2、压力容器失效模式解析

*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,主要內容：,压力容器失效模式,、,事故介绍,。,本章重点内容：,失效,简介,压力容器,失效模式,1,第一节压力容器失效简介,压力容器作为特种设备,发生事故时，往往不仅是容器本身遭到破坏，而且还会危及四周设施和职工的生命，甚至会导致更严峻的事故。因此，我们必需从各方面实行乐观牢靠的措施来保证其安全运行，防止事故的发生.,预防压力容器事故很重要的一条，就是对已发生的事故进展认真地分析争论，找出准确的事故缘由，总结阅历，吸取教训，从中把握发生事故规律，才能实行切实有效的预防措施。,2,第一节压力容器失效简介,一、压力容器事故缘由分析,运用安全学原理的相关理论，发生事故的直接缘由一般有三种：,1.容器本身的担忧全因素主要来源于设计和制造过程的缺陷；,2.人的担忧全行为则表达在压力容器的运行过程中人的主观操作；,3.治理缺陷则表现为压力容器的安全技术治理、安全运行治理、压力容器定期检验和安全等级评定等。,3,第一节压力容器失效简介,一、压力容器事故缘由分析,综合分析，压力容器发生事故的主要缘由包括：,设计错误，容器构造不合理，选材不当，强度缺乏，制造缺陷，安装不符合技术要求，安全附件规格不符，以及运行中的超压、超温、超负荷和操作不当，没有执行在用压力容器定期检验和安全等级评定，导致压力容器失效，从而引发事故。,压力容器的操作条件的频繁波动，对容器的抗疲乏破坏性能不利，过高的加载速度会降低材料的断裂韧性，即使容器存在微小缺陷，也可能在压力的快速冲击而发生脆性断裂。压力容器运行过程中假设发生误操作、过量充、载且安全疼惜装置失效，都会导致压力容器的压力上升，以至于超载，进而可能引发爆炸事故。,4,第一节压力容器失效简介,二、压力容器失效模式分析,压力容器失效是指压力容器在规定的使用环境和寿命期限内，因构造尺寸、外形和材料性能发生变化，完全失去原设计功能或未能到达原设计要求，而不能正常使用的现象。常见的压力容器失效模式大致可以分为强度失效、刚度失效、失稳失效和泄漏失效四大类。,5,第一节压力容器失效简介,二、压力容器失效模式分析,1、压力容器强度失效：,压力容器在压力等荷载的作用下，因材料屈服或断裂而引起的失效模式，称为强度失效。通常包括五种形势：,韧性断裂,脆性断裂,疲乏断裂,腐蚀断裂,蠕变断裂,6,第一节压力容器失效简介,二、压力容器失效模式分析,1、压力容器强度失效：,1韧性断裂：,韧性裂开是在容器承受的内压力超出安全限度后，先消逝塑性变形，随着压力连续增大就会产生裂开。,韧性断裂特点：,1、内压力过高，超过了容器最高工作压力，设计压力，到达了容器的爆破压力值。,2、容器发生裂开前，容器就有明显的变形，裂开处的器壁显著减薄。,3、发生韧性裂开的容器一般无碎片飞出，只裂开一个口。,4、断口呈撕裂状。,7,第一节压力容器失效简介,二、压力容器失效模式分析,1、压力容器强度失效：,1韧性断裂：,发生韧性裂开的缘由：,1、违反操作规程，操作失误引起超压。,2、仪表把握系统消逝故障。,3、超压泄放装置失灵。,4、液化气体储存严峻超装，致使气相空间过小，温度上升时造成超压。,5、因腐蚀等容器壁厚变薄。,8,第一节压力容器失效简介,二、压力容器失效模式分析,1、压力容器强度失效：,1韧性断裂：,韧性裂开的预防措施：,1、严格遵守安全操作规程；,2、常常检查仪表及安全装置灵敏准确程度；,、严禁超载、超温运行；,、作好运行期间的维护保养。,9,第一节压力容器失效简介,二、压力容器失效模式分析,1、压力容器强度失效：,2脆性断裂,压力容器在正常压力范围内，没有发生或未充分发生塑性变形时就裂开或爆炸的破坏称为脆性断裂。,发生脆性裂开的缘由：,1、由于材料的脆性转变而引起。,2、由于焊接接口存在严峻缺陷。,10,第一节压力容器失效简介,二、压力容器失效模式分析,1、压力容器强度失效：,2脆性断裂,脆性裂开的特点：,1、容器并无宏观塑性变形或变形量很小。