金屬容器在火災(zāi)中爆炸的危險性分析

1、解決方案示范文本 | Excellent Model Text 資料編碼：CYKJ-FW-804編號：_金屬容器在火災(zāi)中爆炸的危險性分析審核：_時間：_單位：_金屬容器在火災(zāi)中爆炸的危險性分析用戶指南：該解決方案資料適用于為完成某項目而進(jìn)行的活動或努力工作過程的方案制定，通過完善工作思路，在正常運行中起到指導(dǎo)作用，包括確定問題目標(biāo)和影響范圍、分析問題并提出解決方案和建議、成本計劃和可行性分析、實施和跟進(jìn)?？赏ㄟ^修改使用，也可以直接沿用本模板進(jìn)行快速編輯。今年以來，在我國各地的化工企業(yè)中，金屬容器在火災(zāi)爆炸現(xiàn)場中出現(xiàn)破裂、爆炸的事故頻發(fā)，甚至還造成重大人員傷亡事故。因此，對火災(zāi)中金屬容器的爆炸危

2、險性進(jìn)行安全評價是十分必要的。金屬容器在石油、化工及日用化學(xué)品的包裝、儲運和銷售中應(yīng)用非常廣泛，如各類鋼桶、鋼罐、鋼瓶、噴霧罐等等。無論哪一類金屬容器都按照一定的壓力、溫度要求和所盛介質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)設(shè)計的，其設(shè)計參數(shù)有一個確定的范圍，在正常情況下不會有什么危險，但遇到火災(zāi)等異常情況，不僅金屬容器自身的安全受到威脅，而且一旦爆炸便可能會對處于現(xiàn)場的人員造成傷害，同時還會使建筑物受到不同程度的破壞。即使不發(fā)生爆炸，也會增大施救人員在火場上的思想壓力。今年以來，在我國各地的化工企業(yè)中，金屬容器在火災(zāi)爆炸現(xiàn)場中出現(xiàn)破裂、爆炸的事故頻發(fā)，甚至還造成重大人員傷亡事故。因此，對火災(zāi)中金屬容器的爆炸危險性進(jìn)

3、行安全評價是十分必要的。一、內(nèi)裝氣態(tài)物質(zhì)金屬容器的爆炸危險內(nèi)裝介質(zhì)為氣態(tài)的容器一般均為耐壓容器，金屬耐壓容器的選擇、制造與檢驗都有很高的要求，盡管如此，壓力容器的爆炸事故也從未被終止，據(jù)國外一家統(tǒng)計機(jī)構(gòu)的調(diào)查，每萬只工作狀態(tài)的壓力容器每年發(fā)生事故約為133起?；馂?zāi)中金屬容器的爆炸危險性更大，主要源于兩個方面：一是外部環(huán)境，由于處在火場強(qiáng)烈的輻射熱下，加上本身具有較強(qiáng)的導(dǎo)熱性，容器溫度會迅速上升，致使內(nèi)部氣體壓力不斷增大，容器可能因超壓而爆炸；二是金屬容器材料因高溫影響強(qiáng)度有很大下降，失去原有的耐壓功能而發(fā)生爆炸。實驗數(shù)據(jù)表明，壓力容器在火災(zāi)條件下單位時間內(nèi)的吸熱量為Q=225A0.82式中，Q

4、-容器吸人熱量(kJh)；A-容器受熱面積(m2)一般金屬壓力容器材料的最高使用溫度為400-500C。高于這個溫度，材料的強(qiáng)度指標(biāo)將會大幅度下降，如碳鋼在溫度達(dá)到500C時，其屈服強(qiáng)度將下降12。由此可見，火災(zāi)中直接承受著火焰烘烤的金屬壓力容器的爆炸危險性是時刻存在的。金屬壓力容器的超壓破壞一般為韌性破壞，是容器壁上產(chǎn)生的應(yīng)力超過金屬材料強(qiáng)度極限而發(fā)生斷裂的破壞形式，它是由塑性變形導(dǎo)致的，塑性變形會使金屬容器直徑增大、器壁變薄，容器破裂是變形過大的結(jié)果，韌性破裂的壓力容器其最大圓周長增大率可達(dá)10以上。壓力容器破裂時，氣體膨脹釋放的能力大小與氣體壓力、容器容積以及氣體在容器內(nèi)的形態(tài)等因素有關(guān)

