承压设备事故与处理.ppt

* 承压设备事故与处理 * 4.8承压设备事故危害 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。 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。 * 承压设备事故与处理 * 震动 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，危及人的生命。 * 承压设备事故与处理 * 碎片的破坏作用 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，因此经常把锅炉压力容器比作巨型炸弹，若有不慎，就可能引爆，发生事故。 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： 式中： S——碎片对材料的穿透深度，cm； E——碎片击中时所具有的动能，J； A——碎片穿透方向的截面积，cm2； K——材料的穿透系数。对钢板，0.001；对木材，0.04；钢筋混凝土，0.01。 * 承压设备事故与处理 * 冲击波危害 承压设备发生爆炸时，其占80％以上的能量都是以冲击波的形式向外扩散。冲击波是介质受到外界的作用，如震动、冲击、敲打等而产生的一种介质状态突跃变化的传播，或者简称为强扰动传播。承压设备破裂时，设备内的高压气体大量冲出，使它周围的空气受到冲击时发生扰动，使压力、温度、密度等发生突跃变化，这种扰动在空气中传播就成为冲击波。 空气冲击波中状态的突跃变化，最显著的表现在压力上，开始时突然升高，产生一个很大的正压力，接着又迅速衰减，在很短时间内正压降为零，而目，还要继续下降至小于大气压的负压。如此反复循环数次，压力一次比一次小，直到趋于平衡。它像水波一样向外扩散。它的破坏作用主要是由波阵面上的超压ΔP引起的。 在爆炸中心时近，空气冲击波波阵面上的超压ΔP可以达到几个甚至十几个大气压，在这样高的压力下，建筑物将被摧毁，设备和管道均会受到严重破坏，即使0.005MPa的超压就足以使门窗玻璃破碎。0.1MPa的超压就可使人死亡，冲击波对建筑物和人体伤害见表2、表3。 * 承压设备事故与处理 * 表2冲击波对建筑物伤害 超压ΔP MPa 破坏情况 超压ΔP MPa 破坏情况 0.005～0.006 门窗玻璃部分破碎 0.05～0.06 木建筑厂房柱折断 0.006～0.01 门窗玻璃大部分破碎 0.07～0.1 砖墙倒塌 0.015～0.02 窗框损坏 0.1～0.2 防震混凝土破坏 0.02～0.03 墙壁裂缝 0.2～0.3 大型钢架结构破坏 0.04～0.05 墙壁大裂缝，屋瓦飞落 * 承压设备事故与处理 * 表3冲击波超压ΔP对人体的伤害作用 超压ΔP，MPa 伤害作用 0.02～0.03 轻微损伤 0.03～0.05 听觉器官损伤或骨折 0.05～0.1 内脏严重损伤或死亡 ＞0.1 大部分人员死亡 * 承压设备事故与处理 * 有毒液化气体容器破裂时的毒害区 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。 通过估算可知，大多数液化气体生成的蒸汽体积为液体的200~300倍，如液氯为240倍，液氨为150倍，氢氰酸为200～370倍，液化石油气约为180～200倍。如1吨液氯容器破裂时可酿成8.6×104m3的致死伤亡区，5.5×106m3的中毒范围；如1m3的氢氰酸，可使3700m3的空间变成中毒伤亡区。 * 承压设备事故与处理 * 二次爆炸燃烧 许多压力容器，充装的是可燃液化气体，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，遇到火种，会在器外发生二次爆炸，酿成更大的火灾事故。1979年12月18日吉林某厂，一个400m3的球形储罐破裂，引起一组储罐连锁爆炸，造成死亡32人、伤55人，直接经济损失540万元的重大事故，教训是惨痛的。 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15kg民用液化石油气瓶破裂爆炸时，其燃烧范围可达到20m，一个1吨的液化石油气储罐破裂爆炸时．其燃烧范围可达78m（即以容器为中心，以39m为半径的半球形区域）。由此可见对于易燃介质防火防爆的重要性。 * 承压设备事故与处理 * * * 承压设备事故与处理 * 破裂形式的鉴别 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