特種設備安全技術培訓

第五章特種設備平安技術５.1特種設備概述特種設備特種設備是指涉及生命平安、危急性較大的鍋爐、壓力容器(含氣瓶)、壓力管道、電梯、起重機械、客運索道、大型游樂設施。名詞解釋:壓力管道，是指利用肯定的壓力，用于輸送氣體或者液體的管狀設備,其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于或者等于0．1MＰa（表壓)的氣體、液化氣體、蒸汽介質或者可燃、易爆、有毒、有腐蝕性、最高工作溫度高于或者等于標準沸點的液體介質,且公稱直徑大于2５㎜的管道。特種設備的平安問題特種設備的平安問題有如下特點:（即事故有三個主要特征)(１)特種設備應用廣泛，涉及公共平安，即:量大面廣由于特種設備在生產和生活中應用廣泛,一旦發(fā)生事故，不僅會對使用人員造成損害，而且可能對四周的無關人員造成損害。(口頭舉例）(2）事故率較高特種設備經常處于承壓或空中運行狀態(tài),只要設備設計、制造、安裝、使用、維護和管理等方面存在隱患，發(fā)生特種設備事故(如泄漏、爆炸、墜落）的可能性就客觀存在。以鍋爐、壓力容器為例，1９9８年國內共發(fā)生鍋爐、壓力容器、氣瓶爆炸傷人事故13２起,共造成104人死亡,371人受傷。鍋爐、壓力容器、氣瓶的爆炸事故率分別為１.0７、０.2８、０.６５次/萬臺。(3）危害性大簡潔造成人員的群死群傷。尤其是盛裝危急品的壓力容器爆炸,甚至會造成較大范圍的環(huán)境災難。例如,1984年12月3日美國聯(lián)碳公司在印度中心邦博帕爾市的農藥廠發(fā)生異氰酸甲酯泄漏事故,使４0０0居民中毒死亡,2000０0人受害。這次事故是由異氰酸酯儲罐的防爆膜裂開造成的。１９86年4月2８日特種設備的平安監(jiān)督管理２0０3年3月11日國務院發(fā)布的《特種設備平安監(jiān)督條例》是關于特種設備生產、使用、檢驗檢測、監(jiān)督檢查和法律責任的平安法規(guī)。下面介紹特征設備生產、使用和檢驗檢測的有關規(guī)定。(1）特種設備的生產特種設備的生產涉及設計、制造、安裝、改造和修理。①壓力容器和壓力管道的設計單位必需經國務院特種設備平安監(jiān)督管理部門許可,或經該部門授權的省級特種設備平安監(jiān)督管理部門許可，才能從事相應的設計活動。以壓力容器設計為例,高壓和超高壓容器的設計，要經國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局許可，而中、低壓容器的設計，要經過省級質量技術監(jiān)督局許可。②鍋爐、壓力氣瓶、氧艙和客運索道、大型游樂設施的設計文件,須經國務院特種設備平安監(jiān)督管理部門核準的檢驗檢測機構鑒定,或其授權的省級特種設備平安監(jiān)督管理部門核準的檢驗檢測機構鑒定，方可用于制造。③特種設備及其平安附件、平安愛護裝置的制造、安裝、改造單位,以及壓力管道用管子、管件、閥門、法蘭、補償器、平安愛護裝置等(簡稱壓力管道元件）的制造單位,應當經國務院特種設備平安監(jiān)督管理部門許可，或經其授權的省級特種設備平安監(jiān)督管理部門許可,方可從事相應的活動。④特種設備的安裝、改造、修理單位,必需依照《條例》取得相應的行政許可;其工程在交付使用前要經過特種設備檢驗檢測機構監(jiān)督檢驗。⑤特種設備的設計、制造、安裝、改造和修理單位，應當依據《條例》及有關平安技術規(guī)范的要求，進行生產活動。(２)特種設備的使用①使用單位應當使用符合平安技術規(guī)范要求的特種設備。②特種設備在投入使用前或投入使用后30日內，使用單位應向該區(qū)的市級特種設備平安監(jiān)管部門登記。③使用單位應當建立特種設備平安技術檔案。④使用單位負責特種設備的日常維護保養(yǎng)和故障檢查及報修,并依據定期檢驗的要求，在平安檢驗合格證有效期屆滿前1個月向有關特種設備檢驗檢測機構提出定期檢驗要求。⑤特種設備作業(yè)人員及其相關管理人員應當取得特種作業(yè)人員證書,方可從事相應的工作。⑥使用單位應當對特種作業(yè)人員進行平安教育和培訓。（3)特種設備的檢驗檢測從事特種設備監(jiān)督檢驗、定期檢驗、型式試驗檢驗檢測工作的機構，應當具備《條例》規(guī)定的條件,并經國務院特種設備平安監(jiān)管部門核準,才能從事相應的工作。目前這類機構主要有,國家和地方質量技術監(jiān)督局的直屬特種設備檢驗檢測院（所），社會中介性質的特種設備檢驗檢測機構和一些大企業(yè)組建的特種設備檢驗檢測機構。５．２鍋爐平安技術鍋爐概述(1)鍋爐的概念鍋爐是利用各種燃料、電或其他能源,將水加熱,產生蒸汽或熱水的密閉設備。生產蒸汽的鍋爐叫蒸汽鍋爐;生產熱水的鍋爐叫熱水鍋爐?！短胤N設備平安監(jiān)察條例》規(guī)定,容積大于或等于3０L的承壓蒸汽鍋爐；出口水壓大于或等于0.1MPａ(表壓)，且額定功率大于或等于０.1MW的承壓熱水鍋爐屬特種設備。鍋爐包括“鍋”與“爐”兩部分，“鍋”為水汽系統(tǒng),由一系列密閉容器和管道組成,通過從“爐”內吸熱,將水加熱或轉化為蒸汽；“爐”為燃料燃燒系統(tǒng)，由燃燒室、給煤（油、氣)設施、鼓風、排渣、排煙和煙氣處理設施組成。