承壓設(shè)備事故案例分析課件

承壓設(shè)備事故案例分析2023/6/512023/6/52承壓設(shè)備的破壞形式分類壓力

溫度介質(zhì)環(huán)境變形疲勞腐蝕磨損蠕變失穩(wěn)破裂爆炸坍塌2023/6/53斷裂塑性變形大小韌性斷裂脆性斷裂裂紋擴展途徑沿晶斷裂穿晶斷裂受力狀態(tài)工作條件冷脆斷裂高溫蠕變斷裂應(yīng)腐蝕斷裂氫脆和氫腐蝕斷裂2023/6/54承壓設(shè)備典型事故案例以本世紀(jì)初發(fā)生在我國的幾起典型事故為例，說明重視設(shè)計、制造、介質(zhì)作用和操作等幾方面因素，對防止事故發(fā)生的重要性。2023/6/551制造缺陷引起的爆炸事故陜西省渭南飼料添加劑廠壓力容器爆炸事故遼寧省大連市西崗區(qū)兩起煤氣管道泄漏重大事故2023/6/56陜西省渭南飼料添加劑廠壓力容器爆炸事故——概況2000年7月10日12時20分，渭南市飼料添加劑廠合成車間二樓環(huán)氧乙烷1號計量罐突然從下封頭和筒體連接環(huán)縫處撕開，裂縫長150mm，液態(tài)環(huán)氧乙烷在有壓的情況下高速噴出后急劇汽化，使周圍空間迅速達(dá)到爆炸極限。噴出的高流速物料與裂縫處的摩擦產(chǎn)生大量靜電，隨即發(fā)生了第1次爆炸并引起大火。12點30分大火蔓延，使距合成車間4.5m處的50m3儲罐內(nèi)大約9t環(huán)氧乙烷吸熱汽化，罐內(nèi)壓力驟升，該貯罐最終因超壓而爆炸。大量環(huán)氧乙烷泄漏燃燒，又使距該貯罐6m處的汽車罐車被引燃，13時20分，該汽車罐車發(fā)生爆炸，同時引起廠區(qū)多處起火。大火于7月15日14時30分被撲滅，7月17日11時警戒解除。2023/6/57陜西省渭南飼料添加劑廠壓力容器爆炸事故——概況續(xù)這次爆炸使該廠合成車間遭到毀滅性破壞。全廠生產(chǎn)系統(tǒng)、生活系統(tǒng)處于癱瘓，2臺壓力容器，1臺汽車罐車爆炸，6臺容器報廢，4輛消防車、7輛小車不同程度受損，周圍單位和居民樓遭到不同程度破壞，同時還造成2人死亡，4人重傷，26人輕傷(其中消防官兵19人，群眾11人受傷)。工廠直接經(jīng)濟損失640萬元，工廠外其他損失178萬元。事故損失30200個工作日。2023/6/58陜西省渭南飼料添加劑廠壓力容器爆炸事故——原因①環(huán)氧乙烷1號計量罐屬非法自制容器，制造質(zhì)量低劣，焊縫、鋼板存在嚴(yán)重不允許缺陷，是這次事故的直接和主要原因。②生產(chǎn)車間屬于甲類易燃易爆生產(chǎn)作業(yè)場所，沒有按規(guī)范設(shè)計、安裝防靜電接地裝置，環(huán)氧乙烷泄漏汽化后，集聚電荷無法導(dǎo)出，釀成事故。③裝有環(huán)氧乙烷的罐車沒有及時脫離事故現(xiàn)場，導(dǎo)致事故擴大。④設(shè)備用戶對本廠的壓力容器、壓力管道的安全管理，沒有執(zhí)行國家的有關(guān)法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)，非法設(shè)計、制造、使用，造成各個安全環(huán)節(jié)嚴(yán)重失控。⑤政府有關(guān)部門對民營企業(yè)疏于管理，在各自職責(zé)范圍內(nèi)監(jiān)督檢查不力，對查出問題的落實整改沒有跟蹤管理到位。2023/6/59遼寧省大連市西崗區(qū)兩起煤氣管道泄漏重大事故——概況2002年12月15日8時30分左右，遼寧省大連市西崗區(qū)林茂一巷發(fā)生煤氣管道泄漏重大事故，造成7人中毒死亡。12月15日6時許，大連市西崗區(qū)林茂一巷的3號樓與11號樓之間馬路下埋地鑄鐵煤氣管道發(fā)生斷裂，斷裂處與小區(qū)暖氣管線溝相連，致使煤氣沿暖氣溝進入6~10號樓的居民家中，造成人員中毒事故，致使7人不治身亡。該煤氣管道為DN200灰口鑄鐵管，壁厚約8mm，至管頂埋深0.62m，外加長1.8m的DN250鋼套管垂直穿越一沿路南側(cè)鋪設(shè)的采暖地溝，溝內(nèi)順地溝方向鋪設(shè)2根DN100采暖鋼管，位于事故煤氣管道上方，其中1根采暖管直接壓在煤氣套管上，在地溝北外側(cè)煤氣套管端部下面有1根DN150金屬水管，與煤氣套管垂直零距離交叉。煤氣管道斷裂點正好位于該水管上方，也正好是煤氣套管端點處。三種管道呈十字交叉分布，上下緊貼，未見間隙?，F(xiàn)場可見煤氣管道斷裂口長約180mm，裂口最大寬約10mm。2023/6/510遼寧省大連市西崗區(qū)兩起煤氣管道泄漏重大事故——原因①車載是造成管道斷裂的主要載荷，所產(chǎn)生的應(yīng)力引發(fā)管道疲勞裂紋，當(dāng)疲勞裂紋達(dá)到極限狀態(tài)管道就會斷裂。②灰口鑄鐵管內(nèi)部存在各種缺陷，力學(xué)性能不合格，降低了管道抗外力的能力。③氣溫驟變對管道產(chǎn)生溫差應(yīng)力，加速了管道的斷裂。④管道埋深過淺，使其受到較大沖擊力和溫差應(yīng)力。⑤后續(xù)施工不當(dāng)，對管道形成多處剛性支撐，是加速管道發(fā)生斷裂的原因。造成煤氣管道斷裂引起泄漏中毒事故是綜合原因共同作用所致。既有自然的因素(車載、氣溫驟降)，又有相關(guān)單位在后續(xù)施工過程中，沒有嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范要求施工留下事故隱患所造成。2023/6/511圖8-4事故現(xiàn)場照片

2023/6/512

圖8-5事故現(xiàn)場近處照片

2023/6/513應(yīng)力腐蝕引起的爆炸事故——概況2005年3月21日21時26分，山東省濟南市平陰縣魯西化工第三化肥有限公司發(fā)生尿素合成塔爆炸重大事故，造成4人死亡，32人重傷，經(jīng)濟損失慘重。事故尿素合成塔是南京化工工業(yè)集團有限公司化工機械廠1999年產(chǎn)品，于2000年投入使用。該塔設(shè)計工作壓力21.57MPa，設(shè)計溫度195℃，試驗壓力27.26MPa，公稱容積37.5m3，工作介質(zhì)為尿素溶液和氨基甲酸銨。該容器為立式高壓反應(yīng)容器，由10節(jié)筒節(jié)和上、下封頭組成。筒節(jié)內(nèi)徑1400mm，壁厚110mm，總長26210mm。筒節(jié)為多層包扎結(jié)構(gòu)，層板為15MnVR及16MnR板，內(nèi)襯為8mm厚的尿素級不銹鋼襯里。2023/6/514應(yīng)力腐蝕引起的爆炸事故尿素合成塔塔身爆炸成三節(jié)，事故第一現(xiàn)場殘存塔基、下封頭和第10節(jié)筒節(jié)（自上而下數(shù)起，下同），且整體向南偏西傾斜約15°(圖8-6)。南側(cè)5m處六層主廠房坍塌；西北側(cè)20m處二層廠房坍塌；北側(cè)、東北側(cè)裝置受爆炸影響，外隔熱層脫落；東側(cè)2個堿洗塔隔熱層全部脫落，冷卻排管系統(tǒng)全部損壞。⑵事故原因分析①引起該尿素合成塔爆炸的直接原因為塔體材料(包括焊縫)的應(yīng)力腐蝕開裂。應(yīng)力腐蝕開裂導(dǎo)致了塔體承載能力的嚴(yán)重下降，尤其是發(fā)生在第九筒節(jié)熱電偶處向下的縱向應(yīng)力腐蝕裂紋（見圖8-9），達(dá)到和超過了材料的容限裂紋尺寸，最終產(chǎn)生快速斷裂，引起塔內(nèi)介質(zhì)迅速泄漏，導(dǎo)致塔內(nèi)介質(zhì)爆沸和該筒節(jié)的爆炸。②檢漏蒸汽潔凈程度低和壓力偏高，是尿塔產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的介質(zhì)原因。制造企業(yè)為了克服檢漏管與筒體連接的深孔焊，改用檢漏管與盲板管錐螺紋連接，是一種可靠性欠佳的結(jié)構(gòu)。另外該結(jié)構(gòu)又未告知用戶，使其注意檢查和擰緊檢漏管。這樣一旦檢漏管松動，極易造成氨滲漏檢測介質(zhì)和檢漏蒸汽介質(zhì)滲漏進塔體多層層板間的縫隙中，引起塔體層板材料嚴(yán)重的應(yīng)力腐蝕開裂。2023/6/515圖8-6留在塔基上的底部塔段2023/6/516圖8-7向西南方向飛入操作樓二層的中間塔段，內(nèi)壁外反2023/6/517圖8-8向東北方向飛出的上部塔段2023/6/518斷口宏觀形貌2023/6/519圖8-9第九筒節(jié)熱電偶下方的嚴(yán)重應(yīng)力腐蝕裂紋2023/6/520圖8-9第九筒節(jié)熱電偶下方的嚴(yán)重應(yīng)力腐蝕裂紋2023/6/5213氫腐蝕引起的爆炸事故——概況2000年12月31日，山東某化肥廠φ1m氨合成塔底部用于調(diào)整塔內(nèi)床層觸媒溫度的副線20鋼異徑管發(fā)生爆破，并造成火災(zāi)和人員傷亡的重大事故。該副線的正常進氣溫度在140～160℃，管壓力為32MPa，介質(zhì)為N2

