压力容器论文

华东理工大学2013—2014学年第一学期《压力容器安全技术基础》课程论文班级工程135学号030130755姓名陈星妤开课学院机械与动力工程学院任课教师施哲雄成绩__________论文题目：压力容器的事故以及预防检测技术的研究论文要求：1、要结合课程内容进行选题，可以结合压力容器事故讨论压力容器的安全技术；2、论文结构完整，自己撰写，不得网上下载和抄袭；3、论文字数不少于2000字，参考文献不少于8篇。教师评语：1、论文选题（与课程内容结合情况）15%（）2、文献检索（检索文献数量及综合分析情况）20%（）3、论文内容（内容翔实，论点明确，论据充分，论证思路符合逻辑）40%（）4、写作能力（条理是否清楚，层次是否分明等）25%（）教师签字：年月日摘要I摘要本文介绍了最新的压力容器的分类方法和事故类型，并分析了压力容器事故发生的原因及后果，包括了压力容器事故的技术分析和综合分析，并举了一个生产硅酸钠的旋转反应罐发生爆炸的具体事例进行分析，最后介绍了红外检测技术在DC101反应器中的应用和声发射检测技术在中国的发展现状。关键词：压力容器；事故；原因；无损检测目录II目录1引言.......................................................................................................11.1最新压力容器分类..........................................................................................11.1.1压力容器分类时考虑的因素.................................................................................11.1.2基本分类.................................................................................................................22压力容器事故及分析............................................................................32.1压力容器的事故类型......................................................................................32.2压力容器事故原因分析..................................................................................32.2.1设计制造失误.........................................................................................................32.2.2使用不规范.............................................................................................................32.3压力容器爆炸伤害事故后果分析..................................................................42.3.1对一般常见事故技术分析.....................................................................................42.3.2压力容器事故综合分析.........................................................................................43压力容器的无损检测技术....................................................................53.1塑料厂DC101反应器的红外热成像检测.....................................................53.2国内压力容器声发射检测现状......................................................................63.3超声波检测技术...............................................................................................64具体事例浅析........................................................................................8结论...........................................................................................................9致谢.........................................................................................................10参考文献...................................................................................................11压力容器论文11引言据2012年的调查数据显示，我国有压力容器271.82万台，全年228起特种设备事故中，锅炉事故29起，压力容器事故26起，气瓶事故26起，压力管道事故8起，电梯事故42起，起重机械事故76起，场（厂）内专用机动车辆事故17起，客运索道事故2起，大型游乐设施事故2起。