此外，鍋爐還有一些幫助設施(如水質軟化處理設施）、平安附件和儀表等。(2）鍋爐的分類鍋爐的分類方法較多，僅列出以下幾種:①按出口介質分類,有蒸汽鍋爐和熱水鍋爐。②按容量大小分類,有大型鍋爐（蒸發(fā)量大于100噸／時）、中型鍋爐(蒸發(fā)量20―１0０噸/時）和小型鍋爐(蒸發(fā)量小于20噸／時）。③按用途分類，有工業(yè)鍋爐、電站鍋爐、采暖鍋爐、機車鍋爐和船舶鍋爐等。④按結構分類,有火管鍋爐、水管鍋爐和水火管鍋爐。⑤按燃料或能源分類，有燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃氣鍋爐、廢熱（余熱)鍋爐等。⑥按壓力分類有:低壓鍋爐——工作壓力≤２．45MPａ；中壓鍋爐——工作壓力≤５.9０MPa;高壓鍋爐——工作壓力≤9.８0MPa;此外還有超高壓鍋爐、亞臨界鍋爐和超臨界鍋爐等。常見鍋爐事故（1）爆炸事故主要有爐膛爆炸、爐管爆炸和汽包爆炸等。①爐膛爆炸:因供燃料和供空氣失調,可燃物與空氣形成爆炸混合物,遇明火發(fā)生爆炸。其爆炸位置發(fā)生在燃燒室或煙道，故稱爐膛爆炸。例如，燃油或燃氣鍋爐點火不當，可能造成爐膛爆炸；在鍋爐燃燒過程中，因燃燒狀況不好,如供氧不足或燃料供應過多,造成可燃氣體或粉塵進入爆炸極限而發(fā)生爆炸。這種爆炸的威力一般不是特殊大,但能造成鍋爐損壞和人身傷亡。因此一般鍋爐都設有泄壓孔，以減輕爐膛爆炸可能造成的損壞。②爐管爆炸:承受壓力的爐管或爐管連接部分，因超壓或局部高溫、局部應力、局部薄弱等緣由,而引發(fā)的裂開爆炸事故。爆炸的能量主要來自高溫高壓的汽水介質，瞬時膨脹產生沖擊力很大的壓力氣流，可導致廠房設備損壞和人員傷亡。防止這種事故發(fā)生的措施主要是堅持平安運行,定期檢查檢驗,準時維護修理,保持平安附件完好。③汽包爆炸:汽包是鍋爐的蒸汽與水分別和向爐管供水的設備，屬于壓力容器。由于汽包是鍋爐系統(tǒng)儲存汽水較多的設備,一旦發(fā)生爆炸事故，其后果通常是鍋爐事故中最為嚴峻的。(2)缺水事故缺水會使鍋爐蒸發(fā)面的管子過熱變形，嚴峻時使管子裂開,甚至發(fā)生爐管爆炸。即使不發(fā)生爆炸,也會使爐子受到破壞。(3)滿水事故汽包水位高于最高平安水位的狀況叫滿水。其主要危害是降低蒸汽品質,嚴峻時液態(tài)水進入蒸汽管道和過熱器,造成水擊。水擊可能造成管路和設備損壞。(4)汽水共騰鍋爐蒸發(fā)面汽水共同升起，產生大量泡沫上下翻騰的現(xiàn)象。其后果是蒸汽帶水，蒸汽品質下降,并可能造成水擊。鍋爐給水質量差,排污不當造成鍋水質量差,或系統(tǒng)壓力下降過快等可能引起汽水共騰現(xiàn)象。鍋爐的平安附件鍋爐上的平安附件主要是指平安閥、壓力表、液位計和液位報警器。(１)平安閥當鍋爐汽水系統(tǒng)超壓時，平安閥自動開啟，排汽泄壓,并發(fā)出警報;當壓力降到允許值后，平安閥又能自動關閉,讓鍋爐在允許壓力范圍內連續(xù)運行。常見鍋爐平安閥為彈簧式平安閥和杠桿式平安閥。(２）壓力表壓力表是測量和指示鍋爐汽水系統(tǒng)壓力大小的儀表，有現(xiàn)場指示表和通過變送器遠傳至把握室的指示表。其中遠傳表可以設置超壓報警功能。防止超壓是保證鍋爐平安運行的基本要求。壓力表的結構簡潔(一根彈簧管）,使用便利,但由于其作用格外重要,為了確保壓力表的長期運行牢靠，壓力表至少每半年應校驗一次。(3)液位計液位計是現(xiàn)示汽包內液面凹凸的儀表,有現(xiàn)場液位計和通過變送器遠傳至把握室的液位計。其中現(xiàn)場安裝的液位計是依據連通器內液柱高度相等的原理設計的,用于觀看液位的通常是一段玻璃管或空心玻璃板;遠傳液位計是通過將液位轉換成壓力信號，再通過變送器來實現(xiàn)信號傳遞的,其原理與遠傳壓力表類似。操作人員通過液位計觀看和調整汽包的液位,防止發(fā)生鍋爐缺水或滿水事故。(4)液位報警器液位報警器用于在鍋爐液位發(fā)生特別(高于最高平安液位或低于最低平安液位)時發(fā)出報警,提示操作人員實行措施,消退險情。鍋爐的平安運行與管理(1)鍋爐房一般應單獨建筑,每層至少有兩個出口,并與其他建筑物保持肯定的平安距離;(2）鍋爐在使用前應依據《特種設備平安監(jiān)察條例》的規(guī)定,辦理有關手續(xù)；(3)鍋爐的操作人員應經過培訓,取得相應的作業(yè)證書；(４)建立健全鍋爐平安運行操作規(guī)程、崗位記錄和管理制度，鍋爐維護修理和檢查檢驗規(guī)章制度，以及鍋爐及其操作人員技術檔案;(５)重視鍋爐水質處理,防止鍋爐結垢造成事故；(６)加強鍋爐運行平安管理、停爐和開爐的平安管理,防止各種事故發(fā)生。５.3壓力容器平安技術壓力容器平安技術不僅適用于壓力容器，也基本適用于氣瓶和壓力管道。壓力容器及其特點(1)壓力容器壓力容器是指承載肯定壓力的液體或氣體介質的密閉容器。具備下列３個條件之一的壓力容器屬于特種設備：①最高工作壓力大于或等于0.1ＭPa(表壓）,且壓力與容積的乘積大于或等于2.5MPa·L的氣體或液化氣體的固定式容器和移動式容器;②最高工作壓力大于或等于0.1MPa(表壓）,且最高工作溫度高于或等于標準沸點的液體的固定式容器和移動式容器;③盛裝公稱壓力大于或等于0.2MPa(表壓)，且壓力與容積的乘積大于或等于1.0ＭPａ·L的氣體、液化氣體和標準沸點等于或低于60℃液體的氣瓶;氧艙等(２)壓力容器的特點①應用的廣泛性壓力容器廣泛用于石油、化工、醫(yī)藥、冶金、機械、采礦、航天航空、交通運輸?shù)炔块T。