大连大学学报般压力容器事故及其分析侯佐岗，程有凯气陈刚气李刚。大连大学建筑工程学院，辽宁大连6622；2.大连水产学院，辽宁大连6013 3.大连中粮广场大，8.辽宁大连6024故及原因进行了综合分析。目的在于为从事压力容器设计制造和操作管理者提供些经验和教训。并尽可能的防止和杜绝该类事故的发生与重演关键词压力容器；强度不足；事故原因般压力容器出现事故的主要原因是由以下情况造成的容器结构不合理设计计算有误粗制滥造错用材料强度不足等，尤其是焊缝质量低劣，没有执行严格的质量管理制度，安装不符合技术要求安装附件规格不对质量不好，以及在运行中超压超负荷超温，没有执行定期检验度等，使压力容器发生失效导致事故发生。
1内外压力衫器典型事故平例1974年4月15日，罗马尼亚波特什蒂年产20万吨乙烯装置，因乙烯球罐材质不合格引起破裂，台乙烯球罐相继炸裂，酿成死人，受伤十人，损失达千万美元。
例2美国东部俄亥俄州克里夫兰市个液化天然气贮罐基地，在1944年10月20日发生重大事故。事故从台令21.3281的圆，彡贮罐吓始，先其1312高度处撒漏喷气体和液体5接着听到雷鸣般响声，形成次空间爆炸，变成火焰，然后贮罐爆炸，酿成大火，2，后，进步引起邻近例3国内某厂浴室，1台换热器发生爆炸。强大气浪将浴室墙冲±夺，房屋倒坍1341.房顶板企部例坍，所，洗澡人员全部压在坐面。该换热器系自行制造，工艺质量特别是焊缝质试低劣，1978年10月发现焊缝大量漏水，敷焊了事，导致灾难性事故的发生。
例4国内某厂+1这加压变换冷却塔，8潘厚1制，钢板卷焊，操作压力为814托1970年投产时原高8贝1973年为提高冷却能力，增高3取在现场焊接施工，当时为抢时间，在提高的3，1内壁处未经喷铝防腐，因受氏3腐蚀而壁厚逐渐减薄，在使用维修中也有所觉察补焊过次终于在1976年12月爆成段而倒班。爆炸门位千接商段茼体器材上，壁厚不到1最厚的不到3 2对般常事故技术分析压力容器事故的原因，般来说往往是多方面的，对事故的技术分析，要找出主要原因和直接原因。
首先进入事故现场，进行认真的检查与调查，必要时进行技术检验和鉴定，作出综合分析并确定事故原眉。
2.1检查事故现场在事故发生后，应迅速进入现场，进行周密的检查观察和必要的技术测搜集容器爆炸碎片，拍摄现场照片等。尽力搜集较完整的第于。资料。其检。作的主要内耗有检查容器本体的破裂情况是事故现场检查的最主要内容。
首先对容器破断面进行初步观察，对断口的形状颜色晶粒和断口纤维等特征进行认真观察和记录。若破断口在容器焊缝部你则应认真检查焊缝破断口有无裂纹未焊透夹渣未融合等缺陷以及有无腐蚀物似迹。，破断面的初步观察，大体上可以确定耗器的破裂型式。
其次是对容器破裂形状的检查和尺寸测遣。当容器破涔6七碎块。碎片时，应测量裂位置方以裂口的宽度长度及其壁厚，并与原有周长和壁厚进行比较，计算破裂后的伸长率及壁厚减薄率旧碎裂后几大块的容器，可按原来的部位组装进行测量计算5并计算其破裂时的容积变形及碎块或碎片飞出距离，飞出破片的重量。
最后检查容器内外面金属光泽颜色光洁程度。有无严重腐蚀，有无燃烧过的痕迹等。
当容器发生爆炸事故后，在初步检查安全阀，压力温度测量仪后，再拆卸下来进行详细检查，以确定是否超温运行。
付卡力衣小要检。作进气口是6被堵塞以及爆炸前压力是否己失灵。
付1以竖检气口是以者塞，揠勾座是否被粘住。弹簧锈蚀。
对温度测量仪主要是检查温度计或温度测量仪是否失灵。若容器上有减压阀者，应检查有否失灵现象。
装爆破片的界器可检犯否1皮。若未爆破。如有必要应作皮压力试验。测超1爆破甩力。
3淳故现场破坏及人员伤情况压力容器爆炸后，周围建筑物的破坏情况，即地坪损坏情况室顶墙壁厚度及其破坏状况，与爆炸中心的距尚以及1窗破坏观与总爆炸中心的距离这对于估兑容器爆炸请的计律有反证作用。
人心伤，包牯受伤部位及其程度。以便确记重伤或轻伤。
另外，对现场及其周围有否易燃物燃烧痕迹等也应作检查分析。
2.2事故过程调查容器在发生事故前的运行情况，即物料数量压力温度等运行参数是否正常；容器是否渗漏变形以及异常响声等。容器开始出现异常现象的时间，采取的应急措施以及安全泄压装置的动作情况；操作经过安企培训考试合格等情况。以利于判断有无误操作现象。
