壓力容器與安全工程(4)

1、2022-7-51上節(jié)課內(nèi)容回顧壓力容器使用過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷壓力容器使用過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷n腐蝕n裂紋壓力容器破換形式與預(yù)防壓力容器破換形式與預(yù)防n延性破裂n脆性破裂n疲勞破裂n腐蝕破裂n蠕變破裂大氣腐蝕、氧腐蝕、大氣腐蝕、氧腐蝕、酸堿等腐蝕性介質(zhì)引起的腐蝕、應(yīng)力腐蝕酸堿等腐蝕性介質(zhì)引起的腐蝕、應(yīng)力腐蝕疲勞腐蝕、氫脆和氫腐蝕疲勞腐蝕、氫脆和氫腐蝕2022-7-52延性破裂脆性破裂疲勞破裂腐蝕破裂蠕變破裂原因液化氣體充裝過(guò)量；超溫超壓運(yùn)行；選材不當(dāng)或容器安裝不符合要求；維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)。低溫、材料韌性差；容器本身存在的缺陷，造成局部壓力過(guò)高所致。存在較高的應(yīng)力集中；存在交變載荷。維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)；選材不當(dāng)

2、或未采取有效防腐措施；介質(zhì)中雜質(zhì)的影響。長(zhǎng)期高溫下運(yùn)行，緩慢產(chǎn)生塑性變形；局部過(guò)熱；特點(diǎn)有明顯的伸長(zhǎng)變形；斷口成暗灰色纖維狀；一般不是碎裂；容器實(shí)際爆破壓力接近計(jì)算爆破壓力。無(wú)明顯的伸長(zhǎng)變形；裂口齊平，斷口呈金屬光澤的結(jié)晶狀；破裂成碎塊；事故發(fā)生是溫度較低。器壁上沒(méi)有明顯的塑性變形；氫鼓包、氫脆、脫碳、氫腐蝕有明顯的塑性變形，其變形量大小決定與材料的塑性。破壞時(shí)的應(yīng)力值低于材料在使用溫度下的強(qiáng)度極限。防范足夠的強(qiáng)度和厚度；按規(guī)定工藝參數(shù)工作，附件齊全；禁止超溫、超壓、超負(fù)荷運(yùn)行，防止過(guò)量充裝；加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)，防止腐蝕。塑性的材料，減少或消除構(gòu)件的缺陷；避免或防止壓力容器的應(yīng)力集中導(dǎo)致的裂紋；提高

3、焊接質(zhì)量，消除殘余應(yīng)力；定期對(duì)容器進(jìn)行檢查。減少過(guò)高的局部應(yīng)力；減少交變載荷；盡量減少外壓、泄壓的次數(shù)，操作中防止溫度壓力波動(dòng)過(guò)大；制造前應(yīng)做疲勞設(shè)計(jì)，以保證壓力容器不致發(fā)生疲勞破裂。防腐蝕材料；奧氏體不銹鋼容器應(yīng)嚴(yán)格控制氯離子含量，并避免在不銹鋼敏感溫度下使用，防止破壞不銹鋼表面的鈍化膜和防止晶間腐蝕；避免腐蝕介質(zhì)對(duì)殼體的腐蝕；降低腐蝕速度。選用滿(mǎn)足高溫力學(xué)性能要求的合金鋼材料、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理、制造質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)的壓力容器，并使用防止容器局部過(guò)熱， 經(jīng)常維護(hù)保養(yǎng)，消除積垢、結(jié)碳、可有效防止容器破壞事故的發(fā)生。2022-7-53第四章第四章 壓力容器爆破危害與防止壓力容器爆破危害與防止王江云中國(guó)石

4、油大學(xué)壓力容器安全管理工程壓力容器安全管理工程 2022-7-54第四章第四章 壓力容器爆破危害與防止壓力容器爆破危害與防止主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容第一節(jié)、爆炸分類(lèi)及壓力容器爆破的特點(diǎn)第二節(jié)、壓力容器爆破能量估算第三節(jié)、壓力容器爆炸的危害2022-7-55第一節(jié) 爆炸分類(lèi)及壓力容器爆破的特點(diǎn)一、爆炸及其分類(lèi)爆炸物質(zhì)由一種狀態(tài)迅速轉(zhuǎn)變成另一種狀態(tài)，并在瞬間放出大量能量、產(chǎn)生巨大聲響的現(xiàn)象。 氣體或蒸汽在瞬間劇烈膨脹的現(xiàn)象。 本質(zhì)是壓力的急劇上升。2022-7-56一、爆炸及其分類(lèi)根據(jù)爆炸傳播的速度分n輕爆：每秒n100cmn100m（n=09）n爆炸：每秒10mn102m（n=09）n爆轟：每秒1

5、000m7000m根據(jù)爆炸的原因及機(jī)理分n物理性爆炸：物質(zhì)因狀態(tài)或壓力發(fā)生突變而發(fā)生的爆炸現(xiàn)象。n化學(xué)性爆炸：由于物質(zhì)發(fā)生極其迅速的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生高溫、高壓而引起的爆炸現(xiàn)象。2022-7-57二、壓力容器爆破的特點(diǎn)炸藥爆炸：30005000高溫，數(shù)十萬(wàn)大氣壓；壓力容器爆炸：n容器開(kāi)裂，形成碎片以較高的速度、能量向四周飛散n氣體膨脹對(duì)周?chē)諝庾龉?，形成沖擊波n有毒物質(zhì)向周?chē)鷶U(kuò)散，大氣污染n介質(zhì)為液化氣體，介質(zhì)蒸發(fā)與周?chē)諝饣旌闲纬煽杀ɑ旌蠚怏w，遇火花、靜電發(fā)生化學(xué)爆炸，“二次爆炸”。形成大面積火災(zāi)，和中毒。2022-7-58第二節(jié) 壓力容器爆破能量的估算壓力容器爆炸能量不僅與壓力容器的壓力和容

6、積有關(guān)，壓力容器爆炸能量不僅與壓力容器的壓力和容積有關(guān)，而且還與介質(zhì)在器內(nèi)的物性集態(tài)（物理或化學(xué)反應(yīng)）而且還與介質(zhì)在器內(nèi)的物性集態(tài)（物理或化學(xué)反應(yīng)）有關(guān)。有關(guān)。 一、壓縮氣體和水蒸氣的爆破能量一、壓縮氣體和水蒸氣的爆破能量n容器破裂時(shí)產(chǎn)生瞬間的降壓膨脹，可以認(rèn)為來(lái)不及容器破裂時(shí)產(chǎn)生瞬間的降壓膨脹，可以認(rèn)為來(lái)不及與周?chē)h(huán)境發(fā)生熱量交換，因而，這一過(guò)程可視為與周?chē)h(huán)境發(fā)生熱量交換，因而，這一過(guò)程可視為一絕熱過(guò)程。由此可知壓縮氣體容器的能量就是氣一絕熱過(guò)程。由此可知壓縮氣體容器的能量就是氣體絕熱膨脹所做的功。體絕熱膨脹所做的功。n爆炸能量可按理想氣體作絕熱膨脹時(shí)所釋放的能量爆炸能量可按理想氣體作絕熱

