压力容器事故技术分析.doc

压力容器事故技术分析压力容器事故的原因，一般来说往往是多方面的，因此，必须认真检查现场，细仔调查事故的经过和设备情况，认真进行技术检验和鉴定，作出综合分析，确定事故原因。1.事故现场检查(1)容器本体的破裂情况检查容器本体的破裂情况是事故现场检查最主要的内容。(2)安全装置的完好情况容器发生事故后，在初步检查安全阀、压力表、温度测量仪表后，再拆卸下来进行详细检查，以确定是否超压或超温运行。对压力表的检查；对安全阀的检查；对温度测量仪表的检查；若有减压阀进行减压阀检查；装置爆破片检查。(3)现场破坏及人员伤亡情况2.事故过程的调查(1)事故发生前的运行情况(2)事故发生经过3.对容器设计、制造情况的调查4.技术检验和鉴定工作1)容器钢材的分析化学成分检查机械性能测定金相检查工艺性能试验2)容器断口分析断口的搜集及其保护、保存断口宏观分析金属的拉伸断口,一般有三个区域组成,即：纤维区、放射区和剪切唇。据观察这三个区域在整个断口所占有的断面积,大体上可确定其断裂类型。断口的微观分析3)事故分析中的计算在事故分析中往往要进行强度计算和液化气体过量充装可能性的计算等工作等。容器在工作压力下破裂即容器在工作压力下的应力超过了材料的屈服极限、强度极限或工作应力低于屈服极限两种情况,后者称为低应力破环。容器超压发生破裂容器超压爆炸往往是指容器内的压力或夹套压力较多的超过工作压力而发生的物理性爆炸。容器内化学反应爆炸容器内化学反应爆炸是指发生不正常的化学反应,使气体体积增加或温度剧烈增高致使压力急剧升高导致的容器破裂。容器破裂后的二次空间爆炸容器破裂后的二次空间爆炸,是指盛装易燃介质的容器在其破裂后,器内逸出的易燃介质与空气混合后,在爆炸极限范围内又发生的第二次爆炸。2)破裂型式的鉴别及其事故预防韧性破裂a.破裂容器发生明显变形；b.断口呈暗灰色纤维状；C.容器一般不是碎裂；d.容器实际爆破压力接近计算爆破压力。要防止压力容器发生韧性破裂事故,关键在于保证容器在任何情况下受压元件的应力要低于器壁材料的屈服极限。脆性破裂a.容器没有明显的伸长变形；b.裂口齐平、断口呈金属光泽的结晶状；c.容器常破裂成碎块；d.破坏时的实际应力较低；e.破坏多数在温度较低的情况下发生。大量的压力容器脆性破裂事故的分析可以看出,造成脆断的主要因素是材料的韧性低。容器物件中焊缝残佘应力和工作应力的叠加,使实际应力超过材料的屈服极限；按断裂力学观点,在较大残余应力条件下,裂纹附近的应力强度因子大于材料的断裂韧性时,将导致容器的脆性破裂。因此,容器制造过程中,如冷加工变形、组装过程中,尤其是焊接中应尽力减少残佘应力和消除残余应力的热处理,都是防止脆性断裂的重要措施。这里要说明的是，必须加强对容器制造过程中的检验,应按规定的探伤标准进行,探伤过程中应有足够的灵敏度,以发现和消除裂纹缺陷,防止先天不足;容器投产后,要加强定期检验工作,及时发现裂纹,防止裂纹扩展后的脆性断裂。疲劳破裂是在反复的交变载荷的作用下出现的金属疲劳破坏。一类是通常所说的疲劳,它是在应力较低,交变颜率较高的情况下发生的；另一类是低周疲劳,它是在应力较高(一般接近或高于材料的屈服极限)而应力交变频率较低(如10105次之间)的情况下发生。容器疲劳破裂的特征有：a.没有明显的塑性变形；b.破裂断口存在两个区域；c.容器常因开裂泄漏失效；d.疲劳裂纹的产生比脆性断裂要慢的多。腐蚀破裂：压力容器腐蚀破裂形式有均匀腐蚀和点腐蚀、应力腐蚀和疲劳腐蚀等。其中最危险的是应力腐蚀破裂。应力腐蚀的破裂是由于腐蚀介质和拉伸应力及其造成应力腐蚀环境,导致应力腐蚀裂纹及其扩展破裂。应力腐蚀裂纹可以是沿晶界分布的,也可是穿晶分布的，或兼有沿晶界开裂,穿晶开裂两种特征的混合型裂纹。应力腐蚀破裂的容器应力往往低于材料强度极限下发生。应力腐蚀的断裂面一般是与主应力相垂直。常见的应力腐蚀形式及其特征有：a.钢制容器的氢脆；b.钢制容器的碱脆；c.氯离子引起的奥氏体不绣钢制容器的应力腐蚀断裂；d.疲劳腐蚀。蠕变破裂在高温下工作的压力容器，若金属发生蠕变，在应力的作用下，严重时导致蠕变破裂。压力容器的蠕变破裂原因：错用碳钢来代替抗蠕变性能好的合金钢，某些钢材长期在高温作用下发生金相组织变化，如晶粒长大、再结晶、碳化物和氮化物以及合金组成的沉淀，钢的石墨化等；结构不合理，使容器的部分区域产生过热；操作不正常，维护不当，致使容器局部过热等。6.上报和处理事故的一般要求1)容器发生爆炸或重大事故造成人员伤亡时,单位领导要参加事故调查,按锅炉压力容器事故报告办法及“三不放过”的原则,应立即(用电报和电话等方式)上报企业主管部门,将事故情况、原因及改进措施书面报告当地劳动部门,对一般事故则应组织有关人员进行分析,采取适当的改进措施。2)填报事故原因时按以下原则分类：设计制造类事故；使用管理类事故；安全附件不全、不灵造成的事故；安装、改造、检修质量不好以及其他方面引起的事故。3)凡发生爆炸事故或重大事故的单位,在事故调查处理结案后一周之内,向地(州)、市劳动管理部门报送锅炉压力容器事故报告书一式四份,同时应附事故照片。4)凡涉及追究行政、经济、或刑事责任的事故,还应将事故报告书分别报送有关部门。5)从事故发生之日算起,一个月之内应调查处理结案。由于情况特殊,在一个月之内不能结案的,由发生事故的单位向当地劳动部门申述延报原因。第 5 页 共 5 页