民用液化石油氣瓶更是處處可見。②操作條件的簡單性壓力從低壓到高壓、超高壓;溫度從低溫到高溫。處理介質包括:爆、燃、毒、輻（照)、腐(蝕)、磨(損)等。③對平安的高要求壓力容器本身要求有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，密封性好。5.３.(１)按使用位置分類:固定式壓力容器即固定安裝在使用地點的容器；移動式容器指氣瓶、氣桶和槽車等無固定安裝和使用地點的容器。(2)按設計壓力分類:1)低壓容器:0.1ＭPa；≤P<1.６MPａ；2)中壓容器:1.６ＭPa；≤P<10MPa；3)高壓容器:１0MＰａ；≤P＜100MPa;４)超高壓容器:Ｐ≥100MPａ。（３)按工藝作用分：反應容器主要用于完成介質的物理、化學反應的壓力容器;換熱容器主要用于完成介質的熱量交換的壓力容器;分別容器主要用于完成介質的流體壓力平衡和氣體凈化分別等的容器;儲存容器主要用于盛裝生產或生活用的原料氣體、液體、液化氣體等。（4)按平安監(jiān)察管理分：依據容器在生產過程中的重要性、壓力凹凸和介質危害程度(指易燃介質、毒性介質)將容器分成三類，對不同類別的容器在設計、材料、制造檢驗與使用管理等方面提出不同要求，具體劃分見表5.2所示。(此表未附上,祥見教材）化學介質毒性程度和易燃介質的劃分參照HG20６60《壓力容器中化學介質毒性危害和爆炸危急程度分類》。無規(guī)定時按毒性程度,即極度、高度、中度、輕度危害分為四級，其分別最高允許濃度為＜0．１mg·m－3、0．１~1．０mｇ·ｍ－３、１.0~10mg·m－3、≥10mg·ｍ-３。易燃介質是指與空氣混合的爆炸下限＜１0%，或爆炸上限和爆炸下限之差≥20%的氣體。5.３．３.1概述1.壓力容器的結構組成:由上圖可見,影響壓力容器平安性的主要部分是承壓部件。重點就是這些承壓部件的正確選用、合理設計結構、保證有足夠的強度、剛度與穩(wěn)定性。2.壓力容器的主要工藝參數(shù):影響壓力容器設計、制造和使用管理的主要技術參數(shù)有壓力、溫度、直徑。(1)壓力:工作壓力：指在正常工作狀況下,容器頂部可能達到的最高壓力。設計壓力:指設定的容器頂部的最高壓力,與相應的設計溫度一起作為設計載荷條件。計算壓力:在相應的設計溫度下用以確定承壓元件厚度的壓力。試驗壓力：在壓力試驗時容器頂部的壓力。公稱壓力：即標準化后的壓力數(shù)值(如當設計為0.5MＰa時,公稱壓力應為0．6MPa)。常用的公稱壓力有：0.1、0.２5、0.６、1．０、１.6(MPa）等。(2）溫度:容器的機械強度取決于材料的機械性能,而材料的機械性能又與溫度凹凸有關，因此需要規(guī)定設計溫度與設計壓力一起作為設計載荷條件。溫度可通過傳熱計算求得，或取容器在工作狀態(tài)下內部介質可能達到最高溫度或最低溫度（當攝氏零度以下時)。為此,在容器壓力試驗時,要規(guī)定試驗溫度,即壓力試驗時殼體的金屬溫度。(３）直徑:容器直徑大體打算了容器的容積。為了標準化，接受公稱直徑。系列的公稱直徑有300、400、５０0、…、１00０、1２0０、１40０、…（mｍ)。除無縫鋼管制的容器殼體外,鋼板卷制的容器的公稱直徑均指內直徑。當容器殼體是無縫鋼管時,容器的公稱直徑均指鋼管的外直徑。系列的公稱直徑有159、219、273、３25、４２6…(mm）。５．３．3.21、中低壓容器的結構特征直徑不格外大時，其壁厚較小,直徑范圍寬,制造較易,一般用金屬板材卷焊制造,密封結構較簡潔,常用螺栓—墊片—法蘭連接的強制密封結構。中低壓容器的幾何外形通常為圓筒形或球形,也有異形。中低壓容器的封頭結構形式很多，主要有平板、錐形、無折邊球形、碟形、橢球形、半球形等。２、高壓容器的結構特征壁厚、長直徑比大、外觀瘦長、密封要求高。(1)筒體圓筒體居多,由于壁厚,常見筒體的器壁形式有二類,單層式和多層式或組合式,鍛造的比焊接的質量高。它們各有其優(yōu)缺點，依據具體狀況,綜合考慮來選擇。(２）封頭封頭主要是平蓋(小直徑容器)或半球形封頭（直徑較大的容器)。(３）密封高壓密封接受各種在操作時有自密封作用的半自緊密封,或自緊密封結構,如雙錐密封、伍德式密封、Ｃ形環(huán)密封等。5.４壓力容器的平安設計強度平安設計壓力容器設計從平安角度考慮應包括強度平安設計和結構平安設計。強度平安設計：指在確定的容器結構尺寸下，所選材料在容器壽命期內有足夠抵制各種外來載荷和經受四周環(huán)境條件破壞的力量；結構平安設計:指設計容器的總體或局部結構時,盡量避開制造和使用中附加的減弱容器強度的因素。.1壓力容器用鋼的選擇壓力容器設計要求的材料的主要性能是:機械性能和制造工藝性能。一般機械性能主要包括：強度、塑性、韌性、冷彎性能和硬度等。制造工藝性主要指:鑄、鍛、焊、熱處理等加工性能。(1)壓力容器用鋼的平安要求冶煉方法:承壓元件應使用由平爐、電爐或氧氣轉爐冶煉的鋼材，要求使用冷靜鋼板，如碳素鋼沸騰鋼板因是在不完全脫氧條件下獲得,因此質量較差?；瘜W成分一般要求含碳量在０．