7、膨脹時(shí)所釋放的能量來(lái)計(jì)算。來(lái)計(jì)算。2022-7-59第二節(jié) 壓力容器爆破能量的估算一、壓縮氣體和水蒸氣的爆破能量一、壓縮氣體和水蒸氣的爆破能量Ug=pV/(k-1)1-(0.1013/p)k-1/k106式中式中 Ug氣體的爆炸能量，氣體的爆炸能量，J; P容器內(nèi)氣體的絕對(duì)壓力，容器內(nèi)氣體的絕對(duì)壓力，MPa; V容器的容積，容器的容積， m3; k氣體的絕熱指數(shù)。氣體的絕熱指數(shù)。2022-7-510 氣體的絕熱指數(shù)可以按它的分子組成確定其近似值。雙氣體的絕熱指數(shù)可以按它的分子組成確定其近似值。雙原子氣體原子氣體,k=1.4,而三原子和四原子氣體而三原子和四原子氣體,k=1.21.3。壓力容。壓

8、力容器中常用的壓縮氣體絕熱指數(shù)可由表器中常用的壓縮氣體絕熱指數(shù)可由表 1查得。查得。表表1 常用壓縮氣體的絕熱指標(biāo)常用壓縮氣體的絕熱指標(biāo)氣體名稱(chēng)氣體名稱(chēng)空氣空氣氮?dú)獾獨(dú)饧淄榧淄橐谎趸家谎趸冀^熱指標(biāo)絕熱指標(biāo)1.41.41.41.41.3151.3151.3951.395氣體名稱(chēng)氣體名稱(chēng)氧氣氧氣氫氣氫氣乙烷乙烷二氧化碳二氧化碳絕熱指標(biāo)絕熱指標(biāo)1.3971.3971.4121.4121.181.181.2951.295第二節(jié) 壓力容器爆破能量的估算2022-7-511 從表從表1可以看出可以看出,空氣、氧、氮、氫、及一氧化空氣、氧、氮、氫、及一氧化碳等常用氣體的絕熱指數(shù)碳等常用氣體的絕熱指數(shù)k均

9、為均為1.4或近似或近似1.4，用，用1.4代入上式即得這些氣體容器的爆破能量為代入上式即得這些氣體容器的爆破能量為 Ug=2.5pV1-(0.1/p)0.2857 106 令令 Cg=2.5p1-(0.1/p)0.2857 106 由此，公式可以簡(jiǎn)化成由此，公式可以簡(jiǎn)化成 Ug=CgV 式中式中 Cg壓縮氣體爆破能量系數(shù)壓縮氣體爆破能量系數(shù),J/m3.第二節(jié) 壓力容器爆破能量的估算2022-7-512 壓縮氣體爆炸能量系數(shù)隨它的絕對(duì)壓力而定壓縮氣體爆炸能量系數(shù)隨它的絕對(duì)壓力而定,即即Cg是是p的函數(shù)。各種常用壓力的函數(shù)。各種常用壓力(絕對(duì)絕對(duì))下壓縮氣體的爆破能下壓縮氣體的爆破能量系數(shù)見(jiàn)量系

10、數(shù)見(jiàn) 表表2。表表2 常用壓力下的二原子壓縮氣體常用壓力下的二原子壓縮氣體(k=1.4)的爆炸能量系數(shù)的爆炸能量系數(shù)Cg值值絕對(duì)壓力絕對(duì)壓力P (MPa)P (MPa) 3 35 57 79 91111能量系數(shù)能量系數(shù)Cg(J/mCg(J/m3 3) )2.022.0210105 54.614.6110105 57.467.4610105 51.051.0510106 61.361.3610106 6絕對(duì)壓力絕對(duì)壓力P (MPa)P (MPa) 17 17 26 2641415151 65 65能量系數(shù)能量系數(shù)Cg(J/mCg(J/m3 3) )2.362.3610106 63.943.941

11、0106 66.706.7010106 68.608.6010106 61.131.1310107 7絕對(duì)壓力絕對(duì)壓力P (MPa)P (MPa) 151 151321321401401能量系數(shù)能量系數(shù)Cg(J/mCg(J/m3 3) )2.882.8810107 76.486.481071078.228.22107107第二節(jié) 壓力容器爆破能量的估算2022-7-513 水蒸氣的絕熱指數(shù)水蒸氣的絕熱指數(shù)k與水蒸氣的干度及是否過(guò)熱有與水蒸氣的干度及是否過(guò)熱有關(guān)，過(guò)熱蒸汽關(guān)，過(guò)熱蒸汽k=1.3，干飽和蒸汽，干飽和蒸汽k=1.135，濕飽和蒸，濕飽和蒸汽的汽的k=1.035+0.1x（x為蒸汽干度

12、）為蒸汽干度）Ug=CsV表表3 常用壓力（絕）下干飽和蒸汽爆炸能量系數(shù)常用壓力（絕）下干飽和蒸汽爆炸能量系數(shù)Cs絕對(duì)壓力絕對(duì)壓力p(MPa)p(MPa) 0.40.60.91.42.6能量系數(shù)能量系數(shù)C Cs s(J/m(J/m3 3) )4.51058.51051.51062.81066.2106絕對(duì)壓力絕對(duì)壓力p(MPa)p(MPa) 3.1能量系數(shù)能量系數(shù)C Cs s(J/m(J/m3 3) )7.7106第二節(jié) 壓力容器爆破能量的估算2022-7-514 二二 、 液化氣體與高溫飽和水的爆炸能量液化氣體與高溫飽和水的爆炸能量 介質(zhì)為液化氣體的壓力容器介質(zhì)為液化氣體的壓力容器,破裂時(shí)的

13、情破裂時(shí)的情況與壓縮氣體不盡相同況與壓縮氣體不盡相同,它所釋放的能量包括它所釋放的能量包括兩部分兩部分,即即 （1）氣相絕熱膨脹的爆炸能量）氣相絕熱膨脹的爆炸能量 （2）處于過(guò)熱狀態(tài)的液相急劇蒸發(fā)的爆沸爆）處于過(guò)熱狀態(tài)的液相急劇蒸發(fā)的爆沸爆炸能量。炸能量。 第二節(jié) 壓力容器爆破能量的估算2022-7-515當(dāng)容器破裂時(shí)當(dāng)容器破裂時(shí),器內(nèi)的氣體首先迅速膨脹器內(nèi)的氣體首先迅速膨脹,使容器內(nèi)的使容器內(nèi)的壓力瞬時(shí)降至大氣壓力。壓力瞬時(shí)降至大氣壓力。此時(shí)器內(nèi)的飽和液處于過(guò)熱狀態(tài)此時(shí)器內(nèi)的飽和液處于過(guò)熱狀態(tài),也就是說(shuō)它的溫度也就是說(shuō)它的溫度高于它在大氣壓力下的沸點(diǎn)。高于它在大氣壓力下的沸點(diǎn)。氣液兩相失衡氣