、H2

和少量NH3。與之相連的是合成塔內(nèi)底部廢熱鍋爐，溫度為350℃左右。由于觸媒老化，床層溫度不會偏高，副線長時間停止進行調(diào)溫，使得靠近合成塔底部的異徑管段存在死氣層，并因熱傳導(dǎo)可能將廢熱鍋爐處的熱量部分傳遞至這一管段，使20鋼異徑管處于200℃以上氫腐蝕敏感溫度。爆破口的宏觀形貌如圖8-10所示。2023/6/5223氫腐蝕引起的爆炸事故——原因分別在爆破口附近進行取樣和顯微組織檢驗發(fā)現(xiàn)：在三個取樣區(qū)內(nèi)壁側(cè)均脫碳嚴(yán)重，如B區(qū)試樣脫碳層深達(dá)16mm，占管壁厚的2/3，脫碳層組織為鐵素體，并分布著沿晶裂紋，見圖8-11(c)。未脫碳的管外壁組織為鐵素體加珠光體，見圖8-11(a)。A區(qū)管外壁螺紋根部有顯微裂紋，裂紋周圍的組織發(fā)生塑性變形，說明管子爆破時螺紋受到很大的拉力。沿軸向靠內(nèi)壁側(cè)截取爆破口附近管材做沖擊試驗后，其斷口的掃描電鏡形貌如圖8-12所示。通過分析可以得出：(1)斷口為典型的沿晶及穿晶解理斷口；(2)斷口中能明顯觀察到大量的沿晶和部分穿晶裂紋。低碳鋼在高溫高壓的氫氣環(huán)境中使用時，鋼中的碳或Fe3C能和H2反應(yīng)生成甲烷CH4，其反應(yīng)式為2023/6/5233氫腐蝕引起的爆炸事故2H2+Fe3C——3Fe+CH42H2+C——CH4以上反應(yīng)生成的甲烷，在鋼中的擴散能力很小，它們聚集在晶界原有的微觀孔隙內(nèi)，形成局部高壓，造成應(yīng)力集中，使這些微觀孔隙發(fā)展成為裂紋。同時，反應(yīng)面附近的鋼被脫碳，珠光體分解，由于碳的損失，形成了鋼中碳的濃度梯度，推動了滲碳體分解并向反應(yīng)面擴散。裂紋的擴散又為氫和碳的擴散提供了有利條件，這樣使反應(yīng)不斷地進行下去，脫碳層與裂紋深度不斷增加，導(dǎo)致鋼的強度和塑性降低，材料脆化。盡管對低碳鋼來說，在100℃就會產(chǎn)生氫腐蝕，但一般認(rèn)為，溫度大于200℃時，氫腐蝕才顯得重要(即性能明顯下降)。異徑管的正常使用溫度為140～160℃，但由于氨合成塔內(nèi)床層觸媒老化，異徑管所在的副線長時間停止進行調(diào)溫，異徑管溫度升高至200℃以上，致使氫腐蝕發(fā)生，由于管道中除H2、NH2外，還有一定比例的N2，N2的存在將加劇氫腐蝕的發(fā)展。檢測結(jié)果表明，異徑管爆破前與N2、H2氣氛接觸的管內(nèi)壁已嚴(yán)重脫碳、開裂，力學(xué)性能惡化，在管內(nèi)高壓的作用下，發(fā)生爆破。2023/6/524圖8-11(a)異經(jīng)管管外壁未脫碳組織

2023/6/525圖8-11(b)異經(jīng)管管壁中部部分脫碳組織

2023/6/526圖8-11(c)異經(jīng)管管內(nèi)壁臨氫側(cè)脫碳層組織

2023/6/527圖8-12沖擊斷口形貌2023/6/528圖8-12沖擊斷口形貌2023/6/529圖8-12沖擊斷口形貌2023/6/5304應(yīng)變時效硬化和溫度應(yīng)力引起的爆炸事故——概況某化肥廠連接氨合成塔和冷激器之間的工藝管線為20鋼，規(guī)格為φ127mm×21mm。出于工藝需要，該化肥廠于1999年1月對合成塔施行停車保溫，為時約為30小時。此時保溫管線介質(zhì)停止流動，合成塔塔壁溫度逐漸上升，其幅度大于管壁溫度的上升。正常情況下合成塔塔壁溫度最高為210℃，最低145℃，合成塔內(nèi)介質(zhì)約為490℃。因此停車保溫后合成塔塔壁最高溫度可能升至490℃。由于溫升引起合成塔的伸長量大于冷激管的伸長量，同時事故后檢查冷激管可滑動支撐點幾乎已經(jīng)不能滑動，這樣合成塔大于冷激管的伸長引起冷激管產(chǎn)生過高的熱應(yīng)力，最終導(dǎo)致冷激管的破壞。

2023/6/5314應(yīng)變時效硬化和溫度應(yīng)力引起的爆炸事故——概況續(xù)冷激管的斷裂發(fā)生在兩個彎頭處，其中一個彎頭截面沿環(huán)向發(fā)生斷裂，斷口具有明顯的脆性斷裂形貌（見圖8-13），事故中冷器發(fā)生回流，并形成明火燃燒；另一處彎頭沿外側(cè)縱向開裂，開裂裂紋長度為300mm左右。2023/6/5324應(yīng)變時效硬化和溫度應(yīng)力引起的爆炸事故——原因（2）事故與原因分析通過取樣分析發(fā)現(xiàn)由于直管段材質(zhì)基本未發(fā)生變化，因此可以推斷冷激管的彎頭處材質(zhì)脆化不是由于操作介質(zhì)引起的。通過對彎頭處的應(yīng)變時效敏感性分析，發(fā)現(xiàn)兩彎頭材質(zhì)具有很高的應(yīng)變時效敏感性，發(fā)生脆化具有材料自身的條件。為了分析引起冷激管很高應(yīng)變時效敏感性的原因，采用投射電子顯微鏡進一步觀察鋼中是否存在N引起的柯塞爾氣團。圖8-14為觀察分析結(jié)果，該系列圖為所觀察試樣同一部位經(jīng)過轉(zhuǎn)動晶軸所得?？梢钥闯錾厦娲嬖诖罅康目氯麪枤鈭F。2023/6/5334應(yīng)變時效硬化和溫度應(yīng)力引起的爆炸事故——續(xù)通過以上分析檢測，可以認(rèn)為冷激管失效的原因如下：氨合成塔保溫的情況下，合成塔的熱膨脹遠(yuǎn)大于冷激管的熱膨脹，導(dǎo)致兩彎頭處產(chǎn)生接近甚至超過材料失效溫度下的屈服強度乃至抗拉強度，構(gòu)成破壞條件。斷裂或開裂彎頭的材料已經(jīng)極度脆化，反映在材料屈服強度、抗拉強度、硬度大幅提高，沖擊韌性急劇下降。冷激管材料具有很高的應(yīng)變時效敏感性。鋼管中存在柯塞爾氣團，是鋼管彎頭脆化的直接原因。同時，彎頭熱彎制時加工工藝控制不當(dāng)，可能處于冷加工范圍之內(nèi)。2023/6/534圖8-13彎頭斷口宏觀形貌2023/6/535圖8-14投射電子顯微鏡下材料組織2023/6/5365操作失誤引起的爆炸事故——概況2001年12月29日16時15分，廣西容縣平梨砂磚廠發(fā)生一起蒸壓釜爆炸事故。爆炸的2號蒸壓釜西側(cè)釜蓋滑脫后刮起釜東端的運輸軌道，擊倒制磚車間4座磚柱，掛在車間內(nèi)4臺磚機的連接平臺上，造成制磚車間完全倒塌。同時氣浪將正在運行的3號釜蓋打得反轉(zhuǎn)，造成3號釜西側(cè)橫向位移近1m。釜內(nèi)的蒸汽和碎磚向西噴出，在反沖力的作用下，2號釜體向東竄出，拉斷2個固定支座的基礎(chǔ)，鏟平釜區(qū)東側(cè)矮墻及地面，打彎東側(cè)出磚軌道盡頭的工字鋼立柱，擊毀正在裝車或停放的1臺手扶拖拉機、2臺農(nóng)用運輸車、1臺東風(fēng)牌汽車。撞散一幢砂磚，擊斷1根底直徑為300mm的水泥電桿，釜體上焊接的5個鞍式支座至此全部拉脫。