于裂纹前端轮廓线，各放射线另一端共同指向裂纹起始位置。放射线另一端共同指向裂纹起始位置。放射线另一端共同指向裂纹起始位置。放射线另一端共同指向裂纹起始位置。

14、u放射花样也是由材料的剪切变形造成的，不过它与纤放射花样也是由材料的剪切变形造成的，不过它与纤放射花样也是由材料的剪切变形造成的，不过它与纤放射花样也是由材料的剪切变形造成的，不过它与纤维区的剪切断裂不同，是在裂纹达临界尺寸后快速低维区的剪切断裂不同，是在裂纹达临界尺寸后快速低维区的剪切断裂不同，是在裂纹达临界尺寸后快速低维区的剪切断裂不同，是在裂纹达临界尺寸后快速低能量撕裂的结果。这时，材料的宏观塑性变形量很小，能量撕裂的结果。这时，材料的宏观塑性变形量很小，能量撕裂的结果。这时，材料的宏观塑性变形量很小，能量撕裂的结果。这时，材料的宏观塑性变形量很小，表现为脆性断裂。但在微观局部区域，仍有

15、很大的塑表现为脆性断裂。但在微观局部区域，仍有很大的塑表现为脆性断裂。但在微观局部区域，仍有很大的塑表现为脆性断裂。但在微观局部区域，仍有很大的塑性变形。放射形花样是剪切型低能量撕裂的一种标志。性变形。放射形花样是剪切型低能量撕裂的一种标志。性变形。放射形花样是剪切型低能量撕裂的一种标志。性变形。放射形花样是剪切型低能量撕裂的一种标志。u沿晶断裂和解理断裂一般包括在快速破坏的放射区内。沿晶断裂和解理断裂一般包括在快速破坏的放射区内。沿晶断裂和解理断裂一般包括在快速破坏的放射区内。沿晶断裂和解理断裂一般包括在快速破坏的放射区内。因为这类断裂塑性变形很小，所以断口的放射线极细。因为这类断裂塑性变形

16、很小，所以断口的放射线极细。因为这类断裂塑性变形很小，所以断口的放射线极细。因为这类断裂塑性变形很小，所以断口的放射线极细。材料越脆，放射线越细，直至消失。材料越脆，放射线越细，直至消失。材料越脆，放射线越细，直至消失。材料越脆，放射线越细，直至消失。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理9剪切唇u剪剪剪剪切切切切唇唇唇唇在在在在断断断断裂裂裂裂过过过过程程程程的的的的最最最最后后后后阶阶阶阶段段段段形形形形成成成成，表表表表面面面面平平平平滑滑滑滑，与与与与拉拉拉拉应应应应力力力力方方方方向向向向呈呈呈呈4545，通通通通常常常常称称称称为为为为“ “拉拉拉拉边边边边”

17、 ”。在在在在剪剪剪剪切切切切唇唇唇唇区区区区域域域域，裂裂裂裂纹纹纹纹也也也也快快快快速速速速扩扩扩扩展展展展，但但但但材材材材料料料料的的的的塑塑塑塑性性性性变变变变形形形形量量量量很很很很大大大大，是是是是韧韧韧韧性断裂区。性断裂区。性断裂区。性断裂区。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理10uu一般地说，工程结构断口都有一般地说，工程结构断口都有一般地说，工程结构断口都有一般地说，工程结构断口都有“ “三要素三要素三要素三要素” ”及大体相同的形貌，及大体相同的形貌，及大体相同的形貌，及大体相同的形貌，但是，当结构尺寸、形状及材料性能以及受力状态、加载速但是，当

18、结构尺寸、形状及材料性能以及受力状态、加载速但是，当结构尺寸、形状及材料性能以及受力状态、加载速但是，当结构尺寸、形状及材料性能以及受力状态、加载速度和工作温度不同时，断口三个区域的形态、大小和相对位度和工作温度不同时，断口三个区域的形态、大小和相对位度和工作温度不同时，断口三个区域的形态、大小和相对位度和工作温度不同时，断口三个区域的形态、大小和相对位置都会发生变化。材料强度增高，塑性降低，则放射区所占置都会发生变化。材料强度增高，塑性降低，则放射区所占置都会发生变化。材料强度增高，塑性降低，则放射区所占置都会发生变化。材料强度增高，塑性降低，则放射区所占比例增大；结构断面尺寸加大，放射区明

19、显增大而纤维区变比例增大；结构断面尺寸加大，放射区明显增大而纤维区变比例增大；结构断面尺寸加大，放射区明显增大而纤维区变比例增大；结构断面尺寸加大，放射区明显增大而纤维区变化不大；缺口的存在不但改变了断口中各区所占比例，而且化不大；缺口的存在不但改变了断口中各区所占比例，而且化不大；缺口的存在不但改变了断口中各区所占比例，而且化不大；缺口的存在不但改变了断口中各区所占比例，而且改变了各区的分布。例如缺口圆柱试样首先从缺口处形成裂改变了各区的分布。例如缺口圆柱试样首先从缺口处形成裂改变了各区的分布。例如缺口圆柱试样首先从缺口处形成裂改变了各区的分布。例如缺口圆柱试样首先从缺口处形成裂纹，最后断裂

20、区在心部；平板试件的纤维区呈椭圆形，放射纹，最后断裂区在心部；平板试件的纤维区呈椭圆形，放射纹，最后断裂区在心部；平板试件的纤维区呈椭圆形，放射纹，最后断裂区在心部；平板试件的纤维区呈椭圆形，放射区的花样呈人字形，人字形花样尖端指向裂源；冲击断裂的区的花样呈人字形，人字形花样尖端指向裂源；冲击断裂的区的花样呈人字形，人字形花样尖端指向裂源；冲击断裂的区的花样呈人字形，人字形花样尖端指向裂源；冲击断裂的断口，其三个区不呈同心分布，而是依冲击方向依次分布等。断口，其三个区不呈同心分布，而是依冲击方向依次分布等。断口，其三个区不呈同心分布，而是依冲击方向依次分布等。断口，其三个区不呈同心分布，而是依

21、冲击方向依次分布等。uu韧性断裂与脆性断裂之间没有明显界限。断口中以纤维区和韧性断裂与脆性断裂之间没有明显界限。断口中以纤维区和韧性断裂与脆性断裂之间没有明显界限。断口中以纤维区和韧性断裂与脆性断裂之间没有明显界限。断口中以纤维区和剪切唇为主，放射区所占比例很小时，即为韧性断裂；断口剪切唇为主，放射区所占比例很小时，即为韧性断裂；断口剪切唇为主，放射区所占比例很小时，即为韧性断裂；断口剪切唇为主，放射区所占比例很小时，即为韧性断裂；断口中以放射区为主，纤维区和剪切唇所占比例很小时，即为脆中以放射区为主，纤维区和剪切唇所占比例很小时，即为脆中以放射区为主，纤维区和剪切唇所占比例很小时，即为脆中以

22、放射区为主，纤维区和剪切唇所占比例很小时，即为脆性断裂。由于实际构件的尺寸形状、材料性能、工作条件与性断裂。由于实际构件的尺寸形状、材料性能、工作条件与性断裂。由于实际构件的尺寸形状、材料性能、工作条件与性断裂。由于实际构件的尺寸形状、材料性能、工作条件与试验时断口产生的条件试验时断口产生的条件试验时断口产生的条件试验时断口产生的条件大不相同，所以实际构件断裂时的情况大不相同，所以实际构件断裂时的情况大不相同，所以实际构件断裂时的情况大不相同，所以实际构件断裂时的情况要复杂得多。要复杂得多。要复杂得多。要复杂得多。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理118.1.1韧性破

23、坏 u承压部件的变形与韧性断裂承压部件的变形与韧性断裂u韧性断裂的特征韧性断裂的特征u韧性断裂事故原因预防韧性断裂事故原因预防第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理12承压部件的变形与韧性断裂承压部件的变形与韧性断裂u金属构件超载时会发生塑性变形，使宏观尺寸发生金属构件超载时会发生塑性变形，使宏观尺寸发生金属构件超载时会发生塑性变形，使宏观尺寸发生金属构件超载时会发生塑性变形，使宏观尺寸发生明显变化。当其应力应变增大到材料的抗拉强度时，明显变化。当其应力应变增大到材料的抗拉强度时，明显变化。当其应力应变增大到材料的抗拉强度时，明显变化。当其应力应变增大到材料的抗拉强度时，

24、结构便出现断裂失效。一般将发生过明显塑性变形结构便出现断裂失效。一般将发生过明显塑性变形结构便出现断裂失效。一般将发生过明显塑性变形结构便出现断裂失效。一般将发生过明显塑性变形之后的断裂称为韧性之后的断裂称为韧性之后的断裂称为韧性之后的断裂称为韧性( (或称延性或称延性或称延性或称延性) )断裂失效。断裂失效。断裂失效。断裂失效。u韧性断裂的宏观特征韧性断裂的宏观特征韧性断裂的宏观特征韧性断裂的宏观特征 1 1、有明显的塑性变形、有明显的塑性变形、有明显的塑性变形、有明显的塑性变形 2 2、爆破口是长缝或有分叉，但无碎片、爆破口是长缝或有分叉，但无碎片、爆破口是长缝或有分叉，但无碎片、爆破口是

25、长缝或有分叉，但无碎片第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理13承压部件的变形与韧性断裂续第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理14韧性断裂的特征uu韧性断裂的断口特征韧性断裂的断口特征韧性断裂的断口特征韧性断裂的断口特征 uu断断断断口口口口呈呈呈呈暗暗暗暗灰灰灰灰色色色色纤纤纤纤维维维维状状状状。碳碳碳碳钢钢钢钢和和和和低低低低合合合合金金金金钢钢钢钢韧韧韧韧性性性性断断断断裂裂裂裂时时时时，由由由由于于于于纤纤纤纤维维维维空空空空洞洞洞洞的的的的形形形形成成成成、长长长长大大大大和和和和聚聚聚聚集集集集，最最最最后后后后形形形形成成成成锯锯锯锯

26、齿齿齿齿形形形形的的的的纤纤纤纤维维维维状状状状断断断断口口口口，多多多多数数数数属属属属于于于于穿穿穿穿晶晶晶晶断断断断裂裂裂裂，断断断断口口口口没没没没有有有有金金金金属属属属光光光光泽泽泽泽而而而而呈呈呈呈暗暗暗暗灰灰灰灰色色色色。由由由由于于于于这这这这种种种种断断断断裂裂裂裂是是是是先先先先滑滑滑滑移移移移而而而而后后后后断断断断裂裂裂裂，一一一一般般般般是是是是切切切切断断断断，所所所所以以以以断断断断裂裂裂裂的的的的宏宏宏宏观观观观表表表表面面面面平平平平行行行行于于于于最最最最大大大大剪剪剪剪应应应应力力力力方方方方向向向向而而而而与与与与最最最最大大大大主主主主应力成应力成应

27、力成应力成45454545。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理15韧性断裂的特征续u韧韧韧韧性性性性破破破破坏坏坏坏的的的的设设设设备备备备一一一一般般般般不不不不发发发发生生生生碎碎碎碎裂裂裂裂。韧韧韧韧性性性性断断断断裂裂裂裂的的的的容容容容器器器器一一一一般般般般不不不不破破破破碎碎碎碎成成成成块块块块或或或或者者者者片片片片，而而而而是是是是只只只只裂裂裂裂开开开开一一一一个个个个裂裂裂裂口口口口。壁壁壁壁厚厚厚厚比比比比较较较较均均均均匀匀匀匀的的的的圆圆圆圆筒筒筒筒形形形形容容容容器器器器，常常常常常常常常是是是是在在在在中中中中部部部部沿沿沿沿轴轴轴轴向

28、向向向裂裂裂裂开开开开，裂裂裂裂口口口口的的的的大大大大小小小小与与与与容容容容器器器器破破破破裂裂裂裂时时时时释释释释放放放放的的的的能能能能量量量量有有有有关关关关。盛盛盛盛装装装装常常常常温温温温受受受受压压压压水水水水的的的的容容容容器器器器，破破破破裂裂裂裂时时时时因因因因释释释释放放放放膨膨膨膨胀胀胀胀功功功功很很很很小小小小，所所所所以以以以破破破破口口口口也也也也小小小小；盛盛盛盛装装装装受受受受压压压压饱饱饱饱和和和和水水水水及及及及液液液液化化化化气气气气体体体体的的的的容容容容器器器器，破破破破裂裂裂裂时时时时因因因因闪闪闪闪蒸产生大量气体，器壁的裂口也较大。蒸产生大量气

29、体，器壁的裂口也较大。蒸产生大量气体，器壁的裂口也较大。蒸产生大量气体，器壁的裂口也较大。u实际爆破压力接近计算爆破压力，属于超压或超载破实际爆破压力接近计算爆破压力，属于超压或超载破实际爆破压力接近计算爆破压力，属于超压或超载破实际爆破压力接近计算爆破压力，属于超压或超载破坏。承压设备的韧性断裂是载荷引起的当量应力达到坏。承压设备的韧性断裂是载荷引起的当量应力达到坏。承压设备的韧性断裂是载荷引起的当量应力达到坏。承压设备的韧性断裂是载荷引起的当量应力达到抗拉强度时产生的断裂，其实际爆破压力往往与计算抗拉强度时产生的断裂，其实际爆破压力往往与计算抗拉强度时产生的断裂，其实际爆破压力往往与计算抗

30、拉强度时产生的断裂，其实际爆破压力往往与计算爆破压力相接近，远远超过了承压设备的许用压力及爆破压力相接近，远远超过了承压设备的许用压力及爆破压力相接近，远远超过了承压设备的许用压力及爆破压力相接近，远远超过了承压设备的许用压力及正常工作压力，属于超压或超载破坏（设备壁因腐蚀正常工作压力，属于超压或超载破坏（设备壁因腐蚀正常工作压力，属于超压或超载破坏（设备壁因腐蚀正常工作压力，属于超压或超载破坏（设备壁因腐蚀或磨损减薄时例外）。或磨损减薄时例外）。或磨损减薄时例外）。或磨损减薄时例外）。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理16韧性断裂事故原因预防uu承压设备常见韧性断裂

31、事故承压设备常见韧性断裂事故承压设备常见韧性断裂事故承压设备常见韧性断裂事故 承压设备承压部件只有在发生大量塑性变形才会出现韧性断裂，承压设备承压部件只有在发生大量塑性变形才会出现韧性断裂，承压设备承压部件只有在发生大量塑性变形才会出现韧性断裂，承压设备承压部件只有在发生大量塑性变形才会出现韧性断裂，而这种情况在正确设计制造及合理使用时一般不会出现，即使出而这种情况在正确设计制造及合理使用时一般不会出现，即使出而这种情况在正确设计制造及合理使用时一般不会出现，即使出而这种情况在正确设计制造及合理使用时一般不会出现，即使出现也有明显的征兆。因此该种事故基本上可以避免。但实际使用现也有明显的征兆。

32、因此该种事故基本上可以避免。但实际使用现也有明显的征兆。因此该种事故基本上可以避免。但实际使用现也有明显的征兆。因此该种事故基本上可以避免。但实际使用中韧性断裂并不少见，常发生于以下情况：中韧性断裂并不少见，常发生于以下情况：中韧性断裂并不少见，常发生于以下情况：中韧性断裂并不少见，常发生于以下情况：液化气体容器充装过量。有些盛装高临界温度液化气体的气瓶、液化气体容器充装过量。有些盛装高临界温度液化气体的气瓶、液化气体容器充装过量。有些盛装高临界温度液化气体的气瓶、液化气体容器充装过量。有些盛装高临界温度液化气体的气瓶、罐车和贮罐，由于操作疏忽、计量错误或其它原因造成充装过量，罐车和贮罐，由于

33、操作疏忽、计量错误或其它原因造成充装过量，罐车和贮罐，由于操作疏忽、计量错误或其它原因造成充装过量，罐车和贮罐，由于操作疏忽、计量错误或其它原因造成充装过量，在运输或使用过程中，容器内介质温度因环境温度影响或太阳曝在运输或使用过程中，容器内介质温度因环境温度影响或太阳曝在运输或使用过程中，容器内介质温度因环境温度影响或太阳曝在运输或使用过程中，容器内介质温度因环境温度影响或太阳曝晒而升高，介质体积膨胀满液后使器内压力急剧上升，最终导致晒而升高，介质体积膨胀满液后使器内压力急剧上升，最终导致晒而升高，介质体积膨胀满液后使器内压力急剧上升，最终导致晒而升高，介质体积膨胀满液后使器内压力急剧上升，最

34、终导致容器韧性断裂。容器韧性断裂。容器韧性断裂。容器韧性断裂。承压设备在使用中超压。由于违反操作规程、操作失误或其它原承压设备在使用中超压。由于违反操作规程、操作失误或其它原承压设备在使用中超压。由于违反操作规程、操作失误或其它原承压设备在使用中超压。由于违反操作规程、操作失误或其它原因，造成设备内压力升高并超过其许用压力，而设备又没有装设因，造成设备内压力升高并超过其许用压力，而设备又没有装设因，造成设备内压力升高并超过其许用压力，而设备又没有装设因，造成设备内压力升高并超过其许用压力，而设备又没有装设安全泄压装置或安全泄压装置失灵，最终造成韧性断裂。安全泄压装置或安全泄压装置失灵，最终造成

35、韧性断裂。安全泄压装置或安全泄压装置失灵，最终造成韧性断裂。安全泄压装置或安全泄压装置失灵，最终造成韧性断裂。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理17韧性断裂事故原因预防续设备维护不良引起壁厚减薄。由于介质对器壁的腐蚀设备维护不良引起壁厚减薄。由于介质对器壁的腐蚀设备维护不良引起壁厚减薄。由于介质对器壁的腐蚀设备维护不良引起壁厚减薄。由于介质对器壁的腐蚀或磨损，或设备长期闲置不用而又未进行可靠防护，或磨损，或设备长期闲置不用而又未进行可靠防护，或磨损，或设备长期闲置不用而又未进行可靠防护，或磨损，或设备长期闲置不用而又未进行可靠防护，造成器壁严重减薄，又未及时检验，使部

36、件在正常工造成器壁严重减薄，又未及时检验，使部件在正常工造成器壁严重减薄，又未及时检验，使部件在正常工造成器壁严重减薄，又未及时检验，使部件在正常工作压力下发生韧性断裂。对腐蚀减薄部位来说，这也作压力下发生韧性断裂。对腐蚀减薄部位来说，这也作压力下发生韧性断裂。对腐蚀减薄部位来说，这也作压力下发生韧性断裂。对腐蚀减薄部位来说，这也属于超载高应力断裂。属于超载高应力断裂。属于超载高应力断裂。属于超载高应力断裂。u承压设备韧性断裂的预防承压设备韧性断裂的预防承压设备韧性断裂的预防承压设备韧性断裂的预防 要防止承压设备发生韧性断裂事故，最根本的是保证要防止承压设备发生韧性断裂事故，最根本的是保证要防

37、止承压设备发生韧性断裂事故，最根本的是保证要防止承压设备发生韧性断裂事故，最根本的是保证部件器壁上的当量应力在任何情况都不超过材料的屈部件器壁上的当量应力在任何情况都不超过材料的屈部件器壁上的当量应力在任何情况都不超过材料的屈部件器壁上的当量应力在任何情况都不超过材料的屈服点。服点。服点。服点。承压设备必须按规定进行设计。承压部件必须经过强承压设备必须按规定进行设计。承压部件必须经过强承压设备必须按规定进行设计。承压部件必须经过强承压设备必须按规定进行设计。承压部件必须经过强度验算，未经正规设计计算的承压设备禁止使用。度验算，未经正规设计计算的承压设备禁止使用。度验算，未经正规设计计算的承压设

38、备禁止使用。度验算，未经正规设计计算的承压设备禁止使用。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理18韧性断裂事故原因预防续禁止将一般生活锅炉改装成承压锅炉；防止非承压的容禁止将一般生活锅炉改装成承压锅炉；防止非承压的容禁止将一般生活锅炉改装成承压锅炉；防止非承压的容禁止将一般生活锅炉改装成承压锅炉；防止非承压的容器因结构或操作原因在器内产生压力。器因结构或操作原因在器内产生压力。器因结构或操作原因在器内产生压力。器因结构或操作原因在器内产生压力。承压设备应按规定装设性能和规格都符合要求的安全泄承压设备应按规定装设性能和规格都符合要求的安全泄承压设备应按规定装设性能和规格都符

39、合要求的安全泄承压设备应按规定装设性能和规格都符合要求的安全泄压装置，并始终使其处于灵敏可靠的状态。压装置，并始终使其处于灵敏可靠的状态。压装置，并始终使其处于灵敏可靠的状态。压装置，并始终使其处于灵敏可靠的状态。u认真执行安全操作规程，操作人员不得擅自离开工作认真执行安全操作规程，操作人员不得擅自离开工作认真执行安全操作规程，操作人员不得擅自离开工作认真执行安全操作规程，操作人员不得擅自离开工作岗位，注意监督检查，防止承压设备超压。岗位，注意监督检查，防止承压设备超压。岗位，注意监督检查，防止承压设备超压。岗位，注意监督检查，防止承压设备超压。u作好承压设备的维护保养工作，采取有效措施防止腐

40、作好承压设备的维护保养工作，采取有效措施防止腐作好承压设备的维护保养工作，采取有效措施防止腐作好承压设备的维护保养工作，采取有效措施防止腐蚀性介质及大气对设备的腐蚀。对长期停用的锅炉、容蚀性介质及大气对设备的腐蚀。对长期停用的锅炉、容蚀性介质及大气对设备的腐蚀。对长期停用的锅炉、容蚀性介质及大气对设备的腐蚀。对长期停用的锅炉、容器及管道，应妥善保养防护。器及管道，应妥善保养防护。器及管道，应妥善保养防护。器及管道，应妥善保养防护。u严格定期检验制度，检验时若发现承压部件器壁被腐严格定期检验制度，检验时若发现承压部件器壁被腐严格定期检验制度，检验时若发现承压部件器壁被腐严格定期检验制度，检验时若

41、发现承压部件器壁被腐蚀而致厚度严重减薄，或承压设备在使用中曾发生过显蚀而致厚度严重减薄，或承压设备在使用中曾发生过显蚀而致厚度严重减薄，或承压设备在使用中曾发生过显蚀而致厚度严重减薄，或承压设备在使用中曾发生过显著的塑性变形时，即应停用。著的塑性变形时，即应停用。著的塑性变形时，即应停用。著的塑性变形时，即应停用。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理198.1.2脆性破坏u脆性破坏的概念脆性破坏的概念u脆性断裂的特征脆性断裂的特征u脆性断裂的预防脆性断裂的预防第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理20脆性破坏的概念uu脆性断裂失效主要是指设备在没有

42、发生塑性变形时就发生断裂脆性断裂失效主要是指设备在没有发生塑性变形时就发生断裂脆性断裂失效主要是指设备在没有发生塑性变形时就发生断裂脆性断裂失效主要是指设备在没有发生塑性变形时就发生断裂或爆炸。其基本原因一是由于材料的脆性转变而引起的脆断；或爆炸。其基本原因一是由于材料的脆性转变而引起的脆断；或爆炸。其基本原因一是由于材料的脆性转变而引起的脆断；或爆炸。其基本原因一是由于材料的脆性转变而引起的脆断；二是由于构件出现了严重的缺陷（如裂纹）导致发生低应力水二是由于构件出现了严重的缺陷（如裂纹）导致发生低应力水二是由于构件出现了严重的缺陷（如裂纹）导致发生低应力水二是由于构件出现了严重的缺陷（如裂纹

43、）导致发生低应力水平下的脆断，这称为低应力脆断。平下的脆断，这称为低应力脆断。平下的脆断，这称为低应力脆断。平下的脆断，这称为低应力脆断。uu尽管承压设备材料一般具有较好的塑性和韧性，但钢材在不同尽管承压设备材料一般具有较好的塑性和韧性，但钢材在不同尽管承压设备材料一般具有较好的塑性和韧性，但钢材在不同尽管承压设备材料一般具有较好的塑性和韧性，但钢材在不同使用条件下有产生脆性及脆化的可能。特别是高参数、厚截面使用条件下有产生脆性及脆化的可能。特别是高参数、厚截面使用条件下有产生脆性及脆化的可能。特别是高参数、厚截面使用条件下有产生脆性及脆化的可能。特别是高参数、厚截面的大型容器，通常采用低合金

44、高强钢制造，在高压、低温、三的大型容器，通常采用低合金高强钢制造，在高压、低温、三的大型容器，通常采用低合金高强钢制造，在高压、低温、三的大型容器，通常采用低合金高强钢制造，在高压、低温、三向应力状态、缺口、残余应力等因素的影响下，脆性断裂成为向应力状态、缺口、残余应力等因素的影响下，脆性断裂成为向应力状态、缺口、残余应力等因素的影响下，脆性断裂成为向应力状态、缺口、残余应力等因素的影响下，脆性断裂成为其主要的失效形式之一。其主要的失效形式之一。其主要的失效形式之一。其主要的失效形式之一。uu脆性断裂是一个快速断裂的过程，材料内部的微裂纹很快扩展脆性断裂是一个快速断裂的过程，材料内部的微裂纹很

45、快扩展脆性断裂是一个快速断裂的过程，材料内部的微裂纹很快扩展脆性断裂是一个快速断裂的过程，材料内部的微裂纹很快扩展达到临界长度，几乎不经历裂纹亚稳扩展阶段就进入裂纹失稳达到临界长度，几乎不经历裂纹亚稳扩展阶段就进入裂纹失稳达到临界长度，几乎不经历裂纹亚稳扩展阶段就进入裂纹失稳达到临界长度，几乎不经历裂纹亚稳扩展阶段就进入裂纹失稳扩展阶段，裂纹扩展阻力小，扩展速度很快，最大可达声音在扩展阶段，裂纹扩展阻力小，扩展速度很快，最大可达声音在扩展阶段，裂纹扩展阻力小，扩展速度很快，最大可达声音在扩展阶段，裂纹扩展阻力小，扩展速度很快，最大可达声音在该材料中的传播速度。该材料中的传播速度。该材料中的传播

46、速度。该材料中的传播速度。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理21脆性断裂的特征uu承压部件发生脆性断裂时，在破裂形状、断口形貌等方面都承压部件发生脆性断裂时，在破裂形状、断口形貌等方面都承压部件发生脆性断裂时，在破裂形状、断口形貌等方面都承压部件发生脆性断裂时，在破裂形状、断口形貌等方面都具有一些与韧性断裂相反的特征。具有一些与韧性断裂相反的特征。具有一些与韧性断裂相反的特征。具有一些与韧性断裂相反的特征。无明显残余变形。由于金属的脆断一般没有留下残余伸长，无明显残余变形。由于金属的脆断一般没有留下残余伸长，无明显残余变形。由于金属的脆断一般没有留下残余伸长，无明显残

47、余变形。由于金属的脆断一般没有留下残余伸长，因此脆性断裂后的承压设备没有明显的残余变形。许多在水因此脆性断裂后的承压设备没有明显的残余变形。许多在水因此脆性断裂后的承压设备没有明显的残余变形。许多在水因此脆性断裂后的承压设备没有明显的残余变形。许多在水压试验时脆性断裂的承压设备，其试验压力与容积增量的关压试验时脆性断裂的承压设备，其试验压力与容积增量的关压试验时脆性断裂的承压设备，其试验压力与容积增量的关压试验时脆性断裂的承压设备，其试验压力与容积增量的关系在断裂前基本上还是线性关系，即处于弹性变形状态。有系在断裂前基本上还是线性关系，即处于弹性变形状态。有系在断裂前基本上还是线性关系，即处于

