空压机气罐爆炸事故分析

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空压机气罐爆炸事故分析

2019-11-05 14:39

某年10月,某工厂一台空压机储气罐发生爆炸,造成空压机房设备损毁,墙体倒塌,幸无人员伤亡情况。据调査,事故发生在凌晨4点左右,空压机房内无人看守的储气罐突然自行爆炸,沿纵向从上封头到下封头整体炸裂,巨大冲击力使设备腾空飞起,落地后重重撞击地面造成支撑脚及下封头严重变形并撕裂。爆炸现场发现安全阀锈死,没有开启迹象,压力表表盘破损,指针弯曲变形,显示压力超过1.6MPa。

原因分析

(1)  自安装投入使用一年以来一直没有办理注册登记手续,从未经过定期检验,安全附件也没有定期校验。

(2)  经外观检查,发现容器主要受压元件(筒体和封头)焊缝结构和布局合理,出厂前经过20%射线检测,焊缝质量符合Ⅲ级要求,所以基本可以排除焊缝焊接质量影响。其余各项外观及几何尺寸检查,均未发现异常。在测厚过程中,封头和筒体大部分检查部位厚度与出厂资料公称壁厚相符,未发现腐蚀或冲刷减薄,但在筒体上沿爆炸撕裂口边缘明显表现为拉伸减薄状态。据此可以推测,容器爆炸不是瞬时发生,而是由于内部压力逐渐升高,筒体材料受环向拉应力作用拉伸,薄弱部位发生屈服,产生塑性变形,最终失效撕裂爆破。

(3)  使用SpectroSortCCD型光谱仪检测了储气罐主要受压元件材质的化学成分,检测发现封头材料成分基本与
资料相符,而筒体材料Mn含量仅为0.09%,不仅低于GB700-1988《碳素结构钢》规定的0.30%~0.70%范围,也低于质量证明书标识的0.28%。众所周知,Mn作为钢铁材料的一种有益元素,对铁素体和奥氏体均能起较大的固溶强化作用,增加珠光体量,使钢具备高的强度和硬度。如Mn含量不达标,就有可能产生钢材强度下降,使用性能降低。在这台储气罐中,作为主要受压元件材料Q235B的Mn元素含量不合格,其力学性能(特别是抗拉强度)达不到设计要求,这也可能是容器产生爆炸的重要影响因素之一。

防范措施

(1)  使用单位做好压力容器订购、设备进厂验收、安装验收及试车。

(2)  按照《在用压力容器检验规程》做好压力容器定期检验计划的实施,对存在的主要问题及处理情况有详细记录并定期报送上级部门。

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