2５%以下，硫含量不大于O.0２０％,磷含量不大于0.０3０%。機械性能要求強度高、塑性和韌性好，較低的冷脆傾向，較低的缺口和時效敏感性等。與介質的相容性某些介質對某種鋼材具有腐蝕性,故選鋼材時應留意。(2)壓力容器用鋼：有一般碳素鋼、低合金鋼、不銹鋼、耐熱鋼、抗氫鋼和低溫鋼等。應依據需要來選擇。５.4.1．壓力容器承受的載荷有靜載荷和動載荷兩類。設計容器時主要考慮的是靜載荷,包括內壓、外壓和液體靜壓力。壓力容器受到載荷后發(fā)生變形，并在器壁中產生內力,通常把單位截面上的內力稱為應力。當該應力大到超過材料允許的限度時,即屈服點或強度極限，容器產生明顯的塑性變形或裂開。為此,把握應力值是容器強度平安設計的目標。應力的數(shù)值與容器的幾何外形、尺寸和施加的載荷有關,同樣的載荷在同一容器不同結構部位產生的應力大小也不相同，各類應力對容器破壞的作用也不相同。(1）內壓薄壁圓筒筒體中的薄膜應力對圓筒體,以筒體的外直徑與內直徑之比值Ｋ的大小區(qū)分：K≤1.2為薄壁圓筒,K>１.2為厚壁圓筒。當筒壁很薄時,假設猶如薄膜一樣,只能承受拉伸或壓縮應力，完全不能承受彎曲應力,稱為“無力矩理論”或“薄膜理論”。由薄膜理論分析得到的應力,稱為“薄膜應力”。如圖5.7(a)為一承受均勻內壓力p的圓筒，在離開封頭肯定距離處,用一橫向截面將其切開，使圓筒端部的總壓力與作用在圓筒橫截面上的縱向力相等，便可計算出縱向應力σ1，如圖5.7(b):式中：σ1t2πrｃ——縱向壓力pπri2——總壓力σ1——縱向應力MＰat——容器壁厚mｍrc——圓筒的平均半徑mｍri——圓筒的內半徑mｍ２πrc——圓筒的平均周長ｍｍπri2——圓筒的截面積ｍm2ｐ——圓筒承受的內壓力Ｍpa因是薄壁圓筒,ｒc≈ｒi，故有:如在圓筒水平直徑處將一段圓筒切開。得到下圖5.7（c)所示的上半個圓筒體。作用在圓筒上內壓力的合力與作用在圓筒橫截面上的力相等。則可求得環(huán)向應力σ2:若以圓筒平均直徑Dc代替平均半徑ｒc,則有:比較σ1σ２，明顯可見,圓筒器壁中薄膜應力中的環(huán)向應力σ2比縱向應力σ1要高兩倍。(2)不連續(xù)應力的基本概念：實際容器都是幾個不同幾何外形殼體的組合,當容器受到內壓作用時,這些部位受相鄰部分材料的約束或結構自身的約束,將產生局部的彎曲，這樣接合處受到附加的彎矩和剪力的作用，也稱邊緣彎矩和邊緣剪力。邊緣彎矩和邊緣剪力在其四周的器壁內產生附加應力,可能比筒體上內壓產生的薄膜應力大得多。邊緣彎矩和邊緣剪力只存在于不連續(xù)部位,因此稱為不連續(xù)應力。例如圖5.９為一厚平蓋與圓筒體的連接部位。在內壓的作用下,該處圓筒部分的徑向增大量與封頭徑向增大量是不相同的,在這些部位的接合處就發(fā)生了局部彎曲,產生如圖中虛線所示的彎曲變形,在其四周產生相應的附加應力,即不連續(xù)應力。這些應力只存在于接合部位及其鄰近的區(qū)域,離開連接處不遠,就很快衰減至筒體的正常薄膜應力。對于厚平蓋與圓筒的狀況,當離開連接邊緣X=2π/k時,(k稱衰減系數(shù)，其值與圓筒尺寸和材料有關）,與圓筒處合，彎曲應力已經趨近于零。當X=π/ｋ時，對于鋼質圓筒,即相當于X=2．5(Ｒt）1/2時，其軸向彎矩已衰減掉９5.７%。(3)熱應力的基本概念大多數(shù)容器在肯定溫度下運行,由于溫度的轉變(未運行或安裝時的溫度,通常為室溫),上升或降低，使結構發(fā)生膨脹或收縮變形。由于溫度的轉變，使容器材質結構發(fā)生膨脹或收縮變形,受到自身內部或相鄰部件的限制時,將在器壁內產生應力,這種應力稱為溫差應力或熱應力。用符號σT表示。溫差應力概念的說明：如圖5.1０（a)、（b)。一根長為L的直管,管子一端被約束。當管子受熱工作時,工作溫度Ｔ與安裝溫度Ta存在溫差ΔＴ＝T-Ｔa,管子伸長,伸長量為:ΔL=αLΔＴ式中：α——管子材料的線膨脹系數(shù),單位為1/０Ｃ;而當另一端也被約束時（圖5.１0(b))，這一伸長量完全被限制,相當于管子受到一約束反力Ｐ(本例為壓縮力),其壓縮量等于伸長量,存在以下關系：ΔL＝ＰL/EA式中:E——管子材料的彈性模量,A——管子的橫截面積。將ΔL＝αLΔT和ΔＬ=PL/EＡ兩式合并得:αＬΔT=PL/EＡσT=P/Ａ＝αEΔT由于是壓縮力,故取“-”號,則：溫差應力σT僅與溫度差和材料的物理性質（Ｅ、α)有關,與部件尺寸無關。溫差越大,應力越高?，F(xiàn)實中?？山邮軗闲越Y構、避開剛性約束等方法來降低或消退溫差應力。5.4．1．工程上,壓力容器設計有兩種方法:按規(guī)章設計和按分析設計。我們只談按規(guī)章設計,它是基于理論、試驗和閱歷的一種方法。壓力容器設計的目的是把容器可能發(fā)生的破壞從工程設計角度限制在平安水平之內,即依據特定的使用條件,有效地利用選定材料的強度或剛度,使容器或其部件在設計壽命內不失去正常工作力量。彈性失效設計準則在內壓力等靜載荷作用下,容器壁中的最大當量應力(σｄ)不應超過材料的彈性極限，并考慮應力分析、材料性質等方面估量的不精確性,接受通過平安系數(shù)(n）確定的許用應力([σ])來代替彈性極限。對受均勻內壓力的薄壁圓筒容器而言,彈性失效設計準則是以筒體的環(huán)向薄膜應力作為最大當量應力，使其保持在材料的許用應力之內,從而確定它的計算壁厚。