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为100mm,另一端与高颈法兰焊接。
(3 )接管断口检查 封头侧断口边缘距角焊缝顶部距离为2～20mm,断口大部分成45°倾角,管子侧断口存在明显的塑性变形,内径最大值103mm,最小值92mm,其径向变形量为11mm,断口顶部截面厚度为2.5～5.1mm,呈波浪形,并有不规则缺口两个。
(4)接管焊缝无损检测 经对封头与接管的内外角焊缝表面进行磁粉探伤和着色探伤,未发现表面裂纹及其它缺陷。对接管壁厚进行测定 ,除断口附近变形区域外壁厚均为4.9～5.2mm,故可认定接管壁厚为5mm。
(5)管材化学成分分析和机械性能试验 经取样复验,管子化学成分和机械性能均符合GB3087-82《低中压锅炉用无缝钢管》标准的要求。
(6)管子断口金相分析 经微观金相检查,其显微组织为铁素体+珠光体,非金属夹杂物为1级,晶粒度级别6～8级,基本符合材料标准要求。经分析,断口沿边缘部位组织变形明显,并产生与变形方向相同的二次裂纹,其断口的变形部位硬度为HV240～248,平均值为HV245,其基体的未变形部位硬度为HV183～186。
技术鉴定表明 :放空管与封头出厂资料齐全,符合国家有关技术标准的规定,选材及尺寸复验均符合设计图样要求,结构角焊缝经表面探伤检查未发现超标缺陷。但断口宏观检查表明,断口呈灰暗色,塑性变形严重;微观金相检查也表明,断口边缘部分组织滑移较为明显。因此 ,可认定这是一起典型的塑性破裂事故。
3）受力分析
根据工程材料力学的理论分析,该球罐顶部的放空管部件是一个典型的悬臂梁结构 ,在排放氮气时,流体在出口处突然转角90°,从而使流体的横向冲力与放空管总长(力臂)构成一个力矩,而构件的最大弯矩正好在放空管与人孔盖封头的结合部。流体在排放时,对管件形成的最大弯矩与阀门的开启度及出口弯管的角度有关。这就要求排空操作时,操作人员应严格遵守操作规程,把握好阀门开启度的大小,同时要求在设计时尽量避免 90°弯管,以保证操作安全。 3、事故结论
该球罐顶部放空管断裂事故的原因是:由于在检修时 ,放空管阀门短时间内一次性开启过大,致使放空管与人孔盖连接处承载过大,导致管壁上的平均应力超过了管材的屈服极限和强度极限,因而造成连接处 (管壁上)的塑性断裂破坏。因此,管子的断裂是与短时间内阀门开启过大和结构设计不合理有关。 4、几点建议
压力容器顶部的放空管是按设备工艺要求和为制造、安装及检修、试验而设置的排气装置。在加强对压力容器主要受压元件安全管理的同时,不可忽视对放空装置的安全要求。这一次放空管突然断裂事故,应引起我们的高度重视。笔者提出以下几点建议供同行参考:
(1 )压力容器的操作工应认真执行安全操作规程,加强安全意识。在放空操作时,万不可将阀门在短时间内一次性开启过大,开启度最好不要超过阀门公称直径的1/3,并做到小心缓慢泄压。 (2 )放空结构设计应尽量避免气流出口处采用90°弯管,可选用120°～135°,以减少流体的横向冲力。考虑到排气时底部承受的弯矩载荷较大,建议选用厚壁钢管。另外为了增加该结构的稳定性,应在设计上考虑整体加固措施,防止排气振动过大。
(3 )在制造安装时,须严格执行国家有关压力容器的法规和技术标准,严格施工纪律,防止放空管用材错误并消除因焊接而造成的缺陷。
(4)在压力容器日常外观检查及定期内外部检验时,应加强对该部件的安全检查,重点是相应的焊缝及其母材处是否存在表面疲劳裂纹及变形泄漏,一旦发现应及时修复处理。
陕西省渭南饲料添加剂厂压力容器爆炸事故
（一）事故概况
2000年7月10日12时20分，渭南市饲料添加剂厂合成车间二楼环氧乙烷1号计量罐突然从下封头和筒体连接环缝处撕裂，裂缝长150mm，液态环氧乙烷在有压得情况下高速喷出后急聚汽化，使周围空间迅速达到爆炸极限。喷出的高流速物料与裂缝处的摩擦产生大量静电，随即发生了第1次爆炸
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并引起大火。12点30分大火蔓延。使距合成车间4.5m处的50m?储罐内大约9t环氧乙烷吸热汽化，罐内压力骤升，该贮罐最终因超压而爆炸。大量环氧乙烷泄漏燃烧，又使距该储罐6m处的汽车罐车被引燃，13时20分，该汽车罐车发生爆炸，同时引起厂区内多处起火。大火于7月15日14时30分被扑灭，7月17日11时警戒解除。这次爆炸使该厂合成车间遭到毁灭性破坏。全厂生产系统、生活系统处于瘫痪，2台压力容器，1台汽车罐车爆炸，6台容器报废，4辆消防车、7辆小车不同程度受损，周围单位和居民楼遭到不同程度破坏，同时还造成2人死亡，4人重伤，26人轻伤（其中消防官兵19人，群众11人受伤）。工厂直接经济损失640万元，工厂外其他损失178万元。事故损失30200个工作日。 （二）事故原因分析
1．环氧乙烷1号计量罐，属非法自制容器，制造质量低劣，焊缝、钢板存在严重不允许缺陷，是这次事故的直接原因也是主要原因。
2．生产车间，属于甲类易燃生产作业场所，没有按规范设计、安装防静电接地装置，环氧乙烷泄漏汽化后，集聚电荷无法导出，酿成事故。
3．装有环氧乙烷的罐车，没有及时脱离事故现场，导致事故扩大。
4．渭南饲料添加剂厂，对本厂的压力容器、压力管道的安全管理，没有执行国家的有关法律、法规、标准，非法设计、制造、使用，造成各个安全环节严重失控。
5．政府有关部门，对民营企业疏于管理，在各自得职责范围内，监督检查不力，对查出的问题的落实整改，没有跟踪管理到位。 （三）预防同类事故的措施
1．加强法制观念，树立生产经营单位的安全责任主体意识，严格执行压力容器安全技术法规，严禁私自设计、改制或自制压力容器。
2．对易燃、易爆生产作业场所，必须按照安全技术规范，由专业部门设计，同时要特别注意安装防静电接地装置。
3．生产作业场地、储罐及罐车之间，必须有安全隔离设施。 4．建立应急预案，从预防着手，减少事故灾害。
5．有关部门应坚决取缔非法设计、制造的压力容器，坚决打击违反安全法规的设计、制造、使用、修理、改造压力容器的活动。