2023/6/5375操作失誤引起的爆炸事故——概況續(xù)最后，釜體飛越廠區(qū)東側(cè)的一條小溪，落在距離2號釜原位置115m外的農(nóng)田中。此外，釜區(qū)北側(cè)自鍋爐房引出的蒸汽管道及其3只釜的連接管道被拉斷成數(shù)段，其中1段4m多長的管道飛出約30m，打到辦公室屋頂后落在地上。爆炸發(fā)生時，該廠共有43名工人在崗作業(yè)，另有一些人在進行裝車作業(yè)。爆炸造成7人當(dāng)場死亡，重傷4人(其中3人經(jīng)搶救無效死亡)，輕傷21人(見圖8-15)。爆炸的蒸壓釜原裝于合浦川北砂磚廠，1994年6月移裝至平梨砂磚廠，由梧州市機電設(shè)備安裝公司進行現(xiàn)場組焊。該蒸壓釜東側(cè)釜蓋的啟閉機構(gòu)和安全聯(lián)鎖裝置已被拆除，西側(cè)釜蓋的啟閉機構(gòu)尚可使用，安全聯(lián)鎖裝置因釜蓋一側(cè)的擋塊不存在而不起作用。平時關(guān)釜蓋采用撬棍撬，開啟釜蓋采用千斤頂操作。該廠的1號釜、3號釜共4個釜蓋的啟閉機構(gòu)和安全連鎖裝置也已被全部拆除。2023/6/5385操作失誤引起的爆炸事故——原因1.操作工關(guān)閉釜蓋不到位是爆炸事故的直接原因?，F(xiàn)場勘察時發(fā)現(xiàn)釜齒上有明顯壓傷的痕跡，寬度僅為6-8mm，即爆炸前70mm長的釜齒嚙合長度僅為68mm(圖8-16)。2.安全連鎖裝置被拆除。2023/6/539圖8-15現(xiàn)場破壞狀況2023/6/540圖8-15現(xiàn)場破壞狀況2023/6/541圖8-16釜齒嚙合狀況示意圖2023/6/5426失穩(wěn)引起的事故——概況2006年3月30日，山東某廠一發(fā)酵罐發(fā)生失穩(wěn)，直接經(jīng)濟損失80多萬元。該罐筒節(jié)長10m，壁厚12mm。容積135m3設(shè)計壓力0.4MPa，工作壓力0.1MPa。使用該發(fā)酵罐的工藝流程為：首先高溫滅菌，然后投料，再滅菌，最后出料冷卻。發(fā)酵罐在冷卻過程中發(fā)生了失穩(wěn)現(xiàn)象，筒節(jié)上有四五個波束，罐體發(fā)生傾斜。失穩(wěn)的筒體形貌如圖8-17所示。2023/6/5436失穩(wěn)引起的事故——原因通過對事故的分析和調(diào)查，得出原因如下：罐內(nèi)混入了水蒸氣，在冷卻過程中發(fā)生了相變，是罐內(nèi)產(chǎn)生了真空，這是導(dǎo)致失穩(wěn)的直接原因。在設(shè)計時未考慮罐體在使用過程中可能出現(xiàn)負(fù)壓，即在設(shè)計壁厚時未考慮失穩(wěn)。在該罐頂部沒有負(fù)壓保護裝置。2023/6/544圖8-17筒體失穩(wěn)形貌2023/6/545圖8-17筒體失穩(wěn)形貌2023/6/5468.3承壓設(shè)備事故技術(shù)分析8.3.1事故調(diào)查8.3.2技術(shù)檢驗與鑒定8.3.3綜合分析2023/6/5478.3.1事故調(diào)查事故現(xiàn)場調(diào)查事故過程調(diào)查當(dāng)承壓設(shè)備發(fā)生事故后，要盡快地對事故現(xiàn)場進行嚴(yán)密的檢查、觀察和必要的技術(shù)測送。事故現(xiàn)場檢查應(yīng)根據(jù)具體情況來決定檢查的具體內(nèi)容。一般包括以下基本內(nèi)容。事故現(xiàn)場調(diào)查2023/6/548本體的破裂情況承壓設(shè)備破斷面的初步觀察：應(yīng)對斷口的形狀、顏色、晶粒和斷口纖維狀等特征進行認(rèn)真觀察和記錄。破斷口在承壓設(shè)備焊縫部位的，應(yīng)認(rèn)真檢查焊縫破斷口有無裂紋、未焊透、夾渣、未熔合等缺陷以及有無腐蝕物痕跡。對破斷面的初步觀察，大體可確定承壓設(shè)備的破裂形式。承壓設(shè)備破裂形狀的檢查和尺寸的測量：對無破碎塊的承壓設(shè)備，應(yīng)測量開裂位置、方向、裂口寬、長度及壁厚，并與原周長、壁厚比較，計算破裂后的伸長率和壁厚減薄率；對破裂后成幾大塊的承壓設(shè)備，可按原位拼組計算，并紀(jì)錄飛出距離、重量。承壓設(shè)備內(nèi)外表面情況的檢查：金屬光澤、顏色、光潔程度、有無嚴(yán)重腐蝕、有無燃燒過的痕跡等2023/6/549安全裝置的完好情況⑴壓力表進氣口是否堵塞，爆破前是否失靈。⑵安全閥進氣口是否堵塞，閥瓣與閥座間是否因粘結(jié)、彈簧銹蝕、卡住或過分?jǐn)Q緊，重錘被移動等造成失靈的現(xiàn)象，以及安全閥是否有開啟過的痕跡，必要時放到試驗臺上檢查開啟壓力。⑶溫度儀表是否失靈。⑷減壓閥是否失靈。⑸爆破片是否爆破，必要時作爆破壓力測定試驗。2023/6/550現(xiàn)場破壞及人員傷亡情況周圍建筑物的破壞情況：地坪、屋頂、墻壁厚度及破壞狀況，與爆炸中心的距離，門窗破壞情況、與爆破中心的距離，以反證評估承壓設(shè)備爆炸能量。人員傷亡：受傷部位及程度。現(xiàn)場及周邊狀況：有否易燃物燃燒痕跡。2023/6/551事故過程調(diào)查事故過程調(diào)查的內(nèi)容包括以下幾個方面：事故前運行情況事故發(fā)生的經(jīng)過情況2023/6/552事故前運行情況主要是承壓設(shè)備事故前的實際操作溫度、壓力、介質(zhì)性質(zhì)（燃燒、爆炸及爆炸極限、腐蝕性能）等。需要了解事故發(fā)生前是否有異常狀況，如溫度、壓力的波動，是否有超裝（特別是液化氣貯罐）或閥門操作失誤、物料成分反常以及泄漏與明火情況，需要對記錄儀表的正確性做出鑒別，對人工記錄的數(shù)據(jù)的真?zhèn)巫髡J(rèn)真的調(diào)查。事故發(fā)生前后操作人員的操作經(jīng)過作出調(diào)查。2023/6/553事故發(fā)生的經(jīng)過情況例如，何時發(fā)生有異常情況，采取措施情況，向生產(chǎn)指揮負(fù)責(zé)人員匯報及下達(dá)指令的情況，安全裝置動作情況，以及事故發(fā)生時的詳細(xì)情況，例如閃光、響聲、爆炸聲的次數(shù)、著火情況等。承壓設(shè)備的事故往往不是由孤立的某一原因產(chǎn)生的，常常涉及到從原材料、制造、檢驗到使用及歷次維修的情況，因此必須作詳細(xì)的調(diào)查。2023/6/554制造與服役歷史的調(diào)查制造情況包括制造廠、出廠年月、產(chǎn)品合格征書。有時還必須追蹤到原材料的情況，如質(zhì)量保證書或復(fù)驗單、代用情況等。焊接材料及焊接試驗資料、焊接工藝、無損檢測資料、熱處理記錄，以及水壓試驗或其它壓力試驗記錄資料。特別在承壓設(shè)備起爆部位應(yīng)詳細(xì)了解當(dāng)時制造的情況，如該部位鉗邊、角變形、咬邊及其它焊接工藝情況，以及出廠時是否有記錄，是否有該部位的無損檢測記錄資料，是否有射線檢測底片等。2023/6/555服役歷史的調(diào)查包括歷年來所處理過的物料、操作溫度、壓力及其它改變的情況，使用的年數(shù)，實際運行的累計時間，檢驗的歷史及上次檢驗檢修的時間和內(nèi)容，曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)過的問題，處理的措施。特別要注意了解溫度與壓力波動（交變）的范圍和周期，很多承壓設(shè)備的名義操作壓力和溫度與實際操作壓力和溫度有相當(dāng)大的距離，應(yīng)設(shè)法了解那些波動范圍超過20％的周次。對于厚壁承壓設(shè)備特別要注意內(nèi)外壁溫的變化與波動，因為這會造成溫差應(yīng)力的波動。此外還應(yīng)了解物料對材料的腐蝕情況（更要注意是否有應(yīng)力腐蝕成晶間腐蝕傾向等問題）。