2.3压力容器设计制造情况的调查查阅压力容器技术资料，检查设计结构是否合理，强度是否足够；检查压力容器选材是否满足工艺要求制造质量尤其是焊接质量是否合格；容器使用年限投产使用年份以及检验情况等，以便判断是否因设计制造不良引起的事故。
2.4技术检验和鉴定1作当压力容器的操作条件比较复杂，在通过上述事故分析后仍未能确定事故原因时，需要进步进行技术检验计算和鉴定工作，才能确切地查明事故原因。
2.4.1材质分析通过分析，部的材质成分性能核对制造压力界器村料，或检作容器使过，中所发生变化。
当压力容器发生事故后，应复验材质的化学成分，或着重检验对容器性能有影响的元素成分。对可能发生脱碳现象的压力容器，还要化验面层含碳1和内层钢材的含碳量进行对比，以便查明是否由于介质对钢村的购怀所以复验化学成分可鉴别容器是否用错钢种或运行中的影响。
压力容器的破裂与金属材料的机械性能直接有关。般是检查材料强度塑性，以判断是否用错材料；对于低温下工作的容器，通过金属材料韧性指标肿击值测定，即可鉴别容器是否因脆性断裂破坏的。做机械性能测定的试件，可从断口部位截取，并与其它部位的试件作对比。
金相检杏观察断口及其它部位金属相的组成。判断圮否厂脱碳及裂纹性质。对于鉴别事故性质作用甚大。例如可以观察到是穿品裂纹还是晶间裂纹，观察裂纹尖端圮圆纯的还圮尖锐的。
工艺性能试验主要是钢材的焊接性能试验耐腐蚀性能试验等。试验时应取与破裂容器相同的材料焊条和焊接工艺，以观察试样与破裂容器类同的缺陷的可能性。
艺性能试骀往往是故检，的，辅助手段，起骀证作，2.4.2压力容器断口分析断1分析是研宄分析破坏现象微观机，的种重边手段。断口分析可分为宏观分析和微观分祈1叫种。
断口的搜集及其保护保存在压力容器发生事故的现场，应尽可能地搜集破断口或碎片截取制成断口试样。
对于破断口，防止沾污面，并用水玻璃涂其面防止腐蚀。被沾污了的断面应加以清洗。清洗后的断口用酒精漂净，并用热风吹干，保存在干燥器中备用备查。
断1宏观分析圮叫肉眼或借助于放人镜对断口进行观察。这是断1分析的要予段。
金属的拉伸断口，般由个区域组成即纤维区放射区和剪切唇。根据这个区域在整个断口所占有的断面积，大体上可确定其断裂类型。凡脆性断裂的断口，纤维区和剪切唇很小，大部分是放射区，就是说金属在断裂前没有较大塑性变形，断裂主要是在速扩展下进行的。脆裂断口还可根据放射线常称人字形的咖仙此溲源的起始点。汴可由此查1熟9的扩尉青况。要指出。破裂断1的费纹起始点可能不止处，它可能有几个裂纹源。
断口微观分析站利用光学显微镜屯显微镜对断的微观形态进行观察。结合宏观分析确定断裂性质。
目前广泛使用的是电子显微镜，它的放大倍数可达20 000倍。通常使用的是透视式电子显微镜和扫描电子显微镜。前者是对用断口面复制的薄膜进行观察，后者则可直接观察实物断口。有的电子显，有奸，不仅扣2.4.3压力容器事故分析中的计算在压力容器事故分析中，往往要进行计算和液化气体过量充装可能性的计算等工作。
对压力容器逃行强度算，主要是为了判祈是设计张度不足还适运行后因腐蚀减薄导致强度不足裂的容器，若有未焊透缺陷时，还要考虑未焊透处的应力集中或对疲劳强度的削弱。
液化气体容器的事故分析中，还应作过量充装可能量的计，即液化气体满液充装和过量充装时，在环境温度升高几度时，容器将发生破裂。
3压力界器事故综合分析压力容器破裂爆炸事故的调查分析工作，在经过事故现场的观察检查和测量，对事故发生过程和容器设计制造投产后运行情况的调查了解，以及必要的技术检验鉴定和计算之后，则应对事故原因进行综介分析确定其直接原闪和主要原1从由于压力容器类型繁多。每1次事故均应按具体斤况作具体分析。
3.1爆炸事故性质及过程的判断压力容器的破裂，有的是在工作压力下发生的，有的是在超压的情况下发生的。其中有的属于物理性爆炸。仃的属于化学性爆炸。所以要具体分析1故原大首先要正确判断爆炸的性质或过程以及界器破裂压力等。般容器破裂及其由此引起的气体爆炸，可有以下几种情况1工作压力破裂的容器当安全泄压装置正确可靠，容器在破裂前没有开启泄放，压力也无异常，事故后检查尚无失效灾，操作和，艺条件也属正常等。七超卡迹象。则可判断为在工作吒力1邛勺破贤。
