2015年安全工程师《安全生产技术》：压力容器爆炸

　　（二）压力容器爆炸事故及预防

　　1.压力容器爆炸事故

　　压力容器爆炸分为物理爆炸现象和化学爆炸现象。物理爆炸现象是容器内高压气体迅速膨胀并以高速释放内在能量。化学爆炸现象是容器内的介质发生化学反应，释放能量生成高压、高温，其爆炸危害程度往往比物理爆炸现象严重。

　　2. 压力容器爆炸的危害

　　（1）冲击波及其破坏作用

　　冲击波超压会造成人员伤亡和建筑物的破坏。

　　冲击波超压大于0.10 MPa时，在其直接冲击下大部分人员会死亡：0.05～0 .10MPa的超压可严重损伤人的内脏或引起死亡；0. 03-0.05 MPa的超压会损伤人的听觉器官或产生骨折；超压0 .02～0.03 MPa也可使人体受到轻微伤害。

　　锅炉压力容器因严重超压而爆炸时，其爆炸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）爆破碎片的破坏作用

　　锅炉压力容器破裂爆炸时，高速喷出的气流可将壳体反向推出，有些壳体破裂成块或片向四周飞散。这些具有较高速度或较大质量的碎片，在飞出过程中具有较大的动能，也可以造成较大的危害。

　　碎片对人的伤害程度取决于其动能，碎片的动能正比于其质量及速度的平方。碎片在脱离壳体时常具有80-120 m／s的初速度，即使飞离爆炸中心较远时也常有20～30 m／s的速度。在此速度下，质量为1 kg的碎片动能即可达200～450 J，足可致人重伤或死亡。

　　碎片还可能损坏附近的设备和管道，引起连续爆炸或火灾，造成更大的危害。

　　（3）介质伤害

　　介质伤害主要是有毒介质的毒害和高温水汽的烫伤。

　　在压力容器所盛装的液化气体中有很多是毒性介质，如液氨、液氯、二氧化硫、二氧化氮、氢氰酸等。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，也严重破坏生态环境，危及中毒区的动植物。

　　有毒介质由容器泄放气化后，体积约增大100～250倍。所形成毒害区的大小及毒害程度，取决于容器内有毒介质的质量，容器破裂前的介质温度、压力及介质毒性。

　　锅炉爆炸释放的高温汽水混合物，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伤害现场人员。

　　（4）二次爆炸及燃烧危害

　　当容器所盛装的介质为可燃液化气体时，容器破裂爆炸在现场形成大量可燃蒸气，并迅即与空气混合形成可爆性混合气，在扩散中遇明火即形成二次爆炸。

　　可燃液化气体容器的这种燃烧爆炸，常使现场附近变成一片火海，造成严重的后果。

　　（5）压力容器快开门事故危害。快开门式压力容器开关盖频繁，在容器泄压未尽前或带压下打开端盖，以及端盖未完全闭合就升压，极易造成快开门式压力容器产生爆炸事故。

　　3．压力容器事故的预防

　　为防止压力容器发生爆炸，应采取下列措施。

　　（1）在设计上，应采用合理的结构，如采用全焊透结构，能自由膨胀等，避免应力集中、几何突变；针对设备使用工况，选用塑性、韧性较好的材料；强度计算及安全阀排量计算符合标准。

　　（2）制造，修理、安装、改造时，加强焊接管理，提高焊接质量并按规范要求进行热处理和探伤；加强材料管理，避免采用有缺陷的材料或用错钢材、焊接材料。

　　（3） 在压力容器使用过程中，加强管理，避免操作失误，超温、超压、超负荷运行，失检、失修、安全装置失灵等。

　　（4） 加强检验工作，及时发现缺陷并采取有效措施。

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