48、弹性变形状态。有系在断裂前基本上还是线性关系，即处于弹性变形状态。有些脆裂成块的承压设备，将碎块拼组起来基本上还是原承压些脆裂成块的承压设备，将碎块拼组起来基本上还是原承压些脆裂成块的承压设备，将碎块拼组起来基本上还是原承压些脆裂成块的承压设备，将碎块拼组起来基本上还是原承压设备的形状，其周长与原周长相差无几，承压设备的壁厚也设备的形状，其周长与原周长相差无几，承压设备的壁厚也设备的形状，其周长与原周长相差无几，承压设备的壁厚也设备的形状，其周长与原周长相差无几，承压设备的壁厚也没有减薄。没有减薄。没有减薄。没有减薄。断口平齐且有金属光泽。脆性断裂一般是正应力引起的解理断口平齐且有金属光泽。脆

49、性断裂一般是正应力引起的解理断口平齐且有金属光泽。脆性断裂一般是正应力引起的解理断口平齐且有金属光泽。脆性断裂一般是正应力引起的解理断裂，断口平齐且与主应力方向垂直。承压设备脆断的纵缝断裂，断口平齐且与主应力方向垂直。承压设备脆断的纵缝断裂，断口平齐且与主应力方向垂直。承压设备脆断的纵缝断裂，断口平齐且与主应力方向垂直。承压设备脆断的纵缝裂口与设备壁表面垂直；环向脆断时，裂口与承压设备的中裂口与设备壁表面垂直；环向脆断时，裂口与承压设备的中裂口与设备壁表面垂直；环向脆断时，裂口与承压设备的中裂口与设备壁表面垂直；环向脆断时，裂口与承压设备的中心线相垂直。脆断往往是晶界断裂，所以断口呈闪烁金属光

50、心线相垂直。脆断往往是晶界断裂，所以断口呈闪烁金属光心线相垂直。脆断往往是晶界断裂，所以断口呈闪烁金属光心线相垂直。脆断往往是晶界断裂，所以断口呈闪烁金属光泽的结晶状。在壁很厚的承压设备脆性断口上，还常有人字泽的结晶状。在壁很厚的承压设备脆性断口上，还常有人字泽的结晶状。在壁很厚的承压设备脆性断口上，还常有人字泽的结晶状。在壁很厚的承压设备脆性断口上，还常有人字形放射花纹，其尖端指向裂纹源，始裂点往往是缺陷处或形形放射花纹，其尖端指向裂纹源，始裂点往往是缺陷处或形形放射花纹，其尖端指向裂纹源，始裂点往往是缺陷处或形形放射花纹，其尖端指向裂纹源，始裂点往往是缺陷处或形状突变处。状突变处。状突变处

51、。状突变处。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理22脆性断裂的特征续破裂成碎块。由于承压设备脆性断裂时材料韧性较差，脆性破裂成碎块。由于承压设备脆性断裂时材料韧性较差，脆性破裂成碎块。由于承压设备脆性断裂时材料韧性较差，脆性破裂成碎块。由于承压设备脆性断裂时材料韧性较差，脆性断裂的过程又是裂纹迅速扩展的过程，破坏往往在一瞬间发断裂的过程又是裂纹迅速扩展的过程，破坏往往在一瞬间发断裂的过程又是裂纹迅速扩展的过程，破坏往往在一瞬间发断裂的过程又是裂纹迅速扩展的过程，破坏往往在一瞬间发生，设备内的压力和能量无法通过一个裂口释放，因此脆性生，设备内的压力和能量无法通过一个裂口释

52、放，因此脆性生，设备内的压力和能量无法通过一个裂口释放，因此脆性生，设备内的压力和能量无法通过一个裂口释放，因此脆性断裂的设备常裂成碎块，且常有碎片飞出。如果承压设备是断裂的设备常裂成碎块，且常有碎片飞出。如果承压设备是断裂的设备常裂成碎块，且常有碎片飞出。如果承压设备是断裂的设备常裂成碎块，且常有碎片飞出。如果承压设备是在使用中脆性断裂，设备内介质为气体或液化气体，则碎裂在使用中脆性断裂，设备内介质为气体或液化气体，则碎裂在使用中脆性断裂，设备内介质为气体或液化气体，则碎裂在使用中脆性断裂，设备内介质为气体或液化气体，则碎裂的情况将远较水压试验时严重，造成的后果常比韧性断裂严的情况将远较水压

53、试验时严重，造成的后果常比韧性断裂严的情况将远较水压试验时严重，造成的后果常比韧性断裂严的情况将远较水压试验时严重，造成的后果常比韧性断裂严重得多。重得多。重得多。重得多。断裂时的名义应力较低。金属的脆性断裂是因裂纹扩展造成断裂时的名义应力较低。金属的脆性断裂是因裂纹扩展造成断裂时的名义应力较低。金属的脆性断裂是因裂纹扩展造成断裂时的名义应力较低。金属的脆性断裂是因裂纹扩展造成的，断裂时设备壁中的一次应力的，断裂时设备壁中的一次应力的，断裂时设备壁中的一次应力的，断裂时设备壁中的一次应力名义应力通常不高，往名义应力通常不高，往名义应力通常不高，往名义应力通常不高，往往低于钢材的屈服点，因而这类

54、断裂可以在承压设备的正常往低于钢材的屈服点，因而这类断裂可以在承压设备的正常往低于钢材的屈服点，因而这类断裂可以在承压设备的正常往低于钢材的屈服点，因而这类断裂可以在承压设备的正常操作压力或水压试验压力下发生。操作压力或水压试验压力下发生。操作压力或水压试验压力下发生。操作压力或水压试验压力下发生。断裂多在温度较低的情况下发生。由于常用的承压设备钢材断裂多在温度较低的情况下发生。由于常用的承压设备钢材断裂多在温度较低的情况下发生。由于常用的承压设备钢材断裂多在温度较低的情况下发生。由于常用的承压设备钢材多有冷脆倾向，所以脆性断裂常在较低的温度下发生；包括多有冷脆倾向，所以脆性断裂常在较低的温度

55、下发生；包括多有冷脆倾向，所以脆性断裂常在较低的温度下发生；包括多有冷脆倾向，所以脆性断裂常在较低的温度下发生；包括较低的水压试验温度和较低的使用温度。较低的水压试验温度和较低的使用温度。较低的水压试验温度和较低的使用温度。较低的水压试验温度和较低的使用温度。 此外，脆性断裂常见于高强钢制造的容器及厚壁容器，这些此外，脆性断裂常见于高强钢制造的容器及厚壁容器，这些此外，脆性断裂常见于高强钢制造的容器及厚壁容器，这些此外，脆性断裂常见于高强钢制造的容器及厚壁容器，这些容器材料的冲击韧性或断裂韧性较低。容器材料的冲击韧性或断裂韧性较低。容器材料的冲击韧性或断裂韧性较低。容器材料的冲击韧性或断裂韧性

56、较低。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理238.1.2脆性破坏第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理24脆性断裂的预防u传传传传统统统统设设设设计计计计不不不不包包包包含含含含脆脆脆脆性性性性强强强强度度度度概概概概念念念念，没没没没有有有有考考考考虑虑虑虑缺缺缺缺陷陷陷陷大大大大小小小小、温温温温度度度度、加加加加载载载载速速速速度度度度、构构构构件件件件尺尺尺尺寸寸寸寸效效效效应应应应、三三三三向向向向应应应应力力力力状状状状态态态态等等等等引引引引起脆性断裂的因素。起脆性断裂的因素。起脆性断裂的因素。起脆性断裂的因素。正正正正确确确确选选选

57、选择择择择材材材材料料料料。考考考考虑虑虑虑材材材材料料料料的的的的韧韧韧韧脆脆脆脆转转转转变变变变温温温温度度度度，考考考考虑虑虑虑材材材材料料料料的断裂韧性。的断裂韧性。的断裂韧性。的断裂韧性。减少承压设备中结构的应力集中，消除残余应力减少承压设备中结构的应力集中，消除残余应力减少承压设备中结构的应力集中，消除残余应力减少承压设备中结构的应力集中，消除残余应力 例例例例如如如如减减减减少少少少尖尖尖尖锐锐锐锐角角角角，消消消消除除除除未未未未熔熔熔熔合合合合与与与与未未未未熔熔熔熔透透透透的的的的焊焊焊焊缝缝缝缝，承承承承压压压压设设设设备备备备设设设设计计计计时时时时应应应应尽尽尽尽量量

58、量量保保保保证证证证结结结结构构构构几几几几何何何何尺尺尺尺寸寸寸寸的的的的连连连连续续续续性性性性。尽尽尽尽量量量量减减减减少少少少由由由由焊焊焊焊接接接接产产产产生生生生的的的的缺缺缺缺陷陷陷陷。细细细细致致致致设设设设计计计计焊焊焊焊接接接接结结结结构构构构，设设设设计计计计中中中中应应应应尽尽尽尽量量量量减减减减少少少少和和和和避避避避免免免免焊焊焊焊缝缝缝缝集集集集中中中中和和和和重重重重叠叠叠叠交交交交叉叉叉叉。需需需需采采采采用用用用较较较较好好好好的焊接方法，保证焊透，尽量避免焊缝表面缺陷。的焊接方法，保证焊透，尽量避免焊缝表面缺陷。的焊接方法，保证焊透，尽量避免焊缝表面缺陷。

59、的焊接方法，保证焊透，尽量避免焊缝表面缺陷。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理25脆性断裂的预防续加强对承压设备的检验。对在用承压设备定期检验，加强对承压设备的检验。对在用承压设备定期检验，加强对承压设备的检验。对在用承压设备定期检验，加强对承压设备的检验。对在用承压设备定期检验，及早发现缺陷，及时消除或严格监控，也是防止设备及早发现缺陷，及时消除或严格监控，也是防止设备及早发现缺陷，及时消除或严格监控，也是防止设备及早发现缺陷，及时消除或严格监控，也是防止设备发生脆性断裂的有效措施。发生脆性断裂的有效措施。发生脆性断裂的有效措施。发生脆性断裂的有效措施。第八章承压设

60、备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理268.1.3疲劳破坏u疲疲劳劳断断裂裂是是承承压压设设备备承承压压部部件件较较为为常常见见的的一一种种断断裂裂方方式式。据据英英国国统统计计，在在运运行行期期间间发发生生破破坏坏事事故故的的容容器器，有有89.4%89.4%是是由由裂裂纹纹引引起起的的；而而在在由由裂裂纹纹引引起起的的事事故故中中，疲疲劳劳裂裂纹纹占占39.8%39.8%。国国外外还还有有资资料料估估计计，压压力力容容器器运运行行中中的的破破坏坏事事故故有有75%75%以以上上是是由由疲疲劳劳引引起起的的。由由此此可可见，承压设备的疲劳断裂是绝不能忽视的。见，承压设备的疲劳断裂

61、是绝不能忽视的。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理27金属疲劳现象u承受交变载荷的金属构件，在载荷长期反复作用下，尽承受交变载荷的金属构件，在载荷长期反复作用下，尽承受交变载荷的金属构件，在载荷长期反复作用下，尽承受交变载荷的金属构件，在载荷长期反复作用下，尽管载荷引起的最大应力不一定很高，也会引起构件突然管载荷引起的最大应力不一定很高，也会引起构件突然管载荷引起的最大应力不一定很高，也会引起构件突然管载荷引起的最大应力不一定很高，也会引起构件突然断裂，且无明显的塑性变形。人们把这类断裂归之于金断裂，且无明显的塑性变形。人们把这类断裂归之于金断裂，且无明显的塑性变形。

62、人们把这类断裂归之于金断裂，且无明显的塑性变形。人们把这类断裂归之于金属的属的属的属的“ “疲劳疲劳疲劳疲劳” ”。疲劳断裂时载荷交变的周次。疲劳断裂时载荷交变的周次。疲劳断裂时载荷交变的周次。疲劳断裂时载荷交变的周次N N，称为疲劳，称为疲劳，称为疲劳，称为疲劳寿命。寿命。寿命。寿命。u引起疲劳断裂的交变载荷及应力，可以是机械载荷及机引起疲劳断裂的交变载荷及应力，可以是机械载荷及机引起疲劳断裂的交变载荷及应力，可以是机械载荷及机引起疲劳断裂的交变载荷及应力，可以是机械载荷及机械应力，例如内压及相应的薄膜应力；也可以是热（温械应力，例如内压及相应的薄膜应力；也可以是热（温械应力，例如内压及相应

63、的薄膜应力；也可以是热（温械应力，例如内压及相应的薄膜应力；也可以是热（温度）载荷及相应的热应力。由交变的热应力引起的疲劳度）载荷及相应的热应力。由交变的热应力引起的疲劳度）载荷及相应的热应力。由交变的热应力引起的疲劳度）载荷及相应的热应力。由交变的热应力引起的疲劳称作热疲劳。称作热疲劳。称作热疲劳。称作热疲劳。u所谓交变载荷是指载荷的大小、方向或大小和方向都随所谓交变载荷是指载荷的大小、方向或大小和方向都随所谓交变载荷是指载荷的大小、方向或大小和方向都随所谓交变载荷是指载荷的大小、方向或大小和方向都随时间发生周期性变化的一类载荷。交变载荷的特征一般时间发生周期性变化的一类载荷。交变载荷的特征

64、一般时间发生周期性变化的一类载荷。交变载荷的特征一般时间发生周期性变化的一类载荷。交变载荷的特征一般用平均应力用平均应力用平均应力用平均应力 mm循环应力中最大应力循环应力中最大应力循环应力中最大应力循环应力中最大应力 maxmax与最小应力与最小应力与最小应力与最小应力 minmin的平均值，即，应力半幅及应力循环对称系数或称的平均值，即，应力半幅及应力循环对称系数或称的平均值，即，应力半幅及应力循环对称系数或称的平均值，即，应力半幅及应力循环对称系数或称应力比应力比应力比应力比r r=minmin/maxmax来表达。来表达。来表达。来表达。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设

65、备事故与处理28金属疲劳现象续u疲疲疲疲劳劳劳劳曲曲曲曲线线线线与与与与疲疲疲疲劳劳劳劳极极极极限限限限。多多多多次次次次实实实实验验验验表表表表明明明明，金金金金属属属属承承承承受受受受交交交交变变变变载载载载荷荷荷荷时时时时，应应应应力力力力幅幅幅幅越越越越大大大大，疲疲疲疲劳劳劳劳寿寿寿寿命命命命越越越越短短短短，即即即即断断断断裂裂裂裂时时时时载载载载荷荷荷荷交交交交变变变变的的的的总总总总周周周周次次次次N N越越越越少少少少；应应应应力力力力幅幅幅幅越越越越小小小小，疲疲疲疲劳劳劳劳寿寿寿寿命命命命越越越越长长长长，总总总总周周周周次次次次N N越越越越多多多多。如如如如图图图图8

66、282，这这这这种种种种应应应应力力力力幅幅幅幅与与与与N N的的的的关关关关系系系系所所所所绘绘绘绘成成成成的的的的曲曲曲曲线线线线称称称称作作作作金金金金属属属属疲疲疲疲劳劳劳劳曲曲曲曲线线线线。疲疲疲疲劳劳劳劳曲曲曲曲线线线线的的的的水水水水平平平平段段段段表表表表明明明明，当当当当应应应应力力力力幅幅幅幅不不不不越越越越过过过过某某某某特特特特定定定定值值值值时时时时，疲疲疲疲劳劳劳劳寿寿寿寿命命命命可可可可为为为为无无无无穷穷穷穷大大大大，此此此此特特特特定定定定应应应应力力力力值值值值称称称称作作作作材材材材料料料料的的的的疲疲疲疲劳劳劳劳极极极极限限限限，以以以以 r r表表表表

67、示示示示，下下下下标标标标r r即应力循环对称系数。对称循环的疲劳极限以即应力循环对称系数。对称循环的疲劳极限以即应力循环对称系数。对称循环的疲劳极限以即应力循环对称系数。对称循环的疲劳极限以 11表示。表示。表示。表示。u实实实实验验验验表表表表明明明明，结结结结构构构构钢钢钢钢的的的的疲疲疲疲劳劳劳劳极极极极限限限限与与与与其其其其抗抗抗抗拉拉拉拉强强强强度度度度有有有有一一一一定定定定比比比比例关系。对称循环的疲劳极限例关系。对称循环的疲劳极限例关系。对称循环的疲劳极限例关系。对称循环的疲劳极限 11约为抗拉强度的约为抗拉强度的约为抗拉强度的约为抗拉强度的40%40%。u金金金金属属属属

68、疲疲疲疲劳劳劳劳断断断断裂裂裂裂过过过过程程程程是是是是金金金金属属属属中中中中疲疲疲疲劳劳劳劳裂裂裂裂纹纹纹纹萌萌萌萌生生生生、亚亚亚亚临临临临界界界界扩扩扩扩展、失稳扩展的过程。展、失稳扩展的过程。展、失稳扩展的过程。展、失稳扩展的过程。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理29金属疲劳现象续u高高高高周周周周疲疲疲疲劳劳劳劳与与与与低低低低周周周周疲疲疲疲劳劳劳劳。一一一一般般般般转转转转动动动动机机机机械械械械发发发发生生生生的的的的疲疲疲疲劳劳劳劳断断断断裂裂裂裂，往往往往往往往往应应应应力力力力水水水水平平平平较较较较低低低低而而而而疲疲疲疲劳劳劳劳寿寿寿寿命

69、命命命较较较较高高高高，疲疲疲疲劳劳劳劳断断断断裂裂裂裂时时时时载载载载荷荷荷荷交交交交变变变变周周周周次次次次N N1101105 5，称称称称作作作作低低低低应应应应力力力力高高高高周周周周疲疲疲疲劳劳劳劳或或或或简简简简称称称称高高高高周周周周疲疲疲疲劳劳劳劳。若若若若交交交交变变变变载载载载荷荷荷荷引引引引起起起起的的的的最最最最大大大大应应应应力力力力超超超超过过过过材材材材料料料料的的的的屈屈屈屈服服服服点点点点，而而而而疲疲疲疲劳劳劳劳寿寿寿寿命命命命N N10102 210104 4，则则则则为为为为大大大大应应应应变变变变低低低低周周周周疲疲疲疲劳劳劳劳或简称低周疲劳。或简称

70、低周疲劳。或简称低周疲劳。或简称低周疲劳。u承承承承压压压压设设设设备备备备承承承承压压压压部部部部件件件件的的的的疲疲疲疲劳劳劳劳断断断断裂裂裂裂。承承承承压压压压设设设设备备备备承承承承受受受受的的的的压压压压力力力力载载载载荷荷荷荷通通通通常常常常被被被被认认认认为为为为是是是是静静静静载载载载荷荷荷荷，在在在在常常常常规规规规强强强强度度度度设设设设计计计计中中中中人人人人们们们们关关关关心心心心的的的的主主主主要要要要是是是是承承承承压压压压部部部部件件件件的的的的静静静静载载载载强强强强度度度度失失失失效效效效问问问问题题题题。但但但但实实实实践践践践表表表表明明明明，由由由由于于

71、于于承承承承压压压压设设设设备备备备存存存存在在在在启启启启动动动动停停停停运运运运、调调调调荷荷荷荷变变变变压压压压、反反反反复复复复充充充充装装装装等等等等问问问问题题题题，从从从从宏宏宏宏观观观观上上上上说说说说承承承承压压压压设设设设备备备备承承承承受受受受的的的的压压压压力力力力载载载载荷荷荷荷仍仍仍仍是是是是交交交交变变变变的的的的，只只只只是是是是交交交交变变变变频频频频率率率率较较较较低低低低，周周周周期期期期较较较较长长长长，且且且且大大大大体体体体上上上上属属属属于于于于脉脉脉脉动动动动载载载载荷荷荷荷（r r0 0）而而而而已已已已。随随随随着着着着承承承承压压压压设设设

72、设备备备备参参参参数数数数的的的的提提提提高高高高和和和和高高高高强强强强钢钢钢钢的的的的应应应应用用用用，承承承承压压压压设设设设备备备备的的的的疲疲疲疲劳劳劳劳断断断断裂裂裂裂问问问问题题题题不不不不仅仅仅仅在在在在国外，而且在国内也日益受到关注。国外，而且在国内也日益受到关注。国外，而且在国内也日益受到关注。国外，而且在国内也日益受到关注。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理30金属疲劳现象续u承压部件的疲劳断裂，绝大多数属于金属的低周疲劳。承压部件的疲劳断裂，绝大多数属于金属的低周疲劳。承压部件的疲劳断裂，绝大多数属于金属的低周疲劳。承压部件的疲劳断裂，绝大多数

73、属于金属的低周疲劳。许多承压设备都具备产生低周疲劳的条件：许多承压设备都具备产生低周疲劳的条件：许多承压设备都具备产生低周疲劳的条件：许多承压设备都具备产生低周疲劳的条件：u存在较高的局部应力。承压部件的接管、开孔、转存在较高的局部应力。承压部件的接管、开孔、转存在较高的局部应力。承压部件的接管、开孔、转存在较高的局部应力。承压部件的接管、开孔、转角及其它几何形状不连续的部位，焊缝及其它隐含缺角及其它几何形状不连续的部位，焊缝及其它隐含缺角及其它几何形状不连续的部位，焊缝及其它隐含缺角及其它几何形状不连续的部位，焊缝及其它隐含缺陷之处，都有程度不同的应力集中。应力集中处的局陷之处，都有程度不同

74、的应力集中。应力集中处的局陷之处，都有程度不同的应力集中。应力集中处的局陷之处，都有程度不同的应力集中。应力集中处的局部应力往往比设计应力大好几倍，可能达到并超过材部应力往往比设计应力大好几倍，可能达到并超过材部应力往往比设计应力大好几倍，可能达到并超过材部应力往往比设计应力大好几倍，可能达到并超过材料的屈服点。反复的加载和卸载，将会在受力最大处料的屈服点。反复的加载和卸载，将会在受力最大处料的屈服点。反复的加载和卸载，将会在受力最大处料的屈服点。反复的加载和卸载，将会在受力最大处产生伸缩塑性变形并产生裂纹，裂纹逐步扩展最终导产生伸缩塑性变形并产生裂纹，裂纹逐步扩展最终导产生伸缩塑性变形并产生

75、裂纹，裂纹逐步扩展最终导产生伸缩塑性变形并产生裂纹，裂纹逐步扩展最终导致断裂。致断裂。致断裂。致断裂。u存在交变载荷及反复应力。承压部件承受的交变载存在交变载荷及反复应力。承压部件承受的交变载存在交变载荷及反复应力。承压部件承受的交变载存在交变载荷及反复应力。承压部件承受的交变载荷及设备壁中的反复应力可产生于：荷及设备壁中的反复应力可产生于：荷及设备壁中的反复应力可产生于：荷及设备壁中的反复应力可产生于：a a a a、间歇操作的、间歇操作的、间歇操作的、间歇操作的设备经常进行反复的加压和卸压；设备经常进行反复的加压和卸压；设备经常进行反复的加压和卸压；设备经常进行反复的加压和卸压；b b b

76、 b、在运行过程中、在运行过程中、在运行过程中、在运行过程中设备压力在较大范围内变动；设备压力在较大范围内变动；设备压力在较大范围内变动；设备压力在较大范围内变动；c c c c、设备介质温度及设、设备介质温度及设、设备介质温度及设、设备介质温度及设备壁温度反复变化；备壁温度反复变化；备壁温度反复变化；备壁温度反复变化；d d d d、部件强迫振动并引起较大局、部件强迫振动并引起较大局、部件强迫振动并引起较大局、部件强迫振动并引起较大局部附加应力；部附加应力；部附加应力；部附加应力；e e e e、气瓶多次充装等。、气瓶多次充装等。、气瓶多次充装等。、气瓶多次充装等。第八章承压设备事故及处理2

77、024/7/29承压设备事故与处理31图图8-2疲劳曲线示意图疲劳曲线示意图第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理32疲劳断裂的特征u部部部部件件件件没没没没有有有有明明明明显显显显的的的的塑塑塑塑性性性性变变变变形形形形。首首首首先先先先局局局局部部部部应应应应力力力力较较较较高高高高的的的的部部部部位位位位产产产产生生生生微微微微细细细细裂裂裂裂纹纹纹纹，然然然然后后后后逐逐逐逐步步步步扩扩扩扩展展展展，最最最最后后后后剩剩剩剩余余余余截截截截面面面面上上上上的的的的应应应应力力力力达达达达到到到到材材材材料料料料的的的的抗抗抗抗拉拉拉拉强强强强度度度度或或或或超超超

78、超过过过过材材材材料料料料断断断断裂裂裂裂韧韧韧韧度度度度而而而而发发发发生生生生开开开开裂裂裂裂。它它它它和和和和脆脆脆脆性性性性断断断断裂裂裂裂相相相相似似似似，一一一一般般般般没没没没有有有有明明明明显显显显的的的的塑塑塑塑性性性性变变变变形形形形。即即即即使使使使它它它它的的的的最最最最后后后后断断断断裂裂裂裂区区区区是是是是韧韧韧韧性性性性断断断断裂裂裂裂，也也也也不不不不会会会会造造造造成成成成部部部部件件件件整整整整体体体体的的的的塑塑塑塑性性性性变变变变形形形形，破破破破裂裂裂裂后后后后部部部部件件件件的的的的直直直直径径径径没没没没有有有有明明明明显显显显的的的的增增增增大大

79、大大，大大大大部部部部分分分分壁壁壁壁厚厚厚厚也没有明显的减薄。也没有明显的减薄。也没有明显的减薄。也没有明显的减薄。u断断断断口口口口存存存存在在在在两两两两个个个个区区区区域域域域，一一一一个个个个是是是是疲疲疲疲劳劳劳劳裂裂裂裂纹纹纹纹产产产产生生生生与与与与扩扩扩扩展展展展区区区区，另另另另一一一一个个个个是是是是最最最最后后后后断断断断裂裂裂裂区区区区。对对对对于于于于对对对对称称称称循循循循环环环环的的的的疲疲疲疲劳劳劳劳断断断断口口口口，前前前前者者者者光光光光滑滑滑滑，后后后后者者者者粗粗粗粗糙糙糙糙，光光光光滑滑滑滑区区区区一一一一般般般般有有有有规规规规则则则则的的的的贝贝

80、贝贝壳壳壳壳花花花花样样样样或或或或海海海海滩滩滩滩状状状状条条条条纹纹纹纹。在在在在疲疲疲疲劳劳劳劳断断断断口口口口上上上上，载载载载荷荷荷荷的的的的脉脉脉脉动动动动性性性性质质质质且且且且变变变变化化化化周周周周期期期期较较较较长长长长，裂裂裂裂纹纹纹纹扩扩扩扩展展展展较较较较缓缓缓缓慢慢慢慢，断断断断口口口口无无无无法法法法受受受受到到到到反反反反复复复复的的的的挤挤挤挤压压压压研研研研磨磨磨磨，因因因因而而而而裂裂裂裂纹纹纹纹产产产产生生生生与与与与扩扩扩扩展展展展区区区区像像像像对对对对称称称称循循循循环环环环断断断断口口口口那那那那样样样样光光光光滑滑滑滑，裂裂裂裂纹纹纹纹前前前前