2023/6/556超壓泄放裝置情況包括超壓泄放裝置的型式、規(guī)格、已使用時間、日常維修及校檢情況。對易燃易爆物料更應(yīng)注意對這些情況的調(diào)查。包括操作人員的技術(shù)水平、工作經(jīng)歷、勞動紀(jì)律、本崗位的操作熟練程度及事故緊急處理等情況，還應(yīng)了解過去操作人員變動情況。2023/6/5578.3.2技術(shù)檢驗與鑒定對情況比較復(fù)雜的承壓設(shè)備事故，只依靠一般的現(xiàn)場調(diào)查還不能確定事故性質(zhì)，難以做出肯定的分析結(jié)論，往往有必要進行進一步的技術(shù)檢驗、計算、試驗，才能查明確切的原因。技術(shù)檢驗與鑒定主要包括如下內(nèi)容。2023/6/558材質(zhì)分析承壓設(shè)備的破裂與制造所用的材料有直接關(guān)系，從破裂后的設(shè)備本體上取樣檢驗，可以查明材料的成分和性能是否符合設(shè)計要求或該設(shè)備實際使用工況的要求，以及設(shè)備材料在使用過程中，其化學(xué)成分、性能和金相組織是否發(fā)生變化。檢驗內(nèi)容主要包括：化學(xué)成分分析、力學(xué)性能測試、金相檢查、工藝性能試驗?；瘜W(xué)成分分析重點化驗對設(shè)備性能有影響的元素成分，對材質(zhì)可能發(fā)生脫碳現(xiàn)象的設(shè)備，應(yīng)化驗其表面層含碳量和內(nèi)層材質(zhì)含碳量，并進行對比。分析介質(zhì)對材質(zhì)的影響，借以鑒別是否錯用鋼種或材質(zhì)發(fā)生變化。2023/6/559力學(xué)性能測試測定鋼材強度、塑性、硬度等以判斷材質(zhì)組織變化情況或是否錯用鋼材。測定鋼材的韌性指標(biāo)，以鑒定是否可能脆性斷裂。金相檢查觀察斷口及其它部位金屬相的組成，注意是否有脫碳現(xiàn)象，分析裂紋性質(zhì)，為鑒別事故性質(zhì)提供依據(jù)。工藝性能試驗主要是焊接性能試驗、耐腐蝕性能試驗。試驗時應(yīng)取與破裂設(shè)備相同的材料和焊條、焊接工藝，觀察試樣是否有與破裂設(shè)備類同的缺陷。材質(zhì)分析——續(xù)2023/6/560斷口分析斷口是設(shè)備破裂時形成的斷裂表面及其外觀形貌，它能提供有關(guān)斷裂過程的許多信息。因此，斷口分析是研究承壓設(shè)備破壞現(xiàn)象微觀機理的一種重要手段，可以為斷裂原因的分析提供重要依據(jù)。斷口分析進程分為三個步驟：斷口的保護和清理，即事故發(fā)生后盡快觀察全部斷口并把主要特征記錄下來，并將斷口清洗干凈、吹干、保存好；斷口宏觀分析，即用肉眼或放大鏡對斷口進行觀察來判斷設(shè)備的斷裂形式；斷口微觀分析，即借助電子顯微鏡對斷口的微觀形態(tài)進行分析，以彌補宏觀檢驗的不足，即通過微觀分析確定裂紋的擴展、斷口析出相和腐蝕產(chǎn)物的屬性。斷口試樣應(yīng)保留至事故無爭議并處理完畢。2023/6/561分析計算如強度計算（爆破前的壁厚）、爆炸能量計算、液化氣體過量充裝可能量計算等。2023/6/562無損檢測重點是檢查設(shè)備投入使用后新產(chǎn)生的缺陷和投用后發(fā)展了的制造原始缺陷，包括表面裂紋分布情況和焊縫內(nèi)部缺陷情況。2023/6/563安全附件檢驗與鑒定對事故發(fā)生后保留下來的安全附件如壓力表、液位計、溫度計、安全閥、爆破片等進行技術(shù)檢驗，鑒定其技術(shù)狀況。2023/6/5648.3.3綜合分析事故綜合分析的目的是最終對事故的過程、性質(zhì)破斷形式及性態(tài)和事故的原因做出科學(xué)的結(jié)論。綜合分析的基礎(chǔ)和依據(jù)是事故調(diào)查及技術(shù)鑒定。由于事故的原因復(fù)雜，必須將調(diào)查及技術(shù)鑒定的資料仔細(xì)研究分析，去偽存真，防止片面，才能使結(jié)論科學(xué)可靠。2023/6/565破壞或爆炸事故性質(zhì)的判斷破壞程度按嚴(yán)重程度分為四個等級。⑴鼓脹：指肉眼可見的承壓設(shè)備局部或整體的過渡變形，造成后果不太嚴(yán)重。⑵泄漏：介質(zhì)從已穿過的缺陷中涌出甚至噴出，有可能引起爆炸。⑶爆裂：局部存在嚴(yán)重缺陷，在不太高的壓力下裂開很大的縫隙，破裂時有響聲，可能引起燃燒爆炸。⑷爆炸：承壓設(shè)備不但裂開大口，而且伴有巨大響聲、變形、撕裂甚至有碎片或整臺承壓設(shè)備飛出。它會引起嚴(yán)重后果，設(shè)備、建筑物破壞及人身傷亡、火災(zāi)等。2023/6/566爆炸事故性質(zhì)的判斷爆裂與爆炸的承壓設(shè)備按破裂的性質(zhì)可分為如下四種。⑴正常壓力下爆炸指在工作壓力或壓力試驗壓力下的爆裂或爆炸?？梢允且蚋g減薄或設(shè)計壁厚過薄而造成的，雖未超壓但屬超過屈服應(yīng)力的高應(yīng)力爆炸；也可以是因為缺陷，特別是裂紋性缺陷、疲勞裂紋或應(yīng)力腐蝕等因素引起的低應(yīng)力爆炸，這常稱為低應(yīng)力脆性破壞。前者有明顯的塑性變形，而后者輕微。鑒別這類破壞的主要依據(jù)是設(shè)備是否超壓。還需要調(diào)查操作記錄，特別是自動記錄數(shù)據(jù)，檢查安全閥爆破片是否正常，是否開啟、破壞、泄放過，必要時可卸下安全閥做開啟試驗。還應(yīng)檢查壓力表有無異常。此外還應(yīng)檢查斷口上顯示的缺陷情況。2023/6/567爆炸事故性質(zhì)的判斷——續(xù)⑵超壓爆炸一般爆炸壓力在水壓試驗以上壓力下爆裂或爆炸均可稱為超壓爆炸。這類破壞一般是由于操作失誤、高溫高壓液體瞬間較大量泄漏或泄放造成平衡狀態(tài)破壞、液化氣儲罐超裝引起壓力明顯升高所致。此外，若有原始缺陷（如裂紋）而又不是大嚴(yán)重時，在正常壓力下不會引起擴展，但如果遇到超壓時，就可能在不太高的壓力下發(fā)生爆裂或爆炸事故。如果承壓設(shè)備沒有缺陷，材料韌性良好，則可能在超過工作壓力3倍以上時才破壞，并且表觀出韌性破壞形態(tài)及各項特征。如果有缺陷存在，或者材料韌性也不太好，或可能在超壓程度不太高時發(fā)生破壞，此時韌性破壞的形態(tài)可能不太明顯，甚至表現(xiàn)為脆斷的形態(tài)。所以超壓破壞并不意味著一定是韌性破壞或脆性破壞。2023/6/568爆炸事故性質(zhì)的判斷——續(xù)鑒別這類爆炸的依據(jù)仍然是壓力。需以各種途徑來查證爆炸時的壓力。正常壓力下或超壓下的破壞一般指物理原因所致，屬物理爆炸。可以是液體爆炸，也可以是氣體爆炸。壓力升高過度緩慢，而不是像化學(xué)爆炸那樣在爆炸前壓力急速增高。這類事故通?？赏ㄟ^定期測厚及無損檢測，并嚴(yán)格按規(guī)程精心操作加以避免。2023/6/569爆炸事故性質(zhì)的判斷——續(xù)⑶化學(xué)爆炸承壓設(shè)備內(nèi)介質(zhì)由于發(fā)生不正常的化學(xué)反應(yīng)，例如反應(yīng)速度失控或者混合可燃?xì)怏w并達(dá)到爆炸極限而發(fā)生劇烈反應(yīng)，壓力急劇升高，導(dǎo)致承壓設(shè)備爆炸。明火與靜電會誘導(dǎo)混合氣體爆炸，但有時沒有明火與靜電也會發(fā)生混合氣體的自燃爆炸。爆炸前由于壓力急劇升高，積聚巨大能量，超過按壁厚計算的爆破壓力便爆炸，一瞬間釋放了能量，因此化學(xué)爆炸也是一種超壓爆炸，但不是物理爆炸?；瘜W(xué)爆炸往往易引起粉碎性破壞，也有伴隨巨大塑性變形的。安全附件即使開啟也來不及泄壓。壓力表指針常撞彎并回不到零位。按承壓設(shè)備爆破壓力計算出的爆炸能量將小于現(xiàn)場破壞所需的總能量，據(jù)此可以推斷是化學(xué)爆炸而不是物理爆炸。2023/6/570爆炸事故性質(zhì)的判斷——續(xù)⑷二次爆炸指承壓設(shè)備在正常壓力下的爆炸后或超壓爆炸后逸出設(shè)備外的氣體與空氣混合達(dá)到爆炸極限后再發(fā)生的爆炸。