金屬容器在火災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：_金屬容器在火災中爆炸的危險性分析審核：_時間：_單位：_金屬容器在火災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作用，包括確定問題目標和影響范圍、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?？赏ㄟ^修改使用，也可以直接沿用本模板進行快速編輯。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，對火災中金屬容器的爆炸危

2、險性進行安全評價是十分必要的。金屬容器在石油、化工及日用化學品的包裝、儲運和銷售中應用非常廣泛，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的物理化學性質設計的，其設計參數(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，對火災中金屬容器的爆炸危險性進

3、行安全評價是十分必要的。一、內裝氣態(tài)物質金屬容器的爆炸危險內裝介質為氣態(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)計機構的調查，每萬只工作狀態(tài)的壓力容器每年發(fā)生事故約為133起。火災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，由于處在火場強烈的輻射熱下，加上本身具有較強的導熱性，容器溫度會迅速上升，致使內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，壓力容器在火災條件下單位時間內的吸熱量為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，材料的強度指標將會大幅度下降，如碳鋼在溫度達到500C時，其屈服強度將下降12。由此可見，火災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)生的應力超過金屬材料強度極限而發(fā)生斷裂的破壞形式，它是由塑性變形導致的，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果，韌性破裂的壓力容器其最大圓周長增大率可達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的形態(tài)等因素有關

5、。二、內裝液態(tài)介質金屬容器的爆炸危險性如果金屬容器內介質為液態(tài)或液化氣體，往往在火災狀況下會因為溫度、壓力等特定條件的變化而使介質發(fā)生相變引起爆炸，主要包括介質升溫被汽化、失去蒸氣壓平衡或接觸高溫物質3種情況。(1)液態(tài)介質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)介質在火災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)轉變，這個轉變過程會使其內部壓力急劇升高。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、災中發(fā)生爆炸都是因此所致。(2)液態(tài)介質失去蒸氣壓平衡發(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(一般可達初始蒸氣壓力的2-4倍)，進而導致裂縫擴大、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，既而介質發(fā)生蒸氣爆炸。(3)液態(tài)介質接觸高溫物質發(fā)生爆炸部分液態(tài)介質如低沸點液體

7、(少量)接觸相對較多的高溫物質后，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。所以在火災撲救中，冷卻水進入高溫介質容器或燃燒時間較長的原油罐內同樣有發(fā)生蒸氣爆炸的危險。低沸點液體與高溫物質之間互溶性越強、溫度相差越大，爆炸就越猛烈。在火災的特定環(huán)境中，無論金屬容器內盛的氣態(tài)還是液態(tài)介質都可能因方強熱輻射的作用而產(chǎn)生異常變化，這些變化最可能直接導致物理性爆炸，致使容器破裂、碎片飛散以及介質噴濺，如果介質是易燃、可燃物質，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致釋放能量更大的化學性爆炸與燃燒。據(jù)介紹，鋼桶、鋼罐的一般抗燒能力約在8分鐘左右，因此，在火場上處置火災事故時一定要抓住有利時機，果斷采取降溫、轉移、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