81、沿沿沿沿的的的的扩扩扩扩展展展展条条条条纹纹纹纹也也也也不不不不那那那那样样样样规规规规则则则则，但但但但仍仍仍仍能能能能区区区区别别别别光光光光滑滑滑滑区区区区与与与与粗粗粗粗糙区，有时也可看到弧形条纹。糙区，有时也可看到弧形条纹。糙区，有时也可看到弧形条纹。糙区，有时也可看到弧形条纹。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理33疲劳断裂的特征u设设设设备备备备常常常常因因因因开开开开裂裂裂裂泄泄泄泄漏漏漏漏而而而而失失失失效效效效。疲疲疲疲劳劳劳劳断断断断裂裂裂裂的的的的承承承承压压压压设设设设备备备备或或或或部部部部件件件件一一一一般般般般不不不不像像像像脆脆脆脆性性

82、性性断断断断裂裂裂裂那那那那样样样样整整整整体体体体破破破破坏坏坏坏产产产产生生生生碎碎碎碎片片片片，而而而而只只只只是是是是开开开开裂裂裂裂一一一一个个个个破破破破口口口口，使使使使设设设设备备备备或或或或部部部部件件件件因因因因泄泄泄泄漏漏漏漏而而而而失失失失效效效效。开开开开裂裂裂裂部位常是开孔接管处或其它应力集中及温度交变部位。部位常是开孔接管处或其它应力集中及温度交变部位。部位常是开孔接管处或其它应力集中及温度交变部位。部位常是开孔接管处或其它应力集中及温度交变部位。u部部部部件件件件在在在在多多多多次次次次承承承承受受受受交交交交变变变变载载载载荷荷荷荷后后后后断断断断裂裂裂裂。即

83、即即即疲疲疲疲劳劳劳劳断断断断裂裂裂裂是是是是和和和和交交交交变变变变载载载载荷荷荷荷相相相相关关关关联联联联的的的的，是是是是需需需需要要要要循循循循环环环环交交交交变变变变一一一一定定定定周周周周次次次次和和和和持持持持续续续续一定时间的。疲劳断裂的过程要比脆性断裂缓慢得多。一定时间的。疲劳断裂的过程要比脆性断裂缓慢得多。一定时间的。疲劳断裂的过程要比脆性断裂缓慢得多。一定时间的。疲劳断裂的过程要比脆性断裂缓慢得多。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理34承压设备疲劳断裂的预防u承压设备疲劳断裂的预防有以下几个方面：承压设备疲劳断裂的预防有以下几个方面：承压设备疲劳

84、断裂的预防有以下几个方面：承压设备疲劳断裂的预防有以下几个方面：u1.1.在保证结构静载强度的前提下，选用塑性好的材料；在保证结构静载强度的前提下，选用塑性好的材料；在保证结构静载强度的前提下，选用塑性好的材料；在保证结构静载强度的前提下，选用塑性好的材料；u2.2.在结构设计中尽量避免或减小应力集中；在结构设计中尽量避免或减小应力集中；在结构设计中尽量避免或减小应力集中；在结构设计中尽量避免或减小应力集中；u3.3.在在在在制制制制造造造造和和和和安安安安装装装装过过过过程程程程中中中中尽尽尽尽量量量量减减减减少少少少和和和和避避避避免免免免残残残残余余余余应应应应力力力力、安安安安装应力；

85、装应力；装应力；装应力；u4.4.在在在在运运运运行行行行中中中中尽尽尽尽量量量量避避避避免免免免反反反反复复复复频频频频繁繁繁繁地地地地加加加加载载载载和和和和卸卸卸卸载载载载，减减减减少少少少压压压压力和温度波动；力和温度波动；力和温度波动；力和温度波动；u5.5.加强检验，及时发现和消除结构缺陷。加强检验，及时发现和消除结构缺陷。加强检验，及时发现和消除结构缺陷。加强检验，及时发现和消除结构缺陷。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理358.1.4应力腐蚀破坏u应力腐蚀及其特点应力腐蚀及其特点u应力腐蚀断裂的特征应力腐蚀断裂的特征u氢脆断裂与应力腐蚀氢脆断裂与应力腐

86、蚀u应力腐蚀断裂的预防应力腐蚀断裂的预防第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理36应力腐蚀及其特点u金属构件在应力和特定的腐蚀性介质共同作用下导致金属构件在应力和特定的腐蚀性介质共同作用下导致脆性断裂的现象，叫应力腐蚀断裂。应力腐蚀断裂是脆性断裂的现象，叫应力腐蚀断裂。应力腐蚀断裂是介质腐蚀造成构件断裂中最常见、危害最大的一种。介质腐蚀造成构件断裂中最常见、危害最大的一种。应力腐蚀是特殊的腐蚀现象和腐蚀过程，应力腐蚀断应力腐蚀是特殊的腐蚀现象和腐蚀过程，应力腐蚀断裂是应力腐蚀的最终结果。应力腐蚀及其断裂有以下裂是应力腐蚀的最终结果。应力腐蚀及其断裂有以下特点：特点：u引起

87、应力腐蚀的应力必须是拉应力，且应力可大可引起应力腐蚀的应力必须是拉应力，且应力可大可小，极低的应力水平也可能导致应力腐蚀破坏。应力小，极低的应力水平也可能导致应力腐蚀破坏。应力既可由载荷引起，也可以是焊接、装配或热处理引起既可由载荷引起，也可以是焊接、装配或热处理引起的内应力，即残余应力。一般认为压缩应力不会引起的内应力，即残余应力。一般认为压缩应力不会引起应力腐蚀及断裂，但褚武扬等人的研究表明，压应力应力腐蚀及断裂，但褚武扬等人的研究表明，压应力也可以引起应力腐蚀断裂。也可以引起应力腐蚀断裂。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理37应力腐蚀及其特点续u纯金属不发生应力

88、腐蚀破坏，但几乎所有的合金在纯金属不发生应力腐蚀破坏，但几乎所有的合金在纯金属不发生应力腐蚀破坏，但几乎所有的合金在纯金属不发生应力腐蚀破坏，但几乎所有的合金在特定的腐蚀环境中，都会产生应腐蚀裂纹。极少量的特定的腐蚀环境中，都会产生应腐蚀裂纹。极少量的特定的腐蚀环境中，都会产生应腐蚀裂纹。极少量的特定的腐蚀环境中，都会产生应腐蚀裂纹。极少量的合金或杂质都会使材料产生应力腐蚀。各种工程材料合金或杂质都会使材料产生应力腐蚀。各种工程材料合金或杂质都会使材料产生应力腐蚀。各种工程材料合金或杂质都会使材料产生应力腐蚀。各种工程材料几乎都有应力腐蚀敏感性。几乎都有应力腐蚀敏感性。几乎都有应力腐蚀敏感性。

89、几乎都有应力腐蚀敏感性。u产生应力腐蚀的材料和腐蚀性介质之间有选择性和产生应力腐蚀的材料和腐蚀性介质之间有选择性和产生应力腐蚀的材料和腐蚀性介质之间有选择性和产生应力腐蚀的材料和腐蚀性介质之间有选择性和匹配关系，即当二者是某种特定组合时才会发生应力匹配关系，即当二者是某种特定组合时才会发生应力匹配关系，即当二者是某种特定组合时才会发生应力匹配关系，即当二者是某种特定组合时才会发生应力腐蚀。常用金属材料发生应力腐蚀的敏感介质如表腐蚀。常用金属材料发生应力腐蚀的敏感介质如表腐蚀。常用金属材料发生应力腐蚀的敏感介质如表腐蚀。常用金属材料发生应力腐蚀的敏感介质如表8-18-18-18-1所示。所示。所

90、示。所示。u应力腐蚀是一个电化学腐蚀过程，包括应力腐蚀裂应力腐蚀是一个电化学腐蚀过程，包括应力腐蚀裂应力腐蚀是一个电化学腐蚀过程，包括应力腐蚀裂应力腐蚀是一个电化学腐蚀过程，包括应力腐蚀裂纹萌生、稳定扩展、失稳扩展等阶段，失稳扩展即造纹萌生、稳定扩展、失稳扩展等阶段，失稳扩展即造纹萌生、稳定扩展、失稳扩展等阶段，失稳扩展即造纹萌生、稳定扩展、失稳扩展等阶段，失稳扩展即造成应力腐蚀断裂。成应力腐蚀断裂。成应力腐蚀断裂。成应力腐蚀断裂。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理38表表8-1常用材料发生应力腐蚀的敏感介质常用材料发生应力腐蚀的敏感介质材料材料可发生应力腐蚀的敏感介

91、质可发生应力腐蚀的敏感介质碳钢碳钢氢氧化物溶液；硫化氢水溶液；碳酸盐或硝酸盐氢氧化物溶液；硫化氢水溶液；碳酸盐或硝酸盐或氰酸盐水溶液；海水；液氨；湿的或氰酸盐水溶液；海水；液氨；湿的COCOCOCO2 2 空空气；硫酸气；硫酸硝酸混合液；热三氯化铁溶液。硝酸混合液；热三氯化铁溶液。奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢海水；热的氢氧化物溶液；氯化物溶液；热的氟海水；热的氢氧化物溶液；氯化物溶液；热的氟化物溶液。化物溶液。铝合金铝合金潮湿空气；海水；氯化物的水溶液；汞。潮湿空气；海水；氯化物的水溶液；汞。钛合金钛合金海水；盐酸；发烟硝酸；海水；盐酸；发烟硝酸；300300以上的氯化物；潮以上的氯化物；潮湿空气

92、；汞。湿空气；汞。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理39应力腐蚀断裂的特征u应应力力腐腐蚀蚀断断裂裂属属于于脆脆性性断断裂裂，断断口口平平齐齐，没没有有明明显显的塑性变形，断裂方向与主应力垂直。的塑性变形，断裂方向与主应力垂直。u应应力力腐腐蚀蚀是是一一种种局局部部腐腐蚀蚀，其其断断口口一一般般可可分分出出裂裂纹纹扩扩展展区区和和瞬瞬断断区区两两部部分分，前前者者颜颜色色较较深深，有有腐腐蚀蚀产产物物伴随，后者颜色较浅且洁净。伴随，后者颜色较浅且洁净。u应应力力腐腐蚀蚀断断裂裂既既可可能能是是穿穿晶晶断断裂裂，也也可可能能是是沿沿晶晶断断裂裂，或或者者是是穿穿晶晶沿沿

93、晶晶混混合合型型断断裂裂，没没有有明明显显规规律律。但但应应力力腐腐蚀蚀裂裂纹纹扩扩展展过过程程中中均均会会发发生生裂裂纹纹分分叉叉现现象象，即即有一主裂纹扩展得最快，其余是扩展得较慢的支裂纹。有一主裂纹扩展得最快，其余是扩展得较慢的支裂纹。u引起断裂的因素中均有特定介质及拉伸应力。引起断裂的因素中均有特定介质及拉伸应力。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理40应力腐蚀断裂的特征第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理41第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理42第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理43第

94、八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理44第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理45氢脆断裂与应力腐蚀u失效分析中常把氢脆与应力腐蚀联系起来，认为氢脆失效分析中常把氢脆与应力腐蚀联系起来，认为氢脆失效分析中常把氢脆与应力腐蚀联系起来，认为氢脆失效分析中常把氢脆与应力腐蚀联系起来，认为氢脆断裂是一种广义的应力腐蚀断裂，它与一般应力腐蚀断裂是一种广义的应力腐蚀断裂，它与一般应力腐蚀断裂是一种广义的应力腐蚀断裂，它与一般应力腐蚀断裂是一种广义的应力腐蚀断裂，它与一般应力腐蚀断裂既有共同之处，也有显著区别。断裂既有共同之处，也有显著区别。断裂既有共同之处，也有

95、显著区别。断裂既有共同之处，也有显著区别。u氢脆断裂与应力腐蚀断裂共同之处是：二者都由介氢脆断裂与应力腐蚀断裂共同之处是：二者都由介氢脆断裂与应力腐蚀断裂共同之处是：二者都由介氢脆断裂与应力腐蚀断裂共同之处是：二者都由介质及拉伸应力共同作用引起；都是脆性断裂，裂纹及质及拉伸应力共同作用引起；都是脆性断裂，裂纹及质及拉伸应力共同作用引起；都是脆性断裂，裂纹及质及拉伸应力共同作用引起；都是脆性断裂，裂纹及断口与主应力垂直。断口与主应力垂直。断口与主应力垂直。断口与主应力垂直。u氢脆断裂与应力腐蚀断裂的区别在于：氢脆断裂与应力腐蚀断裂的区别在于：氢脆断裂与应力腐蚀断裂的区别在于：氢脆断裂与应力腐蚀断

96、裂的区别在于：u氢脆断裂是阴极反应的结果，即在电化学腐蚀反应氢脆断裂是阴极反应的结果，即在电化学腐蚀反应氢脆断裂是阴极反应的结果，即在电化学腐蚀反应氢脆断裂是阴极反应的结果，即在电化学腐蚀反应过程中由于阴极吸氢而造成脆性断裂，而一般应力腐过程中由于阴极吸氢而造成脆性断裂，而一般应力腐过程中由于阴极吸氢而造成脆性断裂，而一般应力腐过程中由于阴极吸氢而造成脆性断裂，而一般应力腐蚀断裂属于阳极反应，是以金属阳极溶解损伤为基础蚀断裂属于阳极反应，是以金属阳极溶解损伤为基础蚀断裂属于阳极反应，是以金属阳极溶解损伤为基础蚀断裂属于阳极反应，是以金属阳极溶解损伤为基础的；的；的；的；第八章承压设备事故及处理

97、2024/7/29承压设备事故与处理46氢脆断裂与应力腐蚀续u氢脆断裂既可产生于合金，也可产生于纯金属，而氢脆断裂既可产生于合金，也可产生于纯金属，而氢脆断裂既可产生于合金，也可产生于纯金属，而氢脆断裂既可产生于合金，也可产生于纯金属，而一般应力腐蚀断裂仅产生于合金；一般应力腐蚀断裂仅产生于合金；一般应力腐蚀断裂仅产生于合金；一般应力腐蚀断裂仅产生于合金；u氢脆断裂断面上没有腐蚀产物，而一般应力腐蚀断氢脆断裂断面上没有腐蚀产物，而一般应力腐蚀断氢脆断裂断面上没有腐蚀产物，而一般应力腐蚀断氢脆断裂断面上没有腐蚀产物，而一般应力腐蚀断裂断面上有腐蚀产物；裂断面上有腐蚀产物；裂断面上有腐蚀产物；裂断

98、面上有腐蚀产物；u氢脆断裂裂纹几乎不分叉，而一般应力腐蚀断裂裂氢脆断裂裂纹几乎不分叉，而一般应力腐蚀断裂裂氢脆断裂裂纹几乎不分叉，而一般应力腐蚀断裂裂氢脆断裂裂纹几乎不分叉，而一般应力腐蚀断裂裂纹都是分叉的。纹都是分叉的。纹都是分叉的。纹都是分叉的。u有的应力腐蚀通过阳性反应在消耗金属阳极的同时还有的应力腐蚀通过阳性反应在消耗金属阳极的同时还有的应力腐蚀通过阳性反应在消耗金属阳极的同时还有的应力腐蚀通过阳性反应在消耗金属阳极的同时还产生氢，这些氢在金属阴极又导致氢脆，使得一般应产生氢，这些氢在金属阴极又导致氢脆，使得一般应产生氢，这些氢在金属阴极又导致氢脆，使得一般应产生氢，这些氢在金属阴极又

99、导致氢脆，使得一般应力腐蚀与氢脆在同一金属内同时发生，金属结构最后力腐蚀与氢脆在同一金属内同时发生，金属结构最后力腐蚀与氢脆在同一金属内同时发生，金属结构最后力腐蚀与氢脆在同一金属内同时发生，金属结构最后断裂的机制也更加复杂。断裂的机制也更加复杂。断裂的机制也更加复杂。断裂的机制也更加复杂。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理47应力腐蚀断裂的预防u由由于于在在学学术术上上对对应应力力腐腐蚀蚀的的机机理理尚尚缺缺乏乏深深入入的的了了解解和和一一致致的的看看法法，因因而而在在工工程程技技术术实实践践中中，常常以以控控制制应应力力腐腐蚀蚀产产生生的的特特点点和和条条件件作作

100、为为预预防防应应力力腐腐蚀蚀的的主主要要措施，其中常见的有：措施，其中常见的有：u选选用用合合适适的的材材料料，尽尽量量避避开开材材料料与与敏敏感感介介质质的的匹匹配配，比比如如不不用用奥奥氏氏体体不不锈锈钢钢做做接接触触海海水水及及氯氯化化物物的的承承压压容器；容器；u在结构设计中避免过大的局部应力；在结构设计中避免过大的局部应力；第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理48应力腐蚀断裂的预防续u采采采采用用用用涂涂涂涂层层层层或或或或衬衬衬衬里里里里，把把把把腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀性性性性介介介介质质质质与与与与承承承承压压压压设设设设备备备备承承承承压压压压部部部部件隔离；

101、件隔离；件隔离；件隔离；u在在在在制制制制造造造造中中中中采采采采用用用用成成成成熟熟熟熟合合合合理理理理的的的的焊焊焊焊接接接接工工工工艺艺艺艺及及及及装装装装配配配配成成成成形形形形工工工工艺艺艺艺，并并并并进进进进行行行行必必必必要要要要合合合合理理理理的的的的热热热热处处处处理理理理，消消消消除除除除焊焊焊焊接接接接残残残残余余余余应应应应力力力力及及及及其其其其它它它它内应力；内应力；内应力；内应力；u应应应应力力力力腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀常常常常对对对对水水水水分分分分及及及及潮潮潮潮湿湿湿湿环环环环境境境境敏敏敏敏感感感感，使使使使用用用用中中中中应应应应注注注注意意意意防湿防潮，对设

102、备加强管理和检验。防湿防潮，对设备加强管理和检验。防湿防潮，对设备加强管理和检验。防湿防潮，对设备加强管理和检验。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理498.1.5蠕变破坏u蠕变过程及蠕变断裂蠕变过程及蠕变断裂u蠕变断裂的特征蠕变断裂的特征u蠕变断裂的预防蠕变断裂的预防第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理50蠕变过程及蠕变断裂u是在应力和一定温度共同作用下，随着时间的增加金是在应力和一定温度共同作用下，随着时间的增加金属不断产生塑性变形的持续过程，最终导致蠕变断裂。属不断产生塑性变形的持续过程，最终导致蠕变断裂。u蠕变过程通常通过蠕变曲线表示。如

103、图蠕变过程通常通过蠕变曲线表示。如图8-38-3，蠕变曲线，蠕变曲线是蠕变过程中变形与时间的关系曲线。曲线的斜率表是蠕变过程中变形与时间的关系曲线。曲线的斜率表示应变随时间的变化率，叫蠕变速度：示应变随时间的变化率，叫蠕变速度：u试验表明，对一定材料，在一定的载荷及温度作用下，试验表明，对一定材料，在一定的载荷及温度作用下，其蠕变过程一般包括三个阶段。其蠕变过程一般包括三个阶段。u图图8-38-3中中oaoa表示试件加载时的初始变形，它可以是弹性表示试件加载时的初始变形，它可以是弹性的，也可以是弹塑性的，因载荷大小而异，但它不是蠕的，也可以是弹塑性的，因载荷大小而异，但它不是蠕变变形。变变形。

104、第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理51蠕变过程及蠕变断裂续u第第第第一一一一阶阶阶阶段段段段，即即即即曲曲曲曲线线线线abababab段段段段，为为为为蠕蠕蠕蠕变变变变的的的的减减减减速速速速期期期期。试试试试件件件件开开开开始始始始蠕蠕蠕蠕变变变变时时时时速速速速度度度度较较较较快快快快，随随随随后后后后逐逐逐逐步步步步减减减减慢慢慢慢，这这这这一一一一段段段段也也也也是是是是不不不不稳稳稳稳定定定定蠕变期。蠕变期。蠕变期。蠕变期。u第第第第二二二二阶阶阶阶段段段段，即即即即曲曲曲曲线线线线bcbcbcbc段段段段，为为为为蠕蠕蠕蠕变变变变的的的的恒恒恒恒速速速速期

105、期期期。bcbcbcbc近近近近似似似似为为为为一一一一条条条条直直直直线线线线，当当当当应应应应力力力力不不不不太太太太大大大大或或或或温温温温度度度度不不不不太太太太高高高高时时时时，这这这这一一一一段段段段持持持持续续续续时时时时间间间间很很很很长长长长，是是是是蠕蠕蠕蠕变变变变寿寿寿寿命命命命的的的的主主主主要要要要构构构构成成成成部部部部分分分分，也也也也叫叫叫叫稳稳稳稳定定定定蠕变阶段。蠕变阶段。蠕变阶段。蠕变阶段。u第第第第三三三三阶阶阶阶段段段段，即即即即曲曲曲曲线线线线cdcdcdcd段段段段，为为为为蠕蠕蠕蠕变变变变的的的的加加加加速速速速期期期期。此此此此时时时时蠕蠕蠕蠕

106、变变变变速度越来越快，直至速度越来越快，直至速度越来越快，直至速度越来越快，直至d d d d点试件断裂。点试件断裂。点试件断裂。点试件断裂。u蠕变断裂是蠕变过程的结果。蠕变断裂是蠕变过程的结果。蠕变断裂是蠕变过程的结果。蠕变断裂是蠕变过程的结果。u不不不不同同同同材材材材料料料料、不不不不同同同同载载载载荷荷荷荷或或或或不不不不同同同同温温温温度度度度，可可可可以以以以有有有有形形形形状状状状不不不不同同同同的的的的蠕蠕蠕蠕变变变变曲曲曲曲线线线线，但但但但均均均均包包包包含含含含上上上上述述述述三三三三个个个个阶阶阶阶段段段段，不不不不同同同同蠕蠕蠕蠕变变变变曲曲曲曲线线线线的的的的主要区

107、别是恒速期的长短。主要区别是恒速期的长短。主要区别是恒速期的长短。主要区别是恒速期的长短。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理52图图8-3蠕变曲线蠕变曲线第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理53蠕变断裂的特征u金金金金属属属属材材材材料料料料的的的的蠕蠕蠕蠕变变变变断断断断裂裂裂裂，基基基基本本本本上上上上可可可可分分分分为为为为两两两两种种种种：穿穿穿穿晶晶晶晶型型型型断断断断裂和沿晶型断裂。裂和沿晶型断裂。裂和沿晶型断裂。裂和沿晶型断裂。u穿穿穿穿晶晶晶晶型型型型蠕蠕蠕蠕变变变变断断断断裂裂裂裂在在在在断断断断裂裂裂裂前前前前有有有有大大大

108、大量量量量塑塑塑塑性性性性变变变变形形形形，断断断断裂裂裂裂后后后后的的的的伸伸伸伸长长长长率率率率高高高高，往往往往往往往往形形形形成成成成缩缩缩缩颈颈颈颈，断断断断口口口口呈呈呈呈韧韧韧韧性性性性形形形形态态态态，因因因因而而而而也也也也叫蠕变韧性断裂。叫蠕变韧性断裂。叫蠕变韧性断裂。叫蠕变韧性断裂。u沿沿沿沿晶晶晶晶型型型型蠕蠕蠕蠕变变变变断断断断裂裂裂裂在在在在断断断断裂裂裂裂前前前前塑塑塑塑性性性性变变变变形形形形很很很很小小小小，断断断断裂裂裂裂后后后后的的的的伸伸伸伸长长长长率率率率甚甚甚甚低低低低，缩缩缩缩颈颈颈颈很很很很小小小小或或或或者者者者没没没没有有有有，在在在在晶晶晶

109、晶体体体体内内内内常常常常有有有有大大大大量量量量细细细细小裂纹，这种断裂也叫蠕变脆性断裂。小裂纹，这种断裂也叫蠕变脆性断裂。小裂纹，这种断裂也叫蠕变脆性断裂。小裂纹，这种断裂也叫蠕变脆性断裂。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理54蠕变断裂的特征续u蠕蠕蠕蠕变变变变断断断断裂裂裂裂形形形形式式式式的的的的变变变变化化化化与与与与温温温温度度度度、压压压压力力力力等等等等因因因因素素素素有有有有关关关关。在在在在高高高高应应应应力力力力及及及及较较较较低低低低温温温温度度度度下下下下蠕蠕蠕蠕变变变变时时时时，发发发发生生生生穿穿穿穿晶晶晶晶型型型型蠕蠕蠕蠕变变变变韧韧韧

110、韧性性性性断断断断裂裂裂裂；在在在在低低低低应应应应力力力力及及及及较较较较高高高高温温温温度度度度下下下下蠕蠕蠕蠕变变变变时时时时，发发发发生生生生沿沿沿沿晶晶晶晶型型型型蠕蠕蠕蠕变变变变脆脆脆脆性性性性断裂。断裂。断裂。断裂。u锅炉的过热器管及蒸汽管道，由于直径相对于壁厚较锅炉的过热器管及蒸汽管道，由于直径相对于壁厚较小，应力水平较低而温度水平较高，因而其蠕变断裂小，应力水平较低而温度水平较高，因而其蠕变断裂常呈沿晶脆断特征。常呈沿晶脆断特征。u另外，蠕变断裂的断口常有明显的氧化色彩。另外，蠕变断裂的断口常有明显的氧化色彩。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理55u

111、Nimonic 105合金合金800沿晶蠕变断沿晶蠕变断口口 （SEM800）第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理56uNimonic 105合金合金800沿晶蠕变沿晶蠕变断断 （SEM3300）第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理57蠕变断裂的预防u合理进行结构设计和介质流程布置，尽量避免承受合理进行结构设计和介质流程布置，尽量避免承受合理进行结构设计和介质流程布置，尽量避免承受合理进行结构设计和介质流程布置，尽量避免承受高压的大型容器直接承受高温，避免结构局部高温及高压的大型容器直接承受高温，避免结构局部高温及高压的大型容器直接承受高温，避免

112、结构局部高温及高压的大型容器直接承受高温，避免结构局部高温及过热。过热。过热。过热。u根据操作温度及压力，合理选材并决定许用应力，根据操作温度及压力，合理选材并决定许用应力，根据操作温度及压力，合理选材并决定许用应力，根据操作温度及压力，合理选材并决定许用应力，使材料在使用条件下及服役期限内具有足够的常温及使材料在使用条件下及服役期限内具有足够的常温及使材料在使用条件下及服役期限内具有足够的常温及使材料在使用条件下及服役期限内具有足够的常温及高温强度。高温强度。高温强度。高温强度。u采用合理的焊接、热处理及其它加工工艺，防止在采用合理的焊接、热处理及其它加工工艺，防止在采用合理的焊接、热处理及

113、其它加工工艺，防止在采用合理的焊接、热处理及其它加工工艺，防止在制造、安装、修理中降低材料的抗蠕变性能。制造、安装、修理中降低材料的抗蠕变性能。制造、安装、修理中降低材料的抗蠕变性能。制造、安装、修理中降低材料的抗蠕变性能。u严格按照规定的操作规程运行设备，防止总体或局严格按照规定的操作规程运行设备，防止总体或局严格按照规定的操作规程运行设备，防止总体或局严格按照规定的操作规程运行设备，防止总体或局部超温超压从而降低蠕变寿命。部超温超压从而降低蠕变寿命。部超温超压从而降低蠕变寿命。部超温超压从而降低蠕变寿命。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理588.2承压设备典型事故