二次爆炸前一般是設(shè)備先發(fā)生物理爆裂或泄漏，然后在設(shè)備外再發(fā)生第二次化學(xué)爆炸。二次爆炸伴有閃光與第二次響聲，但有的與第一次爆炸幾乎沒有什么時間間隔。現(xiàn)場有燃燒痕跡或殘留物，易引起火災(zāi)、拋出設(shè)備、破壞建筑物和其它設(shè)備。這種爆炸同樣具有上述設(shè)備內(nèi)化學(xué)爆炸的特點。按爆炸時的壓力推算出爆炸能量同樣也小于現(xiàn)場破壞所需的總能量；設(shè)備外的二次爆炸往往不像設(shè)備內(nèi)化學(xué)爆炸那樣容易產(chǎn)生碎片，二次爆炸時很可能由于沖擊波的巨大能量將承壓設(shè)備或附近設(shè)備推倒，而不是以產(chǎn)生碎片為主。但是當(dāng)二次爆炸前的物理爆炸是超壓的氣體爆炸時，如果承壓設(shè)備有較多缺陷和應(yīng)力集中，也可能在二次爆炸前就已經(jīng)產(chǎn)生碎片，然后再發(fā)生二次爆炸。因此也不能籠統(tǒng)地說有碎片的就沒有發(fā)生二次爆炸。2023/6/571爆炸事故性質(zhì)的判斷——續(xù)⑷二次爆炸確定二次爆炸需綜合考慮許多因素，而且要從很多方面考慮，例如當(dāng)設(shè)備內(nèi)不可能混入可燃可爆氣體時，而且設(shè)備內(nèi)即使是有化學(xué)反應(yīng)過程，但又不會產(chǎn)生反應(yīng)速度失控而造成危險時，這種爆炸就很可能是物理爆炸或泄漏后的設(shè)備外二次化學(xué)爆炸。二次爆炸前的物理爆炸也有正常壓力下的和超壓下的爆炸之分，綜合分析時應(yīng)盡量予以鑒別。2023/6/572爆炸事故的預(yù)防⑴防止超溫超壓運行。應(yīng)嚴(yán)格按照生產(chǎn)工藝規(guī)定的工藝參數(shù)和核定的最高工作壓力、最高或低工作溫度范圍運行。如對充裝液化氣體的壓力容器應(yīng)嚴(yán)禁過量充裝；特別是對操作化學(xué)反應(yīng)的壓力容器，更應(yīng)嚴(yán)格控制反應(yīng)速度。⑵嚴(yán)格遵守勞動紀(jì)律和工藝安全操作規(guī)程，承壓設(shè)備操作人員應(yīng)經(jīng)技術(shù)培訓(xùn)，做到持證上崗獨立操作。⑶認(rèn)真做好承壓設(shè)備的選購、安裝或組焊質(zhì)量驗收工作，防止先天性缺陷產(chǎn)生。⑷加強承壓設(shè)備的維護保養(yǎng)，積極開展定期檢驗工作，及時發(fā)現(xiàn)缺陷，及時處理。⑸確保安全附件齊全、靈敏、可靠，實行定期檢查與校驗。對裝有減壓裝置的，應(yīng)定期檢查減壓裝置是否完好，防止承壓設(shè)備超壓。2023/6/573破裂形式的鑒別承壓設(shè)備破壞型式是指設(shè)備破斷之后的客觀形態(tài)（韌性與脆性）或造成破壞的機理（微孔聚集、解理、疲勞、腐蝕、蠕變等）。將形態(tài)與機理兩個范疇的問題結(jié)合在一起，習(xí)慣上可以分為以下五種基本的承壓設(shè)備破壞型式，即：a、韌性破斷；b、脆性破斷；c、疲勞破斷；d、腐蝕破斷；e、蠕變破斷。這里著重討論各種破斷型式的鑒別要點。要鑒別以上各種承壓設(shè)備的破斷型式，除以操作上的可能性作為根據(jù)之外，更主要的是按照破斷后的承壓設(shè)備形貌、形態(tài)、斷口分析、材料分析和金相分析等各種技術(shù)分析的結(jié)果進行綜合鑒別。2023/6/574韌斷的鑒別首先，承壓設(shè)備發(fā)生韌性破斷有兩種可能：一是由于超壓；二是由于腐蝕減薄，即因內(nèi)壁介質(zhì)腐蝕或外壁大氣腐蝕，以及特殊環(huán)境腐蝕造成的大面積均勻減薄。其次，韌性破斷就其斷裂后的形態(tài)來說，一般都具有較大的肉眼可見的宏觀變形，如整體膨脹明顯，若可以測量的話，其實際的容積殘余變形率必定在10％以上，甚至達(dá)20％左右。其周長的伸長率也會在l0％~20％左右。另外斷口在起爆處必定顯著減薄。斷口分析中必須注意以下的特征：斷口上具有明顯的三個區(qū)域——纖維區(qū)、放射紋人字紋區(qū)、剪切唇區(qū)。順著人字紋放射紋所指的方向必定是纖維斷口，即為起爆口。沒有碎片，或偶爾有碎片。當(dāng)因設(shè)備內(nèi)化學(xué)爆炸致使破斷時，由于能量巨大會造成一些大塊的碎片。按實際壁厚計算出的承壓設(shè)備爆破壓力與實際爆破壓力相接近。2023/6/575脆斷的鑒別所謂脆性破斷是指破裂前變形量很小的破斷，而且因材料脆性或因缺餡兩種原因都會引起承壓設(shè)備的脆性破斷。⑴因材料脆性而引起的脆斷可能由于低溫材料選用不當(dāng)或焊接與熱處理不當(dāng)使材料脆化。破斷后的斷口呈脆性斷口狀態(tài)，即無纖維區(qū)，無剪切唇，甚至出現(xiàn)結(jié)晶狀的斷口，斷口平齊，有金屬閃光，脆斷極易有碎片，而且較為分散、塊小。采用電子顯微鏡分析斷口，基本呈河流狀花樣，說明是解理機制的斷裂，即宏觀與微觀表現(xiàn)一致，均表現(xiàn)出脆斷的特征。2023/6/576脆斷的鑒別——續(xù)⑵因缺陷引起的低應(yīng)力脆性斷裂所用材料一般韌性較好，只是由于存在較嚴(yán)重的原始缺陷，如原材料夾渣、分層、折疊、疏松；而更多的情況是因為焊縫區(qū)存在嚴(yán)重的未焊透、夾渣、密集氣孔，特別是存在包括制造時漏檢和使用中產(chǎn)生的裂紋，都將導(dǎo)致發(fā)生低應(yīng)力脆斷。這種脆斷的特點是：斷裂時的壓力不高，常在水壓試驗時就破裂，也可能在接近正常工作壓力下破斷，屬于未達(dá)到工作壓力的破壞，因此從這個角度常稱為“低應(yīng)力脆斷”；斷裂時設(shè)備沒膨脹，即沒有明顯的塑性變形，因此從斷裂的形態(tài)來說是屬于脆斷的，但斷口卻與韌性的斷口有相似之處，也有不同之處。即斷口上仍有纖維區(qū)（緊挨著缺陷的邊緣）、放射紋及人字紋區(qū)、剪切紋區(qū)。與一般的韌性斷裂斷口不同之處在于，除上述三個區(qū)域以外還有缺陷暴露出來，可能有氣孔、夾渣、裂紋或氫白點等，也可能是分層或冶金上的缺陷（脆性相、夾雜物）；缺陷越嚴(yán)重，則纖維區(qū)越小，而且放射紋和人字紋要比脆性較大的材料顯得粗大；設(shè)備破斷時一般是爆裂而不是爆炸，爆裂時也有響聲，爆裂時裂開一條長縫；氣體爆炸時有可能形成碎塊。2023/6/577脆斷的鑒別——續(xù)值得再次一提的是，這種因缺陷引起的低應(yīng)力脆斷之所以仍稱為脆性斷裂，不是因為材料的脆性，面是因為脆斷本身的含義是從斷裂“形態(tài)”的定義來確定的。斷裂的形態(tài)是指斷口完全分離斷開之前的變形量的大小。這個變形量又是指宏觀變形量，即可宏觀測量或可見的變形量，而不是指金屬微現(xiàn)變形過程中的變形量（如位錯與滑移之類的）。因缺陷導(dǎo)致破斷的承壓設(shè)備，其宏觀變形很小，與韌斷承壓設(shè)備有很大差別，即使材料本身韌性良好，仍應(yīng)將其劃入脆斷的范疇。2023/6/578疲勞破斷的鑒別疲勞破斷的鑒別主要從兩個方面進行，一是斷口，二是操作條件。承壓設(shè)備疲勞破斷的斷口一般可分為兩大區(qū)域，即裂紋的疲勞成核及疲勞擴展區(qū)，這個區(qū)域總體上較光滑平整，但有明顯可見的貝殼狀花紋；另一個區(qū)域稱為失穩(wěn)擴展區(qū)，即當(dāng)疲勞裂紋擴展到臨界尺寸時而發(fā)生失穩(wěn)斷裂的快速撕裂區(qū)，一般來說，這個失穩(wěn)擴展區(qū)與韌性破斷及與缺陷引起的脆斷的斷裂高速發(fā)展區(qū)具有相同的宏觀形貌，即有放射紋和人字紋，邊緣也有剪切唇，有時也有很小的纖維區(qū)（緊貼著疲勞裂紋邊緣）。疲勞破斷一般有兩種形式，一種是低應(yīng)力下爆裂，爆裂時變形小，但無碎片。