14、液兩相失衡,液體瞬時(shí)大量蒸發(fā)液體瞬時(shí)大量蒸發(fā),內(nèi)部處處充滿(mǎn)氣泡內(nèi)部處處充滿(mǎn)氣泡,體積激烈膨脹體積激烈膨脹,并很快充滿(mǎn)整個(gè)容器空間。并很快充滿(mǎn)整個(gè)容器空間。容器殼體受到很高的壓力沖擊容器殼體受到很高的壓力沖擊,促使其進(jìn)一步破裂。促使其進(jìn)一步破裂。這種由于壓力突然下降這種由于壓力突然下降,使原來(lái)處于平衡狀態(tài)的飽和使原來(lái)處于平衡狀態(tài)的飽和液在大氣壓力下過(guò)熱而迅速沸騰蒸發(fā)液在大氣壓力下過(guò)熱而迅速沸騰蒸發(fā),體積激烈膨脹體積激烈膨脹而顯示出的一種爆炸現(xiàn)象稱(chēng)為爆沸或蒸氣爆炸。而顯示出的一種爆炸現(xiàn)象稱(chēng)為爆沸或蒸氣爆炸。 第二節(jié) 壓力容器爆破能量的估算2022-7-516 發(fā)生蒸氣爆炸時(shí)發(fā)生蒸氣爆炸時(shí),延性好的

15、材料制成的容器延性好的材料制成的容器,殼體殼體的整個(gè)形狀都會(huì)發(fā)生改變的整個(gè)形狀都會(huì)發(fā)生改變,圓筒體甚至?xí)聪蚓砬鷪A筒體甚至?xí)聪蚓砬?延延性差的材料性差的材料,破裂斷面有時(shí)會(huì)顯示出受沖擊的脆性破破裂斷面有時(shí)會(huì)顯示出受沖擊的脆性破裂的特征。裂的特征。 不過(guò)不過(guò),在大多數(shù)情況下在大多數(shù)情況下,這類(lèi)容器內(nèi)的飽和液要占這類(lèi)容器內(nèi)的飽和液要占絕大部分絕大部分,它的能量要比飽和蒸氣大得多它的能量要比飽和蒸氣大得多,所以計(jì)算時(shí)所以計(jì)算時(shí)后者往往可忽略不計(jì)。后者往往可忽略不計(jì)。 蒸氣爆炸一般在很短的時(shí)間內(nèi)完成蒸氣爆炸一般在很短的時(shí)間內(nèi)完成,也是一個(gè)絕也是一個(gè)絕熱過(guò)程。因此熱過(guò)程。因此,處于過(guò)熱狀態(tài)下液體的爆炸

16、能量處于過(guò)熱狀態(tài)下液體的爆炸能量,可以可以按公式計(jì)算。按公式計(jì)算。第二節(jié) 壓力容器爆破能量的估算2022-7-517第二節(jié) 壓力容器爆破能量的估算盛裝液化氣體與高溫飽和水的爆破能量盛裝液化氣體與高溫飽和水的爆破能量UL=W(I1-I2) T1(S1-S2)UL過(guò)熱狀態(tài)下液體的爆炸能量，過(guò)熱狀態(tài)下液體的爆炸能量，J;I1在容器破裂前的壓力或溫度下飽和液體的焓，在容器破裂前的壓力或溫度下飽和液體的焓，J/kg;I2在大氣壓力下飽和液體的焓，在大氣壓力下飽和液體的焓，J/kg; S1在容器破裂前的壓力或溫度下飽和液體的熵，在容器破裂前的壓力或溫度下飽和液體的熵，J/(kgK);S2在大氣壓力下飽和液

17、體的熵，在大氣壓力下飽和液體的熵，J/(kgK);T1介質(zhì)在大氣壓力下的沸點(diǎn)，介質(zhì)在大氣壓力下的沸點(diǎn)，K；W 飽和液體的質(zhì)量，飽和液體的質(zhì)量，kg2022-7-518第二節(jié) 壓力容器爆破能量的估算當(dāng)液體為高溫飽和水時(shí)當(dāng)液體為高溫飽和水時(shí)I2=419060 J/kg， S2=1306.9 J/(kgK)， T1=100+273=373KUW=(I1-419060) 373(S1-1306.9)WUW=CWVUW飽和水的爆炸能量，飽和水的爆炸能量，J;V容器內(nèi)飽和水所占體積，容器內(nèi)飽和水所占體積，m3;CW飽和水的爆炸能量系數(shù)，飽和水的爆炸能量系數(shù)，J/m3; 2022-7-519第二節(jié) 壓力容器

18、爆破能量的估算當(dāng)液體為高溫飽和水時(shí)當(dāng)液體為高溫飽和水時(shí)單位飽和水的爆炸能量系數(shù)為干飽和蒸汽的單位飽和水的爆炸能量系數(shù)為干飽和蒸汽的1223倍倍汽包內(nèi)干飽和蒸汽和飽和水各占一半的體積，干飽和蒸汽的爆炸汽包內(nèi)干飽和蒸汽和飽和水各占一半的體積，干飽和蒸汽的爆炸能量也僅占全爆炸能量的能量也僅占全爆炸能量的4%7.7%表表4 常壓下高溫飽和水爆炸能量系數(shù)常壓下高溫飽和水爆炸能量系數(shù)絕對(duì)壓力絕對(duì)壓力P (MPa)P (MPa) 0.40.60.91.42.63.1爆炸前飽和水的焓爆炸前飽和水的焓I I1 1(10(103 3J/kg)J/kg)604.87670.67742.90830.24971.671

19、017.00爆炸前飽和水的焓爆炸前飽和水的焓S S1 110103 3J/(kgK)J/(kgK)1.7771.93152.0952.2842.5742.662爆炸能量系數(shù)爆炸能量系數(shù)C CW W(10(106 6J/mJ/m3 3) )10.46218.63429.87846.72779.98392.4882022-7-520第二節(jié) 壓力容器爆破能量的估算三、常溫壓縮液體的爆炸能量三、常溫壓縮液體的爆炸能量通常用液體加壓時(shí)所作的功作為常溫液體壓力容器爆炸時(shí)釋放的通常用液體加壓時(shí)所作的功作為常溫液體壓力容器爆炸時(shí)釋放的能量，能量，US=0.5(p-0.1)V tUS常溫液體壓力容器爆炸能量，常