這里說的當量應力是理論假設得到的一相當應力，以代替容器實際受到的簡單應力,并將它與該容器材料的簡潔拉伸或壓縮試驗中得到的彈性或塑性極限值（“σ”)進行比較。壓力容器設計規(guī)范中應用較早又較廣泛的一種強度理論是“最大正應力理論”,該理論假設容器材料受到多向應力，其最大主應力等于或大于同樣材料的試件在簡潔拉伸試驗中失去彈性時的最大正應力即告破壞。它的數(shù)學表達式是:式中:σｄ——最大當量應力，ＭＰa;σ２——環(huán)向薄膜應力,MPa;“σ”——塑性極限值，ＭPa;［σ]——許用應力，MＰa;ｎ——平安系數(shù)，p——工作壓力,MPa;ＤC——圓筒平均直徑,mm;ｔ——圓筒壁厚,mｍ。若需確定圓筒的計算壁厚ｔ時,則將上式變?yōu)椋ㄒ杂嬎銐毫c代替工作壓力p):考慮到焊接和溫度因素，且有Dc＝Di+t,許用應力＝設計溫度下材料的許用應力×焊接接頭系數(shù)即：[σ]=[σ］t·φ則有：式中:ｐc——計算壓力，ＭPaDc——容器內徑,mｍ[σ］t——設計溫度下材料的許用應力,ＭPaφ——焊接接頭系數(shù)1,具體值參見表5.6。再考慮到鋼材厚度偏差、腐蝕、磨損而導致厚度減薄等因素,實際制造容器的符合鋼材標準規(guī)格的厚度(又稱名義厚度）tn為：（mｍ)式中:ｔ——計算厚度，mm；ｃ１——鋼材厚度負偏差，當c１不大于０.２5mm，且不超過名義厚度的6％時，cl可忽視不計;ｃ2——腐蝕裕量，當介質為壓縮空氣、水或水蒸氣時,c2不小于1mｍ；Δｔ——厚度圓整值，ｍｍ。通過下例題將上面所講的內容應用如下:解:計算壓力pc=6.3MPa，內直徑Ｄｉ＝6００mm設計溫度下材料的許用應力[σ]t=１3３ＭPa,由于是100%無損探傷,查表5.6知焊接接頭系數(shù)φ=1,按下式計算出計算厚度t：將有關數(shù)據代入式中計算得:t＝6.3×６0０/（２×1３3-6.3)＝14.５mm按下式計算出名義厚度tn：mm其中:cｌ忽視不計,介質為壓縮空氣則c2=1ｍmtｎ＝14.5+０+1＋0.5=16其中：tｎ計算為1５.5+Δt,經圓整后,確定Δt＝0.5mm５.常規(guī)壓力容器設計,除了通過計算來保證容器總體的強度、剛度和穩(wěn)定性要求外，還要在結構上實行措施，削減附加應力和應力集中程度,此外合適的結構也是便利制造、檢驗，保證容器制造質量的重要措施。壓力容器設計過程中，要在總體或局部結構、焊接結構和接頭型式等方面遵循便于制造、利于檢驗、避開局部附加應力和應力集中的一般性原則。具體應用來說,大致有以下4個方面:（1)防止壓力容器各承壓部件連接處的幾何外形、厚度、材料和載荷(包括溫度)等突變形成的總體和局部結構不連續(xù)產生的過高的局部應力;可以接受圓滑過渡或斜坡過渡形式消退幾何外形或厚度的突變。（2)避開壓力容器上局部高應力和它們之間的相互疊加,在容器上限制開大孔，容器設計規(guī)范規(guī)定，凸形封頭或球殼的開孔最大直徑不超過殼體內直徑的1／２等;即使一般性開孔，必要時也要有局部補強措施,如接受補強圈、厚壁接管或整體補強等;接受高應力區(qū)與強度薄弱環(huán)節(jié)錯開分隔,在凸形封頭過渡部分一般不開孔，以避開與封頭過渡區(qū)不連續(xù)效應疊加;又如使接管、支座避開筒體縱環(huán)焊縫;筒體或其他受壓元件的拼接焊縫應彼此錯開肯定距離等。(3）合理選擇焊接結構和接頭型式，如避開未焊透結構和剛性焊接結構，優(yōu)先接受等厚對接接頭，盡量少用連接強度差的搭接和末焊透的角接接頭,以削減焊接變形和附加應力。(4）檢驗部位要便利無損檢驗,以精確發(fā)覺制造缺陷。如整體補強的接管比補強圈補強的接管簡潔進行超聲波檢驗。５.4常見壓力容器的破壞形式有韌性裂開、脆性裂開、疲憊裂開、腐蝕裂開、蠕變裂開和其他裂開。1、韌性裂開是指容器在壓力作用下，器壁上產生的應力達到材料的強度極限而發(fā)生裂開。韌性裂開的特征:裂開容器發(fā)生明顯的外形轉變和塑性變形。如容器的周長明顯延長或容器明顯增大,中間部分有鼓脹和壁厚的明顯減薄。容器發(fā)生韌性裂開的主要緣由是超壓。2、脆性裂開是指容器沒有明顯變形而突然發(fā)生裂開。這種裂開現(xiàn)象與脆性材料的裂開很相像，依據裂開時的壓力計算,器壁的應力并沒有達到材料的強度極限,甚至遠遠低于強度極限。脆性裂開的特征:裂開容器一般沒有明顯的伸長變形，而且常有碎片產生。容器發(fā)生脆性裂開的緣由：一是容器材料本身的脆性;二是容器在制造或使用中使材料產生了嚴峻的缺陷。3、疲憊裂開是指容器在反復的加壓過程中,殼體的材料長期受到交變載荷的作用，消滅金屬疲憊而發(fā)生疲憊裂開。疲憊裂開的特征:①疲憊裂開常發(fā)生在結構局部應力較高，或存在材料缺陷處;②容器外觀沒有明顯的塑性變形,但又不像脆性裂開那樣產生很多碎片,而是一般的開裂。容器發(fā)生疲憊裂開的首要緣由是交變載荷，這既可以是容器的周期性加壓和泄壓,也可以是操作過程中較大的壓力或溫度波動;其次,發(fā)生疲憊裂開的局部區(qū)域存在很大的應力變化幅度，因而具備疲憊裂紋擴展的載荷條件。4、腐蝕裂開是指容器殼體受到介質的腐蝕而在肯定的壓力和其他條件下產生的裂開。壓力容器的腐蝕破壞形式有：均勻腐蝕、點腐蝕、晶間腐蝕、應力腐蝕和疲憊腐蝕等。