如果不發(fā)生二次爆炸或燃燒火災(zāi)，一般后果不太嚴(yán)重，這要視物料性質(zhì)而定。疲勞破斷的另一形式是泄漏失效，即當(dāng)疲勞裂紋擴展到穿透壁厚，或近于穿透最后被剪切開時引起的泄漏，沒有發(fā)展到臨界的失穩(wěn)斷裂狀態(tài)，就是前面曾提及的“未爆先漏”（leakbeforebreak）。這就不再會產(chǎn)生撕裂區(qū)。斷口上疲勞擴展斷裂的部分，在電子顯微鏡觀察中呈海灘狀花樣，這也是鑒別疲勞破斷事故的重要依據(jù)。2023/6/579疲勞破斷的鑒別——續(xù)從操作條件來分析，疲勞破斷的承壓設(shè)備也必須具有交變載荷這個條件。包括壓力的波動、開工停工、加壓卸壓；還包括熱疲勞情況，即加熱與冷卻這種溫度交變引起的熱應(yīng)力交變；也可能由于振動或承壓設(shè)備接管引起的附加載荷的交變而形成交變載荷。只有在交變載荷作用下，才會引起疲勞裂紋和促使裂紋發(fā)生疲勞擴展。承壓設(shè)備發(fā)生疲勞斷裂的部位一般有兩類：一類是有應(yīng)力集中的部位，例如接管根部最易在交變載荷下形成疲勞裂紋而破斷；另一類是有原始缺陷的部位，特別是在較大焊接裂紋的地方，更容易在交變載荷作用下引起疲勞破斷。當(dāng)然既在應(yīng)力集中部位，又有缺陷，就更容易形成疲勞裂紋并快速疲勞擴展。由于疲勞而破斷的承壓設(shè)備，一般無明顯的塑性變形，雖然裂紋的疲勞擴展過程是依靠晶粒內(nèi)的交變滑移來完成的，然而從宏觀變形量這個區(qū)分脆斷與韌斷的“形態(tài)”來衡量，疲勞破斷的承壓設(shè)備宏觀變形量極小，仍應(yīng)劃為脆性的斷裂性態(tài)。2023/6/580腐蝕破斷的鑒別腐蝕破斷的承壓設(shè)備可通過介質(zhì)條件和斷口分析兩個方面來鑒別。腐蝕破斷只能發(fā)生在那些工作介質(zhì)可能對設(shè)備壁產(chǎn)生晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕的承壓設(shè)備上，并且與均勻腐蝕引起設(shè)備壁減薄而破壞的破斷事故有明顯區(qū)別。這種腐蝕破斷有時也可以通過直觀檢查來發(fā)現(xiàn)，例如嚴(yán)重的晶間腐蝕會使金屬材料失去原有的金屬光澤或者仍有光澤，但失去清脆的敲擊音響，變得悶啞。又如高溫氫對碳鋼的嚴(yán)重腐蝕會在表面形成微細(xì)的裂紋和鼓包等。但對這種腐蝕的檢查主要還是通過金相及電鏡檢查和對腐蝕產(chǎn)物的分析來鑒別。2023/6/581腐蝕破斷的鑒別——續(xù)另一方面，斷口的宏觀與顯微分析也是重要的鑒別手段。由晶間腐蝕與沿晶型應(yīng)力腐蝕引起的破斷，其主斷口都是粗粒狀的，斷口表面都無光澤，而且還會被腐蝕物覆蓋，嚴(yán)重的晶間腐蝕有可能是粉碎性的破斷，但當(dāng)腐蝕深度不太深時，也有可能因剩余強度不足而引起在正常壓力下的韌性破壞，但斷口會發(fā)現(xiàn)有一定深度的晶間腐蝕層，應(yīng)力腐蝕破斷則主要是應(yīng)力腐蝕裂紋發(fā)展而引起破斷的，無明顯變形，呈現(xiàn)脆性斷裂的性態(tài)，屬低應(yīng)力脆斷。通過金相顯微或電鏡顯微分析，可觀察到斷口沿晶斷裂的特點或穿晶腐蝕的特點。2023/6/582蠕變破斷的鑒別只有高溫條件下工作的承壓設(shè)備才會發(fā)生蠕變破斷，一般都已發(fā)生較顯著的蠕變變形積累，可能直徑明顯增大。通過金相檢查可以發(fā)現(xiàn)組織狀態(tài)有顯著變化。蠕變斷裂的斷口比較平齊，而且與主應(yīng)力相垂直，呈現(xiàn)脆斷狀態(tài)，斷口呈顆粒狀，而且表面常被氧化層覆蓋，邊緣沒有剪切唇，在電鏡中觀察斷口時可以見到沿晶斷裂的特征。2023/6/583事故原因的確定通過以上所述的調(diào)查、技術(shù)檢驗與鑒定以及綜合分析，就比較容易分析事故的原因了。事故原因一般可以分為四類：設(shè)計制造方面；運行管理方面；安全附件方面；安裝檢修方面。2023/6/584設(shè)計制造方面的原因由設(shè)計方面原因造成的破斷事故大體有以下幾種。由于設(shè)計選材不當(dāng)造成的，如低溫條件下選材不當(dāng)、腐蝕條件下選材不當(dāng)，以至引起在正常工作溫度下破斷，或在應(yīng)有壽命期內(nèi)破斷。由于焊接接頭設(shè)計不當(dāng)造成的，如承壓設(shè)備的承壓元件錯誤地采用單面焊，或有些部件采用填角焊的。也有由于結(jié)構(gòu)設(shè)計不當(dāng)致使局部應(yīng)力集中過大造成破裂的，特別是在有交變載荷需要考慮疲勞破壞的情況下，接管補強設(shè)計不妥當(dāng)導(dǎo)致應(yīng)力集中過大，或者應(yīng)作疲勞分析設(shè)計而未作考慮的。這些屬于設(shè)計不當(dāng)。由制造方面原因造成承壓設(shè)備破斷的比較多見，包括：制造時所用材料未達(dá)到設(shè)計要求，或未按規(guī)定對材料進行復(fù)驗（這一點目前尚處于爭執(zhí)期，越來越多的專家認(rèn)為材料的質(zhì)量應(yīng)當(dāng)由提供商或鋼廠負(fù)責(zé)），或采用了不符合要求的代用材料，致使承壓設(shè)備的材料存在嚴(yán)重缺陷，包括宏觀缺陷及金相缺陷。制造中焊接工藝不當(dāng)，如焊條、焊絲選用不當(dāng)，焊條焊劑未按要求烘干與保存，焊接加熱、冷卻、保溫不當(dāng)造成焊接裂紋，或焊接規(guī)范不當(dāng)造成晶粒粗大、或殘余應(yīng)力過大導(dǎo)致開裂。2023/6/585設(shè)計制造方面的原因焊接中嚴(yán)重咬邊、錯邊、未焊透造成局部應(yīng)力集中，也可能造成焊縫嚴(yán)重夾渣或存在密集氣孔。制造中某些工藝過程不當(dāng)，例如組裝時組對不好而強行裝配造成裝配應(yīng)力過大，低溫設(shè)備未嚴(yán)格對焊縫磨光或未對引弧坑磨光。按疲勞設(shè)計的承壓設(shè)備制造時未對小圓角進行嚴(yán)格控制，或?qū)δ承┻^渡焊縫未磨平磨光，易形成應(yīng)力集中并引發(fā)裂紋。不銹鋼承壓設(shè)備制造不當(dāng)造成晶間腐蝕或應(yīng)力腐蝕。制造中熱處理工藝不當(dāng)，例如厚壁設(shè)備焊接殘余應(yīng)力消除不善的，或者大型設(shè)備熱處理時加熱不均使熱處理效果不好的。無損檢測漏檢，或者未按設(shè)計要求進行無損檢測，或未予返修或返修不善，造成承壓設(shè)備帶缺陷出廠投入運行。壓力試驗時破裂的原因除缺陷之外，還可能由于壓力試驗溫度低于韌脆轉(zhuǎn)變溫度，或直立壓力容器臥放試驗時支承不善造成彎曲應(yīng)力過大等等。這些情況造成承壓設(shè)備破斷的都屬于制造方面的原因。2023/6/586運行管理方面的原因包括因超壓、液化氣超裝、遮陽裝置破壞、保溫保冷材料破損等原因，造成儲罐或容器升溫超壓而引起事故。或者閥門操作失誤，流量、溫度失控導(dǎo)致壓力升高造成事故。還可能因操作不當(dāng)使物料成分不純，混入含爆炸性的混合物質(zhì)而造成爆炸事故。含硫的介質(zhì)未經(jīng)嚴(yán)格脫硫而造成嚴(yán)重腐蝕，或冷卻水含氯量超過標(biāo)使不銹鋼遭受應(yīng)力腐蝕等等。這些都是運行管理不當(dāng)，最終產(chǎn)生承壓設(shè)備事故。2023/6/587安全附件方面的原因鍋爐，盛裝易燃介質(zhì)的容器，有化學(xué)反應(yīng)過程而且容易因反應(yīng)速度失控會釀成爆炸的容器，以及盛裝液化氣的大中型容器，一般都裝設(shè)安全閥與爆破片。如果由于未設(shè)置這些安全附件，或設(shè)計的排放能力過小，或年久失修，嚴(yán)重腐蝕，致使安全附件失靈，或可能因爆破片材料使用狀態(tài)不對或選材錯誤，爆破片精度太差，無法按設(shè)定壓力爆破。