,2、容器壁未变薄，断裂是在低压下发生的。,3、断裂时很可能有碎片。,4、脆性裂开多发生在温度较低或温度突变时。,11,第一节压力容器失效简介,二、压力容器失效模式分析,1、压力容器强度失效：,2脆性断裂,脆性裂开的预防措施：,1、选择缺陷较少，韧性适当的材料。,2、构造设计应尽量削减应力集中，实行措施消退剩余应力。,3、容器使用前，要按规定进展认真宏观检查。,12,第一节压力容器失效简介,二、压力容器失效模式分析,1、压力容器强度失效：,3疲乏裂开,由于容器在频繁的加压，卸压过程中，材料受到交变应力的作用，经长期使用后所导致容器裂开。,发生疲乏裂开的缘由：就是频繁的交变应力。,形成疲乏裂开的三个阶段：,一是疲乏裂纹成形阶段，,二是裂纹疲乏扩展阶段，,三是疲乏断裂阶段。,特点：与韧性裂开不同无明显变形，器壁没有发生减薄，与脆性裂开不同，不是裂开成碎片。,13,第一节压力容器失效简介,二、压力容器失效模式分析,1、压力容器强度失效：,3疲乏裂开,预防措施：,、在于设计中尽量削减应力集中，承受合理的构造和制造的工艺；,、选择适宜的抗疲乏材料；,、尽量削减不必要的加压，卸压次数；,、严格把握压力和温度的波动。,14,第一节压力容器失效简介,二、压力容器失效模式分析,1、压力容器强度失效：,4腐蚀裂开,从腐蚀形式上腐蚀分为：全面腐蚀和局部腐蚀。,全面腐蚀：腐蚀作用均匀地发生在整个金属外表。,局部腐蚀：包括区域腐蚀，点腐蚀，晶间腐蚀，应力腐蚀及腐蚀疲乏等。,从腐蚀机理上分可分为：化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。,防止腐蚀措施：选用耐腐蚀材料，设法降低应力和应力集中，承受能降低介质腐蚀性的各种措施。,15,第一节压力容器失效简介,二、压力容器失效模式分析,1、压力容器强度失效：,5蠕变裂开,压力容器母体材料长期处于高温下受到拉应力的作用，而缓慢产生地塑性变形，称为蠕变，材料蠕变而使容器发生的裂开称为蠕变裂开。,蠕变裂开的特点：发生蠕变的容器体积变大，器壁减薄，最终导致容器裂开。,容器发生蠕变裂开很少见。,预防蠕变裂开发生的措施主要是：留意选材和构造，在使用中应留意避开超温存局部过热。,16,第一节压力容器失效简介,二、压力容器失效模式分析,、压力容器刚度失效：,由于压力容器过渡的弹性变形而引起的失效。,、压力容器失稳失效：,在压力作用下，容器突然失去其原有的规章几何外形而引起的失效。压力容器失稳失效的重要特征是弹性挠度和荷载不成比例，且临界压力与材料的强度无关，而主要取决于容器的尺寸和材料的弹性性质。,17,第一节压力容器失效简介,二、压力容器失效模式分析,、压力容器泄漏失效:,容器的各种接口密封面失效或器壁消逝穿透性裂纹发生泄漏而引起的失效.泄漏介质可能引起燃烧,爆炸和中毒事故,并造成严峻的环境污染。压力容器泄漏的缘由是多方面的,受压部件受到频繁的振动而产生裂纹,胀接收口松动,器壁局部腐蚀变薄穿孔,局部鼓包变形及密封面失效等,都会造成压力容器因泄漏而失效。,18,第一节压力容器失效简介,二、压力容器失效模式分析,、压力容器泄漏失效:,容器的各种接口密封面失效或器壁消逝穿透性裂纹发生泄漏而引起的失效.泄漏介质可能引起燃烧,爆炸和中毒事故,并造成严峻的环境污染。,压力容器泄漏的缘由是多方面的,受压部件受到频繁的振动而产生裂纹,胀接收口松动,器壁局部腐蚀变薄穿孔,局部鼓包变形及密封面失效等,都会造成压力容器因泄漏而失效。,19,第一节压力容器失效简介,三、压力容器的爆炸能量分析,压力容器之所以作为一种特种设备,是由于运行中的压力容器一旦发生爆炸裂开,不但设备本身遭到严峻破坏,而且往往涉及很大的范围,毁坏四周的设备或建筑,造成人员打击损害、中毒、烧伤等,甚至会引发更大范围的爆炸事故。压力容器发生爆炸事故而裂开时,容器内的高压流体介质突然解除器壁的约束,瞬间膨胀卸压,以极高的速度释放出内在的大量能量,发生所谓的物理爆炸。