工作压力下破裂的容器，般是发生在容器粗制滥造，即壁厚不够焊缝有严重缺陷以及容器长期不作技术检验年久失修和器壁严重腐蚀而普遍减薄的容器。工作压力下器壁上的应力超过材料屈服极限的则少。
2超工作压力下破裂的容器当容器内压力较多的超过工作压力而发生爆炸，象这类事故般是操作人员违章作业，超过工作压力。而界器木身的安伞泄压装置+全或失，火效。器壁的应力超过村料的强度极限而发生破裂。这种破裂般都有段增压过程故破裂般都属于韧性破裂。
3化学反应而爆炸的界器容器内化学反应爆炸怂指发生+正常的化学反应。使气体体枳增加或温度剧烈，高致使压力急剧升高导致的容器破裂。
发生化学反应爆炸的容器，其安全阀可能有排放过的迹象，但般却来不及全量排放。爆炸后检查玉力可奶1指针撞5不能返回；位等异常现象。以及器内，能燃烧的痕迹或残留物等。
4容器破裂后的次空间爆炸般盛装易燃介质的容器，在其破裂后，器内逸出的易燃介质与空气混合后，在爆炸极限范围又发生的第次爆炸，这种爆炸般形成火灾，往往导致灾害性事故。
容器破裂后的次空间爆取其特征是可以看到闪光和两次响声以及常有燃烧痕迹或残留物等。
3.2容器破裂型式鉴别1韧性破裂韧忡破裂的容器般都有明显的朔性变形，破裂后其最大圆周伸长率常达10以上。界器，大率在20.其破断口呈暗灰色纤维状，没有闪烁的金属光落断口不齐平。由于材料有较好的塑性和初性，所以容器破裂后，般不是形成碎片，而是裂开个口子。
2脆性破裂◎，厉，狐，擂局施，删塍碰，即蔌，撒长变形。容器的壁7般也无减薄裂齐平，断1呈闪烁金屈光泽的结品状，厚壁容器的断口上。还常可找到人字形纹路崛射状。由于脆性破裂往往在瞬间发生，器内压力无法通过个裂口释放，因此脆性破裂的容器常裂成碎块飞出。金属的脆性断裂是由于裂纹引起的，所以破裂时实际应力较低。在运行中因温度突变而发生脆断的也多。
3疲劳破裂疲劳破裂足在反从的交变我荷作1厂出现的金属疲劳破坏。般的疲劳破坏有如1特怔1由裂纹的产生和扩展所造成的，它与脆性破裂样，般无明显的塑性变形。
2破裂断门存在两个区域。1个是疲劳裂纹产生及扩展区。1个是最以祈裂。两个区域的颜色明显的斗如1.
3戚劳与脆性破裂的另个不同点是只开裂个破口泄漏，而常不产生碎片。容器在反复交变载荷作用下。山裂纹的产生发展到断裂泄碟比脆性断裂要慢的多。
4腐蚀破裂常的压力界器腐蚀破裂形式均匀腐蚀点腐蚀应力腐蚀和疲劳腐蚀等。其中最危险的是应力腐蚀破裂。常的应力腐蚀型式及其特征如湖制容器的氢脆。在容器发生氢脆后，断口微观分析，常可看到钢的脱碳铁素体组织及脱碳层2局制容器的碱脆。碱脆是钢在热碱溶液和拉伸应力的共同作用产4应力腐蚀的1种破坏形性氧化铁。
3，离子引起的，氏体不锈钢制容器的应力腐蚀断裂。腐蚀裂纹的特征是穿晶型，且多数是分枝型裂纹，且多数发生在有残余应力的焊缝及其热影响区。
4减劳腐蚀。或称腐蚀疲劳，是金属材料在腐蚀和应力的共同作用下引起的种破坏形式。具有与疲劳破坏相同的断口，即断口常有两个明显不同的区域，是腐蚀疲劳裂纹产生的扩展区，另个是最后断裂区。疲劳腐蚀裂纹多为穿晶分布的。
4结束语般吒力容器的破坏事故，是个涉及设计制造检查和使用穿各环节的复条问。设计制造部门必须合，设计正确选材砧心制造严格检验使其达到规范标准的贤求但在长期使刖中即使合乎制造质量标准的设备，由于压力温度腐蚀介质量及各种复杂因素的联合作用，实际上缺陷还在形成扩展。因此，在使用中加强压力容器的维护保养，建立健全规章制度，对于防止事故的发生是非常重要的。
1杨海涛。压力容；安个4强度计算。大津天津科学技术出版社。1观2吴，欣。压力容器安全技术14.北京化学工业出版社。1982 3刘吉萱。李乾和，侯佐岗。工程传热与换热器。大连大连海事大学出版社。1992 4史；堂。金属付料岭热处理上料上料科学技术出版七1986 15侯恢岗。陆楞。；力容器与，热设浴从。欠连欠迮现尺学出版社。94.