若由以上原因造成承壓設(shè)備超壓而安全附件也不能開啟或爆破排放，以致發(fā)生破壞事故的，都屬于這一類原因。當(dāng)確定這一類原因時，均應(yīng)對安全附件作技術(shù)檢驗與鑒定，然后才能作出結(jié)論。2023/6/588安裝檢修方面的原因承壓設(shè)備安裝、技術(shù)革新中的改造或檢修等過程中最易發(fā)生的問題是，現(xiàn)場焊接條件差，包括預(yù)熱及保溫條件差，或焊接位置差，另外檢驗困難，或者焊條保管不善，會造成焊縫有嚴(yán)重氣孔、夾渣、未焊透、未熔合，甚至裂紋（特別是低合金鋼及大厚度焊接件）。現(xiàn)場檢修時還容易發(fā)生不適當(dāng)?shù)夭捎么貌牧系那闆r，現(xiàn)場施工的焊接坡口也不易達(dá)到要求，現(xiàn)場組對時錯邊、角變形容易超標(biāo)，這些都可能引起焊接缺陷或局部應(yīng)力集中，都有可能導(dǎo)致破壞事故。在綜合分析之后，應(yīng)明確指出事故原因是上述四類中的哪一類。2023/6/5898.4承壓設(shè)備事故處理8.4.1定義承壓設(shè)備事故是在設(shè)計、制造、安裝、使用、修理、改造等過程中因某些原因?qū)е碌脑O(shè)備損壞，用表示其發(fā)生的頻率。8.4.2事故分類《鍋爐壓力容器事故報告辦法》中的分類《鍋爐壓力容器壓力管道特種設(shè)備事故處理規(guī)定》中的分類2023/6/590《鍋爐壓力容器事故報告辦法》中的分類原國家勞動總局1981年頒布的《鍋爐壓力容器事故報告辦法》中，根據(jù)鍋爐或壓力容器的損壞程度，分為爆炸事故、重大事故和一般事故。⑴爆炸事故。鍋爐或壓力容器在使用中或試壓時發(fā)生破裂，使壓力瞬時降至等于外界大氣壓力的事故。這種事故是壓力容器事故中最嚴(yán)重的，因為爆炸的一瞬間，具有一定壓力和溫度的介質(zhì)幾乎全部沖出器外，能夠使設(shè)備騰空而起，飛出幾十米甚至數(shù)百米之遠(yuǎn)。同時，沖擊波的巨大能量，能夠摧毀和震壞建筑物，造成嚴(yán)重的破壞和傷亡。⑵重大事故。鍋爐或壓力容器由于受壓部件嚴(yán)重?fù)p壞（如：變形、滲漏）、附件損壞或爐膛爆炸等，被迫停止運行，必須進行修理的事故。⑶一般事故：損壞程度不嚴(yán)重，不需要停止運行進行修理的事故。2023/6/591《鍋爐壓力容器壓力管道特種設(shè)備事故處理規(guī)定》中的分類依據(jù)國家質(zhì)檢總局2001年11月頒布的《鍋爐壓力容器壓力管道特種設(shè)備事故處理規(guī)定》，將鍋爐壓力容器和壓力管道及特種設(shè)備事故分類方法改成了五個不同級別。發(fā)生事故的主要破壞形態(tài)和危害是爆炸，爆炸產(chǎn)生的沖擊波對人員和財產(chǎn)造成破壞。因此多年來鍋爐壓力容器的事故是按“爆炸事故”、“損壞事故”分類的。這次修訂時，因適用范圍擴大到特種設(shè)備，而特種設(shè)備的事故現(xiàn)象不是發(fā)生爆炸；同時，多數(shù)意見認(rèn)為事故分類還應(yīng)考慮事故造成的破壞程度，其中包括人員傷亡和經(jīng)濟損失。因此，修訂時事故的分類改為綜合考慮人員傷亡、經(jīng)濟損失和破壞形態(tài)等因素。現(xiàn)在的分類方法是將事故分為如下五類。2023/6/592《鍋爐壓力容器壓力管道特種設(shè)備事故處理規(guī)定》中的分類——續(xù)特別重大事故，是指造成死亡人數(shù)大于等于30人，或者受傷（包括急性中毒，下同）人數(shù)大于等于100人，或者直接經(jīng)濟損失大于等于1000萬元的設(shè)備事故。特大事故，是指造成死亡10-29人，或者受傷50-99人，或者直接經(jīng)濟損失等于500萬元至1000萬元以下的設(shè)備事故。重大事故，是指造成死亡3-9人，或者受傷20-49人，或者直接經(jīng)濟損失等于100萬元至500萬元以下的設(shè)備事故。嚴(yán)重事故，是指造成死亡1-2人，或者受傷19人及以下，或者直接經(jīng)濟損失等于50萬元至100萬元以下，以及無人員傷亡的設(shè)備爆炸事故。一般事故，是指無人員傷亡，設(shè)備損壞不能正常運行，且直接經(jīng)濟損失少于50萬元的設(shè)備事故。2023/6/5938.4.3承壓設(shè)備事故處理的基本原則承壓設(shè)備發(fā)生事故后，事故發(fā)生單位或者業(yè)主，除按規(guī)定報告外，必須嚴(yán)格保護事故現(xiàn)場，妥善保存現(xiàn)場相關(guān)物件及重要痕跡等各種物證，并采取措施搶救人員和防止事故擴大。為防止事故擴大、搶救人員或者疏通通道等，需要移動現(xiàn)場物件、設(shè)施時，必須做出標(biāo)志，繪制現(xiàn)場簡圖并寫出書面記錄，見證人員應(yīng)簽字，必要時應(yīng)當(dāng)對事故現(xiàn)場和傷亡情況錄相或者拍照。2023/6/5948.4.4事故報告發(fā)生特別重大事故、特大事故、重大事故和嚴(yán)重事故后，事故發(fā)生單位或者業(yè)主必須立即報告主管部門和當(dāng)?shù)刭|(zhì)量技術(shù)監(jiān)督行政部門。當(dāng)?shù)刭|(zhì)量技術(shù)監(jiān)督行政部門在接到事故報告后應(yīng)當(dāng)立即逐級上報，直至國家質(zhì)檢總局。發(fā)生特別重大事故或者特大事故后，事故發(fā)生單位或者業(yè)主還應(yīng)當(dāng)直接報告國家質(zhì)檢總局。發(fā)生一般事故后，事故發(fā)生單位或者業(yè)主應(yīng)當(dāng)立即向設(shè)備使用注冊登記機構(gòu)報告。移動式壓力容器、特種設(shè)備異地發(fā)生事故后，業(yè)主或者聘用人員應(yīng)當(dāng)立即報告當(dāng)?shù)刭|(zhì)量技術(shù)監(jiān)督行政部門，并同時報告設(shè)備使用注冊登記的質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督行政部門。當(dāng)?shù)刭|(zhì)量技術(shù)監(jiān)督行政部門在接到事故報告后應(yīng)當(dāng)立即逐級上報。2023/6/5958.4.4事故報告事故報告應(yīng)當(dāng)包括：⑴事故發(fā)生單位或者業(yè)主名稱、聯(lián)系人、聯(lián)系電話；⑵事故發(fā)生地點；⑶事故發(fā)生時間（年、月、日、時、分）；⑷事故設(shè)備名稱；⑸事故類別；⑹人員傷亡、經(jīng)濟損失以及事故概況。省級監(jiān)管部門應(yīng)當(dāng)于每季度首月15日前將所轄區(qū)上季度事故匯總表報國家質(zhì)檢總局，每年1月15日之前將所轄區(qū)上年度事故匯總表報國家質(zhì)檢總局。各級監(jiān)管部門設(shè)立事故舉報電話并向社會公布，及時受理有關(guān)事故的情況、意見和建議。2023/6/5968.4.5事故現(xiàn)場緊急處理承壓設(shè)備發(fā)生事故后應(yīng)當(dāng)采用一系列緊急措施，包括：⑴立即進行滅火及搶救傷員。承壓設(shè)備發(fā)生破壞性事故時，應(yīng)立即滅火和搶救傷員。⑵馬上采取減輕事故后果的措施。承壓設(shè)備一旦發(fā)生事故，操作人員要冷靜沉著、準(zhǔn)確判斷、分析事故的原因，及時處理。采取各種措施防止事故蔓延擴大。如果鄰近還有正在運行的承壓設(shè)備，應(yīng)防止引起連續(xù)爆炸事故。具體有：①切斷電源。電源與明火往往在承壓設(shè)備破裂后引起災(zāi)難性后果，有時甚至是引起二次爆炸的重要原因。