114、案例承压设备典型事故案例u以以本本世世纪纪初初发发生生在在我我国国的的几几起起典典型型事事故故为为例例，说说明明重重视视设设计计、制制造造、介介质质作作用用和和操操作作等等几几方方面面因因素素，对防止事故发生的重要性。对防止事故发生的重要性。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理598.2.1制造缺陷引起的制造缺陷引起的爆炸事故u陕西省渭南饲料添加剂厂压力容器爆炸事故陕西省渭南饲料添加剂厂压力容器爆炸事故u辽宁省大连市西岗区两起煤气管道泄漏重大事故辽宁省大连市西岗区两起煤气管道泄漏重大事故第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理60陕西省渭南饲料添加剂

115、厂压力容器爆炸事故陕西省渭南饲料添加剂厂压力容器爆炸事故概况概况u20002000年年年年7 7月月月月1010日日日日1212时时时时2020分分分分，渭渭渭渭南南南南市市市市饲饲饲饲料料料料添添添添加加加加剂剂剂剂厂厂厂厂合合合合成成成成车车车车间间间间二二二二楼楼楼楼环环环环氧氧氧氧乙乙乙乙烷烷烷烷1 1号号号号计计计计量量量量罐罐罐罐突突突突然然然然从从从从下下下下封封封封头头头头和和和和筒筒筒筒体体体体连连连连接接接接环环环环缝缝缝缝处处处处撕撕撕撕开开开开，裂裂裂裂缝缝缝缝长长长长150mm150mm，液液液液态态态态环环环环氧氧氧氧乙乙乙乙烷烷烷烷在在在在有有有有压压压压的的的的

116、情情情情况况况况下下下下高高高高速速速速喷喷喷喷出出出出后后后后急急急急剧剧剧剧汽汽汽汽化化化化，使使使使周周周周围围围围空空空空间间间间迅迅迅迅速速速速达达达达到到到到爆爆爆爆炸炸炸炸极极极极限限限限。喷喷喷喷出出出出的的的的高高高高流流流流速速速速物物物物料料料料与与与与裂裂裂裂缝缝缝缝处处处处的的的的摩摩摩摩擦擦擦擦产产产产生生生生大大大大量量量量静静静静电电电电，随随随随即即即即发发发发生生生生了了了了第第第第1 1次次次次爆爆爆爆炸炸炸炸并并并并引引引引起起起起大大大大火火火火。1212点点点点3030分分分分大大大大火火火火蔓蔓蔓蔓延延延延，使使使使距距距距合合合合成成成成车车车车

117、间间间间4.5m4.5m处处处处的的的的50m50m3 3储储储储罐罐罐罐内内内内大大大大约约约约9t9t环环环环氧氧氧氧乙乙乙乙烷烷烷烷吸吸吸吸热热热热汽汽汽汽化化化化，罐罐罐罐内内内内压压压压力力力力骤骤骤骤升升升升，该该该该贮贮贮贮罐罐罐罐最最最最终终终终因因因因超超超超压压压压而而而而爆爆爆爆炸炸炸炸。大大大大量量量量环环环环氧氧氧氧乙乙乙乙烷烷烷烷泄泄泄泄漏漏漏漏燃燃燃燃烧烧烧烧，又又又又使使使使距距距距该该该该贮贮贮贮罐罐罐罐6m6m处处处处的的的的汽汽汽汽车车车车罐罐罐罐车车车车被被被被引引引引燃燃燃燃，1313时时时时2020分分分分，该该该该汽汽汽汽车车车车罐罐罐罐车车车车发

118、发发发生生生生爆爆爆爆炸炸炸炸，同同同同时时时时引引引引起起起起厂厂厂厂区区区区多多多多处处处处起起起起火火火火。大大大大火火火火于于于于7 7月月月月1515日日日日1414时时时时3030分分分分被被被被扑扑扑扑灭，灭，灭，灭，7 7月月月月1717日日日日1111时警戒解除。时警戒解除。时警戒解除。时警戒解除。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理61陕西省渭南饲料添加剂厂压力容器爆炸事故陕西省渭南饲料添加剂厂压力容器爆炸事故概况续概况续u这这这这次次次次爆爆爆爆炸炸炸炸使使使使该该该该厂厂厂厂合合合合成成成成车车车车间间间间遭遭遭遭到到到到毁毁毁毁灭灭灭灭性性性性

119、破破破破坏坏坏坏。全全全全厂厂厂厂生生生生产产产产系系系系统统统统、生生生生活活活活系系系系统统统统处处处处于于于于瘫瘫瘫瘫痪痪痪痪，2 2台台台台压压压压力力力力容容容容器器器器，1 1台台台台汽汽汽汽车车车车罐罐罐罐车车车车爆爆爆爆炸炸炸炸，6 6台台台台容容容容器器器器报报报报废废废废，4 4辆辆辆辆消消消消防防防防车车车车、7 7辆辆辆辆小小小小车车车车不不不不同同同同程程程程度度度度受受受受损损损损，周周周周围围围围单单单单位位位位和和和和居居居居民民民民楼楼楼楼遭遭遭遭到到到到不不不不同同同同程程程程度度度度破破破破坏坏坏坏，同同同同时时时时还还还还造造造造成成成成2 2人人人人死

120、死死死亡亡亡亡，4 4人人人人重重重重伤伤伤伤，2626人人人人轻轻轻轻伤伤伤伤( (其其其其中中中中消消消消防防防防官官官官兵兵兵兵1919人人人人，群群群群众众众众1111人人人人受受受受伤伤伤伤) )。工工工工厂厂厂厂直直直直接接接接经经经经济济济济损损损损失失失失640640万万万万元元元元，工工工工厂厂厂厂外外外外其他损失其他损失其他损失其他损失178178万元。事故损失万元。事故损失万元。事故损失万元。事故损失3020030200个工作日。个工作日。个工作日。个工作日。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理62陕西省渭南饲料添加剂厂压力容器爆炸事故陕西省渭南饲

121、料添加剂厂压力容器爆炸事故原因原因环环环环氧氧氧氧乙乙乙乙烷烷烷烷1 1 1 1号号号号计计计计量量量量罐罐罐罐属属属属非非非非法法法法自自自自制制制制容容容容器器器器，制制制制造造造造质质质质量量量量低低低低劣劣劣劣，焊焊焊焊缝缝缝缝、钢钢钢钢板板板板存存存存在在在在严严严严重重重重不不不不允允允允许许许许缺缺缺缺陷陷陷陷，是是是是这这这这次次次次事事事事故故故故的的的的直直直直接接接接和主要原因。和主要原因。和主要原因。和主要原因。生生生生产产产产车车车车间间间间属属属属于于于于甲甲甲甲类类类类易易易易燃燃燃燃易易易易爆爆爆爆生生生生产产产产作作作作业业业业场场场场所所所所，没没没没有有有

122、有按按按按规规规规范范范范设设设设计计计计、安安安安装装装装防防防防静静静静电电电电接接接接地地地地装装装装置置置置，环环环环氧氧氧氧乙乙乙乙烷烷烷烷泄泄泄泄漏漏漏漏汽汽汽汽化化化化后后后后，集聚电荷无法导出，酿成事故。集聚电荷无法导出，酿成事故。集聚电荷无法导出，酿成事故。集聚电荷无法导出，酿成事故。装装装装有有有有环环环环氧氧氧氧乙乙乙乙烷烷烷烷的的的的罐罐罐罐车车车车没没没没有有有有及及及及时时时时脱脱脱脱离离离离事事事事故故故故现现现现场场场场，导导导导致致致致事事事事故扩大。故扩大。故扩大。故扩大。设设设设备备备备用用用用户户户户对对对对本本本本厂厂厂厂的的的的压压压压力力力力容容容

123、容器器器器、压压压压力力力力管管管管道道道道的的的的安安安安全全全全管管管管理理理理，没没没没有有有有执执执执行行行行国国国国家家家家的的的的有有有有关关关关法法法法律律律律、法法法法规规规规、标标标标准准准准，非非非非法法法法设设设设计计计计、制造、使用，造成各个安全环节严重失控。制造、使用，造成各个安全环节严重失控。制造、使用，造成各个安全环节严重失控。制造、使用，造成各个安全环节严重失控。政政政政府府府府有有有有关关关关部部部部门门门门对对对对民民民民营营营营企企企企业业业业疏疏疏疏于于于于管管管管理理理理，在在在在各各各各自自自自职职职职责责责责范范范范围围围围内内内内监监监监督督督督

124、检检检检查查查查不不不不力力力力，对对对对查查查查出出出出问问问问题题题题的的的的落落落落实实实实整整整整改改改改没没没没有有有有跟跟跟跟踪踪踪踪管管管管理到位。理到位。理到位。理到位。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理63辽宁省大连市西岗区两起煤气管道泄漏重大事故辽宁省大连市西岗区两起煤气管道泄漏重大事故概况概况uu20022002年年年年1212月月月月1515日日日日8 8时时时时3030分左右，辽宁省大连市西岗区林茂分左右，辽宁省大连市西岗区林茂分左右，辽宁省大连市西岗区林茂分左右，辽宁省大连市西岗区林茂一巷发生煤气管道泄漏重大事故，造成一巷发生煤气管道泄漏重

125、大事故，造成一巷发生煤气管道泄漏重大事故，造成一巷发生煤气管道泄漏重大事故，造成7 7人中毒死亡。人中毒死亡。人中毒死亡。人中毒死亡。uu1212月月月月1515日日日日6 6时时时时许许许许，大大大大连连连连市市市市西西西西岗岗岗岗区区区区林林林林茂茂茂茂一一一一巷巷巷巷的的的的3 3号号号号楼楼楼楼与与与与1111号号号号楼楼楼楼之之之之间间间间马马马马路路路路下下下下埋埋埋埋地地地地铸铸铸铸铁铁铁铁煤煤煤煤气气气气管管管管道道道道发发发发生生生生断断断断裂裂裂裂，断断断断裂裂裂裂处处处处与与与与小小小小区区区区暖暖暖暖气气气气管管管管线线线线沟沟沟沟相相相相连连连连，致致致致使使使使煤煤

126、煤煤气气气气沿沿沿沿暖暖暖暖气气气气沟沟沟沟进进进进入入入入610610号号号号楼楼楼楼的的的的居居居居民民民民家家家家中中中中，造造造造成成成成人人人人员员员员中中中中毒毒毒毒事事事事故故故故，致致致致使使使使7 7人人人人不不不不治治治治身身身身亡亡亡亡。该该该该煤煤煤煤气气气气管管管管道道道道为为为为DN200DN200灰灰灰灰口口口口铸铸铸铸铁铁铁铁管管管管，壁壁壁壁厚厚厚厚约约约约8mm8mm，至至至至管管管管顶顶顶顶埋埋埋埋深深深深0.62m0.62m，外外外外加加加加长长长长1.8m1.8m的的的的DN250DN250钢钢钢钢套套套套管管管管垂垂垂垂直直直直穿穿穿穿越越越越一一一

127、一沿沿沿沿路路路路南南南南侧侧侧侧铺铺铺铺设设设设的的的的采采采采暖暖暖暖地地地地沟沟沟沟，沟沟沟沟内内内内顺顺顺顺地地地地沟沟沟沟方方方方向向向向铺铺铺铺设设设设2 2根根根根DN100DN100采采采采暖暖暖暖钢钢钢钢管管管管，位位位位于于于于事事事事故故故故煤煤煤煤气气气气管管管管道道道道上上上上方方方方，其其其其中中中中1 1根根根根采采采采暖暖暖暖管管管管直直直直接接接接压压压压在在在在煤煤煤煤气气气气套套套套管管管管上上上上，在在在在地地地地沟沟沟沟北北北北外外外外侧侧侧侧煤煤煤煤气气气气套套套套管管管管端端端端部部部部下下下下面面面面有有有有1 1根根根根DN150DN150金金

128、金金属属属属水水水水管管管管，与与与与煤煤煤煤气气气气套套套套管管管管垂垂垂垂直直直直零零零零距距距距离离离离交交交交叉叉叉叉。煤煤煤煤气气气气管管管管道道道道断断断断裂裂裂裂点点点点正正正正好好好好位位位位于于于于该该该该水水水水管管管管上上上上方方方方，也也也也正正正正好好好好是是是是煤煤煤煤气气气气套套套套管管管管端端端端点点点点处处处处。三三三三种种种种管管管管道道道道呈呈呈呈十十十十字字字字交交交交叉叉叉叉分分分分布布布布，上上上上下下下下紧紧紧紧贴贴贴贴，未未未未见见见见间间间间隙隙隙隙。现现现现场场场场可可可可见见见见煤煤煤煤气气气气管管管管道道道道断断断断裂裂裂裂口口口口长约长

129、约长约长约180mm180mm，裂口最大宽约，裂口最大宽约，裂口最大宽约，裂口最大宽约10mm10mm。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理64辽宁省大连市西岗区两起煤气管道泄漏重大事故辽宁省大连市西岗区两起煤气管道泄漏重大事故原因原因车载是造成管道断裂的主要载荷，所产生的应力引发车载是造成管道断裂的主要载荷，所产生的应力引发车载是造成管道断裂的主要载荷，所产生的应力引发车载是造成管道断裂的主要载荷，所产生的应力引发管道疲劳裂纹，当疲劳裂纹达到极限状态管道就会断裂。管道疲劳裂纹，当疲劳裂纹达到极限状态管道就会断裂。管道疲劳裂纹，当疲劳裂纹达到极限状态管道就会断裂。管道疲

130、劳裂纹，当疲劳裂纹达到极限状态管道就会断裂。灰口铸铁管内部存在各种缺陷，力学性能不合格，降灰口铸铁管内部存在各种缺陷，力学性能不合格，降灰口铸铁管内部存在各种缺陷，力学性能不合格，降灰口铸铁管内部存在各种缺陷，力学性能不合格，降低了管道抗外力的能力。低了管道抗外力的能力。低了管道抗外力的能力。低了管道抗外力的能力。气温骤变对管道产生温差应力，加速了管道的断裂。气温骤变对管道产生温差应力，加速了管道的断裂。气温骤变对管道产生温差应力，加速了管道的断裂。气温骤变对管道产生温差应力，加速了管道的断裂。管道埋深过浅，使其受到较大冲击力和温差应力。管道埋深过浅，使其受到较大冲击力和温差应力。管道埋深过浅

131、，使其受到较大冲击力和温差应力。管道埋深过浅，使其受到较大冲击力和温差应力。后续施工不当，对管道形成多处刚性支撑，是加速管后续施工不当，对管道形成多处刚性支撑，是加速管后续施工不当，对管道形成多处刚性支撑，是加速管后续施工不当，对管道形成多处刚性支撑，是加速管道发生断裂的原因。道发生断裂的原因。道发生断裂的原因。道发生断裂的原因。u造成煤气管道断裂引起泄漏中毒事故是综合原因共同作造成煤气管道断裂引起泄漏中毒事故是综合原因共同作造成煤气管道断裂引起泄漏中毒事故是综合原因共同作造成煤气管道断裂引起泄漏中毒事故是综合原因共同作用所致。既有自然的因素用所致。既有自然的因素用所致。既有自然的因素用所致。

132、既有自然的因素( ( ( (车载、气温骤降车载、气温骤降车载、气温骤降车载、气温骤降) ) ) )，又有相关，又有相关，又有相关，又有相关单位在后续施工过程中，没有严格按照技术规范要求施单位在后续施工过程中，没有严格按照技术规范要求施单位在后续施工过程中，没有严格按照技术规范要求施单位在后续施工过程中，没有严格按照技术规范要求施工留下事故隐患所造成。工留下事故隐患所造成。工留下事故隐患所造成。工留下事故隐患所造成。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理65图图8-4事故现场照片事故现场照片 第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理66 图图8-5事故现

133、场近处照片事故现场近处照片 第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理678.2.2应力腐蚀引起的爆炸事故应力腐蚀引起的爆炸事故概况概况u20052005年年年年3 3月月月月2121日日日日2121时时时时2626分分分分，山山山山东东东东省省省省济济济济南南南南市市市市平平平平阴阴阴阴县县县县鲁鲁鲁鲁西西西西化化化化工工工工第第第第三三三三化化化化肥肥肥肥有有有有限限限限公公公公司司司司发发发发生生生生尿尿尿尿素素素素合合合合成成成成塔塔塔塔爆爆爆爆炸炸炸炸重重重重大大大大事事事事故故故故，造成造成造成造成4 4人死亡，人死亡，人死亡，人死亡，3232人重伤，经济损失惨重

134、。人重伤，经济损失惨重。人重伤，经济损失惨重。人重伤，经济损失惨重。u事事事事故故故故尿尿尿尿素素素素合合合合成成成成塔塔塔塔是是是是南南南南京京京京化化化化工工工工工工工工业业业业集集集集团团团团有有有有限限限限公公公公司司司司化化化化工工工工机机机机械械械械厂厂厂厂19991999年年年年产产产产品品品品，于于于于20002000年年年年投投投投入入入入使使使使用用用用。该该该该塔塔塔塔设设设设计计计计工工工工作作作作压压压压 力力力力 21.57MPa21.57MPa， 设设设设 计计计计 温温温温 度度度度 195195， 试试试试 验验验验 压压压压 力力力力 27.26 27.26

135、 MPaMPa，公公公公称称称称容容容容积积积积37.5m37.5m3 3，工工工工作作作作介介介介质质质质为为为为尿尿尿尿素素素素溶溶溶溶液液液液和和和和氨氨氨氨基基基基甲甲甲甲酸酸酸酸铵铵铵铵。该该该该容容容容器器器器为为为为立立立立式式式式高高高高压压压压反反反反应应应应容容容容器器器器，由由由由1010节节节节筒筒筒筒节节节节和和和和上上上上、下下下下封封封封头头头头组组组组成成成成。筒筒筒筒节节节节内内内内径径径径1400mm1400mm，壁壁壁壁厚厚厚厚110mm110mm，总总总总 长长长长 26210mm26210mm。 筒筒筒筒 节节节节 为为为为 多多多多 层层层层 包包包

136、包 扎扎扎扎 结结结结 构构构构 ， 层层层层 板板板板 为为为为15MnVR15MnVR及及及及16MnR16MnR板板板板，内内内内衬衬衬衬为为为为8mm8mm厚厚厚厚的的的的尿尿尿尿素素素素级级级级不不不不锈锈锈锈钢钢钢钢衬里。衬里。衬里。衬里。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理688.2.2应力腐蚀引起的爆炸事故应力腐蚀引起的爆炸事故u尿素合成塔塔身爆炸成三节，事故第一现场残存塔基、下封头和尿素合成塔塔身爆炸成三节，事故第一现场残存塔基、下封头和第第10节筒节（自上而下数起，下同），且整体向南偏西倾斜约节筒节（自上而下数起，下同），且整体向南偏西倾斜约15(图

137、图86)。南侧。南侧5m处六层主厂房坍塌；西北侧处六层主厂房坍塌；西北侧20m处二层厂房处二层厂房坍塌；北侧、东北侧装置受爆炸影响，外隔热层脱落；东侧坍塌；北侧、东北侧装置受爆炸影响，外隔热层脱落；东侧2个个碱洗塔隔热层全部脱落，冷却排管系统全部损坏。碱洗塔隔热层全部脱落，冷却排管系统全部损坏。u事故原因分析事故原因分析u引起该尿素合成塔爆炸的直接原因为塔体材料引起该尿素合成塔爆炸的直接原因为塔体材料(包括焊缝包括焊缝)的应的应力腐蚀开裂。应力腐蚀开裂导致了塔体承载能力的严重下降，尤力腐蚀开裂。应力腐蚀开裂导致了塔体承载能力的严重下降，尤其是发生在第九筒节热电偶处向下的纵向应力腐蚀裂纹（见图其

138、是发生在第九筒节热电偶处向下的纵向应力腐蚀裂纹（见图89），达到和超过了材料的容限裂纹尺寸，最终产生快速断裂，），达到和超过了材料的容限裂纹尺寸，最终产生快速断裂，引起塔内介质迅速泄漏，导致塔内介质爆沸和该筒节的爆炸。引起塔内介质迅速泄漏，导致塔内介质爆沸和该筒节的爆炸。u检漏蒸汽洁净程度低和压力偏高，是尿塔产生应力腐蚀的介质检漏蒸汽洁净程度低和压力偏高，是尿塔产生应力腐蚀的介质原因。制造企业为了克服检漏管与筒体连接的深孔焊，改用检漏原因。制造企业为了克服检漏管与筒体连接的深孔焊，改用检漏管与盲板管锥螺纹连接，是一种可靠性欠佳的结构。另外该结构管与盲板管锥螺纹连接，是一种可靠性欠佳的结构。另外

139、该结构又未告知用户，使其注意检查和拧紧检漏管。这样一旦检漏管松又未告知用户，使其注意检查和拧紧检漏管。这样一旦检漏管松动，极易造成氨渗漏检测介质和检漏蒸汽介质渗漏进塔体多层层动，极易造成氨渗漏检测介质和检漏蒸汽介质渗漏进塔体多层层板间的缝隙中，引起塔体层板材料严重的应力腐蚀开裂。板间的缝隙中，引起塔体层板材料严重的应力腐蚀开裂。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理69图图8-6 留在塔基上的底部塔段留在塔基上的底部塔段第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理70图图8-7向西南方向飞入操作楼二层的中间塔段，内壁外反向西南方向飞入操作楼二层的中间塔段，

140、内壁外反第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理71图图8-8向东北方向飞出的上部塔段向东北方向飞出的上部塔段第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理72断口宏观形貌第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理73图图8-9第九筒节热电偶下方的严重应力腐蚀裂纹第九筒节热电偶下方的严重应力腐蚀裂纹第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理74图图8-9第九筒节热电偶下方的严重应力腐蚀裂纹第九筒节热电偶下方的严重应力腐蚀裂纹第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理758.2.3氢腐蚀引起的爆炸事故氢腐蚀引

141、起的爆炸事故概况概况u2000年年12月月31日日，山山东东某某化化肥肥厂厂1m 氨氨合合成成塔塔底底部部用用于于调调整整塔塔内内床床层层触触媒媒温温度度的的副副线线20钢钢异异径径管管发发生生爆爆破破，并并造造成成火火灾灾和和人人员员伤伤亡亡的的重重大大事事故故。该该副副线线的的正正常常进进气气温温度度在在140160， 管管压压力力为为32MPa ，介介质质为为N2 、H2 和和少少量量NH3。与与之之相相连连的的是是合合成成塔塔内内底底部部废废热热锅锅炉炉，温温度度为为350左左右右。由由于于触触媒媒老老化化，床床层层温温度度不不会会偏偏高高，副副线线长长时时间间停停止止进进行行调调温温

142、，使使得得靠靠近近合合成成塔塔底底部部的的异异径径管管段段存存在在死死气气层层，并并因因热热传传导导可可能能将将废废热热锅锅炉炉处处的的热热量量部部分分传传递递至至这这一一管管段段，使使20钢钢异异径径管管处处于于200以以上上氢氢腐腐蚀蚀敏敏感感温温度度。爆爆破破口口的的宏宏观观形形貌貌如如图图810所示。所示。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理768.2.3氢腐蚀引起的爆炸事故氢腐蚀引起的爆炸事故原因原因u分别在爆破口附近进行取样和显微组织检验发现：在三分别在爆破口附近进行取样和显微组织检验发现：在三分别在爆破口附近进行取样和显微组织检验发现：在三分别在爆破口附近

143、进行取样和显微组织检验发现：在三个取样区内壁侧均脱碳严重，如个取样区内壁侧均脱碳严重，如个取样区内壁侧均脱碳严重，如个取样区内壁侧均脱碳严重，如B B 区试样脱碳层深达区试样脱碳层深达区试样脱碳层深达区试样脱碳层深达16mm16mm，占管壁厚的，占管壁厚的，占管壁厚的，占管壁厚的2/3 2/3 ，脱碳层组织为铁素体，并分布，脱碳层组织为铁素体，并分布，脱碳层组织为铁素体，并分布，脱碳层组织为铁素体，并分布着沿晶裂纹，见图着沿晶裂纹，见图着沿晶裂纹，见图着沿晶裂纹，见图811(c) 811(c) 。未脱碳的管外壁组织为铁素。未脱碳的管外壁组织为铁素。未脱碳的管外壁组织为铁素。未脱碳的管外壁组织为

144、铁素体加珠光体，见图体加珠光体，见图体加珠光体，见图体加珠光体，见图811(a) 811(a) 。A A区管外壁螺纹根部有显微区管外壁螺纹根部有显微区管外壁螺纹根部有显微区管外壁螺纹根部有显微裂纹，裂纹周围的组织发生塑性变形，说明管子爆破时裂纹，裂纹周围的组织发生塑性变形，说明管子爆破时裂纹，裂纹周围的组织发生塑性变形，说明管子爆破时裂纹，裂纹周围的组织发生塑性变形，说明管子爆破时螺纹受到很大的拉力。螺纹受到很大的拉力。螺纹受到很大的拉力。螺纹受到很大的拉力。u沿轴向靠内壁侧截取爆破口附近管材做冲击试验后，其沿轴向靠内壁侧截取爆破口附近管材做冲击试验后，其沿轴向靠内壁侧截取爆破口附近管材做冲击

145、试验后，其沿轴向靠内壁侧截取爆破口附近管材做冲击试验后，其断口的扫描电镜形貌如图断口的扫描电镜形貌如图断口的扫描电镜形貌如图断口的扫描电镜形貌如图812812所示。通过分析可以得出：所示。通过分析可以得出：所示。通过分析可以得出：所示。通过分析可以得出：(1)(1)断口为典型的沿晶及穿晶解理断口；断口为典型的沿晶及穿晶解理断口；断口为典型的沿晶及穿晶解理断口；断口为典型的沿晶及穿晶解理断口；(2)(2)断口中能明断口中能明断口中能明断口中能明显观察到大量的沿晶和部分穿晶裂纹。显观察到大量的沿晶和部分穿晶裂纹。显观察到大量的沿晶和部分穿晶裂纹。显观察到大量的沿晶和部分穿晶裂纹。u低碳钢在高温高压

146、的氢气环境中使用时，钢中的碳或低碳钢在高温高压的氢气环境中使用时，钢中的碳或低碳钢在高温高压的氢气环境中使用时，钢中的碳或低碳钢在高温高压的氢气环境中使用时，钢中的碳或Fe3C Fe3C 能和能和能和能和H2H2反应生成甲烷反应生成甲烷反应生成甲烷反应生成甲烷CH4CH4，其反应式为，其反应式为，其反应式为，其反应式为第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理778.2.3氢腐蚀引起的爆炸事故氢腐蚀引起的爆炸事故 2H2 + Fe3C 3Fe + CH4 2H2 + C CH4u以上反应生成的甲烷，在钢中的扩散能力很小，它们聚集在晶界以上反应生成的甲烷，在钢中的扩散能力很小，