5、。二、內(nèi)裝液態(tài)介質(zhì)金屬容器的爆炸危險性如果金屬容器內(nèi)介質(zhì)為液態(tài)或液化氣體，往往在火災(zāi)狀況下會因為溫度、壓力等特定條件的變化而使介質(zhì)發(fā)生相變引起爆炸，主要包括介質(zhì)升溫被汽化、失去蒸氣壓平衡或接觸高溫物質(zhì)3種情況。(1)液態(tài)介質(zhì)受熱超過臨界溫度發(fā)生爆炸在密閉的金屬容器中，液態(tài)介質(zhì)都處于其臨界溫度之下，因為超過這一溫度，任何壓力都不能將氣體液化。同樣，如果液態(tài)介質(zhì)在火災(zāi)中受熱輻射作用溫度逐漸上升超過了其固有的臨界溫度，必然要吸收蒸發(fā)潛熱向氣態(tài)轉(zhuǎn)變，這個轉(zhuǎn)變過程會使其內(nèi)部壓力急劇升高。待液體完全汽化后，其壓力一般將上升至幾百個大氣壓以上，從而使容器因超壓而爆破。一些盛低沸點液體與液化氣體的金屬容器在火

6、災(zāi)中發(fā)生爆炸都是因此所致。(2)液態(tài)介質(zhì)失去蒸氣壓平衡發(fā)生爆炸這種情況又叫平衡破壞型蒸氣爆炸，一般是容器內(nèi)溫度高于液態(tài)沸點時，由于受該溫度下蒸氣壓的作用，氣液兩相保持平衡。如果容器受沖擊或因其他原因出現(xiàn)裂縫，就會破壞這種平衡，高壓蒸氣會大量噴出，過熱液體也會因為失去蒸氣壓平衡而呈現(xiàn)不穩(wěn)定的暴沸狀態(tài)，伴有大量氣泡生成，液氣體積急劇膨脹，對容器壁產(chǎn)生的液擊現(xiàn)象，使之受到的壓力不斷增大(一般可達(dá)初始蒸氣壓力的2-4倍)，進(jìn)而導(dǎo)致裂縫擴(kuò)大、容器爆裂，蒸氣和暴沸的液體隨之大量噴出。高溫、高壓液體及氣體儲罐在火場中可能先破裂，既而介質(zhì)發(fā)生蒸氣爆炸。(3)液態(tài)介質(zhì)接觸高溫物質(zhì)發(fā)生爆炸部分液態(tài)介質(zhì)如低沸點液體

7、(少量)接觸相對較多的高溫物質(zhì)后，會急劇升溫至沸點以上而迅速汽化，這時會發(fā)生另一類型的爆炸，為接觸型蒸氣爆炸，如將水噴人熱油中就會發(fā)生此類爆炸。著火的原油罐發(fā)生沸溢與噴濺現(xiàn)象也是這個道理，含有水分、黏度大、沸點在。100以上的原油或重油發(fā)生噴濺后，燃燒狀態(tài)急劇變化，巨大的火柱會從油罐中沖出，與準(zhǔn)溫態(tài)燃燒相比，火焰高度會增大數(shù)倍甚至幾十倍。所以在火災(zāi)撲救中，冷卻水進(jìn)入高溫介質(zhì)容器或燃燒時間較長的原油罐內(nèi)同樣有發(fā)生蒸氣爆炸的危險。低沸點液體與高溫物質(zhì)之間互溶性越強(qiáng)、溫度相差越大，爆炸就越猛烈。在火災(zāi)的特定環(huán)境中，無論金屬容器內(nèi)盛的氣態(tài)還是液態(tài)介質(zhì)都可能因方強(qiáng)熱輻射的作用而產(chǎn)生異常變化，這些變化最可能直接導(dǎo)致物理性爆炸，致使容器破裂、碎片飛散以及介質(zhì)噴濺，如果介質(zhì)是易燃、可燃物質(zhì)，還會因為氣體噴出產(chǎn)生靜電放電現(xiàn)象或由于金屬碎片撞擊作用而導(dǎo)致釋放能量更大的化學(xué)性爆炸與燃燒。據(jù)介紹，鋼桶、鋼罐的一般抗燒能力約在8分鐘左右，因此，在火場上處置火災(zāi)事故時一定要抓住有利時機(jī)，果斷采取降溫、轉(zhuǎn)移、遮蓋和在冷卻的前提下保持穩(wěn)定燃燒等措施，防止容器破裂與蒸氣爆炸的發(fā)生，。并注意觀察金屬容器出現(xiàn)的各類征兆，如變形、密封失效