20、溫液體壓力容器爆炸能量，J;p液體的絕對(duì)壓力，液體的絕對(duì)壓力，MPa;V容器內(nèi)液體的體積，容器內(nèi)液體的體積，m3;t液體在絕對(duì)壓力液體在絕對(duì)壓力p和溫度和溫度t下的壓縮指數(shù)，下的壓縮指數(shù)，MPa-1，對(duì)常溫下，對(duì)常溫下p50MPa的水，的水， t=4.410-4 MPa-12022-7-521四、可燃?xì)怏w器外二次爆炸能量及影響范圍四、可燃?xì)怏w器外二次爆炸能量及影響范圍 介質(zhì)為可燃?xì)怏w的壓力容器破裂時(shí)介質(zhì)為可燃?xì)怏w的壓力容器破裂時(shí),除了除了器內(nèi)高壓氣體膨脹釋放能量以外器內(nèi)高壓氣體膨脹釋放能量以外,往往還會(huì)發(fā)往往還會(huì)發(fā)生化學(xué)爆炸生化學(xué)爆炸,即通常所說(shuō)的器外二次爆炸。即通常所說(shuō)的器外二次爆炸。 當(dāng)容

21、器破裂時(shí)當(dāng)容器破裂時(shí),器內(nèi)的可燃?xì)怏w大量流出器內(nèi)的可燃?xì)怏w大量流出,并迅速與外面的空氣相混合并迅速與外面的空氣相混合,形成一團(tuán)可爆性形成一團(tuán)可爆性混合氣體。由于氣體高速流出產(chǎn)生的靜電或混合氣體。由于氣體高速流出產(chǎn)生的靜電或容器碎片撞擊產(chǎn)生的火花容器碎片撞擊產(chǎn)生的火花,為這團(tuán)可爆性氣體為這團(tuán)可爆性氣體提供了起爆條件。提供了起爆條件。 第二節(jié) 壓力容器爆破能量的估算2022-7-522 要準(zhǔn)確計(jì)算這部分爆炸性混合氣體的爆炸能量是要準(zhǔn)確計(jì)算這部分爆炸性混合氣體的爆炸能量是比較困難的。雖然容器內(nèi)的可燃?xì)怏w量是已知的比較困難的。雖然容器內(nèi)的可燃?xì)怏w量是已知的,容器容器破裂時(shí)又幾乎全部流出破裂時(shí)又幾乎全部

22、流出,但由于這些可燃?xì)怏w一般以球但由于這些可燃?xì)怏w一般以球狀或其他形狀向四周擴(kuò)散狀或其他形狀向四周擴(kuò)散,所以所以,只有外圍的一部分可燃只有外圍的一部分可燃?xì)怏w可以與大氣中的氧混合形成爆炸性氣體。氣體可以與大氣中的氧混合形成爆炸性氣體。 因而因而,準(zhǔn)確計(jì)算的困難在于參與反應(yīng)的可燃?xì)怏w量準(zhǔn)確計(jì)算的困難在于參與反應(yīng)的可燃?xì)怏w量的多少與許多因素有關(guān)。盡管如此的多少與許多因素有關(guān)。盡管如此,我們還是可以估算我們還是可以估算其爆炸能量范圍其爆炸能量范圍,即最大的能量是全部可燃?xì)怏w的燃燒即最大的能量是全部可燃?xì)怏w的燃燒熱熱,最小爆炸能量則是這種可燃?xì)怏w在它的爆炸上限條最小爆炸能量則是這種可燃?xì)怏w在它的爆炸上

23、限條件下的燃燒熱。件下的燃燒熱。第二節(jié) 壓力容器爆破能量的估算2022-7-523 思考題思考題 1 1、盛裝液化氣體容器的爆破能量主要包括、盛裝液化氣體容器的爆破能量主要包括哪兩部分？哪兩部分？ 作業(yè)作業(yè)P53頁(yè)頁(yè)1、2、3、4 2022-7-524第三節(jié) 壓力容器爆炸的危害震動(dòng)：震動(dòng)：在遍及破壞作用的區(qū)域內(nèi)，在遍及破壞作用的區(qū)域內(nèi)，有一個(gè)能使物體震動(dòng)、松散的力量。有一個(gè)能使物體震動(dòng)、松散的力量。沖擊波：沖擊波：隨著爆炸的出現(xiàn)，沖擊波隨著爆炸的出現(xiàn)，沖擊波最先出現(xiàn)正壓，然后又出現(xiàn)負(fù)壓。最先出現(xiàn)正壓，然后又出現(xiàn)負(fù)壓。碎片的沖擊：碎片的沖擊：容器爆炸后產(chǎn)生的碎片飛出去會(huì)在很大的容器爆炸后產(chǎn)生的碎

24、片飛出去會(huì)在很大的范圍內(nèi)造成傷害，并且在容器爆炸造成的傷害中，范圍內(nèi)造成傷害，并且在容器爆炸造成的傷害中，這種原因的傷害往往占很大比例。這種原因的傷害往往占很大比例。100500m毒害或腐蝕：毒害或腐蝕：毒氣：氯氨、氫氰酸、氫氟酸、二氧化硫毒氣：氯氨、氫氰酸、氫氟酸、二氧化硫、硫化氫等；腐蝕介質(zhì)：硫酸，鹽酸等。、硫化氫等；腐蝕介質(zhì)：硫酸，鹽酸等。2022-7-525一、一、沖擊波沖擊波超壓的破壞作用超壓的破壞作用 壓力容器破裂時(shí)壓力容器破裂時(shí),氣體爆炸的能量除了很少一部分消耗于進(jìn)氣體爆炸的能量除了很少一部分消耗于進(jìn)一步將容器撕裂并將容器或其碎片拋出以外一步將容器撕裂并將容器或其碎片拋出以外,大

25、部分產(chǎn)生沖擊大部分產(chǎn)生沖擊波。波。 沖擊波是介質(zhì)受到外界的作用，振動(dòng)、沖擊、敲打等而產(chǎn)生沖擊波是介質(zhì)受到外界的作用，振動(dòng)、沖擊、敲打等而產(chǎn)生的一種介質(zhì)狀態(tài)突躍變化的傳播的一種介質(zhì)狀態(tài)突躍變化的傳播,或者簡(jiǎn)稱(chēng)為強(qiáng)擾動(dòng)的傳播?；蛘吆?jiǎn)稱(chēng)為強(qiáng)擾動(dòng)的傳播。 容器破裂時(shí)容器破裂時(shí),器內(nèi)的高壓氣體突然大量噴出器內(nèi)的高壓氣體突然大量噴出,使它周?chē)目諝馐顾車(chē)目諝馐艿經(jīng)_擊而發(fā)生擾動(dòng)受到?jīng)_擊而發(fā)生擾動(dòng),這種擾動(dòng)在空氣中傳播就成為沖擊波。這種擾動(dòng)在空氣中傳播就成為沖擊波。 空氣沖擊波中狀態(tài)的突躍變化空氣沖擊波中狀態(tài)的突躍變化,最明顯的表現(xiàn)在壓力上。在離最明顯的表現(xiàn)在壓力上。在離爆炸中心有一定距離的地方爆炸中心有