147、它们聚集在晶界原有的微观孔隙内，形成局部高压，造成应力集中，使这些微观原有的微观孔隙内，形成局部高压，造成应力集中，使这些微观孔隙发展成为裂纹。同时，反应面附近的钢被脱碳，珠光体分解，孔隙发展成为裂纹。同时，反应面附近的钢被脱碳，珠光体分解，由于碳的损失，形成了钢中碳的浓度梯度，推动了渗碳体分解并由于碳的损失，形成了钢中碳的浓度梯度，推动了渗碳体分解并向反应面扩散。裂纹的扩散又为氢和碳的扩散提供了有利条件，向反应面扩散。裂纹的扩散又为氢和碳的扩散提供了有利条件，这样使反应不断地进行下去，脱碳层与裂纹深度不断增加，导致这样使反应不断地进行下去，脱碳层与裂纹深度不断增加，导致钢的强度和塑性降低，材

148、料脆化。尽管对低碳钢来说，在钢的强度和塑性降低，材料脆化。尽管对低碳钢来说，在100就会产生氢腐蚀，但一般认为，温度大于就会产生氢腐蚀，但一般认为，温度大于200时，氢腐蚀才显时，氢腐蚀才显得重要得重要(即性能明显下降即性能明显下降)。异径管的正常使用温度为。异径管的正常使用温度为140160，但由于氨合成塔内床层触媒老化，异径管所在的副线长时间停，但由于氨合成塔内床层触媒老化，异径管所在的副线长时间停止进行调温，异径管温度升高至止进行调温，异径管温度升高至200 以上，致使氢腐蚀发生，以上，致使氢腐蚀发生，由于管道中除由于管道中除H2、NH2外，还有一定比例的外，还有一定比例的N2 ，N2的

149、存在将加的存在将加剧氢腐蚀的发展。检测结果表明，异径管爆破前与剧氢腐蚀的发展。检测结果表明，异径管爆破前与N2 、H2气氛气氛接触的管内壁已严重脱碳、开裂，力学性能恶化，在管内高压的接触的管内壁已严重脱碳、开裂，力学性能恶化，在管内高压的作用下，发生爆破。作用下，发生爆破。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理78图图8-11(a)异经管管外壁未脱碳组织异经管管外壁未脱碳组织 第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理79图图8-11(b)异经管管壁中部部分脱碳组织异经管管壁中部部分脱碳组织 第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理8

150、0图图8-11(c)异经管管内壁临氢侧脱碳层组织异经管管内壁临氢侧脱碳层组织 第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理81图图8-12 冲击断口形貌冲击断口形貌第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理82图图8-12 冲击断口形貌冲击断口形貌第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理83图图8-12 冲击断口形貌冲击断口形貌第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理848.2.48.2.4应变时效硬化和温度应力引起的爆炸事故应变时效硬化和温度应力引起的爆炸事故应变时效硬化和温度应力引起的爆炸事故应变时效硬化和温度应力引

151、起的爆炸事故概况概况概况概况u某某某某化化化化肥肥肥肥厂厂厂厂连连连连接接接接氨氨氨氨合合合合成成成成塔塔塔塔和和和和冷冷冷冷激激激激器器器器之之之之间间间间的的的的工工工工艺艺艺艺管管管管线线线线为为为为2020钢钢钢钢，规规规规格格格格为为为为127mm21mm127mm21mm。出出出出于于于于工工工工艺艺艺艺需需需需要要要要，该该该该化化化化肥肥肥肥厂厂厂厂于于于于19991999年年年年1 1月月月月对对对对合合合合成成成成塔塔塔塔施施施施行行行行停停停停车车车车保保保保温温温温，为为为为时时时时约约约约为为为为3030小小小小时时时时。此此此此时时时时保保保保温温温温管管管管线线线

152、线介介介介质质质质停停停停止止止止流流流流动动动动，合合合合成成成成塔塔塔塔塔塔塔塔壁壁壁壁温温温温度度度度逐逐逐逐渐渐渐渐上上上上升升升升，其其其其幅幅幅幅度度度度大大大大于于于于管管管管壁壁壁壁温温温温度度度度的的的的上上上上升升升升。正正正正常常常常情情情情况况况况下下下下合合合合成成成成塔塔塔塔塔塔塔塔壁壁壁壁温温温温度度度度最最最最高高高高为为为为210210，最最最最低低低低145145，合合合合成成成成塔塔塔塔内内内内介介介介质质质质约约约约为为为为490490。因因因因此此此此停停停停车车车车保保保保温温温温后后后后合合合合成成成成塔塔塔塔塔塔塔塔壁壁壁壁最最最最高高高高温温温

153、温度度度度可可可可能能能能升升升升至至至至490490。由由由由于于于于温温温温升升升升引引引引起起起起合合合合成成成成塔塔塔塔的的的的伸伸伸伸长长长长量量量量大大大大于于于于冷冷冷冷激激激激管管管管的的的的伸伸伸伸长长长长量量量量，同同同同时时时时事事事事故故故故后后后后检检检检查查查查冷冷冷冷激激激激管管管管可可可可滑滑滑滑动动动动支支支支撑撑撑撑点点点点几几几几乎乎乎乎已已已已经经经经不不不不能能能能滑滑滑滑动动动动，这这这这样样样样合合合合成成成成塔塔塔塔大大大大于于于于冷冷冷冷激激激激管管管管的的的的伸伸伸伸长长长长引引引引起起起起冷冷冷冷激激激激管管管管产产产产生生生生过过过过高高

154、高高的的的的热热热热应应应应力力力力，最最最最终终终终导导导导致致致致冷冷冷冷激激激激管管管管的的的的破坏。破坏。破坏。破坏。 第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理858.2.4应变时效硬化和温度应力引起的爆炸事故应变时效硬化和温度应力引起的爆炸事故概况续概况续u冷激管的断裂发生在两个弯头处，其中一个弯头截面冷激管的断裂发生在两个弯头处，其中一个弯头截面沿环向发生断裂，断口具有明显的脆性断裂形貌（见沿环向发生断裂，断口具有明显的脆性断裂形貌（见图图813），事故中冷器发生回流，并形成明火燃烧；），事故中冷器发生回流，并形成明火燃烧；另一处弯头沿外侧纵向开裂，开裂裂纹长度

155、为另一处弯头沿外侧纵向开裂，开裂裂纹长度为300mm左右。左右。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理868.2.4应变时效硬化和温度应力引起的爆炸事故应变时效硬化和温度应力引起的爆炸事故原因原因u（2）事故与原因分析）事故与原因分析u通通过过取取样样分分析析发发现现由由于于直直管管段段材材质质基基本本未未发发生生变变化化，因因此此可可以以推推断断冷冷激激管管的的弯弯头头处处材材质质脆脆化化不不是是由由于于操操作作介介质质引引起起的的。通通过过对对弯弯头头处处的的应应变变时时效效敏敏感感性性分分析析，发发现现两两弯弯头头材材质质具具有有很很高高的的应应变变时时效效敏敏感感

156、性性，发发生生脆脆化具有材料自身的条件。化具有材料自身的条件。u 为为了了分分析析引引起起冷冷激激管管很很高高应应变变时时效效敏敏感感性性的的原原因因，采采用用投投射射电电子子显显微微镜镜进进一一步步观观察察钢钢中中是是否否存存在在N引引起起的的柯柯塞塞尔尔气气团团。图图814为为观观察察分分析析结结果果，该该系系列列图图为为所所观观察察试试样样同同一一部部位位经经过过转转动动晶晶轴轴所所得得。可可以以看看出出上上面面存在大量的柯塞尔气团。存在大量的柯塞尔气团。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理878.2.4应变时效硬化和温度应力引起的爆炸事故应变时效硬化和温度应力引

157、起的爆炸事故续续u通过以上分析检测，可以认为冷激管失效的原因如下：通过以上分析检测，可以认为冷激管失效的原因如下：u氨合成塔保温的情况下，合成塔的热膨胀远大于冷激管氨合成塔保温的情况下，合成塔的热膨胀远大于冷激管的热膨胀，导致两弯头处产生接近甚至超过材料失效温的热膨胀，导致两弯头处产生接近甚至超过材料失效温度下的屈服强度乃至抗拉强度，构成破坏条件。度下的屈服强度乃至抗拉强度，构成破坏条件。u断裂或开裂弯头的材料已经极度脆化，反映在材料屈服断裂或开裂弯头的材料已经极度脆化，反映在材料屈服强度、抗拉强度、硬度大幅提高，冲击韧性急剧下降。强度、抗拉强度、硬度大幅提高，冲击韧性急剧下降。u冷激管材料具

158、有很高的应变时效敏感性。钢管中存在柯冷激管材料具有很高的应变时效敏感性。钢管中存在柯塞尔气团，是钢管弯头脆化的直接原因。塞尔气团，是钢管弯头脆化的直接原因。u同时，弯头热弯制时加工工艺控制不当，可能处于冷加同时，弯头热弯制时加工工艺控制不当，可能处于冷加工范围之内。工范围之内。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理88图图8-13 弯头断口宏观形貌弯头断口宏观形貌第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理89图图8-14 投射电子显微镜下材料组织投射电子显微镜下材料组织第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理908.2.5操作失误引起

159、的爆炸事故操作失误引起的爆炸事故概况概况u2001年年12月月29日日16时时15分分，广广西西容容县县平平梨梨砂砂砖砖厂厂发发生生一一起起蒸蒸压压釜釜爆爆炸炸事事故故。爆爆炸炸的的2号号蒸蒸压压釜釜西西侧侧釜釜盖盖滑滑脱脱后后刮刮起起釜釜东东端端的的运运输输轨轨道道，击击倒倒制制砖砖车车间间4座座砖砖柱柱，挂挂在在车车间间内内4台台砖砖机机的的连连接接平平台台上上，造造成成制制砖砖车车间间完完全全倒倒塌塌。同同时时气气浪浪将将正正在在运运行行的的3号号釜釜盖盖打打得得反反转转，造造成成3号号釜釜西西侧侧横横向向位位移移近近1m。釜釜内内的的蒸蒸汽汽和和碎碎砖砖向向西西喷喷出出，在在反反冲冲力

160、力的的作作用用下下，2号号釜釜体体向向东东窜窜出出，拉拉断断2个个固固定定支支座座的的基基础础，铲铲平平釜釜区区东东侧侧矮矮墙墙及及地地面面，打打弯弯东东侧侧出出砖砖轨轨道道尽尽头头的的工工字字钢钢立立柱柱，击击毁毁正正在在装装车车或或停停放放的的1台台手手扶扶拖拖拉拉机机、2台台农农用用运运输输车车、1台台东东风风牌牌汽汽车车。撞撞散散一一幢幢砂砂砖砖，击击断断1根根底底直直径径为为300mm的的水水泥泥电电杆杆，釜釜体体上上焊焊接接的的5个个鞍式支座至此全部拉脱。鞍式支座至此全部拉脱。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理918.2.5操作失误引起的爆炸事故操作失误引

161、起的爆炸事故概况续概况续uu最最最最后后后后，釜釜釜釜体体体体飞飞飞飞越越越越厂厂厂厂区区区区东东东东侧侧侧侧的的的的一一一一条条条条小小小小溪溪溪溪，落落落落在在在在距距距距离离离离2 2号号号号釜釜釜釜原原原原位位位位置置置置115m115m外外外外的的的的农农农农田田田田中中中中。此此此此外外外外，釜釜釜釜区区区区北北北北侧侧侧侧自自自自锅锅锅锅炉炉炉炉房房房房引引引引出出出出的的的的蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽管管管管道道道道及及及及其其其其3 3只只只只釜釜釜釜的的的的连连连连接接接接管管管管道道道道被被被被拉拉拉拉断断断断成成成成数数数数段段段段，其其其其中中中中1 1段段段段4m4m多多多多

162、长长长长的的的的管管管管道道道道飞飞飞飞出出出出约约约约30m30m，打打打打到到到到办办办办公公公公室室室室屋屋屋屋顶顶顶顶后后后后落落落落在在在在地地地地上上上上。爆爆爆爆炸炸炸炸发发发发生生生生时时时时，该该该该厂厂厂厂共共共共有有有有4343名名名名工工工工人人人人在在在在岗岗岗岗作作作作业业业业，另另另另有有有有一一一一些些些些人人人人在在在在进进进进行行行行装装装装车车车车作作作作业业业业。爆爆爆爆炸炸炸炸造造造造成成成成7 7人人人人当当当当场场场场死死死死亡亡亡亡，重重重重伤伤伤伤4 4人人人人( (其其其其中中中中3 3人人人人经经经经抢抢抢抢救无效死亡救无效死亡救无效死亡救

163、无效死亡) )，轻伤，轻伤，轻伤，轻伤2121人人人人( (见图见图见图见图815)815)。uu爆爆爆爆炸炸炸炸的的的的蒸蒸蒸蒸压压压压釜釜釜釜原原原原装装装装于于于于合合合合浦浦浦浦川川川川北北北北砂砂砂砂砖砖砖砖厂厂厂厂，19941994年年年年6 6月月月月移移移移装装装装至至至至平平平平梨梨梨梨砂砂砂砂砖砖砖砖厂厂厂厂，由由由由梧梧梧梧州州州州市市市市机机机机电电电电设设设设备备备备安安安安装装装装公公公公司司司司进进进进行行行行现现现现场场场场组组组组焊焊焊焊。该该该该蒸蒸蒸蒸压压压压釜釜釜釜东东东东侧侧侧侧釜釜釜釜盖盖盖盖的的的的启启启启闭闭闭闭机机机机构构构构和和和和安安安安全

164、全全全联联联联锁锁锁锁装装装装置置置置已已已已被被被被拆拆拆拆除除除除，西西西西侧侧侧侧釜釜釜釜盖盖盖盖的的的的启启启启闭闭闭闭机机机机构构构构尚尚尚尚可可可可使使使使用用用用，安安安安全全全全联联联联锁锁锁锁装装装装置置置置因因因因釜釜釜釜盖盖盖盖一一一一侧侧侧侧的的的的挡挡挡挡块块块块不不不不存存存存在在在在而而而而不不不不起起起起作作作作用用用用。平平平平时时时时关关关关釜釜釜釜盖盖盖盖采采采采用用用用撬撬撬撬棍棍棍棍撬撬撬撬，开开开开启启启启釜釜釜釜盖盖盖盖采采采采用用用用千千千千斤斤斤斤顶顶顶顶操操操操作作作作。该该该该厂厂厂厂的的的的1 1号号号号釜釜釜釜、3 3号号号号釜釜釜釜共

165、共共共4 4个个个个釜釜釜釜盖盖盖盖的的的的启闭机构和安全连锁装置也已被全部拆除。启闭机构和安全连锁装置也已被全部拆除。启闭机构和安全连锁装置也已被全部拆除。启闭机构和安全连锁装置也已被全部拆除。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理928.2.5操作失误引起的爆炸事故操作失误引起的爆炸事故原因原因u1. 1.操操操操作作作作工工工工关关关关闭闭闭闭釜釜釜釜盖盖盖盖不不不不到到到到位位位位是是是是爆爆爆爆炸炸炸炸事事事事故故故故的的的的直直直直接接接接原原原原因因因因。现现现现场场场场勘勘勘勘察察察察时时时时发发发发现现现现釜釜釜釜齿齿齿齿上上上上有有有有明明明明显显显显

166、压压压压伤伤伤伤的的的的痕痕痕痕迹迹迹迹，宽宽宽宽度度度度仅仅仅仅为为为为68mm68mm，即即即即爆爆爆爆炸炸炸炸前前前前70mm70mm长长长长的的的的釜釜釜釜齿齿齿齿啮啮啮啮合合合合长长长长度度度度仅仅仅仅为为为为68mm68mm( (图图图图816)816)。u2. 2.安全连锁装置被拆除。安全连锁装置被拆除。安全连锁装置被拆除。安全连锁装置被拆除。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理93图图8-15 现场破坏状况现场破坏状况第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理94图图8-15 现场破坏状况现场破坏状况第八章承压设备事故及处理2024/7

167、/29承压设备事故与处理95图图8-16 釜齿啮合状况示意图釜齿啮合状况示意图第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理968.2.6失稳引起的事故失稳引起的事故概况概况u2006年年3月月30日日，山山东东某某厂厂一一发发酵酵罐罐发发生生失失稳稳，直直接接经经济济损损失失80多多万万元元。该该罐罐筒筒节节长长10m，壁壁厚厚12mm。容容积积135m3 设设计计压压力力0.4MPa，工工作作压压力力0.1MPa。使使用用该该发发酵酵罐罐的的工工艺艺流流程程为为：首首先先高高温温灭灭菌菌，然然后后投投料料，再再灭灭菌菌，最最后后出出料料冷冷却却。发发酵酵罐罐在在冷冷却却过过程

168、程中中发发生生了了失失稳稳现现象象，筒筒节节上上有有四四五五个个波波束束，罐罐体体发发生生倾倾斜斜。失失稳的筒体形貌如图稳的筒体形貌如图817所示。所示。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理978.2.6失稳引起的事故失稳引起的事故原因原因u通过对事故的分析和调查，得出原因如下：通过对事故的分析和调查，得出原因如下：u罐内混入了水蒸气，在冷却过程中发生了相变，是罐罐内混入了水蒸气，在冷却过程中发生了相变，是罐内产生了真空，这是导致失稳的直接原因。内产生了真空，这是导致失稳的直接原因。 u在设计时未考虑罐体在使用过程中可能出现负压，即在设计时未考虑罐体在使用过程中可能出现

169、负压，即在设计壁厚时未考虑失稳。在设计壁厚时未考虑失稳。 u在该罐顶部没有负压保护装置。在该罐顶部没有负压保护装置。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理98图图8-17 筒体失稳形貌筒体失稳形貌第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理99图图8-17 筒体失稳形貌筒体失稳形貌第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理1008.3承压设备事故技术分析u8.3.1 8.3.1 8.3.1 8.3.1 事故调查事故调查事故调查事故调查u8.3.2 8.3.2 8.3.2 8.3.2 技术检验与鉴定技术检验与鉴定技术检验与鉴定技术检验与鉴定

170、u8.3.3 8.3.3 8.3.3 8.3.3 综合分析综合分析综合分析综合分析第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理1018.3.1事故调查u事故现场调查事故现场调查u事故过程调查事故过程调查u当当承承压压设设备备发发生生事事故故后后，要要尽尽快快地地对对事事故故现现场场进进行行严严密密的的检检查查、观观察察和和必必要要的的技技术术测测送送。事事故故现现场场检检查查应应根根据据具具体体情情况况来来决决定定检检查查的的具体内容。一般包括以下基本内容。具体内容。一般包括以下基本内容。事故现场调查事故现场调查第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理102

171、l本体的破裂情况u承压设备破断面的初步观察：应对断口的形状、颜色、承压设备破断面的初步观察：应对断口的形状、颜色、晶粒和断口纤维状等特征进行认真观察和记录。破断口晶粒和断口纤维状等特征进行认真观察和记录。破断口在承压设备焊缝部位的，应认真检查焊缝破断口有无裂在承压设备焊缝部位的，应认真检查焊缝破断口有无裂纹、未焊透、夹渣、未熔合等缺陷以及有无腐蚀物痕迹。纹、未焊透、夹渣、未熔合等缺陷以及有无腐蚀物痕迹。对破断面的初步观察，大体可确定承压设备的破裂形式。对破断面的初步观察，大体可确定承压设备的破裂形式。u承压设备破裂形状的检查和尺寸的测量：对无破碎块的承压设备破裂形状的检查和尺寸的测量：对无破碎

172、块的承压设备，应测量开裂位置、方向、裂口宽、长度及壁承压设备，应测量开裂位置、方向、裂口宽、长度及壁厚，并与原周长、壁厚比较，计算破裂后的伸长率和壁厚，并与原周长、壁厚比较，计算破裂后的伸长率和壁厚减薄率；对破裂后成几大块的承压设备，可按原位拼厚减薄率；对破裂后成几大块的承压设备，可按原位拼组计算，并纪录飞出距离、重量。组计算，并纪录飞出距离、重量。u承压设备内外表面情况的检查：金属光泽、颜色、光洁承压设备内外表面情况的检查：金属光泽、颜色、光洁程度、有无严重腐蚀、有无燃烧过的痕迹等程度、有无严重腐蚀、有无燃烧过的痕迹等 第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理103l安全

173、装置的完好情况u压力表进气口是否堵塞，爆破前是否失灵。压力表进气口是否堵塞，爆破前是否失灵。u安安全全阀阀进进气气口口是是否否堵堵塞塞，阀阀瓣瓣与与阀阀座座间间是是否否因因粘粘结结、弹弹簧簧锈锈蚀蚀、卡卡住住或或过过分分拧拧紧紧，重重锤锤被被移移动动等等造造成成失失灵灵的的现现象象，以以及及安安全全阀阀是是否否有有开开启启过过的的痕痕迹迹，必必要要时时放放到试验台上检查开启压力。到试验台上检查开启压力。u温度仪表是否失灵。温度仪表是否失灵。u减压阀是否失灵。减压阀是否失灵。u爆破片是否爆破，必要时作爆破压力测定试验。爆破片是否爆破，必要时作爆破压力测定试验。第八章承压设备事故及处理2024/7

174、/29承压设备事故与处理104l现场破坏及人员伤亡情况u周围建筑物的破坏情况：地坪、屋顶、墙壁厚度及破周围建筑物的破坏情况：地坪、屋顶、墙壁厚度及破坏状况，与爆炸中心的距离，门窗破坏情况、与爆破坏状况，与爆炸中心的距离，门窗破坏情况、与爆破中心的距离，以反证评估承压设备爆炸能量。中心的距离，以反证评估承压设备爆炸能量。u人员伤亡：受伤部位及程度。人员伤亡：受伤部位及程度。u现场及周边状况：有否易燃物燃烧痕迹。现场及周边状况：有否易燃物燃烧痕迹。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理105事故过程调查u事故过程调查的内容包括以下几个方面：事故过程调查的内容包括以下几个方面：

175、事故前运行情况事故前运行情况事故发生的经过情况事故发生的经过情况第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理106l事故前运行情况u主要是承压设备事故前的实际操作温度、压力、介质主要是承压设备事故前的实际操作温度、压力、介质主要是承压设备事故前的实际操作温度、压力、介质主要是承压设备事故前的实际操作温度、压力、介质性质（燃烧、爆炸及爆炸极限、腐蚀性能）等。需要性质（燃烧、爆炸及爆炸极限、腐蚀性能）等。需要性质（燃烧、爆炸及爆炸极限、腐蚀性能）等。需要性质（燃烧、爆炸及爆炸极限、腐蚀性能）等。需要了解事故发生前是否有异常状况，如温度、压力的波了解事故发生前是否有异常状况，如温度、

176、压力的波了解事故发生前是否有异常状况，如温度、压力的波了解事故发生前是否有异常状况，如温度、压力的波动，是否有超装（特别是液化气贮罐）或阀门操作失动，是否有超装（特别是液化气贮罐）或阀门操作失动，是否有超装（特别是液化气贮罐）或阀门操作失动，是否有超装（特别是液化气贮罐）或阀门操作失误、物料成分反常以及泄漏与明火情况，需要对记录误、物料成分反常以及泄漏与明火情况，需要对记录误、物料成分反常以及泄漏与明火情况，需要对记录误、物料成分反常以及泄漏与明火情况，需要对记录仪表的正确性做出鉴别，对人工记录的数据的真伪作仪表的正确性做出鉴别，对人工记录的数据的真伪作仪表的正确性做出鉴别，对人工记录的数据的

177、真伪作仪表的正确性做出鉴别，对人工记录的数据的真伪作认真的调查。事故发生前后操作人员的操作经过作出认真的调查。事故发生前后操作人员的操作经过作出认真的调查。事故发生前后操作人员的操作经过作出认真的调查。事故发生前后操作人员的操作经过作出调查。调查。调查。调查。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理107事故发生的经过情况u例如，何时发生有异常情况，采取措施情况，向生产例如，何时发生有异常情况，采取措施情况，向生产指挥负责人员汇报及下达指令的情况，安全装置动作指挥负责人员汇报及下达指令的情况，安全装置动作情况，以及事故发生时的详细情况，例如闪光、响声、情况，以及事故发生时的

178、详细情况，例如闪光、响声、爆炸声的次数、着火情况等。承压设备的事故往往不爆炸声的次数、着火情况等。承压设备的事故往往不是由孤立的某一原因产生的，常常涉及到从原材料、是由孤立的某一原因产生的，常常涉及到从原材料、制造、检验到使用及历次维修的情况，因此必须作详制造、检验到使用及历次维修的情况，因此必须作详细的调查。细的调查。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理108制造与服役历史的调查l制造情况制造情况u包括制造厂、出厂年月、产品合格征书。有时还必须包括制造厂、出厂年月、产品合格征书。有时还必须追踪到原材料的情况，如质量保证书或复验单、代用追踪到原材料的情况，如质量保证书或

179、复验单、代用情况等。焊接材料及焊接试验资料、焊接工艺、无损情况等。焊接材料及焊接试验资料、焊接工艺、无损检测资料、热处理记录，以及水压试验或其它压力试检测资料、热处理记录，以及水压试验或其它压力试验记录资料。特别在承压设备起爆部位应详细了解当验记录资料。特别在承压设备起爆部位应详细了解当时制造的情况，如该部位钳边、角变形、咬边及其它时制造的情况，如该部位钳边、角变形、咬边及其它焊接工艺情况，以及出厂时是否有记录，是否有该部焊接工艺情况，以及出厂时是否有记录，是否有该部位的无损检测记录资料，是否有射线检测底片等。位的无损检测记录资料，是否有射线检测底片等。第八章承压设备事故及处理2024/7/2

180、9承压设备事故与处理109服役历史的调查u包括历年来所处理过的物料、操作温度、压力及其它包括历年来所处理过的物料、操作温度、压力及其它改变的情况，使用的年数，实际运行的累计时间，检改变的情况，使用的年数，实际运行的累计时间，检验的历史及上次检验检修的时间和内容，曾经发现过验的历史及上次检验检修的时间和内容，曾经发现过的问题，处理的措施。特别要注意了解温度与压力波的问题，处理的措施。特别要注意了解温度与压力波动（交变）的范围和周期，很多承压设备的名义操作动（交变）的范围和周期，很多承压设备的名义操作压力和温度与实际操作压力和温度有相当大的距离，压力和温度与实际操作压力和温度有相当大的距离，应设法

181、了解那些波动范围超过应设法了解那些波动范围超过2020的周次。对于厚壁的周次。对于厚壁承压设备特别要注意内外壁温的变化与波动，因为这承压设备特别要注意内外壁温的变化与波动，因为这会造成温差应力的波动。此外还应了解物料对材料的会造成温差应力的波动。此外还应了解物料对材料的腐蚀情况（更要注意是否有应力腐蚀成晶间腐蚀倾向腐蚀情况（更要注意是否有应力腐蚀成晶间腐蚀倾向等问题）。等问题）。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理110超压泄放装置情况u包括超压泄放装置的型式、规格、已使用时间、日常包括超压泄放装置的型式、规格、已使用时间、日常维修及校检情况。对易燃易爆物料更应注意对这