假设容器内充装的是可爆性混合气体,遇到明火,碎片撞击火花,或高速气流所产生的静电作用,会立刻发生化学爆炸,即通常所说的二次爆炸。因此,压力容器爆炸裂开时,其爆炸能量的大小不但与原有的压力和容器的容积有关,而且还与介质的化学性质及在容器内的物性集态有关。危害主要有爆炸冲击涉及碎片的破坏、有毒介质、的毒害作用以及火灾等。,20,其次节 压力容器的典型事故案例,一、天水一建材公司发生爆炸事故,二、重庆天原化工总厂氯气泄露爆炸事故,三、住宅楼某住户液化气泄漏引发爆炸事故,四、四川重庆开县12.23自然气泄露事故,五、吉林石化分公司双苯厂爆炸事故,六、2023年煤矿瓦斯爆炸事故汇总,21,案例1：一建材公司发生爆炸事故 造成4死5伤,2023年7月19日晚10时30分，甘肃省天水市麦积区花牛镇曹埂村的天水方正建材生产车间发生一起压力容器蒸汽釜爆炸事故，造成4人死亡，5人受伤，其中2人重伤。,事觉察场：厂房里整齐排放的四个大压力容器蒸汽釜在爆炸发生后明显空缺了一个，用途：将空心砖坯放进该容器中进展高压蒸气处理)存放压力容器的厂房墙和屋顶已经不见踪影.,？,22,案例1：一建材公司发生爆炸事故 造成4死5伤,据砖场的刘、宋两师傅称，7月19日晚10时30分，建材公司那边突然传出一声巨响，像炸弹爆炸一样，整个砖场都在抖动，紧接着像下大冰雹一样，飞来了很多空心砖碎块。,事故缘由：系该企业安全生产治理混乱，压力容器年久失修，安全附件不齐全，超压泄放装置长期处于失效状态，工作人员没有根本的安全意识，违章作业，致使容器超压运行，酿成事故。,23,案例2：重庆天原化工总厂氯气泄露爆炸事故,2023年4月15日晚，位于重庆市江北区的重庆天原化工总厂发生氯气泄漏大事，16日凌晨发生局部爆炸。事故经过：15日19时左右，重庆天原化工总厂的工人在操作中觉察，2号氯冷凝器的列管消逝穿孔，有氯气泄漏，厂里随即进展紧急处置。到16日凌晨2点左右，这一冷凝器发生局部的三氯化氮爆炸，氯气随即布满。据现场指挥部一位负责人介绍，发生氯气泄漏大事后，重庆江北区立刻通知四周居民疏散，目前，化工厂四周一公里范围内的居民已经疏散。从16日中午开头，与化工厂隔江相对的重庆化龙桥片区局部居民也开头疏散。当地政府当即组织对工厂的其他氯罐进展排氯，但在这一过程中，发生了爆炸。,24,案例2：重庆天原化工总厂氯气泄露爆炸事故,2023年4月15日晚，位于重庆市江北区的重庆天原化工总厂发生氯气泄漏大事，16日凌晨发生局部爆炸。,一批医护人员赶赴现场,泄露区3公里内的群众在紧急疏散,消防战士正在抢险现场紧急工作,医护人员在救治氯气中毒伤员,25,案例2：重庆天原化工总厂氯气泄露爆炸事故,2023年4月15日晚，位于重庆市江北区的重庆天原化工总厂发生氯气泄漏大事，16日凌晨发生局部爆炸。背景：氯气的危害 氯为黄绿色气体，有猛烈的刺激性气味，高压下可呈液态。氯气被人吸入后，可快速附着于呼吸道黏膜，之后可以导致人体支气管痉挛、支气管炎、支气管四周水肿、充血和坏死。呼吸道黏膜受刺激，可造成局部平滑肌痉挛，再加上黏膜充血、水肿及灼伤，可引起严峻的通气障碍。人吸入浓度为每立方米2.5毫克的氯气时，就会死亡。消防人提示：一旦发生氯气泄漏，应立刻用湿毛巾捂住嘴、鼻，背风快跑到空气新颖处。,26,案例2：重庆天原化工总厂氯气泄露爆炸事故,经事故调查组调查确认，,这起氯气泄漏爆炸事故是一起责任事故。,氯气泄漏大事爆炸现场,消防战士预备进入爆炸现场,27,案例2：重庆天原化工总厂氯气泄露爆炸事故,事故处理：分别对天原化工总厂事故相关责任人进展撤销职务或行政记大过等处分。,数百名未能入住的群众等待安置,一名小朋友正安静地躺在母亲怀里,28,案例3：住宅楼某住户液化气泄漏引发爆炸事故,2023年9月2日晚某住宅楼一居民住户液化气泄漏引发爆炸事故。,爆炸事故现场,爆炸事故现场,秧及楼下邻居,楼下邻居家中,29,案例3：住宅楼某住户液化气泄漏引发爆炸事故,事故分析：2023年9月2日晚，某大学法学院20岁的女学生