下面僅簡介應力腐蝕裂開，即金屬在腐蝕介質和拉應力的共同作用下發(fā)生的一種破壞形式。(1）應力腐蝕裂開發(fā)生的條件①特定腐蝕介質與材料的組合?？隙ǖ牟牧现挥性谂c特定的腐蝕介質組合下才會發(fā)生應力腐蝕，即應力腐蝕具有選擇性的特點。②拉應力的存在。拉應力是發(fā)生應力腐蝕裂開的必要條件之一。拉應力包括裝配應力、殘余應力或腐蝕產物引起的內應力等。③材料純度和組織狀態(tài)的影響。有雜質的金屬較易發(fā)生應力腐蝕;材料的組織狀態(tài)不穩(wěn)定較易發(fā)生應力腐蝕。５、蠕變裂開是指在高溫下工作的容器，當操作溫度超過肯定限值，材料在應力的作用下發(fā)生緩慢的塑性變形,最終導致材料裂開。如低碳鋼和低合金鋼發(fā)生蠕變的溫度是３００—３5０℃，合金鋼是4０0--4５0℃。蠕變裂開的主要特征：蠕變裂開有明顯的塑性變形和蠕變小裂紋,斷口無金屬光澤，呈粗糙顆粒狀，表面有高溫氧化層或腐蝕物。當溫度特殊高時，材料還會發(fā)生金相組織變化，如石墨化傾向。蠕變裂開發(fā)生的主要緣由是操作溫度超過了材料的蠕變溫度。6、其他裂開其他裂開主要是指復合性因素引起的裂開。在實際生產中,引起材料破壞的因素經常不止一個,有時是以某個因素為主，有時兩個甚至兩個以上因素都不能忽視。例如，在高溫下工作的容器若再遇有交變載荷,就可能發(fā)生蠕變疲憊裂開。在有腐蝕性的介質中工作的容器，若再遇有超壓狀況，就可能發(fā)生腐蝕性韌性裂開。5.4１、焊接缺陷焊接缺陷按其位置分為以下幾種狀況,焊接缺陷的示意圖見圖5.17。（1）外部缺陷外部缺陷包括焊縫成形不良、焊縫尺寸不符合要求,以及咬邊、弧坑、過燒、電弧擦傷等表面缺陷。1)外形缺陷：焊縫表面粗糙;焊道熔敷不均勻;焊縫與母材不圓滑過渡等;2)尺寸缺陷:焊縫寬度太寬或太窄;焊縫加強高度過高或過低，甚至下陷（圖５.17（a))等。3）咬邊:指焊趾的母材部位產生凹陷或溝槽（圖5.17（b））,主要緣由系焊接時焊接工藝參數(shù)不當，如焊接電流過大、電弧過長;焊接速度太快；焊接作業(yè)位置不正確等；4）弧坑:這是在焊接斷弧或收弧時,焊道末端形成的低洼部分(圖5.1７(c）)。５)其他：燒穿、焊瘤、電弧擦傷等。（２）內部缺陷內部缺陷包括夾渣、氣孔、未焊透、未熔合和裂紋等。1)夾渣:這是殘留在焊縫中的非金屬夾雜物(圖5.1７（ｄ）)。２)氣孔：氣孔是熔池金屬中的氣體在金屬凝固時未準時逸出而留下的空穴(圖5．1７（e）)。3）未焊透和未熔合:焊接接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象稱為未焊透(圖5．1７（f))；而焊道與母材或焊道之間未完全熔合的現(xiàn)象稱為未熔合(圖5．17(g））。４)裂紋:在焊接缺陷中，裂紋是其中最嚴峻的一種缺陷，焊接裂紋是導致容器破壞的最直接最主要的緣由,因此另作如下介紹。2、焊接裂紋的類別和成因焊接裂紋若按其產生的溫度和時間不同,有熱裂紋、冷裂紋和再裂紋之分。(１）熱裂紋熱裂紋是焊接接頭的冷卻過程中,溫度處于固相線四周的高溫區(qū)(700～10０0℃)產生的焊接裂紋。(２)冷裂紋冷裂紋是焊接容器最常見的裂紋，冷裂紋產生在焊縫冷卻到馬氏體轉變溫度(200~3０0℃)或以下的溫度,故稱冷裂紋。(3)再熱裂紋再熱裂紋是當對容器進行消退焊接殘余應力退火處理（５00～７00℃)或經受多道焊或長期高溫下使用時，在焊接熱影響區(qū)的初晶粒區(qū)，沿晶界開裂的裂紋。3、成型、組裝缺陷壓力容器的主要承壓部件,例如殼體、封頭和接管等多數(shù)是由鋼板通過冷熱加工制成。在此成型和組裝過程中,往往會由于機械設備和人為操作等緣由產生各種缺陷，這些缺陷同樣對容器的平安造成危害。這些缺陷包括:(1)成型缺陷成型缺陷主要指表面外形的偏差，包括截面不圓度、表面凹凸不平和縱向皺折等。(2）組裝缺陷組裝缺陷指接頭的尺寸偏差，包括圓筒縱縫或環(huán)縫對口錯邊量b,按GB1５0的規(guī)定，如對口處鋼板厚度tn不小于12ｍm時,對口錯邊量ｂ應不大于ｔn的1／４；環(huán)向或軸向形成的棱角E,當用弦長等于1/６內徑Di，且不小于３00ｍm的內樣板或外樣板檢查時，環(huán)向或軸向形成的棱角E不得大于(ｔn/10+2)ｍｍ,且不大于５ｍm５.5壓力容器的平安裝置5.5.1壓力容器平安裝由于某些物理或化學因素的影響，壓力容器不行避開地會發(fā)生超壓現(xiàn)象,一旦發(fā)生超壓時,需要自動、準時、快速泄壓,保證壓力容器平安運行。壓力容器平安裝置依據功能可分成三類:(1）平安泄壓裝置它的作用是容器或系統(tǒng)在正常工作壓力下,該裝置不起作用,但容器內介質壓力超過其設定的平安壓力時,它將自動開啟,快速泄壓。超壓泄壓裝置包括平安閥、爆破膜及其它們的組合等。(２)顯示和報警裝置它可顯示裝置容器運行過程中的壓力、溫度、液位等狀況,它包括壓力表、液面計、測溫儀表等。有些附帶有自動報警作用,能在超限時，發(fā)出聲光等預警訊號。(3)平安連鎖裝置它的作用是防止人為的錯誤操作或難以預料的工藝狀況的變動,能按設定的工藝參數(shù)自行調整和把握,它同時具有顯示或報警作用。