182、些情维修及校检情况。对易燃易爆物料更应注意对这些情况的调查。况的调查。u包括操作人员的技术水平、工作经历、劳动纪律、本包括操作人员的技术水平、工作经历、劳动纪律、本岗位的操作熟练程度及事故紧急处理等情况，还应了岗位的操作熟练程度及事故紧急处理等情况，还应了解过去操作人员变动情况。解过去操作人员变动情况。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理1118.3.2技术检验与鉴定u对对情情况况比比较较复复杂杂的的承承压压设设备备事事故故，只只依依靠靠一一般般的的现现场场调调查查还还不不能能确确定定事事故故性性质质，难难以以做做出出肯肯定定的的分分析析结结论论，往往往往有有必必要要进

183、进行行进进一一步步的的技技术术检检验验、计计算算、试试验验，才才能能查查明明确确切切的的原原因因。技技术术检检验验与与鉴鉴定定主主要要包包括括如如下下内内容。容。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理112材质分析u承承压压设设备备的的破破裂裂与与制制造造所所用用的的材材料料有有直直接接关关系系，从从破破裂裂后后的的设设备备本本体体上上取取样样检检验验，可可以以查查明明材材料料的的成成分分和和性性能能是是否否符符合合设设计计要要求求或或该该设设备备实实际际使使用用工工况况的的要要求求，以以及及设设备备材材料料在在使使用用过过程程中中，其其化化学学成成分分、性性能能和和金金

184、相相组组织织是是否否发发生生变变化化。检检验验内内容容主主要要包包括括：化化学学成成分分分析、力学性能测试、金相检查、工艺性能试验。分析、力学性能测试、金相检查、工艺性能试验。l化学成分分析化学成分分析u重点化验对设备性能有影响的元素成分，对材质可能重点化验对设备性能有影响的元素成分，对材质可能发生脱碳现象的设备，应化验其表面层含碳量和内层发生脱碳现象的设备，应化验其表面层含碳量和内层材质含碳量，并进行对比。分析介质对材质的影响，材质含碳量，并进行对比。分析介质对材质的影响，借以鉴别是否错用钢种或材质发生变化。借以鉴别是否错用钢种或材质发生变化。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设

185、备事故与处理113l力学性能测试力学性能测试u测定钢材强度、塑性、硬度等以判断材质组织变化情测定钢材强度、塑性、硬度等以判断材质组织变化情况或是否错用钢材。测定钢材的韧性指标，以鉴定是况或是否错用钢材。测定钢材的韧性指标，以鉴定是否可能脆性断裂。否可能脆性断裂。l金相检查金相检查u观察断口及其它部位金属相的组成，注意是否有脱碳观察断口及其它部位金属相的组成，注意是否有脱碳现象，分析裂纹性质，为鉴别事故性质提供依据。现象，分析裂纹性质，为鉴别事故性质提供依据。l工艺性能试验工艺性能试验u主要是焊接性能试验、耐腐蚀性能试验。试验时应取主要是焊接性能试验、耐腐蚀性能试验。试验时应取与破裂设备相同的材

186、料和焊条、焊接工艺，观察试样与破裂设备相同的材料和焊条、焊接工艺，观察试样是否有与破裂设备类同的缺陷。是否有与破裂设备类同的缺陷。材质分析续第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理114断口分析u断口是设备破裂时形成的断裂表面及其外观形貌，它断口是设备破裂时形成的断裂表面及其外观形貌，它能提供有关断裂过程的许多信息。因此，断口分析是能提供有关断裂过程的许多信息。因此，断口分析是研究承压设备破坏现象微观机理的一种重要手段，可研究承压设备破坏现象微观机理的一种重要手段，可以为断裂原因的分析提供重要依据。断口分析进程分以为断裂原因的分析提供重要依据。断口分析进程分为三个步骤：断口

187、的保护和清理，即事故发生后尽快为三个步骤：断口的保护和清理，即事故发生后尽快观察全部断口并把主要特征记录下来，并将断口清洗观察全部断口并把主要特征记录下来，并将断口清洗干净、吹干、保存好；断口宏观分析，即用肉眼或放干净、吹干、保存好；断口宏观分析，即用肉眼或放大镜对断口进行观察来判断设备的断裂形式；断口微大镜对断口进行观察来判断设备的断裂形式；断口微观分析，即借助电子显微镜对断口的微观形态进行分观分析，即借助电子显微镜对断口的微观形态进行分析，以弥补宏观检验的不足，即通过微观分析确定裂析，以弥补宏观检验的不足，即通过微观分析确定裂纹的扩展、断口析出相和腐蚀产物的属性。断口试样纹的扩展、断口析出

188、相和腐蚀产物的属性。断口试样应保留至事故无争议并处理完毕。应保留至事故无争议并处理完毕。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理115分析计算u如强度计算（爆破前的壁厚）、爆炸能量计算、液化如强度计算（爆破前的壁厚）、爆炸能量计算、液化气体过量充装可能量计算等。气体过量充装可能量计算等。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理116无损检测u重点是检查设备投入使用后新产生的缺陷和投用后发重点是检查设备投入使用后新产生的缺陷和投用后发展了的制造原始缺陷，包括表面裂纹分布情况和焊缝展了的制造原始缺陷，包括表面裂纹分布情况和焊缝内部缺陷情况。内部缺陷情况。第八

189、章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理117安全附件检验与鉴定u对事故发生后保留下来的安全附件如压力表、液位计、对事故发生后保留下来的安全附件如压力表、液位计、温度计、安全阀、爆破片等进行技术检验，鉴定其技温度计、安全阀、爆破片等进行技术检验，鉴定其技术状况。术状况。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理1188.3.3综合分析u事故综合分析的目的是最终对事故的过程、性质破断事故综合分析的目的是最终对事故的过程、性质破断形式及性态和事故的原因做出科学的结论。综合分析形式及性态和事故的原因做出科学的结论。综合分析的基础和依据是事故调查及技术鉴定。由于事故的

190、原的基础和依据是事故调查及技术鉴定。由于事故的原因复杂，必须将调查及技术鉴定的资料仔细研究分析，因复杂，必须将调查及技术鉴定的资料仔细研究分析，去伪存真，防止片面，才能使结论科学可靠。去伪存真，防止片面，才能使结论科学可靠。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理119破坏或爆炸事故性质的判断l破坏程度破坏程度u按严重程度分为四个等级。按严重程度分为四个等级。鼓胀：指肉眼可见的承压设备局部或整体的过渡变形，鼓胀：指肉眼可见的承压设备局部或整体的过渡变形，造成后果不太严重。造成后果不太严重。泄漏：介质从已穿过的缺陷中涌出甚至喷出，有可能泄漏：介质从已穿过的缺陷中涌出甚至喷出，

191、有可能引起爆炸。引起爆炸。爆裂：局部存在严重缺陷，在不太高的压力下裂开很爆裂：局部存在严重缺陷，在不太高的压力下裂开很大的缝隙，破裂时有响声，可能引起燃烧爆炸。大的缝隙，破裂时有响声，可能引起燃烧爆炸。爆炸：承压设备不但裂开大口，而且伴有巨大响声、爆炸：承压设备不但裂开大口，而且伴有巨大响声、变形、撕裂甚至有碎片或整台承压设备飞出。它会引变形、撕裂甚至有碎片或整台承压设备飞出。它会引起严重后果，设备、建筑物破坏及人身伤亡、火灾等。起严重后果，设备、建筑物破坏及人身伤亡、火灾等。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理120l爆炸事故性质的判断u爆裂与爆炸的承压设备按破裂的性

192、质可分为如下四种。爆裂与爆炸的承压设备按破裂的性质可分为如下四种。正常压力下爆炸正常压力下爆炸u指在工作压力或压力试验压力下的爆裂或爆炸。可以指在工作压力或压力试验压力下的爆裂或爆炸。可以是因腐蚀减薄或设计壁厚过薄而造成的，虽未超压但是因腐蚀减薄或设计壁厚过薄而造成的，虽未超压但属超过屈服应力的高应力爆炸；也可以是因为缺陷，属超过屈服应力的高应力爆炸；也可以是因为缺陷，特别是裂纹性缺陷、疲劳裂纹或应力腐蚀等因素引起特别是裂纹性缺陷、疲劳裂纹或应力腐蚀等因素引起的低应力爆炸，这常称为低应力脆性破坏。前者有明的低应力爆炸，这常称为低应力脆性破坏。前者有明显的塑性变形，而后者轻微。显的塑性变形，而后

193、者轻微。u鉴别这类破坏的主要依据是设备是否超压。还需要调鉴别这类破坏的主要依据是设备是否超压。还需要调查操作记录，特别是自动记录数据，检查安全阀爆破查操作记录，特别是自动记录数据，检查安全阀爆破片是否正常，是否开启、破坏、泄放过，必要时可卸片是否正常，是否开启、破坏、泄放过，必要时可卸下安全阀做开启试验。还应检查压力表有无异常。此下安全阀做开启试验。还应检查压力表有无异常。此外还应检查断口上显示的缺陷情况。外还应检查断口上显示的缺陷情况。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理121l爆炸事故性质的判断续超压爆炸超压爆炸u一一般般爆爆炸炸压压力力在在水水压压试试验验以以上上

194、压压力力下下爆爆裂裂或或爆爆炸炸均均可可称称为为超超压压爆爆炸炸。这这类类破破坏坏一一般般是是由由于于操操作作失失误误、高高温温高高压压液液体体瞬瞬间间较较大大量量泄泄漏漏或或泄泄放放造造成成平平衡衡状状态态破破坏坏、液液化化气气储储罐罐超超装装引引起起压压力力明明显显升升高高所所致致。此此外外，若若有有原原始始缺缺陷陷（如如裂裂纹纹）而而又又不不是是大大严严重重时时，在在正正常常压压力力下下不不会会引引起起扩扩展展，但但如如果果遇遇到到超超压压时时，就就可可能能在在不不太太高高的的压压力力下下发发生生爆爆裂裂或或爆爆炸炸事事故故。如如果果承承压压设设备备没没有有缺缺陷陷，材材料料韧韧性性良良

195、好好，则则可可能能在在超超过过工工作作压压力力3 3倍倍以以上上时时才才破破坏坏，并并且且表表观观出出韧韧性性破破坏坏形形态态及及各各项项特特征征。如如果果有有缺缺陷陷存存在在，或或者者材材料料韧韧性性也也不不太太好好，或或可可能能在在超超压压程程度度不不太太高高时时发发生生破破坏坏，此此时时韧韧性性破破坏坏的的形形态态可可能能不不太太明明显显，甚甚至至表表现现为为脆脆断断的的形形态态。所所以以超超压压破破坏坏并并不意味着一定是韧性破坏或脆性破坏。不意味着一定是韧性破坏或脆性破坏。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理122l爆炸事故性质的判断续u鉴别这类爆炸的依据仍然是

196、压力。需以各种途径来查证鉴别这类爆炸的依据仍然是压力。需以各种途径来查证鉴别这类爆炸的依据仍然是压力。需以各种途径来查证鉴别这类爆炸的依据仍然是压力。需以各种途径来查证爆炸时的压力。爆炸时的压力。爆炸时的压力。爆炸时的压力。u正常压力下或超压下的破坏一般指物理原因所致，属物正常压力下或超压下的破坏一般指物理原因所致，属物正常压力下或超压下的破坏一般指物理原因所致，属物正常压力下或超压下的破坏一般指物理原因所致，属物理爆炸。可以是液体爆炸，也可以是气体爆炸。压力升理爆炸。可以是液体爆炸，也可以是气体爆炸。压力升理爆炸。可以是液体爆炸，也可以是气体爆炸。压力升理爆炸。可以是液体爆炸，也可以是气体爆

197、炸。压力升高过度缓慢，而不是像化学爆炸那样在爆炸前压力急速高过度缓慢，而不是像化学爆炸那样在爆炸前压力急速高过度缓慢，而不是像化学爆炸那样在爆炸前压力急速高过度缓慢，而不是像化学爆炸那样在爆炸前压力急速增高。这类事故通常可通过定期测厚及无损检测，并严增高。这类事故通常可通过定期测厚及无损检测，并严增高。这类事故通常可通过定期测厚及无损检测，并严增高。这类事故通常可通过定期测厚及无损检测，并严格按规程精心操作加以避免。格按规程精心操作加以避免。格按规程精心操作加以避免。格按规程精心操作加以避免。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理123l爆炸事故性质的判断续化学爆炸化学爆

198、炸u承承压压设设备备内内介介质质由由于于发发生生不不正正常常的的化化学学反反应应，例例如如反反应应速速度度失失控控或或者者混混合合可可燃燃气气体体并并达达到到爆爆炸炸极极限限而而发发生生剧剧烈烈反反应应，压压力力急急剧剧升升高高，导导致致承承压压设设备备爆爆炸炸。明明火火与与静静电电会会诱诱导导混混合合气气体体爆爆炸炸，但但有有时时没没有有明明火火与与静静电电也也会会发发生生混混合合气气体体的的自自燃燃爆爆炸炸。爆爆炸炸前前由由于于压压力力急急剧剧升升高高，积积聚聚巨巨大大能能量量，超超过过按按壁壁厚厚计计算算的的爆爆破破压压力力便便爆爆炸炸，一一瞬瞬间间释释放放了了能能量量，因因此此化化学学

199、爆爆炸炸也也是是一一种种超超压压爆爆炸炸，但但不不是是物物理理爆爆炸炸。化化学学爆爆炸炸往往往往易易引引起起粉粉碎碎性性破破坏坏，也也有有伴伴随随巨巨大大塑塑性性变变形形的的。安安全全附附件件即即使使开开启启也也来来不不及及泄泄压压。压压力力表表指指针针常常撞撞弯弯并并回回不不到到零零位位。按按承承压压设设备备爆爆破破压压力力计计算算出出的的爆爆炸炸能能量量将将小小于于现现场场破破坏坏所所需需的的总总能能量量，据据此此可可以推断是化学爆炸而不是物理爆炸。以推断是化学爆炸而不是物理爆炸。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理124l爆炸事故性质的判断续二次爆炸二次爆炸uu指

200、承压设备在正常压力下的爆炸后或超压爆炸后逸出设备外指承压设备在正常压力下的爆炸后或超压爆炸后逸出设备外指承压设备在正常压力下的爆炸后或超压爆炸后逸出设备外指承压设备在正常压力下的爆炸后或超压爆炸后逸出设备外的气体与空气混合达到爆炸极限后再发生的爆炸。二次爆炸的气体与空气混合达到爆炸极限后再发生的爆炸。二次爆炸的气体与空气混合达到爆炸极限后再发生的爆炸。二次爆炸的气体与空气混合达到爆炸极限后再发生的爆炸。二次爆炸前一般是设备先发生物理爆裂或泄漏，然后在设备外再发生前一般是设备先发生物理爆裂或泄漏，然后在设备外再发生前一般是设备先发生物理爆裂或泄漏，然后在设备外再发生前一般是设备先发生物理爆裂或泄

201、漏，然后在设备外再发生第二次化学爆炸。二次爆炸伴有闪光与第二次响声，但有的第二次化学爆炸。二次爆炸伴有闪光与第二次响声，但有的第二次化学爆炸。二次爆炸伴有闪光与第二次响声，但有的第二次化学爆炸。二次爆炸伴有闪光与第二次响声，但有的与第一次爆炸几乎没有什么时间间隔。现场有燃烧痕迹或残与第一次爆炸几乎没有什么时间间隔。现场有燃烧痕迹或残与第一次爆炸几乎没有什么时间间隔。现场有燃烧痕迹或残与第一次爆炸几乎没有什么时间间隔。现场有燃烧痕迹或残留物，易引起火灾、抛出设备、破坏建筑物和其它设备。这留物，易引起火灾、抛出设备、破坏建筑物和其它设备。这留物，易引起火灾、抛出设备、破坏建筑物和其它设备。这留物，

202、易引起火灾、抛出设备、破坏建筑物和其它设备。这种爆炸同样具有上述设备内化学爆炸的特点。按爆炸时的压种爆炸同样具有上述设备内化学爆炸的特点。按爆炸时的压种爆炸同样具有上述设备内化学爆炸的特点。按爆炸时的压种爆炸同样具有上述设备内化学爆炸的特点。按爆炸时的压力推算出爆炸能量同样也小于现场破坏所需的总能量；设备力推算出爆炸能量同样也小于现场破坏所需的总能量；设备力推算出爆炸能量同样也小于现场破坏所需的总能量；设备力推算出爆炸能量同样也小于现场破坏所需的总能量；设备外的二次爆炸往往不像设备内化学爆炸那样容易产生碎片，外的二次爆炸往往不像设备内化学爆炸那样容易产生碎片，外的二次爆炸往往不像设备内化学爆炸

203、那样容易产生碎片，外的二次爆炸往往不像设备内化学爆炸那样容易产生碎片，二次爆炸时很可能由于冲击波的巨大能量将承压设备或附近二次爆炸时很可能由于冲击波的巨大能量将承压设备或附近二次爆炸时很可能由于冲击波的巨大能量将承压设备或附近二次爆炸时很可能由于冲击波的巨大能量将承压设备或附近设备推倒，而不是以产生碎片为主。但是当二次爆炸前的物设备推倒，而不是以产生碎片为主。但是当二次爆炸前的物设备推倒，而不是以产生碎片为主。但是当二次爆炸前的物设备推倒，而不是以产生碎片为主。但是当二次爆炸前的物理爆炸是超压的气体爆炸时，如果承压设备有较多缺陷和应理爆炸是超压的气体爆炸时，如果承压设备有较多缺陷和应理爆炸是超

204、压的气体爆炸时，如果承压设备有较多缺陷和应理爆炸是超压的气体爆炸时，如果承压设备有较多缺陷和应力集中，也可能在二次爆炸前就已经产生碎片，然后再发生力集中，也可能在二次爆炸前就已经产生碎片，然后再发生力集中，也可能在二次爆炸前就已经产生碎片，然后再发生力集中，也可能在二次爆炸前就已经产生碎片，然后再发生二次爆炸。因此也不能笼统地说有碎片的就没有发生二次爆二次爆炸。因此也不能笼统地说有碎片的就没有发生二次爆二次爆炸。因此也不能笼统地说有碎片的就没有发生二次爆二次爆炸。因此也不能笼统地说有碎片的就没有发生二次爆炸。炸。炸。炸。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理125l爆炸事

205、故性质的判断续二次爆炸二次爆炸u确定二次爆炸需综合考虑许多因素，而且要从很多方面确定二次爆炸需综合考虑许多因素，而且要从很多方面确定二次爆炸需综合考虑许多因素，而且要从很多方面确定二次爆炸需综合考虑许多因素，而且要从很多方面考虑，例如当设备内不可能混入可燃可爆气体时，而且考虑，例如当设备内不可能混入可燃可爆气体时，而且考虑，例如当设备内不可能混入可燃可爆气体时，而且考虑，例如当设备内不可能混入可燃可爆气体时，而且设备内即使是有化学反应过程，但又不会产生反应速度设备内即使是有化学反应过程，但又不会产生反应速度设备内即使是有化学反应过程，但又不会产生反应速度设备内即使是有化学反应过程，但又不会产生

206、反应速度失控而造成危险时，这种爆炸就很可能是物理爆炸或泄失控而造成危险时，这种爆炸就很可能是物理爆炸或泄失控而造成危险时，这种爆炸就很可能是物理爆炸或泄失控而造成危险时，这种爆炸就很可能是物理爆炸或泄漏后的设备外二次化学爆炸。漏后的设备外二次化学爆炸。漏后的设备外二次化学爆炸。漏后的设备外二次化学爆炸。u二次爆炸前的物理爆炸也有正常压力下的和超压下的爆二次爆炸前的物理爆炸也有正常压力下的和超压下的爆二次爆炸前的物理爆炸也有正常压力下的和超压下的爆二次爆炸前的物理爆炸也有正常压力下的和超压下的爆炸之分，综合分析时应尽量予以鉴别。炸之分，综合分析时应尽量予以鉴别。炸之分，综合分析时应尽量予以鉴别。

207、炸之分，综合分析时应尽量予以鉴别。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理126l爆炸事故的预防防防止止超超温温超超压压运运行行。应应严严格格按按照照生生产产工工艺艺规规定定的的工工艺艺参参数数和和核核定定的的最最高高工工作作压压力力、最最高高或或低低工工作作温温度度范范围围运运行行。如如对对充充装装液液化化气气体体的的压压力力容容器器应应严严禁禁过过量量充充装装；特特别别是是对操作化学反应的压力容器，更应严格控制反应速度。对操作化学反应的压力容器，更应严格控制反应速度。严严格格遵遵守守劳劳动动纪纪律律和和工工艺艺安安全全操操作作规规程程，承承压压设设备备操操作作人人员应经

208、技术培训，做到持证上岗独立操作。员应经技术培训，做到持证上岗独立操作。认认真真做做好好承承压压设设备备的的选选购购、安安装装或或组组焊焊质质量量验验收收工工作作，防防止先天性缺陷产生。止先天性缺陷产生。加加强强承承压压设设备备的的维维护护保保养养，积积极极开开展展定定期期检检验验工工作作，及及时时发现缺陷，及时处理。发现缺陷，及时处理。确确保保安安全全附附件件齐齐全全、灵灵敏敏、可可靠靠，实实行行定定期期检检查查与与校校验验。对对装装有有减减压压装装置置的的，应应定定期期检检查查减减压压装装置置是是否否完完好好，防防止承压设备超压。止承压设备超压。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压

209、设备事故与处理127破裂形式的鉴别u承压设备破坏型式是指设备破断之后的客观形态（韧承压设备破坏型式是指设备破断之后的客观形态（韧性与脆性）或造成破坏的机理（微孔聚集、解理、疲性与脆性）或造成破坏的机理（微孔聚集、解理、疲劳、腐蚀、蠕变等）。将形态与机理两个范畴的问题劳、腐蚀、蠕变等）。将形态与机理两个范畴的问题结合在一起，习惯上可以分为以下五种基本的承压设结合在一起，习惯上可以分为以下五种基本的承压设备破坏型式，即：备破坏型式，即：a、韧性破断；、韧性破断；b、脆性破断；、脆性破断；c、疲、疲劳破断；劳破断；d、腐蚀破断；、腐蚀破断；e、蠕变破断。这里着重讨论、蠕变破断。这里着重讨论各种破断型

210、式的鉴别要点。各种破断型式的鉴别要点。u要鉴别以上各种承压设备的破断型式，除以操作上的要鉴别以上各种承压设备的破断型式，除以操作上的可能性作为根据之外，更主要的是按照破断后的承压可能性作为根据之外，更主要的是按照破断后的承压设备形貌、形态、断口分析、材料分析和金相分析等设备形貌、形态、断口分析、材料分析和金相分析等各种技术分析的结果进行综合鉴别。各种技术分析的结果进行综合鉴别。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理128l韧断的鉴别首先，承压设备发生韧性破断有两种可能：一是由于超压；二首先，承压设备发生韧性破断有两种可能：一是由于超压；二是由于腐蚀减薄，即因内壁介质腐蚀或

211、外壁大气腐蚀，以及是由于腐蚀减薄，即因内壁介质腐蚀或外壁大气腐蚀，以及特殊环境腐蚀造成的大面积均匀减薄。特殊环境腐蚀造成的大面积均匀减薄。其次，韧性破断就其断裂后的形态来说，一般都具有较大的肉其次，韧性破断就其断裂后的形态来说，一般都具有较大的肉眼可见的宏观变形，如整体膨胀明显，若可以测量的话，其眼可见的宏观变形，如整体膨胀明显，若可以测量的话，其实际的容积残余变形率必定在实际的容积残余变形率必定在10以上，甚至达以上，甚至达20左右。左右。其周长的伸长率也会在其周长的伸长率也会在l020左右。另外断口在起爆处左右。另外断口在起爆处必定显著减薄。必定显著减薄。断口分析中必须注意以下的特征：断口

212、上具有明显的三个区域断口分析中必须注意以下的特征：断口上具有明显的三个区域纤维区、放射纹人字纹区、剪切唇区。顺着人字纹放射纤维区、放射纹人字纹区、剪切唇区。顺着人字纹放射纹所指的方向必定是纤维断口，即为起爆口。没有碎片，或纹所指的方向必定是纤维断口，即为起爆口。没有碎片，或偶尔有碎片。当因设备内化学爆炸致使破断时，由于能量巨偶尔有碎片。当因设备内化学爆炸致使破断时，由于能量巨大会造成一些大块的碎片。大会造成一些大块的碎片。按实际壁厚计算出的承压设备爆破压力与实际爆破压力相接近。按实际壁厚计算出的承压设备爆破压力与实际爆破压力相接近。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理1

213、29l脆断的鉴别u所谓脆性破断是指破裂前变形量很小的破断，而且因所谓脆性破断是指破裂前变形量很小的破断，而且因材料脆性或因缺馅两种原因都会引起承压设备的脆性材料脆性或因缺馅两种原因都会引起承压设备的脆性破断。破断。因材料脆性而引起的脆断因材料脆性而引起的脆断u可能由于低温材料选用不当或焊接与热处理不当使材可能由于低温材料选用不当或焊接与热处理不当使材料脆化。破断后的断口呈脆性断口状态，即无纤维区，料脆化。破断后的断口呈脆性断口状态，即无纤维区，无剪切唇，甚至出现结晶状的断口，断口平齐，有金无剪切唇，甚至出现结晶状的断口，断口平齐，有金属闪光，脆断极易有碎片，而且较为分散、块小。采属闪光，脆断极

214、易有碎片，而且较为分散、块小。采用电子显微镜分析断口，基本呈河流状花样，说明是用电子显微镜分析断口，基本呈河流状花样，说明是解理机制的断裂，即宏观与微观表现一致，均表现出解理机制的断裂，即宏观与微观表现一致，均表现出脆断的特征。脆断的特征。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理130l脆断的鉴别续因缺陷引起的低应力脆性断裂因缺陷引起的低应力脆性断裂u所用材料一般韧性较好，只是由于存在较严重的原始缺陷，所用材料一般韧性较好，只是由于存在较严重的原始缺陷，如原材料夹渣、分层、折叠、疏松；而更多的情况是因为焊如原材料夹渣、分层、折叠、疏松；而更多的情况是因为焊缝区存在严重的未焊

215、透、夹渣、密集气孔，特别是存在包括缝区存在严重的未焊透、夹渣、密集气孔，特别是存在包括制造时漏检和使用中产生的裂纹，都将导致发生低应力脆断。制造时漏检和使用中产生的裂纹，都将导致发生低应力脆断。u这种脆断的特点是：断裂时的压力不高，常在水压试验时就这种脆断的特点是：断裂时的压力不高，常在水压试验时就破裂，也可能在接近正常工作压力下破断，属于未达到工作破裂，也可能在接近正常工作压力下破断，属于未达到工作压力的破坏，因此从这个角度常称为压力的破坏，因此从这个角度常称为“低应力脆断低应力脆断”；断裂时；断裂时设备没膨胀，即没有明显的塑性变形，因此从断裂的形态来设备没膨胀，即没有明显的塑性变形，因此从

216、断裂的形态来说是属于脆断的，但断口却与韧性的断口有相似之处，也有说是属于脆断的，但断口却与韧性的断口有相似之处，也有不同之处。即断口上仍有纤维区（紧挨着缺陷的边缘）、放不同之处。即断口上仍有纤维区（紧挨着缺陷的边缘）、放射纹及人字纹区、剪切纹区。与一般的韧性断裂断口不同之射纹及人字纹区、剪切纹区。与一般的韧性断裂断口不同之处在于，除上述三个区域以外还有缺陷暴露出来，可能有气处在于，除上述三个区域以外还有缺陷暴露出来，可能有气孔、夹渣、裂纹或氢白点等，也可能是分层或冶金上的缺陷孔、夹渣、裂纹或氢白点等，也可能是分层或冶金上的缺陷（脆性相、夹杂物）；缺陷越严重，则纤维区越小，而且放（脆性相、夹杂物