為了防止更嚴(yán)重的后果，應(yīng)使電源切斷。如果由于切斷電源時爆出的電火花，會引起彌散于空間的構(gòu)料造成燃燒爆炸的，就要特別小心，應(yīng)設(shè)法安全地切斷電源。2023/6/5978.4.5事故現(xiàn)場緊急處理——續(xù)②妥善處理物料。發(fā)生事故的容器與管道應(yīng)將物料及時排空，并放到安全的貯罐內(nèi)或事故槽罐內(nèi)，切不可胡亂地排放到下水道或陰溝中，以防造成二次爆炸或人身傷害等。對已破壞的容器，應(yīng)及時關(guān)閉進料閥和物料進口閥，以免事故進一步擴大。⑶按規(guī)定及時向有關(guān)人員和上級部門報告事故的情況。操作人員一時查不清事故原因時，應(yīng)迅速報告上級，不得盲目處理，在事故未妥善處理之前，操作人員和管理人員不得擅離崗位。⑷保護現(xiàn)場。事故現(xiàn)場是查清事故的主要依據(jù)。事故發(fā)生后，除采取防止事故擴大的措施及由于需要必須及時清理外，不得變動現(xiàn)場。保護現(xiàn)場應(yīng)包括飛散出去的零部件及各種附件。這些零部件飛出太遠(yuǎn)，無法監(jiān)護而容易丟失，應(yīng)當(dāng)拾回來保管好、并在散落處做必要的標(biāo)記，以便對事故進行調(diào)查分析。2023/6/5988.4.5事故現(xiàn)場緊急處理——續(xù)現(xiàn)場緊急處理后，必須嚴(yán)格保護現(xiàn)場，并詳細(xì)記錄，以便進一步做調(diào)查分析，防止破壞現(xiàn)場，以避免得出錯誤結(jié)論。在收集到爆炸碎片之后，連同設(shè)備原物一起，應(yīng)做如下記錄與處理：①攝影與攝像，用以記錄現(xiàn)場的情況。②斷口保護，發(fā)生事故時破壞的斷口最真實地記錄了破裂時的實際情況，斷口可提供事故原因許多證據(jù)，如宏觀的斷口人字形可以指示出起爆點在何處，起爆點是否有原始缺陷，也可以指示材料的韌性等重要情況。為防止斷口銹蝕必須及時保護，斷口一般先用無水酒精、丙酮、苯等非水清洗，洗時不能用鋼或銅絲刷或纖維物，可以用毛刷以防止損壞斷口的微觀形貌。當(dāng)清洗后應(yīng)迅速涂上防銹油（可用輕質(zhì)油品或溶劑清除的防銹油）或移至室內(nèi)干燥或用塑料薄膜及防雨布覆蓋保護好斷口。2023/6/5998.4.5事故現(xiàn)場緊急處理——續(xù)③收集并保護承壓設(shè)備的各種操作記錄。各種操作記錄是綜合分析極為重要的依據(jù)，也是分析事故的最重要的原始資料。④事故現(xiàn)場調(diào)查?，F(xiàn)場調(diào)查一般包括如下幾個方面a承壓設(shè)備破壞情況的檢查和測量。破壞情況的檢查和測量主要是對承壓設(shè)備的破壞形式（主要是膨脹、泄漏、裂口或產(chǎn)生大量的碎片）以及有關(guān)的破壞后測量及斷口檢查。b安全泄放裝置情況的調(diào)查。它可以證明承壓設(shè)備的破裂是否因壓力引起，或是由于壓力表引起的操作錯誤所致。2023/6/51008.4.5事故現(xiàn)場緊急處理——續(xù)c破壞情況與人員傷亡情況的調(diào)查。d事故過程調(diào)查。包括：事故前承壓設(shè)備的運行情況；事故發(fā)生的經(jīng)過情況（如閃光，響聲等）。e制造與服役歷史的調(diào)查。承壓設(shè)備的事故往往不是由孤立的某一原因產(chǎn)生的，常常涉及到原材料、制造、檢驗、使用及歷史維修情況，因此對此也應(yīng)做詳細(xì)調(diào)查。它包括：承壓設(shè)備制造情況、服役歷史的調(diào)查；超壓泄放裝置情況，操作人員情況。2023/6/51018.4.6事故調(diào)查事故調(diào)查工作必須堅持實事求是，尊重科學(xué)的原則。特別重大事故按照國務(wù)院的有關(guān)規(guī)定由國務(wù)院或者國務(wù)院授權(quán)的部門組織成立特別重大事故調(diào)查組，國家質(zhì)檢總局參加。特大事故由國家質(zhì)檢總局會同事故發(fā)生地省級人民政府及有關(guān)部門組織成立特大事故調(diào)查組，省級質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督行政部門參加。重大事故由省級質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督行政部門會同事故發(fā)生地市（地、州）人民政府及有關(guān)部門組織成立重大事故調(diào)查組，市（地、州）質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督行政部門參加。2023/6/51028.4.6事故調(diào)查——續(xù)嚴(yán)重事故由市（地、州）質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督行政部門會同事故發(fā)生地縣（市、區(qū)）人民政府及有關(guān)部門組織成立事故調(diào)查組，縣（市、區(qū)）質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督行政部門參加。一般事故由事故發(fā)生單位組織成立事故調(diào)查組。上一級質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督行政部門認(rèn)為有必要的，可以會同有關(guān)部門直接組織成立事故調(diào)查組。移動式壓力容器、特種設(shè)備異地發(fā)生的事故，由事故發(fā)生地有關(guān)部門按照上述原則組織成立事故調(diào)查組，并通知辦理使用注冊登記的質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督行政部門參加。辦理使用注冊登記的質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督行政部門應(yīng)當(dāng)協(xié)助調(diào)取設(shè)備檔案等資料，配合做好事故調(diào)查工作。事故調(diào)查組有權(quán)向事故發(fā)生單位、有關(guān)部門及有關(guān)人員了解事故的有關(guān)情況、查閱有關(guān)資料并收集有關(guān)證據(jù)。2023/6/51038.4.6事故調(diào)查——續(xù)事故發(fā)生單位及有關(guān)人員，必須實事求是地向事故調(diào)查組提供有關(guān)設(shè)備及事故的情況，如實回答事故調(diào)查組的詢問，并以提供情況的真實性負(fù)責(zé)。事故調(diào)查過程中，事故調(diào)查組可以根據(jù)需要委托有能力的單位，進行技術(shù)檢驗或者技術(shù)鑒定。接受委托的單位完成技術(shù)檢驗或者技術(shù)鑒定工作后，應(yīng)當(dāng)出具技術(shù)檢驗或技術(shù)鑒定報告書，并對其負(fù)責(zé)。事故調(diào)查應(yīng)當(dāng)根據(jù)事故發(fā)生和當(dāng)事人的行為，確定當(dāng)事人應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的責(zé)任，并在事故報告書中，提出事故處理意見。當(dāng)事人應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的責(zé)任分為：全部責(zé)任、主要責(zé)任、同等責(zé)任、次要責(zé)任。當(dāng)事人故意破壞、偽造事故現(xiàn)場、毀滅證據(jù)、未及時報告事故等致使事故責(zé)任無法認(rèn)定的，