26、一定距離的地方,空氣壓力會(huì)隨時(shí)間發(fā)生迅速而懸空氣壓力會(huì)隨時(shí)間發(fā)生迅速而懸殊的變化。殊的變化。 第三節(jié) 壓力容器爆炸的危害2022-7-526 開(kāi)始時(shí)開(kāi)始時(shí),壓力突然升高壓力突然升高,產(chǎn)生一個(gè)很大的正壓力產(chǎn)生一個(gè)很大的正壓力,接著接著又迅速衰減又迅速衰減,在很短的時(shí)間內(nèi)正壓降到零在很短的時(shí)間內(nèi)正壓降到零,隨后又迅速地隨后又迅速地下降至小于大氣壓力的負(fù)壓。在反復(fù)循環(huán)的過(guò)程中下降至小于大氣壓力的負(fù)壓。在反復(fù)循環(huán)的過(guò)程中,壓壓力的變化逐漸減小。開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生的最大正壓力力的變化逐漸減小。開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生的最大正壓力 就是沖就是沖擊波波陣面上的超壓擊波波陣面上的超壓p。在多數(shù)情況下。在多數(shù)情況下,沖擊波的破壞沖擊

27、波的破壞作用主要與這波陣面上的超壓作用主要與這波陣面上的超壓p的大小有關(guān)。的大小有關(guān)。 與炸藥爆炸一樣與炸藥爆炸一樣,在壓力容器爆炸中心附近所產(chǎn)生在壓力容器爆炸中心附近所產(chǎn)生的空氣沖擊波陣面上的超壓的空氣沖擊波陣面上的超壓p可以達(dá)到幾個(gè)甚至幾十可以達(dá)到幾個(gè)甚至幾十個(gè)大氣壓力。在這樣高的壓力沖擊下個(gè)大氣壓力。在這樣高的壓力沖擊下,建筑物將被摧毀建筑物將被摧毀,設(shè)備、管道等均會(huì)遭到嚴(yán)重破壞。即使是在大氣壓力以設(shè)備、管道等均會(huì)遭到嚴(yán)重破壞。即使是在大氣壓力以?xún)?nèi)的沖擊波超壓也具有很大的破壞作用。內(nèi)的沖擊波超壓也具有很大的破壞作用。第三節(jié) 壓力容器爆炸的危害2022-7-527沖擊波超壓對(duì)建筑物的破壞作

28、用沖擊波超壓對(duì)建筑物的破壞作用超壓超壓P P，MPaMPa破壞情況破壞情況0.005-0.0060.005-0.006門(mén)窗玻璃部分破碎門(mén)窗玻璃部分破碎0.006-0.010.006-0.01受壓面的門(mén)窗玻璃大部分破碎受壓面的門(mén)窗玻璃大部分破碎0.015-0.020.015-0.02窗框損壞窗框損壞0.02-0.030.02-0.03墻裂縫墻裂縫0.04-0.050.04-0.05墻大裂縫，屋瓦掉下墻大裂縫，屋瓦掉下0.06-0.070.06-0.07木建筑廠(chǎng)房屋柱折斷，房架松動(dòng)木建筑廠(chǎng)房屋柱折斷，房架松動(dòng)0.07-0.100.07-0.10磚墻倒塌磚墻倒塌0.1-0.20.1-0.2防震鋼筋混

29、凝土破壞，小房倒塌防震鋼筋混凝土破壞，小房倒塌0.2-0.30.2-0.3大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞第三節(jié) 壓力容器爆炸的危害2022-7-528 沖擊波除了破壞建筑物以外沖擊波除了破壞建筑物以外, ,還會(huì)直接危害在它還會(huì)直接危害在它所波及范圍內(nèi)的人身安全。表所波及范圍內(nèi)的人身安全。表5 5是沖擊波超壓對(duì)人體是沖擊波超壓對(duì)人體的傷害作用。的傷害作用。表表5 沖擊波超壓對(duì)人體的傷害作用沖擊波超壓對(duì)人體的傷害作用超壓超壓P P，MPaMPa傷害作用傷害作用0.02-0.030.02-0.03輕微損傷輕微損傷0.03-0.050.03-0.05聽(tīng)覺(jué)器官損傷或骨折聽(tīng)覺(jué)器官損傷或骨折0.05-0.

30、100.05-0.10內(nèi)臟嚴(yán)重?fù)p傷或死亡內(nèi)臟嚴(yán)重?fù)p傷或死亡0.100.10大部分人員死亡大部分人員死亡第三節(jié) 壓力容器爆炸的危害2022-7-529 壓力容器氣體爆炸沖擊波的超壓估算壓力容器氣體爆炸沖擊波的超壓估算 壓力容器爆炸時(shí)所產(chǎn)生沖擊波波陣面上超壓的大壓力容器爆炸時(shí)所產(chǎn)生沖擊波波陣面上超壓的大小首先與產(chǎn)生沖擊波的能量有關(guān)。在其他條件相同的小首先與產(chǎn)生沖擊波的能量有關(guān)。在其他條件相同的情況下，氣體爆炸能量越大，沖擊波強(qiáng)度越大，波陣情況下，氣體爆炸能量越大，沖擊波強(qiáng)度越大，波陣面上的超壓也越大。面上的超壓也越大。 另外，爆炸氣體產(chǎn)生的沖擊波是立體沖擊波，它另外，爆炸氣體產(chǎn)生的沖擊波是立體沖擊

31、波，它以爆炸點(diǎn)為中心，以球面形狀向外擴(kuò)展。隨著半徑的以爆炸點(diǎn)為中心，以球面形狀向外擴(kuò)展。隨著半徑的增大，波陣面的表面積也不斷增大，所以波陣面的超增大，波陣面的表面積也不斷增大，所以波陣面的超壓是隨著傳播距離的增加而衰減。壓是隨著傳播距離的增加而衰減。第三節(jié) 壓力容器爆炸的危害2022-7-530 壓力容器氣體爆炸沖擊波超壓估算是一個(gè)復(fù)雜的壓力容器氣體爆炸沖擊波超壓估算是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題問(wèn)題,涉及很多因素。因此涉及很多因素。因此,壓力沖擊波超壓計(jì)算目前只壓力沖擊波超壓計(jì)算目前只能用炸藥爆炸相類(lèi)比的方法估算。能用炸藥爆炸相類(lèi)比的方法估算。 表表6是是100kgTNT炸藥在空氣中爆炸時(shí)，在與爆炸藥在空

