一起压力容器事故的探讨

申红涛（河南省锅炉压力容器安全检测研究院新乡分院，河南　新乡　453000）

一起压力容器事故的探讨

申红涛
（河南省锅炉压力容器安全检测研究院新乡分院，河南新乡453000）

摘要：压力容器使用管理或操作不当是造成事故的主要原因，本文从一台压力容器事故原因进行分析，简单分析爆炸产生的危害，并对压力容器在使用管理过程中提出一些要求。

关键词：介质特性;爆炸压力条件;爆炸危害;主要原因;管理措施

0　引言

2014年8月某硝化棉生产企业一台加压锅发生爆炸，造成一人重伤，一人轻伤。事故调查组认真调查后，发现主要原因为使用不当，阀门泄漏后造成加压锅内缺水，操作人员亦未按照操作规程及时巡查，从而造成严重后果。本文对加压锅内介质特性及加压锅发生爆炸的压力条件进行分析，并对加强压力容器的管理提出处理措施。

1　基本情况

该设备投用16年，材质为1Cr18Ni9Ti，介质为硝化棉（含N 11.8%-12.2%）、蒸汽、水。筒体厚度8mm，封头厚度10mm；设计压力0.34MΡа,设计温度150℃，直径2600mm。

该设备历次全面检验未发现影响安全运行的缺陷，上次全面检验日期为2013年4月份；实测筒体最小厚度7.9mm，封头最小厚度9.7mm（最小厚度符合该容器设计要求），运行期间未进行过维修，改造。

2　介质特性

硝化棉特性：自燃点170℃。闪点12.78℃。爆速：6300m/s(含氮13%)。爆轰气体体积841L/kg(含氮13.3%时)。本品遇到火星、高温、氧化剂以及大多数有机胺(对苯二甲胺等)会发生燃烧和爆炸。如温度超过40℃时它能分解自燃。本品干燥久储变质,极易引起自燃,一般加入水或乙醇作湿润剂。如温润剂挥发后,容易发生火灾。含氮量在12.5%以下的为一级易燃固体。

3　爆炸压力条件

设计温度下圆筒的最大允许工作压力：

Ρ=2δ[σ]φ/D+δ

=2*7.9*137*1.0/2600+7.9

=0.83MΡа

式中[σ]参考150℃时0Cr18Ni10Ti的许用应力，φ焊接接头系数取1.0，δ取实测筒体最小厚度。

经计算可推：加压锅内压力只有大于0.83MΡа时，加压锅才会发生爆炸，事故发生时，安全阀已起跳，爆破片已爆破，泄放装置已经不能满足爆炸瞬时产生的压力，从现场情况推论，该事故设备爆炸时产生的压力已远远大于0.83MΡа。

4　爆炸危害

硝化棉为易燃介质，而且由于他密度低，加上快速无规律的燃烧，危险性特别大，一旦发生事故，很难控制，如遇静电或火源，会造成容器外二次燃烧爆炸，造成火灾或人员伤亡。

冲击波的危害：压力容器爆炸时容器内所产生的气体爆炸能量除很少

部分消耗于进一步撕裂容器和蒋碎片抛出外，大部分产生冲击波，除了摧毁其他设备或建筑物外，还可能会造成人员伤亡

碎片的危害：压力容器爆炸后所产生的碎片或部件以很高的速度废除，会直接毁坏其他设备、建筑物或致人伤亡。当动能达到26J时，可致人外伤；当动能达到60J时，可致人骨部轻伤；当动能达到120J时，可致人骨部重伤；当动能达到120～270J时可致人重伤或死亡。

5　此类设备事故的主要原因

（1）使用单位领导缺少安全意识，盲目指挥或擅自修改生产工艺；

（2）无安全管理机构或专职安全管理人员，或相关人员未经培训考核法证，缺少必要的安全管理知识；

（3）安全管理制度、操作规程缺少或不完善或执行不力；

（4）压力容器未进行定期检验和年度检查，存在缺陷未能及时发现或处理；

（5）压力容器缺少维护保养，腐蚀严重；

（6）安全附件缺少或失灵或不按期校验；

（7）压力容器操作人员未经培训、发证，无证上岗操作，缺少安全意识，违反劳动纪律，违章操作，超温超压运行或过量重装；

（8）对须用螺栓紧固的门盖的压力容器，缺少螺栓或未拧紧等。

6　管理措施

6.1控制压力容器先天性缺陷的存在。

先天性缺陷是指压力容器在设计、制造、安装中产生的缺陷。压力容器使用单位在采购压力容器时，应选择有相应设计、制造资格的单位设计、制造及经检验单位监督检验合格的压力容器。压力容器安装单位应持相应安装许可证安装并经监检合格，以确保安装质量，防止先听性缺陷存在。

6.2加强压力容器的使用管理

使用单位应建立安全管理体系，明确安全责任制，落实安全管理机构或专职安全管理人员，建立健全各项安全管理制度和安全操作规程，并认真执行，操作人员应持证上岗，严禁压力容器超温超压运行，做好安全附件检查和校验工作，确保安全附件灵敏可靠。

6.3消除后天性缺陷

后天性缺陷是指压力容器在使用、维修或改造中产生的缺陷。压力容器在使用中会产生各种缺陷，如裂纹、腐蚀、鼓包、变形、材质老化等，如不及时发现与处理极易发生事故。所以要认真实施压力容器定期检验和年度检查；另外，压力容器在进行重大维修、改造时一定要保证质量，并实施监督检验，防止原有的缺陷未消除又产生新的缺陷而发生事故。

7　总结

压力容器使用管理或操作不当是造成事故的主要原因，特别对一些盛装易燃易爆，有毒有害介质的压力容器，使用单位在进行生产经营活动时，要严格依照各项规章制度，确保人员生命安全和企业财产安全，为企业安全有序的生产带来保障。

参考文献：

[1]GB150-98钢制压力容器[S]．

[2]TSGR7001-2013《压力容器定期检验规则》[S].

[3]邵自强.硝化纤维素生产工艺及设备[Z].

[4]江苏省特种设备安全监督检验研究院扬州分院.压力容器安全运行与管理[J].

作者简介：申红涛（1985-），男，河南辉县人，本科，研究方向：承压类特种设备安全。