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压力容器事故预防

压力容器在国民经济和人民生活中是一种广泛使用的特种设备，

一旦发生泄漏或爆炸失效事故，会产生灾难性的后果，危及人民生命

安全，造成人民财产的严重损失，因此，做好压力容器安全工作非常

重要。

事故实例

某厂40万t合成氨装置二段转化炉的中温管，采用了材质为

II11的低合金钢无缝管，施工水压实验时在20MPa压力下发生爆裂。

当时气温约0℃,爆裂的裂口约为850mm,几乎无膨胀变形。事故发生

后，调查组专业技术人员认真进行了事故原因的调查分析，调查包括

以下几个步骤。

1.事故管解剖

经解剖后看到，发生爆裂的中温管处有一长为220mm的纵向原始

裂纹缺陷，与管表面垂直。初步分析为原始缺陷引起的事故。

2.材料试验

在进行了材料化学成分分析、力学性能试验和断裂韧性试验后，

得出的数据表明，化学成分和机械性能均符合规定，断裂韧性的启裂

张开位移值也大于要求值，金相组织均为回火索氏体，试验表明原材

料基本符合要求。

3.爆破试验

这一试验是对备用管进行超声检测。结果表明，当管子无任何宏

观缺陷时，各项指标均为正常；一旦管子存在裂纹、分层、或壁厚不均

匀，就会不同程度地影响爆破强度。

4.断口分析

试验结果表明，无缺陷管表现出良好的韧性和强度；有严重原始裂

纹管则爆破压力明显低于屈服压力，断口特殊。

5.钢管机制过程分析

原始缺陷从何而来，这是事故分析的中心问题。其腐蚀黑膜的存

在，说明不是水压实验时新裂开的，而是早就存在的；原始断口是解理

型的，而高温轧制时是不会发生解理断裂的；金相组织正常，无加热所

造成的脱碳、氧化现象，说明原始缺陷不可能是高温轧制时形成；II11

管是热轧的，管胚未采用剥皮工艺，代之以酸洗研磨损工艺，形成热

轧原始缺陷。

从上面的分析可以得知，原始裂纹是造成事故的根本原因。原始

裂纹的形成是由于管胚仅采用酸洗研磨损工艺，而未采用剥皮法。在

精整过程中，由于冷作形变最大，造成原始裂纹。因此，只要将已安

装的管子经100??声探伤(或再加表面检验),剔除缺陷部分，补上合

格管，是可以安全使用，避免事故发生的。事故成因的分析

分析这起事故，可以看到压力容器安全问题的涉及面非常广泛，

它涉及到有关压力容器的设计、制造、材料、焊接、热处理、无损检

验、腐蚀、管理与维修、使用操作以及断裂疲劳等方面。随着新型工

业化的发展，压力容器的数量日益增多，压力容器的事故率还有增高

的趋势。压力容器发生事故的原因主要有4点。

1.设计制造方面的原因

选材不当，致使存在严重缺陷；焊接接头设计不当，致使产生焊接

裂纹、应力集中、残余应力过大，夹渣等；结构设计不当，引起破裂。

2.运行管理方面的原因

包括因超压、超装、遮阳装置破坏、保温保冷材料破损等原因，

导致储罐或容器升温超压引发事故，或者阀门操作失误、流量、温度

失控导致压力升高造成事故等。

3.超压泄放附件方面的原因

安全阀或爆破片等安全附件因未设置、失修、腐蚀、使用不当

等，致使超压时不能安全开启排放，引发事故。

4.安装维修方面的原因

在安装、技改、检修时，最容易发生现场焊接差、检验困难、采

用代用材料不适当等引起焊接缺陷或局部应力集中，导致破坏事故。

压力容器事故的危害

1.冲击伤害

冲击波超压会造成人员伤亡和建筑物的损坏，特别是气体爆炸事

故更为严重。压力容器因严重超压而爆炸时，其能量远大于按工作压

力估算的爆炸能量，破坏和伤害情况也严重得多。

2.碎片破坏

压力容器破裂爆炸时，具有较高速度或较大质量的碎片，在飞出

过程中动能较大，会造成很大危害。碎片还可能损坏附近的设备和管

道，引起连续爆炸或火灾，进而造成更大的危害。

3.电击伤害

电器设备在事故中被击坏时，如果没有保护系统自动切断电源，

会使现场人员受到电击伤害。

4.介质伤害

在压力容器所盛装的液化气体中有很多是毒性介质。盛装这些介

质的容器破裂时，大量液体瞬间气化并向周围大气中扩散，会造成大

面积的毒害，不但造成人员中毒，致死致病，而且严重破坏生态环

境，危及中毒区的动植物安全。爆炸释放的高温气水混合物，会使爆

炸中心附近的人员烫伤。其他高温介质泄放气化也会灼烫