32、氣中爆炸時(shí)，在與爆炸中心不同的距離處所測(cè)得的沖擊波超壓。表中的數(shù)炸中心不同的距離處所測(cè)得的沖擊波超壓。表中的數(shù)據(jù)表明，超壓隨著距離增大而迅速衰減，特別是在超據(jù)表明，超壓隨著距離增大而迅速衰減，特別是在超壓處于較大的數(shù)值范圍內(nèi)時(shí)。壓處于較大的數(shù)值范圍內(nèi)時(shí)。 第三節(jié) 壓力容器爆炸的危害距離，距離，R(m)R(m)151516162020超壓，超壓，P(MPa)P(MPa)0.090.090.0750.0750.0510.051距離，距離，R(m)R(m)252530303535超壓，超壓，P(MPa)P(MPa)0.0320.0320.0190.0190.01260.0126表表6 與爆炸中心距離

33、的沖擊波超壓與爆炸中心距離的沖擊波超壓2022-7-531 炸藥爆炸時(shí)，在一定距離范圍內(nèi)，超壓的大炸藥爆炸時(shí)，在一定距離范圍內(nèi)，超壓的大小主要決定于藥量的多少與距離的遠(yuǎn)近，亦即超小主要決定于藥量的多少與距離的遠(yuǎn)近，亦即超壓壓p是藥量是藥量q和距離和距離R的函數(shù)。的函數(shù)。 當(dāng)已知某一次爆炸的藥量當(dāng)已知某一次爆炸的藥量q時(shí)，想求出它在距時(shí)，想求出它在距離中心為離中心為R的沖擊波超壓，可以采用表的沖擊波超壓，可以采用表 7中中1000kg TNT爆炸時(shí)所測(cè)得的數(shù)據(jù)，先求得模擬比爆炸時(shí)所測(cè)得的數(shù)據(jù)，先求得模擬比a=q/1000，然后從表中查出距離為，然后從表中查出距離為R/a1/3處的超壓處的超壓p，

34、即為所求值。，即為所求值。第三節(jié) 壓力容器爆炸的危害2022-7-532 表表7 1000kg7 1000kg梯恩梯爆炸時(shí)所測(cè)得的數(shù)據(jù)梯恩梯爆炸時(shí)所測(cè)得的數(shù)據(jù) 距離距離R Ro o(m)(m)5 56 67 78 89 9101012121414超壓超壓P(MPa)P(MPa)2.942.942.062.061.671.671.271.270.950.950.760.760.500.500.330.33距離距離R Ro o(m)(m)16161818202025253030353540404545超壓超壓P(MPa)P(MPa)0.2350.2350.1700.1700.1260.1260.0

35、700.0700.0570.0570.0430.0430.0330.0330.0270.027距離距離R Ro o(m)(m)505055556060656570707575超壓超壓P(MPa)P(MPa)0.0230.0230.0200.0200.0180.0180.0160.0160.0140.0140.0130.013第三節(jié) 壓力容器爆炸的危害2022-7-533例：例：64Kg的的TNT炸藥，求炸藥，求12m 處的超壓處的超壓p。解：解：1、先求得模擬比、先求得模擬比a=q/10006410000.0642、求出相當(dāng)于、求出相當(dāng)于1000 Kg的的TNT炸藥炸藥R0處的超壓。處的超壓。

36、p0（ R0）=p0（Ra 1/3 ) = p0（120.064 1/3 ) = p0 (30)即，相當(dāng)于即，相當(dāng)于1000 Kg的的TNT炸藥在炸藥在30米處的米處的p0 。查表查表7得：得：p0 (30)0.057MPa第三節(jié) 壓力容器爆炸的危害2022-7-534二、二、 碎片的破壞作用碎片的破壞作用 壓力容器爆炸時(shí)，有些殼體可能裂成大小不壓力容器爆炸時(shí)，有些殼體可能裂成大小不等的碎片向四周飛散。這些具有較高速度或較大質(zhì)等的碎片向四周飛散。這些具有較高速度或較大質(zhì)量的碎片，在飛出過(guò)程中具有較大的動(dòng)能，也可能量的碎片，在飛出過(guò)程中具有較大的動(dòng)能，也可能造成較大的危害。造成較大的危害。 碎片

37、對(duì)人的傷害程度主要決定于它的動(dòng)能。碎片對(duì)人的傷害程度主要決定于它的動(dòng)能。據(jù)羅勒的研究，碎片擊中人體時(shí)，如果它的動(dòng)能在據(jù)羅勒的研究，碎片擊中人體時(shí)，如果它的動(dòng)能在26J以上以上,可致外傷；動(dòng)能達(dá)可致外傷；動(dòng)能達(dá)60J以上時(shí)，可致骨部以上時(shí)，可致骨部輕傷；超過(guò)輕傷；超過(guò)200J時(shí)，可造成人體骨部重傷。時(shí)，可造成人體骨部重傷。第三節(jié) 壓力容器爆炸的危害2022-7-535 碎片所具有的動(dòng)能與它質(zhì)量及速度的平方成正比。碎片所具有的動(dòng)能與它質(zhì)量及速度的平方成正比。 E=WV2 式中式中 E碎片的動(dòng)能，碎片的動(dòng)能，J; W碎片的質(zhì)量，碎片的質(zhì)量，kg; V碎片的速度，碎片的速度，m/s。 壓力容器碎片在離

38、開(kāi)殼體時(shí)常具有壓力容器碎片在離開(kāi)殼體時(shí)常具有80120m/s的初速，即使在飛離較遠(yuǎn)的地方也有的初速，即使在飛離較遠(yuǎn)的地方也有20 30m/s的速度。在此速度下，質(zhì)量為的速度。在此速度下，質(zhì)量為1kg的碎片動(dòng)能的碎片動(dòng)能即可達(dá)即可達(dá)200450J，足以致人重傷或死亡。，足以致人重傷或死亡。第三節(jié) 壓力容器爆炸的危害2022-7-536 容器爆炸時(shí)產(chǎn)生的碎片，還可能損壞附近的設(shè)備或容器爆炸時(shí)產(chǎn)生的碎片，還可能損壞附近的設(shè)備或管道，引起連續(xù)爆炸或釀成火災(zāi)，造成更大的危害。管道，引起連續(xù)爆炸或釀成火災(zāi)，造成更大的危害。 對(duì)于被擊物為鋼板等一類(lèi)塑性材料，碎片的穿透對(duì)于被擊物為鋼板等一類(lèi)塑性材料，碎片的穿

