压力容器爆炸事故分析.ppt

压力容器爆炸事故分析
唐山旭阳安环部
压力容器爆炸事故分析
前言
作为特种设备的压力容器广泛应用于石油、化工、冶金、能源等工业领域,在国民经济发展中起着重要的作用。
安全生产,对于任何一个国家来说都是关系民生的大事,是需要常抓不懈的重大课题。随着我国经济的高速发展,虽然重特大安全事故死亡人数逐年有所下降,但是安全生产的形势仍然十分严峻。
通过一起压力容器爆炸事故,对压力容器失效机理进行分析。
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事故概况及经过
1979年12月18日14点7分,吉林市煤气公司液化气站的102号400立方米液化石油气球罐发生破裂,大量液化石油气喷出,顺风向北扩散,遇明火发生燃烧,引起球罐爆炸。由于该球罐爆炸燃烧,大火烧了19个小时,致使五个400立方米的球罐,四个450立方米卧罐和8000多只液化石油气钢瓶(其中空瓶3000多只)爆炸或烧毁,罐区相邻的厂房、建筑物、机动车及设备等被烧毁或受到不同程度的损坏,400米远相邻的苗圃、住宅建筑及拖拉机、车辆也受到损坏,直接经济损失约6270000元,死36人,重伤50人。
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该球罐自投用后两年零两个月使用期间,球罐经常处于较低容量,只有三次达到额定容量,第三次封装后四天,即在18日破裂。该球罐投用后,一直没有进行过检查,破裂前,安全阀正常,排污阀正常关闭。球罐的主体材质为15MnVR,内径9200毫米,壁厚25毫米,容积400立方米,用于贮存液化石油气。
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二、失效机理
(一)压力容器失效可分为:强度失效,刚度失效,失稳失效,和泄漏失效四大类,其中强度失效是最主要的失效形式。
,包括韧性断裂,脆性断裂,疲劳断裂,蠕变断裂和腐蚀断裂等。
(1)韧性断裂是压力容器在载荷作用下,产生的应力达到或接近所用材料的强度极限而引发的断裂。
(2)脆性断裂是指变形量很小,且在壳壁中的应力值远低于材料的强度极限时发生的断裂。这种断裂是在较低应力状态下发生的,故又称为低应力脆断。
(3)疲劳断裂是使用中的压力容器,在交变载荷作用下,经一定循环次数后产生裂纹和突然发生断裂失效的过程。
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( 4)蠕变断裂是压力容器在高温下长期受载,随时间的增加,材料不断地发生蠕变变形,造成厚度明显减薄与鼓胀变形最终导致压力容器断裂的现象。
(5)腐蚀断裂:压力容器在均匀腐蚀或局部腐蚀时具有韧性断裂特征;晶间腐蚀、应力腐蚀具有脆性断裂的特征。
。
,压力容器突然失去其原有的几何形状引起的失效。
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脆性断口的宏观特征:
在断裂前没有可以观察到的塑性变形,
断口一般与正应力垂直,断口表面平齐,断口边缘没有剪切“唇口”(或很小)。
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脆性断裂的微观特征:
脆性断裂的微观判据是解理花样和沿晶断口形态。