2012年万台设备死亡率为0.517，比上一年下降了13.11%。设备事故的大小，影响因素多，也十分复杂。它不但与整个工业领域的各项技术水平有关，而且还与社会与人的因素有关。各国的情况也不尽相同。但从总的情况来看，在相同的条件下，压力容器的事故率显然要比其他的一般机械设备高得多。而且压力容器一旦发生爆炸，不仅仅是设备本身遭到破坏，而且常会破坏周围及建筑物。甚至产生连锁反应，酿成灾难性事故。故对压力容器事故进行研究和提出相应的预防措施显得尤为重要。1.1最新压力容器分类一般的来说，压力容器是指盛装气体、液化气体或液体，工作压力不小于0.1MPa，内直径不小于0.15m，容积不小于0.025m³的密闭设备。它是一种具有爆炸危险的特种设备，在过程生产中用来完成反应、储存、换热、分离等作用。大多数情况下需要承受高温、超高压、高压、超低温等恶劣工况，且工艺介质多为易燃易爆、有毒有害物质，工作条件复杂、苛刻，属于具有高度危险性的过程装备[1]。1.1.1压力容器分类时考虑的因素(1)设计压力指设定的容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不低于工作压力[2]。(2)容积指压力容器的几何容积，即由设计图样标注的尺寸计算(不考虑制造公差)并且圆整。应当扣除永久连接在容器内部的内件的体积。永久连接是指需要通过破坏方式分开的连接[2]。(3)介质分组压力容器的介质分为两组，包括气体、液化气体或者介质最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体。1)第一组介质：毒性程度为极度危害、高度危害的化学介质，易爆介质，液化气体。2)第二组介质：由除第一组以外的介质组成，如毒性程度为中度危害以下的化学介质，包括水蒸气、氮气等。介质毒性危害强度和爆炸危险程度按GB5044《职业性接触毒物危害程度分级》、HG20660《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》两个标准确定。两者不一致时，压力容器论文2以危害(危险)程度高的为准[2]。1.1.2基本分类压力容器分类应当先按照介质特性，按照以下要求选择分类图，再根据设计压力p(单位MPa)和容积V(单位L)，标出坐标点，确定容器类别[2]：对于第一组介质，压力容器的分类见图1[2]。图1压力容器分类图—第一组介质(2)对于第二组介质，压力容器的分类见图2[2]。图2压力容器分类图———第二组介质压力容器论文32压力容器事故及分析2.1压力容器的事故类型压力容器事故按照压力容器自身的损坏程度来分，可以分为一般事故、重大事故和爆炸事故三类[3]：（1）一般事故，是指压力容器损坏程度比较轻，修理时不需要将其停止使用的事故；（2）重大事故，是指压力容器的受压部件或附件受到比较严重的损坏，导致不得不马上停止使用进行修理的事故；（3）爆炸事故，是指压力容器在使用时的表面发生破裂，在破裂的瞬间压力容器内的压力大气环境压力持平后发生爆炸或者压力容器内的物质泄漏被点燃发生爆炸的事故。2.2压力容器事故原因分析2.2.1设计制造失误尽管几何图形比较简单(圆球，椭圆，以球形封头的筒形)，但是其材质却必须考虑到工作压力、温度、介质的性质和焊接制造工艺等多种因素，国家专门颁布了制造压力容器材质的技术标准，但是仍然有些并不具备生产条件的厂家为谋取较大利润，以次充好，加上管理上的漏洞，致使不合格产品进入企业并造成后患。如1997年浙江省在一次工业安全大检查中就查禁伪劣锅炉2000多台，当场查封1000台，4万多只在用气瓶中查出不合格3000余只；1997年4月与6月，化工部两次安全大检查也发现有相当数量不规范的压力容器、管道在使用中。不合格产品进入企业的后果是十分严重的。例如，1999年1月15日，宁夏石嘴山矿务局银川办事处住宅小区燃油锅炉发生爆炸。这次震憾全国的事故主要原因就是容器在安装前后均未经安监部门审核、验收，系不合格产品[4]。2.2.2使用不规范据对“八五”期间的压力容器事故统计，80%是由使用管理环节中的问题而产生，这主要是因为压力容器的结构虽不复杂，但在部件连接处和开孔附近的应力情况却是复杂的。在高温、高压、低温、腐蚀等恶劣条件下运行，常常易发生破裂，一旦破裂，里面的介质立即泄压膨胀，释放出很大能量，形成爆炸。如果容器里的介质是可燃的，与空气混合还会引起第二次爆炸。第二次爆炸的能量要比第一次爆炸大得多压力容器破裂的形式主要有延性破坏和低应力破坏两大类。对近年来压力容器事故的统计表明，后者更为主要。低应力破坏是指材料还没有达到屈服极限就突然破坏，构件存在缺陷(如焊接质量问题)和材料的韧性差是引起低应力破坏的主要原因。吉林省某化肥厂的一台水洗塔在使用中发生爆炸，整个塔碎成百余块，其中一块重1t的碎片飞出百余米造成十余人死亡，其原因就压力容器论文4是焊接有裂纹，加上所用材料低温时韧性较差，造成了低应力破坏[4]。2.3压力容器爆炸伤害事故后果分析压力容器爆炸时，爆破能量在向外释放时是以冲击波能量、碎片能量和容器残余变形能量3种形式表现出来的。后二者所消耗的能量只占总爆破能量的3％～15％，也就是说大部分爆炸能量是用于产生空气冲击波[5]。2.3.1对一般常见事故技术分析压力容器事故的原因，一般来说往往是多方面的，对事故的技术分析，要找出主要原因和直接原因.首先进入事故现场，进行认真的检查与调查，必要时进行技术检验和鉴定，作出综合分析并确定事故原因[6]：(1)检查事故现场；(2)事故过程调查；(3)压力容器设计、制造情况的调查；(4)技术检验和鉴定工作；2.3.2压力容器事故综合分析压力容器破裂爆炸事故的调查分析工作，在经过事故现场的观察检查和测量，对事故发生过程和容器设计、制造、投产后运行情况的调查了