39、透能力按下式計(jì)算，即能力按下式計(jì)算，即 U3=KE/A 式中式中 U3碎片對(duì)材料的穿透能力，碎片對(duì)材料的穿透能力，mm; E碎片所具有的動(dòng)能，碎片所具有的動(dòng)能，J； A碎片穿透方向的截面積，碎片穿透方向的截面積，mm2； K材料的穿透系數(shù)，對(duì)鋼板，材料的穿透系數(shù)，對(duì)鋼板，K=1； 對(duì)木材，對(duì)木材，K=40；對(duì)鋼筋混凝土，；對(duì)鋼筋混凝土，K=10。 第三節(jié) 壓力容器爆炸的危害2022-7-537三、三、 爆炸能量與現(xiàn)場(chǎng)破壞能量之間的關(guān)系爆炸能量與現(xiàn)場(chǎng)破壞能量之間的關(guān)系U1 建筑物破壞能量建筑物破壞能量,J；U2拋出碎片能量拋出碎片能量,J；U氣體氣體爆炸總能量爆炸總能量,J。一般情況一般情況 U

40、1+U2U 對(duì)于僅有液體，發(fā)生了氣體爆炸對(duì)于僅有液體，發(fā)生了氣體爆炸 對(duì)于氣體或液化氣體，拋出碎片或容器及破對(duì)于氣體或液化氣體，拋出碎片或容器及破壞建筑物的能量已超過(guò)單純的物理性氣體爆炸所提壞建筑物的能量已超過(guò)單純的物理性氣體爆炸所提供的能量，意味著發(fā)生了化學(xué)爆炸，甚至器外的二供的能量，意味著發(fā)生了化學(xué)爆炸，甚至器外的二次爆炸。次爆炸。第三節(jié) 壓力容器爆炸的危害2022-7-538四、四、 有毒液化氣體容器破裂后的毒害區(qū)有毒液化氣體容器破裂后的毒害區(qū)一部分容器破裂后立即汽化，另外一部分從周?chē)h(huán)境一部分容器破裂后立即汽化，另外一部分從周?chē)h(huán)境中吸熱而汽化。中吸熱而汽化。一般常溫下破裂的容器，大多

41、數(shù)液化氣體爆炸生成的一般常溫下破裂的容器，大多數(shù)液化氣體爆炸生成的蒸汽體積約為液體體積的蒸汽體積約為液體體積的100250倍。無(wú)風(fēng)時(shí)，近倍。無(wú)風(fēng)時(shí)，近似半球形向周?chē)鷶U(kuò)散，有風(fēng)時(shí)則順著氣流方向擴(kuò)散似半球形向周?chē)鷶U(kuò)散，有風(fēng)時(shí)則順著氣流方向擴(kuò)散第三節(jié) 壓力容器爆炸的危害名稱(chēng)名稱(chēng)氨氨氯氯二氧化硫二氧化硫硫化氫硫化氫三氧化氮三氧化氮氮氰酸氮氰酸吸入吸入510min致死濃度致死濃度/%0.50.50.090.090.050.050.08-0.10.08-0.10.050.050.0270.027吸入吸入0.51h致死濃度致死濃度/%- -0.0035-0.0050.0035-0.0050.053-0.06

42、50.053-0.0650.042-0.060.042-0.060.032-0.0530.032-0.0530.011-0.0140.011-0.014吸入吸入0.51h 致重傷濃度致重傷濃度/%- -0.0014-0.00210.0014-0.00210.015-0.0190.015-0.0190.032-0.050.032-0.050.011-0.0210.011-0.0210.010.01有毒氣體的危險(xiǎn)濃度有毒氣體的危險(xiǎn)濃度2022-7-539 五、可燃?xì)怏w容器破裂時(shí)的燃燒區(qū)范圍五、可燃?xì)怏w容器破裂時(shí)的燃燒區(qū)范圍 盛裝可燃液化氣體貯罐破裂時(shí)，由于一部分液體被蒸盛裝可燃液化氣體貯罐破裂時(shí)，

43、由于一部分液體被蒸發(fā)成氣體在空中爆炸，使其他散落在空氣中未被蒸發(fā)而以發(fā)成氣體在空中爆炸，使其他散落在空氣中未被蒸發(fā)而以霧狀存在的液滴也隨著與周?chē)目諝饣旌隙鹑紵?。霧狀存在的液滴也隨著與周?chē)目諝饣旌隙鹑紵?所以這類(lèi)容器一旦破裂，并在器外發(fā)生二次爆炸時(shí)，所以這類(lèi)容器一旦破裂，并在器外發(fā)生二次爆炸時(shí)，器內(nèi)的液化氣體幾乎是全部被燒凈。爆炸燃燒后生成的高器內(nèi)的液化氣體幾乎是全部被燒凈。爆炸燃燒后生成的高溫燃?xì)猓ㄋ魵?、二氧化碳等）與空氣中的氮?dú)馍郎嘏蛎洔厝細(xì)猓ㄋ魵?、二氧化碳等）與空氣中的氮?dú)馍郎嘏蛎?，形成體積巨大的高溫燃?xì)鈭F(tuán)，向四周擴(kuò)散，使附近的地，形成體積巨大的高溫燃?xì)鈭F(tuán)，向四周擴(kuò)散，使

44、附近的地區(qū)變成火海。區(qū)變成火海。 下面以液化石油氣體（按丙烷考慮）貯罐為例，討論下面以液化石油氣體（按丙烷考慮）貯罐為例，討論這種容器破裂時(shí)所產(chǎn)生的高溫燃?xì)獾捏w積及其燃燒范圍。這種容器破裂時(shí)所產(chǎn)生的高溫燃?xì)獾捏w積及其燃燒范圍。第三節(jié) 壓力容器爆炸的危害2022-7-540 下面以液化石油氣體（按丙烷考慮）貯罐為例，討下面以液化石油氣體（按丙烷考慮）貯罐為例，討論這種容器破裂時(shí)所產(chǎn)生的高溫燃?xì)獾捏w積及其燃燒范論這種容器破裂時(shí)所產(chǎn)生的高溫燃?xì)獾捏w積及其燃燒范圍。圍。 設(shè)容器內(nèi)所裝液化丙烷為設(shè)容器內(nèi)所裝液化丙烷為W kg ，容器破裂后一部分，容器破裂后一部分蒸發(fā)成氣體，并產(chǎn)生器外爆炸燃燒；另一部分以

45、霧狀的蒸發(fā)成氣體，并產(chǎn)生器外爆炸燃燒；另一部分以霧狀的液滴散落在空氣中，也同時(shí)被燒掉。若燃燒完全液滴散落在空氣中，也同時(shí)被燒掉。若燃燒完全 每千克丙烷所需空氣量為每千克丙烷所需空氣量為 3.64/0.2117.3kg 由此得由此得W kg 丙烷完全燃燒后生成燃?xì)獾馁|(zhì)量為丙烷完全燃燒后生成燃?xì)獾馁|(zhì)量為 （17.31）W18.3 W kg第三節(jié) 壓力容器爆炸的危害2022-7-541 丙烷的燃燒熱值為丙烷的燃燒熱值為4.6X107 J/kg, 設(shè)設(shè)燃燒比熱為燃燒比熱為1.26x103 J/kg, 則燃?xì)獾臏囟瓤缮呒s則燃?xì)獾臏囟瓤缮呒s 4.6x104/18.3x1.262000 0C。第三節(jié) 壓