217、）；缺陷越严重，则纤维区越小，而且放射纹和人字纹要比脆性较大的材料显得粗大；设备破断时一射纹和人字纹要比脆性较大的材料显得粗大；设备破断时一般是爆裂而不是爆炸，爆裂时也有响声，爆裂时裂开一条长般是爆裂而不是爆炸，爆裂时也有响声，爆裂时裂开一条长缝；气体爆炸时有可能形成碎块。缝；气体爆炸时有可能形成碎块。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理131l脆断的鉴别续u值得再次一提的是，这种因缺陷引起的低应力脆断之所值得再次一提的是，这种因缺陷引起的低应力脆断之所以仍称为脆性断裂，不是因为材料的脆性，面是因为脆以仍称为脆性断裂，不是因为材料的脆性，面是因为脆断本身的含义是从断裂断

218、本身的含义是从断裂“形态形态”的定义来确定的。断裂的的定义来确定的。断裂的形态是指断口完全分离断开之前的变形量的大小。这个形态是指断口完全分离断开之前的变形量的大小。这个变形量又是指宏观变形量，即可宏观测量或可见的变形变形量又是指宏观变形量，即可宏观测量或可见的变形量，而不是指金属微现变形过程中的变形量（如位错与量，而不是指金属微现变形过程中的变形量（如位错与滑移之类的）。因缺陷导致破断的承压设备，其宏观变滑移之类的）。因缺陷导致破断的承压设备，其宏观变形很小，与韧断承压设备有很大差别，即使材料本身韧形很小，与韧断承压设备有很大差别，即使材料本身韧性良好，仍应将其划入脆断的范畴。性良好，仍应将

219、其划入脆断的范畴。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理132l疲劳破断的鉴别u疲劳破断的鉴别主要从两个方面进行，一是断口，二是操作条疲劳破断的鉴别主要从两个方面进行，一是断口，二是操作条件。承压设备疲劳破断的断口一般可分为两大区域，即裂纹的件。承压设备疲劳破断的断口一般可分为两大区域，即裂纹的疲劳成核及疲劳扩展区，这个区域总体上较光滑平整，但有明疲劳成核及疲劳扩展区，这个区域总体上较光滑平整，但有明显可见的贝壳状花纹；另一个区域称为失稳扩展区，即当疲劳显可见的贝壳状花纹；另一个区域称为失稳扩展区，即当疲劳裂纹扩展到临界尺寸时而发生失稳断裂的快速撕裂区，一般来裂纹扩展到临

220、界尺寸时而发生失稳断裂的快速撕裂区，一般来说，这个失稳扩展区与韧性破断及与缺陷引起的脆断的断裂高说，这个失稳扩展区与韧性破断及与缺陷引起的脆断的断裂高速发展区具有相同的宏观形貌，即有放射纹和人字纹，边缘也速发展区具有相同的宏观形貌，即有放射纹和人字纹，边缘也有剪切唇，有时也有很小的纤维区（紧贴着疲劳裂纹边缘）。有剪切唇，有时也有很小的纤维区（紧贴着疲劳裂纹边缘）。疲劳破断一般有两种形式，一种是低应力下爆裂，爆裂时变形疲劳破断一般有两种形式，一种是低应力下爆裂，爆裂时变形小，但无碎片。如果不发生二次爆炸或燃烧火灾，一般后果不小，但无碎片。如果不发生二次爆炸或燃烧火灾，一般后果不太严重，这要视物料

221、性质而定。疲劳破断的另一形式是泄漏失太严重，这要视物料性质而定。疲劳破断的另一形式是泄漏失效，即当疲劳裂纹扩展到穿透壁厚，或近于穿透最后被剪切开效，即当疲劳裂纹扩展到穿透壁厚，或近于穿透最后被剪切开时引起的泄漏，没有发展到临界的失稳断裂状态，就是前面曾时引起的泄漏，没有发展到临界的失稳断裂状态，就是前面曾提及的提及的“未爆先漏未爆先漏”（leak before break）。这就不再会产生撕裂）。这就不再会产生撕裂区。断口上疲劳扩展断裂的部分，在电子显微镜观察中呈海滩区。断口上疲劳扩展断裂的部分，在电子显微镜观察中呈海滩状花样，这也是鉴别疲劳破断事故的重要依据。状花样，这也是鉴别疲劳破断事故的

222、重要依据。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理133l疲劳破断的鉴别续u从操作条件来分析，疲劳破断的承压设备也必须具有交变载荷这从操作条件来分析，疲劳破断的承压设备也必须具有交变载荷这个条件。包括压力的波动、开工停工、加压卸压；还包括热疲劳个条件。包括压力的波动、开工停工、加压卸压；还包括热疲劳情况，即加热与冷却这种温度交变引起的热应力交变；也可能由情况，即加热与冷却这种温度交变引起的热应力交变；也可能由于振动或承压设备接管引起的附加载荷的交变而形成交变载荷。于振动或承压设备接管引起的附加载荷的交变而形成交变载荷。只有在交变载荷作用下，才会引起疲劳裂纹和促使裂纹发生疲劳

223、只有在交变载荷作用下，才会引起疲劳裂纹和促使裂纹发生疲劳扩展。扩展。u承压设备发生疲劳断裂的部位一般有两类：一类是有应力集中的承压设备发生疲劳断裂的部位一般有两类：一类是有应力集中的部位，例如接管根部最易在交变载荷下形成疲劳裂纹而破断；另部位，例如接管根部最易在交变载荷下形成疲劳裂纹而破断；另一类是有原始缺陷的部位，特别是在较大焊接裂纹的地方，更容一类是有原始缺陷的部位，特别是在较大焊接裂纹的地方，更容易在交变载荷作用下引起疲劳破断。当然既在应力集中部位，又易在交变载荷作用下引起疲劳破断。当然既在应力集中部位，又有缺陷，就更容易形成疲劳裂纹并快速疲劳扩展。有缺陷，就更容易形成疲劳裂纹并快速疲劳

224、扩展。u由于疲劳而破断的承压设备，一般无明显的塑性变形，虽然裂纹由于疲劳而破断的承压设备，一般无明显的塑性变形，虽然裂纹的疲劳扩展过程是依靠晶粒内的交变滑移来完成的，然而从宏观的疲劳扩展过程是依靠晶粒内的交变滑移来完成的，然而从宏观变形量这个区分脆断与韧断的变形量这个区分脆断与韧断的“形态形态”来衡量，疲劳破断的承压设来衡量，疲劳破断的承压设备宏观变形量极小，仍应划为脆性的断裂性态。备宏观变形量极小，仍应划为脆性的断裂性态。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理134l腐蚀破断的鉴别u腐蚀破断的承压设备可通过介质条件和断口分析两个方腐蚀破断的承压设备可通过介质条件和断口分

225、析两个方面来鉴别。面来鉴别。u腐蚀破断只能发生在那些工作介质可能对设备壁产生晶腐蚀破断只能发生在那些工作介质可能对设备壁产生晶间腐蚀和应力腐蚀的承压设备上，并且与均匀腐蚀引起间腐蚀和应力腐蚀的承压设备上，并且与均匀腐蚀引起设备壁减薄而破坏的破断事故有明显区别。这种腐蚀破设备壁减薄而破坏的破断事故有明显区别。这种腐蚀破断有时也可以通过直观检查来发现，例如严重的晶间腐断有时也可以通过直观检查来发现，例如严重的晶间腐蚀会使金属材料失去原有的金属光泽或者仍有光泽，但蚀会使金属材料失去原有的金属光泽或者仍有光泽，但失去清脆的敲击音响，变得闷哑。又如高温氢对碳钢的失去清脆的敲击音响，变得闷哑。又如高温氢对

226、碳钢的严重腐蚀会在表面形成微细的裂纹和鼓包等。但对这种严重腐蚀会在表面形成微细的裂纹和鼓包等。但对这种腐蚀的检查主要还是通过金相及电镜检查和对腐蚀产物腐蚀的检查主要还是通过金相及电镜检查和对腐蚀产物的分析来鉴别。的分析来鉴别。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理135l腐蚀破断的鉴别续u另一方面，断口的宏观与显微分析也是重要的鉴别手段。另一方面，断口的宏观与显微分析也是重要的鉴别手段。由晶间腐蚀与沿晶型应力腐蚀引起的破断，其主断口都由晶间腐蚀与沿晶型应力腐蚀引起的破断，其主断口都是粗粒状的，断口表面都无光泽，而且还会被腐蚀物覆是粗粒状的，断口表面都无光泽，而且还会被腐蚀

227、物覆盖，严重的晶间腐蚀有可能是粉碎性的破断，但当腐蚀盖，严重的晶间腐蚀有可能是粉碎性的破断，但当腐蚀深度不太深时，也有可能因剩余强度不足而引起在正常深度不太深时，也有可能因剩余强度不足而引起在正常压力下的韧性破坏，但断口会发现有一定深度的晶间腐压力下的韧性破坏，但断口会发现有一定深度的晶间腐蚀层，应力腐蚀破断则主要是应力腐蚀裂纹发展而引起蚀层，应力腐蚀破断则主要是应力腐蚀裂纹发展而引起破断的，无明显变形，呈现脆性断裂的性态，属低应力破断的，无明显变形，呈现脆性断裂的性态，属低应力脆断。通过金相显微或电镜显微分析，可观察到断口沿脆断。通过金相显微或电镜显微分析，可观察到断口沿晶断裂的特点或穿晶腐

228、蚀的特点。晶断裂的特点或穿晶腐蚀的特点。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理136l蠕变破断的鉴别u只有高温条件下工作的承压设备才会发生蠕变破断，只有高温条件下工作的承压设备才会发生蠕变破断，一般都已发生较显著的蠕变变形积累，可能直径明显一般都已发生较显著的蠕变变形积累，可能直径明显增大。通过金相检查可以发现组织状态有显著变化。增大。通过金相检查可以发现组织状态有显著变化。u蠕变断裂的断口比较平齐，而且与主应力相垂直，呈蠕变断裂的断口比较平齐，而且与主应力相垂直，呈现脆断状态，断口呈颗粒状，而且表面常被氧化层覆现脆断状态，断口呈颗粒状，而且表面常被氧化层覆盖，边缘没有剪

229、切唇，在电镜中观察断口时可以见到盖，边缘没有剪切唇，在电镜中观察断口时可以见到沿晶断裂的特征。沿晶断裂的特征。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理137事故原因的确定u通过以上所述的调查、技术检验与鉴定以及综合分析，通过以上所述的调查、技术检验与鉴定以及综合分析，就比较容易分析事故的原因了。事故原因一般可以分为就比较容易分析事故的原因了。事故原因一般可以分为四类：设计制造方面；运行管理方面；安全附件方面；四类：设计制造方面；运行管理方面；安全附件方面；安装检修方面。安装检修方面。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理138l设计制造方面的原因uu由

230、设计方面原因造成的破断事故大体有以下几种。由于设计选由设计方面原因造成的破断事故大体有以下几种。由于设计选由设计方面原因造成的破断事故大体有以下几种。由于设计选由设计方面原因造成的破断事故大体有以下几种。由于设计选材不当造成的，如低温条件下选材不当、腐蚀条件下选材不当，材不当造成的，如低温条件下选材不当、腐蚀条件下选材不当，材不当造成的，如低温条件下选材不当、腐蚀条件下选材不当，材不当造成的，如低温条件下选材不当、腐蚀条件下选材不当，以至引起在正常工作温度下破断，或在应有寿命期内破断。由以至引起在正常工作温度下破断，或在应有寿命期内破断。由以至引起在正常工作温度下破断，或在应有寿命期内破断。由

231、以至引起在正常工作温度下破断，或在应有寿命期内破断。由于焊接接头设计不当造成的，如承压设备的承压元件错误地采于焊接接头设计不当造成的，如承压设备的承压元件错误地采于焊接接头设计不当造成的，如承压设备的承压元件错误地采于焊接接头设计不当造成的，如承压设备的承压元件错误地采用单面焊，或有些部件采用填角焊的。也有由于结构设计不当用单面焊，或有些部件采用填角焊的。也有由于结构设计不当用单面焊，或有些部件采用填角焊的。也有由于结构设计不当用单面焊，或有些部件采用填角焊的。也有由于结构设计不当致使局部应力集中过大造成破裂的，特别是在有交变载荷需要致使局部应力集中过大造成破裂的，特别是在有交变载荷需要致使局

232、部应力集中过大造成破裂的，特别是在有交变载荷需要致使局部应力集中过大造成破裂的，特别是在有交变载荷需要考虑疲劳破坏的情况下，接管补强设计不妥当导致应力集中过考虑疲劳破坏的情况下，接管补强设计不妥当导致应力集中过考虑疲劳破坏的情况下，接管补强设计不妥当导致应力集中过考虑疲劳破坏的情况下，接管补强设计不妥当导致应力集中过大，或者应作疲劳分析设计而未作考虑的。这些属于设计不当。大，或者应作疲劳分析设计而未作考虑的。这些属于设计不当。大，或者应作疲劳分析设计而未作考虑的。这些属于设计不当。大，或者应作疲劳分析设计而未作考虑的。这些属于设计不当。uu由制造方面原因造成承压设备破断的比较多见，包括：制造时

233、由制造方面原因造成承压设备破断的比较多见，包括：制造时由制造方面原因造成承压设备破断的比较多见，包括：制造时由制造方面原因造成承压设备破断的比较多见，包括：制造时所用材料未达到设计要求，或未按规定对材料进行复验（这一所用材料未达到设计要求，或未按规定对材料进行复验（这一所用材料未达到设计要求，或未按规定对材料进行复验（这一所用材料未达到设计要求，或未按规定对材料进行复验（这一点目前尚处于争执期，越来越多的专家认为材料的质量应当由点目前尚处于争执期，越来越多的专家认为材料的质量应当由点目前尚处于争执期，越来越多的专家认为材料的质量应当由点目前尚处于争执期，越来越多的专家认为材料的质量应当由提供商

234、或钢厂负责），或采用了不符合要求的代用材料，致使提供商或钢厂负责），或采用了不符合要求的代用材料，致使提供商或钢厂负责），或采用了不符合要求的代用材料，致使提供商或钢厂负责），或采用了不符合要求的代用材料，致使承压设备的材料存在严重缺陷，包括宏观缺陷及金相缺陷。制承压设备的材料存在严重缺陷，包括宏观缺陷及金相缺陷。制承压设备的材料存在严重缺陷，包括宏观缺陷及金相缺陷。制承压设备的材料存在严重缺陷，包括宏观缺陷及金相缺陷。制造中焊接工艺不当，如焊条、焊丝选用不当，焊条焊剂未按要造中焊接工艺不当，如焊条、焊丝选用不当，焊条焊剂未按要造中焊接工艺不当，如焊条、焊丝选用不当，焊条焊剂未按要造中焊接工艺

235、不当，如焊条、焊丝选用不当，焊条焊剂未按要求烘干与保存，焊接加热、冷却、保温不当造成焊接裂纹，或求烘干与保存，焊接加热、冷却、保温不当造成焊接裂纹，或求烘干与保存，焊接加热、冷却、保温不当造成焊接裂纹，或求烘干与保存，焊接加热、冷却、保温不当造成焊接裂纹，或焊接规范不当造成晶粒粗大、或残余应力过大导致开裂。焊接规范不当造成晶粒粗大、或残余应力过大导致开裂。焊接规范不当造成晶粒粗大、或残余应力过大导致开裂。焊接规范不当造成晶粒粗大、或残余应力过大导致开裂。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理139l设计制造方面的原因uu焊接中严重咬边、错边、未焊透造成局部应力集中，也可能

236、焊接中严重咬边、错边、未焊透造成局部应力集中，也可能焊接中严重咬边、错边、未焊透造成局部应力集中，也可能焊接中严重咬边、错边、未焊透造成局部应力集中，也可能造成焊缝严重夹渣或存在密集气孔。制造中某些工艺过程不造成焊缝严重夹渣或存在密集气孔。制造中某些工艺过程不造成焊缝严重夹渣或存在密集气孔。制造中某些工艺过程不造成焊缝严重夹渣或存在密集气孔。制造中某些工艺过程不当，例如组装时组对不好而强行装配造成装配应力过大，低当，例如组装时组对不好而强行装配造成装配应力过大，低当，例如组装时组对不好而强行装配造成装配应力过大，低当，例如组装时组对不好而强行装配造成装配应力过大，低温设备未严格对焊缝磨光或未对

237、引弧坑磨光。按疲劳设计的温设备未严格对焊缝磨光或未对引弧坑磨光。按疲劳设计的温设备未严格对焊缝磨光或未对引弧坑磨光。按疲劳设计的温设备未严格对焊缝磨光或未对引弧坑磨光。按疲劳设计的承压设备制造时未对小圆角进行严格控制，或对某些过渡焊承压设备制造时未对小圆角进行严格控制，或对某些过渡焊承压设备制造时未对小圆角进行严格控制，或对某些过渡焊承压设备制造时未对小圆角进行严格控制，或对某些过渡焊缝未磨平磨光，易形成应力集中并引发裂纹。不锈钢承压设缝未磨平磨光，易形成应力集中并引发裂纹。不锈钢承压设缝未磨平磨光，易形成应力集中并引发裂纹。不锈钢承压设缝未磨平磨光，易形成应力集中并引发裂纹。不锈钢承压设备制

238、造不当造成晶间腐蚀或应力腐蚀。制造中热处理工艺不备制造不当造成晶间腐蚀或应力腐蚀。制造中热处理工艺不备制造不当造成晶间腐蚀或应力腐蚀。制造中热处理工艺不备制造不当造成晶间腐蚀或应力腐蚀。制造中热处理工艺不当，例如厚壁设备焊接残余应力消除不善的，或者大型设备当，例如厚壁设备焊接残余应力消除不善的，或者大型设备当，例如厚壁设备焊接残余应力消除不善的，或者大型设备当，例如厚壁设备焊接残余应力消除不善的，或者大型设备热处理时加热不均使热处理效果不好的。无损检测漏检，或热处理时加热不均使热处理效果不好的。无损检测漏检，或热处理时加热不均使热处理效果不好的。无损检测漏检，或热处理时加热不均使热处理效果不好

239、的。无损检测漏检，或者未按设计要求进行无损检测，或未予返修或返修不善，造者未按设计要求进行无损检测，或未予返修或返修不善，造者未按设计要求进行无损检测，或未予返修或返修不善，造者未按设计要求进行无损检测，或未予返修或返修不善，造成承压设备带缺陷出厂投入运行。压力试验时破裂的原因除成承压设备带缺陷出厂投入运行。压力试验时破裂的原因除成承压设备带缺陷出厂投入运行。压力试验时破裂的原因除成承压设备带缺陷出厂投入运行。压力试验时破裂的原因除缺陷之外，还可能由于压力试验温度低于韧脆转变温度，或缺陷之外，还可能由于压力试验温度低于韧脆转变温度，或缺陷之外，还可能由于压力试验温度低于韧脆转变温度，或缺陷之外

240、，还可能由于压力试验温度低于韧脆转变温度，或直立压力容器卧放试验时支承不善造成弯曲应力过大等等。直立压力容器卧放试验时支承不善造成弯曲应力过大等等。直立压力容器卧放试验时支承不善造成弯曲应力过大等等。直立压力容器卧放试验时支承不善造成弯曲应力过大等等。这些情况造成承压设备破断的都属于制造方面的原因。这些情况造成承压设备破断的都属于制造方面的原因。这些情况造成承压设备破断的都属于制造方面的原因。这些情况造成承压设备破断的都属于制造方面的原因。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理140l运行管理方面的原因u包括因超压、液化气超装、遮阳装置破坏、保温保冷材包括因超压、液化气超

241、装、遮阳装置破坏、保温保冷材料破损等原因，造成储罐或容器升温超压而引起事故。料破损等原因，造成储罐或容器升温超压而引起事故。或者阀门操作失误，流量、温度失控导致压力升高造成或者阀门操作失误，流量、温度失控导致压力升高造成事故。还可能因操作不当使物料成分不纯，混入含爆炸事故。还可能因操作不当使物料成分不纯，混入含爆炸性的混合物质而造成爆炸事故。含硫的介质未经严格脱性的混合物质而造成爆炸事故。含硫的介质未经严格脱硫而造成严重腐蚀，或冷却水含氯量超过标使不锈钢遭硫而造成严重腐蚀，或冷却水含氯量超过标使不锈钢遭受应力腐蚀等等。这些都是运行管理不当，最终产生承受应力腐蚀等等。这些都是运行管理不当，最终产

242、生承压设备事故。压设备事故。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理141l安全附件方面的原因u锅炉，盛装易燃介质的容器，有化学反应过程而且容易锅炉，盛装易燃介质的容器，有化学反应过程而且容易因反应速度失控会酿成爆炸的容器，以及盛装液化气的因反应速度失控会酿成爆炸的容器，以及盛装液化气的大中型容器，一般都装设安全阀与爆破片。如果由于未大中型容器，一般都装设安全阀与爆破片。如果由于未设置这些安全附件，或设计的排放能力过小，或年久失设置这些安全附件，或设计的排放能力过小，或年久失修，严重腐蚀，致使安全附件失灵，或可能因爆破片材修，严重腐蚀，致使安全附件失灵，或可能因爆破片材料使

243、用状态不对或选材错误，爆破片精度太差，无法按料使用状态不对或选材错误，爆破片精度太差，无法按设定压力爆破。若由以上原因造成承压设备超压而安全设定压力爆破。若由以上原因造成承压设备超压而安全附件也不能开启或爆破排放，以致发生破坏事故的，都附件也不能开启或爆破排放，以致发生破坏事故的，都属于这一类原因。当确定这一类原因时，均应对安全附属于这一类原因。当确定这一类原因时，均应对安全附件作技术检验与鉴定，然后才能作出结论。件作技术检验与鉴定，然后才能作出结论。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理142l安装检修方面的原因u承压设备安装、技术革新中的改造或检修等过程中最易承压设备

244、安装、技术革新中的改造或检修等过程中最易发生的问题是，现场焊接条件差，包括预热及保温条件发生的问题是，现场焊接条件差，包括预热及保温条件差，或焊接位置差，另外检验困难，或者焊条保管不善，差，或焊接位置差，另外检验困难，或者焊条保管不善，会造成焊缝有严重气孔、夹渣、未焊透、未熔合，甚至会造成焊缝有严重气孔、夹渣、未焊透、未熔合，甚至裂纹（特别是低合金钢及大厚度焊接件）。现场检修时裂纹（特别是低合金钢及大厚度焊接件）。现场检修时还容易发生不适当地采用代用材料的情况，现场施工的还容易发生不适当地采用代用材料的情况，现场施工的焊接坡口也不易达到要求，现场组对时错边、角变形容焊接坡口也不易达到要求，现场

245、组对时错边、角变形容易超标，这些都可能引起焊接缺陷或局部应力集中，都易超标，这些都可能引起焊接缺陷或局部应力集中，都有可能导致破坏事故。有可能导致破坏事故。u在综合分析之后，应明确指出事故原因是上述四类中的在综合分析之后，应明确指出事故原因是上述四类中的哪一类。哪一类。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理1438.4承压设备事故处理承压设备事故处理8.4.1定义定义u承压设备事故是在设计、制造、安装、使用、修理、承压设备事故是在设计、制造、安装、使用、修理、改造等过程中因某些原因导致的设备损坏，用表示其改造等过程中因某些原因导致的设备损坏，用表示其发生的频率。发生的频率

246、。8.4.2事故分类事故分类锅炉压力容器事故报告办法锅炉压力容器事故报告办法中的分类中的分类锅炉压力容器压力管道特种设备事故处理规定锅炉压力容器压力管道特种设备事故处理规定中中的分类的分类第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理144锅炉压力容器事故报告办法中的分类u原国家劳动总局原国家劳动总局1981年颁布的年颁布的锅炉压力容器事故报告办法锅炉压力容器事故报告办法中，根据锅炉或压力容器的损坏程度，分为爆炸事故、重大事中，根据锅炉或压力容器的损坏程度，分为爆炸事故、重大事故和一般事故。故和一般事故。u爆炸事故。锅炉或压力容器在使用中或试压时发生破裂，使爆炸事故。锅炉或压力容

247、器在使用中或试压时发生破裂，使压力瞬时降至等于外界大气压力的事故。这种事故是压力容器压力瞬时降至等于外界大气压力的事故。这种事故是压力容器事故中最严重的，因为爆炸的一瞬间，具有一定压力和温度的事故中最严重的，因为爆炸的一瞬间，具有一定压力和温度的介质几乎全部冲出器外，能够使设备腾空而起，飞出几十米甚介质几乎全部冲出器外，能够使设备腾空而起，飞出几十米甚至数百米之远。同时，冲击波的巨大能量，能够摧毁和震坏建至数百米之远。同时，冲击波的巨大能量，能够摧毁和震坏建筑物，造成严重的破坏和伤亡。筑物，造成严重的破坏和伤亡。u重大事故。锅炉或压力容器由于受压部件严重损坏（如：变重大事故。锅炉或压力容器由于

248、受压部件严重损坏（如：变形、渗漏）、附件损坏或炉膛爆炸等，被迫停止运行，必须进形、渗漏）、附件损坏或炉膛爆炸等，被迫停止运行，必须进行修理的事故。行修理的事故。u一般事故：损坏程度不严重，不需要停止运行进行修理的事一般事故：损坏程度不严重，不需要停止运行进行修理的事故。故。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理145锅炉压力容器压力管道特种设备事故处理规定中的分类u依据国家质检总局依据国家质检总局2001年年11月颁布的月颁布的锅炉压力容器锅炉压力容器压力管道特种设备事故处理规定压力管道特种设备事故处理规定，将锅炉压力容器，将锅炉压力容器和压力管道及特种设备事故分类方法改

249、成了五个不同和压力管道及特种设备事故分类方法改成了五个不同级别。级别。u发生事故的主要破坏形态和危害是爆炸，爆炸产生的发生事故的主要破坏形态和危害是爆炸，爆炸产生的冲击波对人员和财产造成破坏。因此多年来锅炉压力冲击波对人员和财产造成破坏。因此多年来锅炉压力容器的事故是按容器的事故是按“爆炸事故爆炸事故”、“损坏事故损坏事故”分类的。这次分类的。这次修订时，因适用范围扩大到特种设备，而特种设备的修订时，因适用范围扩大到特种设备，而特种设备的事故现象不是发生爆炸；同时，多数意见认为事故分事故现象不是发生爆炸；同时，多数意见认为事故分类还应考虑事故造成的破坏程度，其中包括人员伤亡类还应考虑事故造成的

250、破坏程度，其中包括人员伤亡和经济损失。因此，修订时事故的分类改为综合考虑和经济损失。因此，修订时事故的分类改为综合考虑人员伤亡、经济损失和破坏形态等因素。现在的分类人员伤亡、经济损失和破坏形态等因素。现在的分类方法是将事故分为如下五类。方法是将事故分为如下五类。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理146锅炉压力容器压力管道特种设备事故处理规定中的分类续u特别重大事故，是指造成死亡人数大于等于特别重大事故，是指造成死亡人数大于等于30人，或者受伤人，或者受伤（包括急性中毒，下同）人数大于等于（包括急性中毒，下同）人数大于等于100人，或者直接经济损人，或者直接经济损失大于

