压力容器典型事故案例调查和分析

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宁波理工学院

化工安全工程期末作业

题目压力容器典型事故案例调查与分析

姓名杨云海

学号3080515074

分院(系)生物与化学工程分院

专业班级08 化学工程与工艺 2班

指导教师赵迎宪

完成日期2012年1月6 日

压力容器典型事故案例调查与分析

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姓名：杨云海专业班级：化工082 学号：3080515074）

摘要：压力容器是工业生产、科学研究及人民生活中广泛使用的一种特种承压设备，具有易燃、易爆、有毒等特点。在温度、压力及腐蚀介质的综合作用下，极易导致设备失效破坏，造成事故的发生。因此，为保障设备安全运行，必须对压力容器进行定期检验。本文就针对一次由压力容器损坏引起的重大事故为分析对象介绍了在使用压力容器的应注意事项及如何防止此类事故发生的办法。

Abstract:The pressure vessel is industrial production, scientific research and widely used in people's lives in a special pressure equipment, flammable, explosive, toxic and other features. In temperature, pressure and the combined effect of corrosive media, can easily lead to damage to equipment failure caused the accident. Therefore, to protect the safe operation of equipment, must carry out periodic inspection of pressure vessels. In this paper, for a pressure vessel damage caused by a major accident for the analysis of objects described in the use of pressure vessels precautions to prevent such accidents and how to approach.

关键词：压力容器典型事故安全使用注意事项防范

Keywords: pressure vesselTypical accidentSafe use Note Against

1、压力容器安全基础知识概述

主要内容：

一、压力容器界定与分类。

压力容器是一种承压设备。承压设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容

器（含气瓶）、压力管道等承压类特种设备和安全附件。压力容器的形式很多，按不同的需要可以进行不同的分类。例如在容器的设计中，按壁厚大有薄壁和厚壁容器之分；按承压方式分内压和外压（真空）容器；按压力大小分为中压、低压、高压、超高压容器；按工作温度分高温、常温和低温容器；在容器的制造中，又按材料分文钢制、铸铁、有色金属盒非金属容器；按制造方法分为铆接、焊接、锻造和铸造容器等。

二、压力容器破坏的主要形式、原因及特征

1过度的塑性变形当压力载荷大大超过设计数值时，容的器壁变薄，最后达到不稳定点，即当压力稍许增加时，容器就会因过度塑性变形而发生破裂。当容器发生过度塑性变形破裂时，断口为撕断状态，容器破坏时不产生碎片或者仅有少量碎块，爆破口的大小视容器爆破的膨胀能量而定。

2过度的弹性变形

弹性变形是固体在外力的作用下表现出的一种行为，当外力撤出后，物体能够恢复原来形状的能力称为弹性性质，而具有这种可逆性的变形就叫做弹性变形，过度的弹性变形可能使容器呈现不稳定状态，甚至达到失稳程度。

3大应变疲劳

压力容器在交变应力的作用下，位于容器的某些局部区域（如开孔接管周围、局部结构不连续处等）受力最大的金属晶粒将会产生滑移并逐渐发展成为微小裂纹，且裂纹两端不断扩展，最终导致容器的疲劳破坏。疲劳首先出现在上述高应力的局部区域，即出现在这些高应力引起的大应变的地方，这种破坏就称大应变疲劳。压力容器的疲劳破坏一般具有以下特征：（1）容器没有明显的变形；（2）破裂的断口存在两个区域：疲劳裂纹产生至扩展区和最后断裂区；（3）容器常因开裂泄漏而失效；（4）疲劳破坏总是在容器经过反复的加载和卸载以后发生。

4腐蚀疲劳

腐蚀疲劳是金属材料在腐蚀和应力的共同作用下引起的一种破坏形式。在材料的腐蚀疲劳中，一方面由于腐蚀使金属表面局部损坏并促使疲劳裂纹的产生和发展；另一方面，交变的拉伸应力破坏金属表面的保护膜并促使表面腐蚀的产生。在交变应力的作用下，被破坏的保护膜无法再次形成，沉积在腐蚀坑中的腐蚀产物又阻止氧的扩散使保护膜难以恢复，所以腐蚀坑的底部始终处在活性状态之下而构成了腐蚀电池的阳极，就这样在腐蚀与交变应力的联合作用下，裂纹不断发展直至金属最后断裂。

5应力腐蚀

应力腐蚀是金属腐蚀介质和拉伸应力的共同作用下而产生的一种破坏形式。金属发生应力腐蚀时，腐蚀和应力这两个因素是相互促进的。一方面，腐蚀使金属的有效截面积减小和表面形成缺口，产生应力集中；另一方面，应力的存在加速了腐蚀的进展，使表面的腐蚀缺口向深处扩展，最后导致断裂。

6脆性破裂

工程上把没有明显塑性变形的断裂统称为脆性破裂，而压力容器的脆性破裂是指由塑性材料制成的压力容器，破裂时呈脆性破裂特征。压力容器发生脆性断裂的特征是：（1）容器器壁没有明显的伸长变形，容器的厚度一般没有改变。（2）断口呈金属光泽的结晶状，裂口齐平与主应力方向垂直。（3）脆性破裂的容器常呈碎块状，且常有碎片飞出。（4）破裂事故多数在温度较低的情况下发生。（5）脆性断裂更容易在高强度钢制的压力容器和用中、低强度制造的厚壁容器上发生。

7氢腐蚀破坏

在高温高压下，吸附在钢表面的氢分子部分分解为氢原子或离子而固溶于钢表面层并向钢内扩散，它以氢脆和氢腐蚀两种方式影响着钢的性能。氢脆是由于氢扩散并溶解于金属晶格