安全工程師《生產(chǎn)技術(shù)》輔導(dǎo)手記30

　　壓力容器爆炸事故及預(yù)防

　　1.壓力容器爆炸事故

　　壓力容器爆炸分為物理爆炸現(xiàn)象和化學爆炸現(xiàn)象。物理爆炸現(xiàn)象是容器內(nèi)高壓氣體迅速膨脹并以高速釋放內(nèi)在能量?；瘜W爆炸現(xiàn)象是容器內(nèi)的介質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)，釋放能量生成高壓、高溫，其爆炸危害程度往往比物理爆炸現(xiàn)象嚴重。

　　2. 壓力容器爆炸的危害

　　(1)沖擊波及其破壞作用

　　沖擊波超壓會造成人員傷亡和建筑物的破壞。

　　沖擊波超壓大于0.10 MPa時，在其直接沖擊下大部分人員會死亡：0.05～0 .10MPa的超壓可嚴重損傷人的內(nèi)臟或引起死亡;0. 03-0.05 MPa的超壓會損傷人的聽覺器官或產(chǎn)生骨折;超壓0 .02～0.03 MPa也可使人體受到輕微傷害。

　　鍋爐壓力容器因嚴重超壓而爆炸時，其爆炸能量遠大于按工作壓力估算的爆炸能量，破壞和傷害情況也嚴重得多。

　　(2)爆破碎片的破壞作用

　　鍋爐壓力容器破裂爆炸時，高速噴出的氣流可將殼體反向推出，有些殼體破裂成塊或片向四周飛散。這些具有較高速度或較大質(zhì)量的碎片，在飛出過程中具有較大的動能，也可以造成較大的危害。

　　碎片對人的傷害程度取決于其動能，碎片的動能正比于其質(zhì)量及速度的平方。碎片在脫離殼體時常具有80-120 m/s的初速度，即使飛離爆炸中心較遠時也常有20～30 m/s的速度。在此速度下，質(zhì)量為1 kg的碎片動能即可達200～450 J，足可致人重傷或死亡。

　　碎片還可能損壞附近的設(shè)備和管道，引起連續(xù)爆炸或火災(zāi)，造成更大的危害。

　　(3)介質(zhì)傷害

　　介質(zhì)傷害主要是有毒介質(zhì)的毒害和高溫水汽的燙傷。

　　在壓力容器所盛裝的液化氣體中有很多是毒性介質(zhì)，如液氨、液氯、二氧化硫、二氧化氮、氫氰酸等。盛裝這些介質(zhì)的容器破裂時，大量液體瞬間氣化并向周圍大氣中擴散，會造成大面積的毒害，不但造成人員中毒，致死致病，也嚴重破壞生態(tài)環(huán)境，危及中毒區(qū)的動植物。

　　有毒介質(zhì)由容器泄放氣化后，體積約增大100～250倍。所形成毒害區(qū)的大小及毒害程度，取決于容器內(nèi)有毒介質(zhì)的質(zhì)量，容器破裂前的介質(zhì)溫度、壓力及介質(zhì)毒性。

　　鍋爐爆炸釋放的高溫汽水混合物，會使爆炸中心附近的人員燙傷。其他高溫介質(zhì)泄放氣化也會灼燙傷害現(xiàn)場人員。

　　(4)二次爆炸及燃燒危害

　　當容器所盛裝的介質(zhì)為可燃液化氣體時，容器破裂爆炸在現(xiàn)場形成大量可燃蒸氣，并迅即與空氣混合形成可爆性混合氣，在擴散中遇明火即形成二次爆炸。

　　可燃液化氣體容器的這種燃燒爆炸，常使現(xiàn)場附近變成一片火海，造成嚴重的后果。

　　(5)壓力容器快開門事故危害?？扉_門式壓力容器開關(guān)蓋頻繁，在容器泄壓未盡前或帶壓下打開端蓋，以及端蓋未完全閉合就升壓，極易造成快開門式壓力容器產(chǎn)生爆炸事故。

　　3.壓力容器事故的預(yù)防

　　為防止壓力容器發(fā)生爆炸，應(yīng)采取下列措施。

　　(1)在設(shè)計上，應(yīng)采用合理的結(jié)構(gòu)，如采用全焊透結(jié)構(gòu)，能自由膨脹等，避免應(yīng)力集中、幾何突變;針對設(shè)備使用工況，選用塑性、韌性較好的材料;強度計算及安全閥排量計算符合標準。

　　(2)制造，修理、安裝、改造時，加強焊接管理，提高焊接質(zhì)量并按規(guī)范要求進行熱處理和探傷;加強材料管理，避免采用有缺陷的材料或用錯鋼材、焊接材料。

　　(3) 在壓力容器使用過程中，加強管理，避免操作失誤，超溫、超壓、超負荷運行，失檢、失修、安全裝置失靈等。

　　(4) 加強檢驗工作，及時發(fā)現(xiàn)缺陷并采取有效措施。

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