５.5對壓力容器平安裝置有以下兩個基本要求:(1）選用的平安裝置要滿足設備的工藝操作要求如壓力和溫度等,且有良好的密封性，其所用的材料要適應包括粘性大、毒性大、腐蝕性強、壓力有波動等介質；(2)平安裝置的結構要能準時快速排放器內介質,泄壓反應快、動作準時、無明顯的滯后現(xiàn)象。從定量上要求平安裝置的排氣量G大于平安泄放量Ws,即G≥Ws。排放量G是指裝置完全開啟后,在排放壓力下單位時間容器能夠排出的介質量;平安泄放量Ｗs指容器超壓時,保證壓力不上升單位時間必需排出的介質量。５.５１、平安閥平安閥屬于一種閥型平安泄壓裝置，僅用于排放容器或系統(tǒng)內高出設定壓力的部分介質,在壓力降至正常值后能自動復位,容器或系統(tǒng)仍可連續(xù)運行。優(yōu)點是能自動開閉,可以調整、不致中斷生產;缺點是存在密封性較差,會有稍微泄漏,有滯后現(xiàn)象,不能適應要求快速泄壓的場合。此外，對粘性或含固體顆粒的介質，可能造成堵塞或粘連而影響使用。2、爆破片裝置爆破片裝置主要由爆破片與夾持器組成,爆破片是爆破元件，又稱防爆膜；夾持器起固定爆破片的作用。它屬于一種斷裂型平安泄壓裝置。爆破片裝置與平安閥不同,是不行逆作用,不能回復原來狀態(tài)，造成操作中斷，但它具有密封性好、反應快速,靈敏度高,泄漏量大，能適應粘性大、毒性大、腐蝕性強的介質，特殊是因特別化學反應導致壓力瞬間急劇上升或達到燃爆的場合。3、平安閥與爆破片裝置的組合形式依據二者的優(yōu)缺點,在一些特殊的場合，將兩者組合起來使用,可以充分發(fā)揮它們各自的優(yōu)點。平安閥與爆破片裝置的組合形式有串聯(lián)和并聯(lián)兩種形式，如圖５.22所示。并聯(lián)串聯(lián)（爆破片前置）串聯(lián)(爆破片后置)串聯(lián)使用要留意兩者之間應有壓力指示和泄壓放空措施,二者的動作壓力和排放力量要匹配。串聯(lián)(圖5.2２（b)(c))系在彈簧式平安閥入口或出口處裝設爆破片，并聯(lián)（圖5．２2(ａ))則是在容器上同時安裝彈簧式平安閥和爆破片。并聯(lián)是將平安閥視作一級泄放裝置，當因物理緣由超壓時,由平安閥排放;而爆破片作為二級泄放裝置,當因化學反應緣由急劇超壓時，由爆破片與平安閥共同排放。串聯(lián)中的爆破片前置平安閥（圖5.22(ｂ)）適用于密封和耐腐蝕要求高以及粘污介質,爆破片對平安閥起愛護作用，平安閥也可使容器臨時連續(xù)運行。爆破片后置平安閥(圖５.2２(c))則用于容器內壓力有脈動的場合,平安閥對爆破片起穩(wěn)壓和爆破片防止平安閥泄漏的作用。5.5１、壓力容器平安泄放量的定義：當容器消滅超壓時，保證器內壓力不再連續(xù)上升,平安泄放裝置在單位時間內所必需的最低泄放(介質)量。2、平安泄放量的計算方法(僅介紹壓縮氣體儲罐的平安泄放量計算）壓縮氣體儲罐的平安泄放量按其進口管截面和最大流速進行計算：Ws＝7.7３d2ρ0ｗp/Ｔ(ｋg/h)解:以知空氣密度:ρ0＝1.29３ｋg／m３故:Ws＝7.７3d2ρ0wp/T=７.73×1002×1.293×1０×p/（２７3＋４0)又因:儲罐ｐ＝0.8Ｍｐa,那么要求工作壓力在0.8Mpa，則平安閥密封壓力應稍高于工作壓力。故?。?1倍。即0.８×1．1；加之：確定壓=表壓＋大氣壓1ａt(yī)m=0.１Mpａ所以:Ｐ=0．8×1．１+０.1=０.９８Mpa那么：Wｓ=7.7３×１０02×1.２93×１0×0.98／(２73+40)＝3129ｋg/h5.5１、平安閥的型式與適用范圍（見下表）平安閥若按閥瓣開啟程度,又分微啟式和全啟式。微啟式開啟高度一般都小于ｄ／20(d為閥孔直徑)；全啟式開啟高度不小于d／4。平安閥若按氣體排放方式又分為:全封閉、半封閉和放開式。它們系指排放氣體外泄的方式，全封閉式是將排放氣體全部經泄放管排放,主要用于有毒易燃介質容器。２、平安閥排放力量的計算所謂平安閥的排放力量指在排放壓力下,閥全部開啟時,單位時間內平安閥的理論氣體排量G。平安閥的排放力量應不小于壓力容器的平安泄放量Ws。平安閥的排放力量G按下式計算：G≥Ｗｓ=３129ｋｇ／h可見該平安閥能滿足使用要求。３、平安閥的選用類型選擇平安閥型式應依據容器的工作壓力、工作溫度、介質特性、泄放要求以及容器有否震驚等因素綜合考慮。（2）規(guī)格選擇依據標準化要求，選用平安閥應依據標準壓力和尺寸系列，即按公稱壓力PN和公稱直徑DN來選擇。平安閥的公稱壓力PＮ是指平安閥在常溫下的最大允許壓力,因此對高溫容器選用平安伐時,要考慮閥體材料因受高溫影響會使其強度受到減弱,會降低閥的最大允許壓力。公稱直徑ＤN是由容器平安泄放量計算確定的平安閥標準系列口徑。如:（3）平安閥閥體、閥瓣、彈簧等材料的選擇平安閥閥體、閥瓣等材料依據介質的壓力、溫度和腐蝕性等特性選定。(4）平安閥的選擇步驟１)依據容器工作壓力、溫度、介質特性和產品樣本等,選擇平安閥型式、規(guī)格和材料等;2）依據選定的公稱壓力和公稱直徑,確定平安閥的閥座通徑（即最小流通直徑),并據此計算其額定排放量Ｇ;3)計算容器的平安泄放量Ws，要求滿足G≥Ws。查此平安閥的產品樣本知最小流通口徑為32mｍ，前例計算出其額定排放量Ｇ＝４54１kg／ｈ,大于容器的平安泄放量Ws=４、平安閥的調試平安閥在安裝前或使用過程中的定期校驗(一般每年至少校驗一次)中,需要校正調試它的動作壓力或開啟壓力。