251、等于失大于等于1000万元的设备事故。万元的设备事故。u特大事故，是指造成死亡特大事故，是指造成死亡1029人，或者受伤人，或者受伤5099人，或者直接人，或者直接经济损失等于经济损失等于500万元至万元至1000万元以下的设备事故。万元以下的设备事故。u重大事故，是指造成死亡重大事故，是指造成死亡39人，或者受伤人，或者受伤2049人，或者直接经人，或者直接经济损失等于济损失等于100万元至万元至500万元以下的设备事故。万元以下的设备事故。u严重事故，是指造成死亡严重事故，是指造成死亡12人，或者受伤人，或者受伤19人及以下，或者直人及以下，或者直接经济损失等于接经济损失等于50万元至万元

252、至100万元以下，以及无人员伤亡的设备万元以下，以及无人员伤亡的设备爆炸事故。爆炸事故。u一般事故，是指无人员伤亡，设备损坏不能正常运行，且直接一般事故，是指无人员伤亡，设备损坏不能正常运行，且直接经济损失少于经济损失少于50万元的设备事故。万元的设备事故。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理1478.4.3承压设备事故处理的基本原则u承压设备发生事故后，事故发生单位或者业主，除按规承压设备发生事故后，事故发生单位或者业主，除按规定报告外，必须严格保护事故现场，妥善保存现场相关定报告外，必须严格保护事故现场，妥善保存现场相关物件及重要痕迹等各种物证，并采取措施抢救人员和

253、防物件及重要痕迹等各种物证，并采取措施抢救人员和防止事故扩大。止事故扩大。u为防止事故扩大、抢救人员或者疏通通道等，需要移动为防止事故扩大、抢救人员或者疏通通道等，需要移动现场物件、设施时，必须做出标志，绘制现场简图并写现场物件、设施时，必须做出标志，绘制现场简图并写出书面记录，见证人员应签字，必要时应当对事故现场出书面记录，见证人员应签字，必要时应当对事故现场和伤亡情况录相或者拍照。和伤亡情况录相或者拍照。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理1488.4.4事故报告u发生特别重大事故、特大事故、重大事故和严重事故后，发生特别重大事故、特大事故、重大事故和严重事故后，事

254、故发生单位或者业主必须立即报告主管部门和当地质事故发生单位或者业主必须立即报告主管部门和当地质量技术监督行政部门。当地质量技术监督行政部门在接量技术监督行政部门。当地质量技术监督行政部门在接到事故报告后应当立即逐级上报，直至国家质检总局。到事故报告后应当立即逐级上报，直至国家质检总局。发生特别重大事故或者特大事故后，事故发生单位或者发生特别重大事故或者特大事故后，事故发生单位或者业主还应当直接报告国家质检总局。业主还应当直接报告国家质检总局。u发生一般事故后，事故发生单位或者业主应当立即向设发生一般事故后，事故发生单位或者业主应当立即向设备使用注册登记机构报告。移动式压力容器、特种设备备使用注

255、册登记机构报告。移动式压力容器、特种设备异地发生事故后，业主或者聘用人员应当立即报告当地异地发生事故后，业主或者聘用人员应当立即报告当地质量技术监督行政部门，并同时报告设备使用注册登记质量技术监督行政部门，并同时报告设备使用注册登记的质量技术监督行政部门。当地质量技术监督行政部门的质量技术监督行政部门。当地质量技术监督行政部门在接到事故报告后应当立即逐级上报。在接到事故报告后应当立即逐级上报。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理1498.4.4事故报告u事故报告应当包括：事故报告应当包括：事故发生单位或者业主名称、联系人、联系电话；事故发生单位或者业主名称、联系人、联系

256、电话；事故发生地点；事故发生地点；事故发生时间（年、月、日、时、分）；事故发生时间（年、月、日、时、分）；事故设备名称；事故设备名称；事故类别；事故类别；人员伤亡、经济损失以及事故概况。人员伤亡、经济损失以及事故概况。u省省级级监监管管部部门门应应当当于于每每季季度度首首月月15日日前前将将所所辖辖区区上上季季度度事事故故汇汇总总表表报报国国家家质质检检总总局局，每每年年1月月15日日之之前前将将所辖区上年度事故汇总表报国家质检总局。所辖区上年度事故汇总表报国家质检总局。u各各级级监监管管部部门门设设立立事事故故举举报报电电话话并并向向社社会会公公布布，及及时时受理有关事故的情况、意见和建议。

257、受理有关事故的情况、意见和建议。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理1508.4.5事故现场紧急处理u承压设备发生事故后应当采用一系列紧急措施，包括：承压设备发生事故后应当采用一系列紧急措施，包括：立立即即进进行行灭灭火火及及抢抢救救伤伤员员。承承压压设设备备发发生生破破坏坏性性事事故故时，应立即灭火和抢救伤员。时，应立即灭火和抢救伤员。马马上上采采取取减减轻轻事事故故后后果果的的措措施施。承承压压设设备备一一旦旦发发生生事事故故，操操作作人人员员要要冷冷静静沉沉着着、准准确确判判断断、分分析析事事故故的的原原因因，及及时时处处理理。采采取取各各种种措措施施防防止止事事

258、故故蔓蔓延延扩扩大大。如如果果邻邻近近还还有有正正在在运运行行的的承承压压设设备备，应应防防止止引引起起连连续续爆爆炸事故。具体有：炸事故。具体有：切切断断电电源源。电电源源与与明明火火往往往往在在承承压压设设备备破破裂裂后后引引起起灾灾难难性性后后果果，有有时时甚甚至至是是引引起起二二次次爆爆炸炸的的重重要要原原因因。为为了了防防止止更更严严重重的的后后果果，应应使使电电源源切切断断。如如果果由由于于切切断断电电源源时时爆爆出出的的电电火火花花，会会引引起起弥弥散散于于空空间间的的构构料料造造成成燃烧爆炸的，就要特别小心，应设法安全地切断电源。燃烧爆炸的，就要特别小心，应设法安全地切断电源。

259、第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理1518.4.5事故现场紧急处理续妥妥妥妥善善善善处处处处理理理理物物料料。发发生生事事故故的的容容器器与与管管道道应应将将物物料料及及时时排排空空，并并放放到到安安全全的的贮贮罐罐内内或或事事故故槽槽罐罐内内，切切不不可可胡胡乱乱地地排排放放到到下水道或阴沟中，以防造成二次爆炸或人身伤害等。下水道或阴沟中，以防造成二次爆炸或人身伤害等。u对对已已破破坏坏的的容容器器，应应及及时时关关闭闭进进料料阀阀和和物物料料进进口口阀阀，以以免免事故进一步扩大。事故进一步扩大。按按规规定定及及时时向向有有关关人人员员和和上上级级部部门门报报告告事

260、事故故的的情情况况。操操作作人人员员一一时时查查不不清清事事故故原原因因时时，应应迅迅速速报报告告上上级级，不不得得盲盲目目处处理理，在在事事故故未未妥妥善善处处理理之之前前，操操作作人人员员和和管管理理人人员员不不得得擅离岗位。擅离岗位。保保护护现现场场。事事故故现现场场是是查查清清事事故故的的主主要要依依据据。事事故故发发生生后后，除除采采取取防防止止事事故故扩扩大大的的措措施施及及由由于于需需要要必必须须及及时时清清理理外外，不不得得变变动动现现场场。保保护护现现场场应应包包括括飞飞散散出出去去的的零零部部件件及及各各种种附附件件。这这些些零零部部件件飞飞出出太太远远，无无法法监监护护而

261、而容容易易丢丢失失，应应当当拾拾回回来来保保管管好好、并并在在散散落落处处做做必必要要的的标标记记，以以便便对对事事故故进进行调查分析。行调查分析。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理1528.4.5事故现场紧急处理续uu现现现现场场场场紧紧紧紧急急急急处处处处理理理理后后后后，必必必必须须须须严严严严格格格格保保保保护护护护现现现现场场场场，并并并并详详详详细细细细记记记记录录录录，以以以以便便便便进进进进一一一一步步步步做做做做调调调调查查查查分分分分析析析析，防防防防止止止止破破破破坏坏坏坏现现现现场场场场，以以以以避避避避免免免免得得得得出出出出错错错错误误误误

262、结结结结论论论论。在在在在收收收收集集集集到到到到爆爆爆爆炸炸炸炸碎碎碎碎片片片片之之之之后后后后，连连连连同同同同设设设设备备备备原原原原物物物物一一一一起起起起，应应应应做做做做如如如如下下下下记记记记录与处理：录与处理：录与处理：录与处理：摄影与摄像，用以记录现场的情况。摄影与摄像，用以记录现场的情况。摄影与摄像，用以记录现场的情况。摄影与摄像，用以记录现场的情况。断断断断口口口口保保保保护护护护，发发发发生生生生事事事事故故故故时时时时破破破破坏坏坏坏的的的的断断断断口口口口最最最最真真真真实实实实地地地地记记记记录录录录了了了了破破破破裂裂裂裂时时时时的的的的实实实实际际际际情情情情

263、况况况况，断断断断口口口口可可可可提提提提供供供供事事事事故故故故原原原原因因因因许许许许多多多多证证证证据据据据，如如如如宏宏宏宏观观观观的的的的断断断断口口口口人人人人字字字字形形形形可可可可以以以以指指指指示示示示出出出出起起起起爆爆爆爆点点点点在在在在何何何何处处处处，起起起起爆爆爆爆点点点点是是是是否否否否有有有有原原原原始始始始缺缺缺缺陷陷陷陷，也也也也可可可可以以以以指指指指示示示示材材材材料料料料的的的的韧韧韧韧性性性性等等等等重重重重要要要要情情情情况况况况。为为为为防防防防止止止止断断断断口口口口锈锈锈锈蚀蚀蚀蚀必必必必须须须须及及及及时时时时保保保保护护护护，断断断断口口

264、口口一一一一般般般般先先先先用用用用无无无无水水水水酒酒酒酒精精精精、丙丙丙丙酮酮酮酮、苯苯苯苯等等等等非非非非水水水水清清清清洗洗洗洗，洗洗洗洗时时时时不不不不能能能能用用用用钢钢钢钢或或或或铜铜铜铜丝丝丝丝刷刷刷刷或或或或纤纤纤纤维维维维物物物物，可可可可以以以以用用用用毛毛毛毛刷刷刷刷以以以以防防防防止止止止损损损损坏坏坏坏断断断断口口口口的的的的微微微微观观观观形形形形貌貌貌貌。当当当当清清清清洗洗洗洗后后后后应应应应迅迅迅迅速速速速涂涂涂涂上上上上防防防防锈锈锈锈油油油油（可可可可用用用用轻轻轻轻质质质质油油油油品品品品或或或或溶溶溶溶剂剂剂剂清清清清除除除除的的的的防防防防锈锈锈锈

265、油油油油）或或或或移移移移至至至至室室室室内内内内干干干干燥燥燥燥或或或或用用用用塑塑塑塑料薄膜及防雨布覆盖保护好断口。料薄膜及防雨布覆盖保护好断口。料薄膜及防雨布覆盖保护好断口。料薄膜及防雨布覆盖保护好断口。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理1538.4.5事故现场紧急处理续收收集集并并保保护护承承压压设设备备的的各各种种操操作作记记录录。各各种种操操作作记记录录是是综综合合分分析析极极为为重重要要的的依依据据，也也是是分分析析事事故故的的最最重重要要的原始资料。的原始资料。事故现场调查。现场调查一般包括如下几个方面事故现场调查。现场调查一般包括如下几个方面a 承承

266、压压设设备备破破坏坏情情况况的的检检查查和和测测量量。破破坏坏情情况况的的检检查查和和测测量量主主要要是是对对承承压压设设备备的的破破坏坏形形式式（主主要要是是膨膨胀胀、泄泄漏漏、裂裂口口或或产产生生大大量量的的碎碎片片）以以及及有有关关的的破破坏坏后后测测量量及断口检查。及断口检查。b 安安全全泄泄放放装装置置情情况况的的调调查查。它它可可以以证证明明承承压压设设备备的的破破裂裂是是否否因因压压力力引引起起，或或是是由由于于压压力力表表引引起起的的操操作作错错误误所致。所致。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理1548.4.5事故现场紧急处理续c 破坏情况与人员伤亡情

267、况的调查。破坏情况与人员伤亡情况的调查。d 事故过程调查。包括：事故前承压设备的运行情况；事故过程调查。包括：事故前承压设备的运行情况；事故发生的经过情况（如闪光，响声等）。事故发生的经过情况（如闪光，响声等）。e 制造与服役历史的调查。承压设备的事故往往不是由制造与服役历史的调查。承压设备的事故往往不是由孤立的某一原因产生的，常常涉及到原材料、制造、孤立的某一原因产生的，常常涉及到原材料、制造、检验、使用及历史维修情况，因此对此也应做详细调检验、使用及历史维修情况，因此对此也应做详细调查。它包括：承压设备制造情况、服役历史的调查；查。它包括：承压设备制造情况、服役历史的调查；超压泄放装置情况

268、，操作人员情况。超压泄放装置情况，操作人员情况。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理1558.4.6事故调查事故调查u事故调查工作必须坚持实事求是，尊重科学的原则。事故调查工作必须坚持实事求是，尊重科学的原则。u特别重大事故按照国务院的有关规定由国务院或者国务特别重大事故按照国务院的有关规定由国务院或者国务院授权的部门组织成立特别重大事故调查组，国家质检院授权的部门组织成立特别重大事故调查组，国家质检总局参加。总局参加。u特大事故由国家质检总局会同事故发生地省级人民政府特大事故由国家质检总局会同事故发生地省级人民政府及有关部门组织成立特大事故调查组，省级质量技术监及有关

269、部门组织成立特大事故调查组，省级质量技术监督行政部门参加。督行政部门参加。u重大事故由省级质量技术监督行政部门会同事故发生地重大事故由省级质量技术监督行政部门会同事故发生地市（地、州）人民政府及有关部门组织成立重大事故调市（地、州）人民政府及有关部门组织成立重大事故调查组，市（地、州）质量技术监督行政部门参加。查组，市（地、州）质量技术监督行政部门参加。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理1568.4.6事故调查事故调查续续u严重事故由市（地、州）质量技术监督行政部门会同事严重事故由市（地、州）质量技术监督行政部门会同事故发生地县（市、区）人民政府及有关部门组织成立事故

270、发生地县（市、区）人民政府及有关部门组织成立事故调查组，县（市、区）质量技术监督行政部门参加。故调查组，县（市、区）质量技术监督行政部门参加。u一般事故由事故发生单位组织成立事故调查组。一般事故由事故发生单位组织成立事故调查组。u上一级质量技术监督行政部门认为有必要的，可以会同上一级质量技术监督行政部门认为有必要的，可以会同有关部门直接组织成立事故调查组。有关部门直接组织成立事故调查组。u移动式压力容器、特种设备异地发生的事故，由事故发移动式压力容器、特种设备异地发生的事故，由事故发生地有关部门按照上述原则组织成立事故调查组，并通生地有关部门按照上述原则组织成立事故调查组，并通知办理使用注册登

271、记的质量技术监督行政部门参加。办知办理使用注册登记的质量技术监督行政部门参加。办理使用注册登记的质量技术监督行政部门应当协助调取理使用注册登记的质量技术监督行政部门应当协助调取设备档案等资料，配合做好事故调查工作。设备档案等资料，配合做好事故调查工作。u事故调查组有权向事故发生单位、有关部门及有关人员事故调查组有权向事故发生单位、有关部门及有关人员了解事故的有关情况、查阅有关资料并收集有关证据。了解事故的有关情况、查阅有关资料并收集有关证据。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理1578.4.6事故调查事故调查续续u事故发生单位及有关人员，必须实事求是地向事故调查组提供有

272、事故发生单位及有关人员，必须实事求是地向事故调查组提供有关设备及事故的情况，如实回答事故调查组的询问，并以提供情关设备及事故的情况，如实回答事故调查组的询问，并以提供情况的真实性负责。况的真实性负责。u事故调查过程中，事故调查组可以根据需要委托有能力的单位，事故调查过程中，事故调查组可以根据需要委托有能力的单位，进行技术检验或者技术鉴定。进行技术检验或者技术鉴定。u接受委托的单位完成技术检验或者技术鉴定工作后，应当出具技接受委托的单位完成技术检验或者技术鉴定工作后，应当出具技术检验或技术鉴定报告书，并对其负责。术检验或技术鉴定报告书，并对其负责。u事故调查应当根据事故发生和当事人的行为，确定当

273、事人应当承事故调查应当根据事故发生和当事人的行为，确定当事人应当承担的责任，并在事故报告书中，提出事故处理意见。当事人应当担的责任，并在事故报告书中，提出事故处理意见。当事人应当承担的责任分为：全部责任、主要责任、同等责任、次要责任。承担的责任分为：全部责任、主要责任、同等责任、次要责任。u当事人故意破坏、伪造事故现场、毁灭证据、未及时报告事故等当事人故意破坏、伪造事故现场、毁灭证据、未及时报告事故等致使事故责任无法认定的，当事人应当承担全部责任。致使事故责任无法认定的，当事人应当承担全部责任。u事故调查组应当将事故调查报告书报送组织该起事故调查的行政事故调查组应当将事故调查报告书报送组织该起

274、事故调查的行政部门，并由其进行批复。部门，并由其进行批复。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理1588.4.7事故处理事故处理u事故批复后，组织该起事故调查的行政部门应当将事故事故批复后，组织该起事故调查的行政部门应当将事故调查报告书归档备查，并将事故调查报告书副本送达国调查报告书归档备查，并将事故调查报告书副本送达国家质检总局事故调查处理中心、当地人民政府和有关主家质检总局事故调查处理中心、当地人民政府和有关主管部门。管部门。u事故发生单位及主管部门和当地人民政府应当按照国家事故发生单位及主管部门和当地人民政府应当按照国家有关规定对事故责任人员作出行政处分或者行政处罚

275、的有关规定对事故责任人员作出行政处分或者行政处罚的决定；构成犯罪的，由司法机关依法追究刑事责任。行决定；构成犯罪的，由司法机关依法追究刑事责任。行政处分或者行政处罚的决定应当在接到事故调查报告书政处分或者行政处罚的决定应当在接到事故调查报告书之日起之日起30日内完成，并告知组织该起事故调查的行政部日内完成，并告知组织该起事故调查的行政部门。门。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理1598.4.8承压设备事故危害承压设备事故危害u承压设备的结构并不复杂，但在载荷作用下，应力的承压设备的结构并不复杂，但在载荷作用下，应力的分布比较复杂。例如开孔处的应力分布要比不开孔处分布比

276、较复杂。例如开孔处的应力分布要比不开孔处复杂得多。尤其是在高温、高压、低温、腐蚀等恶劣复杂得多。尤其是在高温、高压、低温、腐蚀等恶劣的运行条件下，如果管理不当，就容易发生事故。一的运行条件下，如果管理不当，就容易发生事故。一旦承压设备破坏，会造成严重的后果，不但引起设备、旦承压设备破坏，会造成严重的后果，不但引起设备、财产的损失，还会造成人员的伤亡。财产的损失，还会造成人员的伤亡。u承压设备发生事故的危害主要有震动、碎片的破坏、承压设备发生事故的危害主要有震动、碎片的破坏、冲击波、有毒液化气体容器破裂时的毒害等。冲击波、有毒液化气体容器破裂时的毒害等。第八章承压设备事故及处理2024/7/29

277、承压设备事故与处理160震动u承压设备发生爆炸事故时，都会发生巨大的声响，这种承压设备发生爆炸事故时，都会发生巨大的声响，这种声响可使物体发生震动损坏，也会伤及人的耳膜和内脏，声响可使物体发生震动损坏，也会伤及人的耳膜和内脏，危及人的生命。危及人的生命。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理161碎片的破坏作用uu承压设备发生爆炸时，有些设备本体可解裂成大小不等的碎块或承压设备发生爆炸时，有些设备本体可解裂成大小不等的碎块或承压设备发生爆炸时，有些设备本体可解裂成大小不等的碎块或承压设备发生爆炸时，有些设备本体可解裂成大小不等的碎块或碎片向四周飞散，这些具有较高速度或较大

278、质量的碎片，在飞出碎片向四周飞散，这些具有较高速度或较大质量的碎片，在飞出碎片向四周飞散，这些具有较高速度或较大质量的碎片，在飞出碎片向四周飞散，这些具有较高速度或较大质量的碎片，在飞出的过程中具有较大的动能，可击穿房屋、损坏设备、管道及人员的过程中具有较大的动能，可击穿房屋、损坏设备、管道及人员的过程中具有较大的动能，可击穿房屋、损坏设备、管道及人员的过程中具有较大的动能，可击穿房屋、损坏设备、管道及人员生命，也可能引起连续爆炸或酿成火灾、中毒等，因此经常把锅生命，也可能引起连续爆炸或酿成火灾、中毒等，因此经常把锅生命，也可能引起连续爆炸或酿成火灾、中毒等，因此经常把锅生命，也可能引起连续爆

279、炸或酿成火灾、中毒等，因此经常把锅炉压力容器比作巨型炸弹，若有不慎，就可能引爆，发生事故。炉压力容器比作巨型炸弹，若有不慎，就可能引爆，发生事故。炉压力容器比作巨型炸弹，若有不慎，就可能引爆，发生事故。炉压力容器比作巨型炸弹，若有不慎，就可能引爆，发生事故。uu若被击物为塑性材料（如钢板、木材等），碎片的穿透力可按下若被击物为塑性材料（如钢板、木材等），碎片的穿透力可按下若被击物为塑性材料（如钢板、木材等），碎片的穿透力可按下若被击物为塑性材料（如钢板、木材等），碎片的穿透力可按下式计算：式计算：式计算：式计算：uu式中：式中：式中：式中：uuS S碎片对材料的穿透深度，碎片对材料的穿透深度，

280、碎片对材料的穿透深度，碎片对材料的穿透深度，cmcm；uuE E碎片击中时所具有的动能，碎片击中时所具有的动能，碎片击中时所具有的动能，碎片击中时所具有的动能，J J；uuA A碎片穿透方向的截面积，碎片穿透方向的截面积，碎片穿透方向的截面积，碎片穿透方向的截面积，cmcm2 2；uuK K材料的穿透系数。对钢板，材料的穿透系数。对钢板，材料的穿透系数。对钢板，材料的穿透系数。对钢板，0.0010.001；对木材，；对木材，；对木材，；对木材，0.040.04；钢；钢；钢；钢筋混凝土，筋混凝土，筋混凝土，筋混凝土，0.010.01。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理1

281、62表表8-2冲击波对建筑物伤害冲击波对建筑物伤害超压超压超压超压 P PMPaMPa破坏情况破坏情况破坏情况破坏情况超压超压超压超压 P PMPaMPa破坏情况破坏情况破坏情况破坏情况0.0050.0050.0060.006 门窗玻璃部分破碎门窗玻璃部分破碎门窗玻璃部分破碎门窗玻璃部分破碎0.050.050.060.06 木建筑厂房柱折断木建筑厂房柱折断木建筑厂房柱折断木建筑厂房柱折断0.0060.0060.010.01 门窗玻璃大部分破碎门窗玻璃大部分破碎门窗玻璃大部分破碎门窗玻璃大部分破碎0.070.070.10.1砖墙倒塌砖墙倒塌砖墙倒塌砖墙倒塌0.0150.0150.020.02 窗

282、框损坏窗框损坏窗框损坏窗框损坏0.10.10.20.2防震混凝土破坏防震混凝土破坏防震混凝土破坏防震混凝土破坏0.020.020.030.03 墙壁裂缝墙壁裂缝墙壁裂缝墙壁裂缝0.20.20.30.3大型钢架结构破坏大型钢架结构破坏大型钢架结构破坏大型钢架结构破坏0.040.040.050.05 墙壁大裂缝，屋瓦飞落墙壁大裂缝，屋瓦飞落墙壁大裂缝，屋瓦飞落墙壁大裂缝，屋瓦飞落第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理163表表8-3冲击波超压冲击波超压P对人体的伤害对人体的伤害作用作用超压超压P，MPa伤害作用伤害作用0.020.03轻微损伤轻微损伤0.030.05听觉器官损

283、伤或骨折听觉器官损伤或骨折0.050.1内脏严重损伤或死亡内脏严重损伤或死亡0.1大部分人员死亡大部分人员死亡第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理164有毒液化气体容器破裂时的毒害区u如果压力容器内的介质为有毒液化气体，当容器破裂时，如果压力容器内的介质为有毒液化气体，当容器破裂时，有毒介质外泄，部分介质流入地沟，造成环境污染；部有毒介质外泄，部分介质流入地沟，造成环境污染；部分介质汽化蒸发向外扩散，造成大面积毒害区域，使得分介质汽化蒸发向外扩散，造成大面积毒害区域，使得人和动物中毒，甚至危害生命。人和动物中毒，甚至危害生命。u通过估算可知，大多数液化气体生成的蒸汽体积

284、为液体通过估算可知，大多数液化气体生成的蒸汽体积为液体的的200300倍，如液氯为倍，如液氯为240倍，液氨为倍，液氨为150倍，氢氰酸倍，氢氰酸为为200370倍，液化石油气约为倍，液化石油气约为180200倍。如倍。如1吨液吨液氯容器破裂时可酿成氯容器破裂时可酿成8.6104m3的致死伤亡区，的致死伤亡区，5.5106m3的中毒范围；如的中毒范围；如1m3的氢氰酸，可使的氢氰酸，可使3700m3的空间变成中毒伤亡区。的空间变成中毒伤亡区。第八章承压设备事故及处理2024/7/29承压设备事故与处理165二次爆炸燃烧u许多压力容器，充装的是可燃液化气体，如液化石油气许多压力容器，充装的是可燃

285、液化气体，如液化石油气等。当容器破裂时，液化气大量蒸发，与周围空气混合，等。当容器破裂时，液化气大量蒸发，与周围空气混合，遇到火种，会在器外发生二次爆炸，酿成更大的火灾事遇到火种，会在器外发生二次爆炸，酿成更大的火灾事故。故。1979年年12月月18日吉林某厂，一个日吉林某厂，一个400m3的球形储罐的球形储罐破裂，引起一组储罐连锁爆炸，造成死亡破裂，引起一组储罐连锁爆炸，造成死亡32人、伤人、伤55人，人，直接经济损失直接经济损失540万元的重大事故，教训是惨痛的。万元的重大事故，教训是惨痛的。u承压设备二次爆炸燃烧区域的计算可参考有关资料。据承压设备二次爆炸燃烧区域的计算可参考有关资料。据介绍，一个介绍，一个15kg民用液化石油气瓶破裂爆炸时，其燃烧民用液化石油气瓶破裂爆炸时，其燃烧范围可达到范围可达到20m，一个，一个1吨的液化石油气储罐破裂爆炸吨的液化石油气储罐破裂爆炸时其燃烧范围可达时其燃烧范围可达78m（即以容器为中心，以（即以容器为中心，以39m为为半径的半球形区域）。由此可见对于易燃介质防火防爆半径的半球形区域）。由此可见对于易燃介质防火防爆的重要性。的重要性。第八章承压设备事故及处理