46、力容器爆炸的危害2022-7-542 燃?xì)庠跇?biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度約為燃?xì)庠跇?biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度約為1.25 kg/m3, 由此可計(jì)算出由此可計(jì)算出W kg 丙烷完全燃丙烷完全燃燒生成的燃?xì)庠跓傻娜細(xì)庠?000 0C時(shí)的體積為時(shí)的體積為)(122273200027325. 13 .183mWW第三節(jié) 壓力容器爆炸的危害2022-7-543 設(shè)這些燃?xì)庖园肭驙钕虻孛鏀U(kuò)散，則高溫燃?xì)獾臄U(kuò)設(shè)這些燃?xì)庖园肭驙钕虻孛鏀U(kuò)散，則高溫燃?xì)獾臄U(kuò)散半徑為散半徑為 也就是說(shuō)，也就是說(shuō)， 1 kg的液化丙烷燃燒時(shí)，以容器為中心的液化丙烷燃燒時(shí)，以容器為中心，在直徑為，在直徑為7.8m，高為，高為3.9m的范圍內(nèi)，所有可燃物

47、都的范圍內(nèi)，所有可燃物都將著火燃燒，在此范圍內(nèi)人員也被燒傷。將著火燃燒，在此范圍內(nèi)人員也被燒傷。 按上式可粗略算出，一個(gè)民用液化氣氣瓶（按上式可粗略算出，一個(gè)民用液化氣氣瓶（15kg）破裂爆炸時(shí)，其燃燒范圍可達(dá)）破裂爆炸時(shí)，其燃燒范圍可達(dá)19.2m；一個(gè)；一個(gè)1000kg的液化石油氣貯罐破裂爆炸，燃燒范圍可達(dá)的液化石油氣貯罐破裂爆炸，燃燒范圍可達(dá)78m 。 )(9 . 334211223131mWWR第三節(jié) 壓力容器爆炸的危害2022-7-544上節(jié)課內(nèi)容回顧壓力容器爆炸能量的估算壓力容器爆炸能量的估算n壓縮氣體與水蒸氣-絕熱膨脹做功n液化氣體與高溫飽和水-蒸汽爆炸和過(guò)熱液體的爆沸n常溫壓縮液

48、體的爆炸能量-液體加壓時(shí)所作的功n可燃?xì)怏w的器外二次爆炸能量-氣、液體積膨脹和二次爆炸壓力容器爆炸的危害壓力容器爆炸的危害n震動(dòng)n沖擊波n碎片的沖擊n毒害或腐蝕2022-7-545 六、高溫飽和水和飽和蒸氣容器爆炸時(shí)影響范圍六、高溫飽和水和飽和蒸氣容器爆炸時(shí)影響范圍 鍋爐汽包等盛裝高溫飽和水和飽和蒸汽的容器發(fā)生鍋爐汽包等盛裝高溫飽和水和飽和蒸汽的容器發(fā)生爆炸屬于物理爆炸，其介質(zhì)在爆炸后迅速向四周擴(kuò)散，爆炸屬于物理爆炸，其介質(zhì)在爆炸后迅速向四周擴(kuò)散，也會(huì)使附近人員燙傷。也會(huì)使附近人員燙傷。 Vs=GWVW+GgVg Vs汽化后的蒸汽體積，汽化后的蒸汽體積，m3; VW,Vg 汽包內(nèi)飽和水、飽和蒸

49、汽的體積，汽包內(nèi)飽和水、飽和蒸汽的體積，m3; GW, Gg飽和水、飽和蒸汽的體積增大系數(shù)飽和水、飽和蒸汽的體積增大系數(shù); 第三節(jié) 壓力容器爆炸的危害飽和壓力飽和壓力/MPa/MPa0.40.40.50.50.60.80.91.11.41.72.73.1GW122122141158185196215237255294309Gs3.374.094.86.196.878.210.212.117.921各種飽和壓力下飽和水與飽和蒸汽的體積增大系數(shù)各種飽和壓力下飽和水與飽和蒸汽的體積增大系數(shù)2022-7-546 一、設(shè)計(jì)與安全一、設(shè)計(jì)與安全 1、與設(shè)計(jì)有關(guān)的主要事故因素（材料、強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)）、與設(shè)計(jì)有關(guān)

50、的主要事故因素（材料、強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)） 2、防止事故的措施（重視設(shè)計(jì)中材料、強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)等問(wèn)題）、防止事故的措施（重視設(shè)計(jì)中材料、強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)等問(wèn)題） 二、制造與安全二、制造與安全 壓力容器的制造單位必須嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)程、規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)壓力容器的制造單位必須嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)程、規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求和技術(shù)要求,保證產(chǎn)品制造質(zhì)量。與制造質(zhì)量有關(guān)的事故原因保證產(chǎn)品制造質(zhì)量。與制造質(zhì)量有關(guān)的事故原因很多很多,其主要原因如下其主要原因如下: (1)材料誤用或材料的混淆材料誤用或材料的混淆; (2)焊接預(yù)熱溫度不足焊接預(yù)熱溫度不足; (3)焊條吸濕和焊后熱處理實(shí)施不當(dāng)焊條吸濕和焊后熱處理實(shí)施不當(dāng); 第四節(jié) 防止壓力容器爆炸事故的措施2022-7-547 (4)殘留氫及焊接施工不良?xì)埩魵浼昂附邮┕げ涣? (5)未按正規(guī)手續(xù)擅自進(jìn)行修補(bǔ)焊接未按正規(guī)手續(xù)擅自進(jìn)行修補(bǔ)焊接; (6)超標(biāo)缺陷漏檢等等。超標(biāo)缺陷漏檢等等。 容器的破壞事故可由其中一個(gè)或幾個(gè)原因造成。容器的破壞事故可由其中一個(gè)或幾個(gè)原因造成。 焊接質(zhì)量對(duì)壓力容器安全性至關(guān)重要。施工過(guò)程焊接質(zhì)量對(duì)壓力容器安全性至關(guān)重要。施工過(guò)程 中必須嚴(yán)格遵守焊接工藝及操作標(biāo)準(zhǔn)中必須嚴(yán)格遵守焊接工藝及操作標(biāo)準(zhǔn),并在合理的管理并在合理的管理?xiàng)l件下進(jìn)行焊接。焊接工藝及操作標(biāo)準(zhǔn)必須根