固定式壓力容器上只裝一個平安閥時，開啟壓力不應大于容器的設計壓力,且平安閥的密封試驗壓力應大于容器的最高工作壓力;對移動式壓力容器平安閥的開啟壓力取(1.05—1.1０）倍容器的設計壓力。經調定后的平安閥應于鉛封,以防任憑轉變開啟壓力。5．５1、爆破片的主要型式與特點爆破片按其斷裂特征和外形分為拉伸正拱型、失穩(wěn)反拱型、剪切平板型和彎曲平板型四種主要類型。它們的特點見表5.８。２、爆破片爆破壓力的確定爆破片的動作壓力也稱爆破壓力，爆破壓力分為:設計爆破壓力(Pｂ):指爆破片在額定溫度下的爆破壓力;標定爆破壓力(Ｐｓ）:指爆破片產品銘牌上注明的爆破壓力；最低標定爆破壓力（Ｐsmin):指在制造爆破片時，當設計爆破壓力Pb的允許變化范圍為零的設計爆破壓力。確定爆破片的設計爆破壓力Pb時要考慮以下因素:(１)設計爆破壓力Ｐb不得大于容器的設計壓力P,且最小設計爆破壓力Ｐｂ不應小于最高工作壓力Pw的1.05倍；即:1.05Ｐｗ≤Ｐb<P（2)考慮到爆破片抗蠕變性和耐疲憊性能等,設計爆破壓力Ｐｂ要高出容器最高工作壓力Ｐw。最高工作壓力Pw可按不同類型和載荷性質依據表5．９來選擇最低標定爆破壓力Pｓｍin作為容器工作壓力的肯定倍數(shù);(3)爆破片在制造中允許存在制造偏差，如表５．10所示。（4)考慮到膜片材料的均勻性等因素將影響爆破壓力的精確性，規(guī)定實際爆破壓力Pa為標定爆破壓力Pｓ的±5%。圖5．２4示出了容器工作壓力Ｐw、設計壓力Ｐ和正拱型爆破片設計爆破壓力Ｐb、最低標定壓力Ｐsmiｎ之間的關系。其中“＋”“－”符號表示正負偏差。圖５.24容器工作壓力Pw、設計壓力Ｐ和爆破片設計爆破壓力Pb、最低標定爆破壓力Ｐｓmｉn的關系［例]為某壓力容器選擇一一般正拱型爆破片。假設該容器載荷無脈動，工作壓力為Pw=1０ＭPa。解：首先按表５.9,選定爆破片的最低標定爆破壓力Pｓｍiｎ,(已知無脈動，屬靜載荷,又知是一般正拱型)即：Ｐsmｉｎ＝1.4３Pw=１.43×10＝１4．3MPａ其次，按表5.10考慮爆破片的制造范圍，確定爆破片的設計爆破壓力Ｐｂ：已知:設計爆破壓力Ｐｂ＞Psmｉｎ(Psmｉn=１4.3)故按設計爆破壓力Pb在“３.6０以上”欄項選定：查出下限=-３%,上限＝+6％，故:Pb＝Psmｉn［1－（－3%)]=Psｍiｎ(1+3%)=１４.3(1+3％）=14．３9MPａ然后，確定容器的設計壓力P:P＝Ｐb[1＋(+６％）]＝Pb(１+6%）=１４.３9（1+6%）=１５．25MPa再依據計算出的容器設計壓力P,圓整為標準化的公稱壓力系列，取P=１６ＭPa若生產廠家按上述的制造范圍將抽檢的一批產品達到爆破壓力取其平均值為標定爆破壓力Ps,即:Ps＝(Psmｉn+Pb+Ｐ)/3則:Ｐｓ=(14.3+14．39＋15.2５)/3＝14．6≈14．５ＭPａ考慮到實際爆破壓力Pa的偏差,爆破片的實際爆破壓力Pa必需在此標定爆破壓力的±5％之內,即:Pａ=±5％Ps則：Ｐａ上=Ps(１+5％)=14．5（1+5%)=15.2３Ｐa下=Ｐｓ(１-5%)=14．５(１-５％)=13.７8所以實際爆破壓力Ｐａ為：Pa=１３.7８～１５．２3ＭPａ3、爆破片排放面積的計算容器內介質的性態(tài)不同,則爆破片的排放面積Ａ的計算也不同。對氣體而言,按下式計算：A≥Wｓ／［７.6×１0－２CPbK′(M／ZT)1／2]（mm)式中：K′——額定排放系數(shù),K′=０．62;Pb——設計爆破壓力，MＰa；M——氣體分子量;C——氣體特性系數(shù)；Z——氣體壓縮系數(shù);其余符號同前面所述。４、爆破片的選用原則（1)存在爆轟或特別反應，使壓力瞬間急劇上升或不允許有任何泄漏或平安閥不能適用的（如粘性、顆粒物料等）場合;(2)爆破片的排放力量或排放面積要滿足容器的平安泄放量要求;（3)無特殊要求，超高、高、中、低壓場合一般選用正拱型膜片;(4)低壓、大直徑或真空、壓力有脈動的場合優(yōu)先選用反拱型膜片;(5)膜片的材料按介質腐蝕和運行溫度的狀況選用不同的材料或接受在金屬膜片接觸介質側掩蓋或噴涂耐腐蝕膜;對壓力不大的場合,優(yōu)先選用石墨爆破片。此外,實際爆破壓力Pa每年要定期校驗;哪怕爆破膜片未裂開，膜片也應在2—3年內更換。5.６壓力容器的爆炸危害及其事故分析5．6.1容器的爆炸及其能量1、容器爆炸容器爆炸可分為物理爆炸和化學爆炸。物理爆炸是由物理變化引起的，主要是氣體膨脹超壓所至?；瘜W爆炸是由激烈的化學反應引起的,主要是化學反應產生的高溫高壓所至。在實際生產中，容器發(fā)生爆炸的狀況是簡單的，物理爆炸與化學爆炸可能相繼發(fā)生;物理爆炸也有多種形式。例如:對于可燃氣體容器，發(fā)生物理爆炸后還可能在器外發(fā)生二次化學爆炸,或者引起火災,使事故危害急劇增大。對于高溫汽水壓力容器,如鍋爐汽包,發(fā)生爆炸或裂開時,不僅其中的汽體要噴出來，而且原來處于氣液平衡的飽和水也會在壓力突然下降的狀況下急劇蒸發(fā)沸騰,引起蒸汽爆炸。而且比蒸汽爆炸的破壞性要大得多。[容器爆炸事故案例]200８年5月２0日下午4點2８分，湖南株洲某化工企業(yè)一臺含氰廢水加熱破氰罐發(fā)生爆炸事故,造成2人死亡，1人重傷，六臺破氰罐全部報廢。事故經過:當班