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压力容器、压力管道事故分析方法

  
评论: 更新日期:2010年09月07日

  5.压力容器爆炸的能量

  爆炸是一种能量释放过程,其过程极为迅速,它引起的破坏是事故中最严重的。爆炸可分为物理爆炸和化学爆炸。物理爆炸是单纯的受压缩液体和气体将容器胀破而发生的爆炸。因剧烈的化学反应,容器立即承受高温高压的作用而迅速破坏称为化学爆炸。物理爆炸是一种能量突然释放的物理过程。它的能量可以用热力学方程进行计算。化学爆炸是化学物质发生激烈反应、分解、快速燃烧时产生的瞬时能量计算极为复杂,且不易算准。从能量计算中我们可以大致可以判断出是物理爆炸还是化学爆炸,一般若现场破坏所相当的TNT**爆炸时的冲击波能量基本上等于按物理爆炸计算出的能量,则可判断为物理爆炸。若大大地大于此能量,则大致上可以认为是化学爆炸。

  不论是物理爆炸还是化学爆炸,爆炸时会产生冲击波,它是爆炸时产生的压力波动,在离爆炸中心一定距离的某一点上开始时压力急速上升到某一很大的正压,然后又迅速降低为低于大气压的负压,以后又升高,逐步衰减着向四周传送。

  6.失效分析中的验证试验

  失效分析中对一些疑难问题或涉及到的重大责任认定问题时需要进行验证试验耒进行认定。验证试验大致有四个方面的试验。

  (1)材料验证试验:如材料组织劣化,需要用试验耒验证。
  (2)腐蚀失效验证试验:分析腐蚀或应力腐蚀的原因时需要进行验证性试验。
  (3)模拟应力测试试验和有限元应力分析:对于重大失效事故,要进行应力测试,以便弄清该部位的应力分?押陀α?集中系数。
  (4)模拟爆破试验和安全泄放装置试验:为了确定压力容器或压力管道的爆破压力可以进行模拟压力试验。这类试验有三种。
   ①安全阀压力试验;
   ②爆破片爆破试验;
   ③压力容器爆破试验。

  二.失效事故的综合分析

  1.确定失效形式

  在经历了一系列技术检测分析研究之后,在综合分析后首先应针对失效导致最终破坏的严重程度确定失效形式,一般可以分为五种形式。

  (a)过度变形:凡是总体上或在某一薄弱的局部发生了永久性的过度变形均是失效。 
  (b)过度磨损:过度磨损将使运动副的间隙加大或机械的精度降低,导致振动严重;或者设备及管道的壁厚减薄导致过度变形。
  (c)泄漏:包括密封件失效引起的超量泄漏,以及因局部裂纹扩展导致局部穿透壁厚引起介质的泄漏甚至喷出,均有可能引起燃烧或二次爆炸与人员中毒,使装置停运。
  (d)断裂:对设备耒讲断裂会造成设备停运。对压力容器或压力管道耒讲可能会引起介质大量喷发,造成燃烧、爆炸与人员中毒等大事故。
  (e)爆炸:在受压容器上,其裂口比较大或撕裂时,就会发生爆炸。
  (f)压力容器或压力管道的撕裂或爆炸事故可以分为下列四种情况。
  ①正常压力下爆炸:由于存在超标缺陷或大面积局部减薄,或局部过热造成材料强度急剧下降所致。是属于物理性爆炸。
  ②超压爆炸:如液化气超装引起的压力升高,导致的超压爆炸。也是属于物理性爆炸。
  ③化学爆炸:由急速的不正常的化学反应所引起的。
  ④二次爆炸:可燃气体或可燃液体的蒸气与空气混合产生可燃气体云在容器外的爆炸,其触发能量要求极小,引起的灾害性很大。 

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