球罐頂部放空管斷裂事故分析
? 1、事故概況
? 2000年3月27日上午,昆明市某磷肥廠(chǎng)一臺400m3 氮氣球罐因檢修需要,在降壓放空排氣時(shí) (當時(shí)罐內壓力為1.9MPa),其頂部的放空管與人孔蓋封頭的連接處突然斷裂,斷開(kāi)后的放空管從兩個(gè)操作人員之間飛過(guò)墜入地面,幸無(wú)人傷亡,但造成氮氣供應長(cháng)時(shí)間中斷,嚴重影響了該廠(chǎng)化肥的正常生產(chǎn)。
? 2、事故原因分析
? 1)原始設計數據和現場(chǎng)檢查
?? (1 )該球罐的工藝參數為設計壓力:3.06MPa;設計溫度:常溫;使用介質(zhì):氮氣;容器類(lèi)別:二類(lèi);容積:400m3 。
? (2 )該球罐頂部設有一個(gè)直徑為500mm的人孔,人孔蓋為橢圓型封頭結構,蓋頂部開(kāi)孔并與一108×5mm鋼管相焊接,管的另一端與Z41H型DN100的截止閥法蘭連接,截止閥的另一端與一根90°彎管連接,放空管總高約3m。
? (3 )管件的斷裂部位在人孔與管子的角焊縫熱影響區。事故發(fā)生時(shí),DN100截止閥的開(kāi)啟度為60mm左右,超過(guò)了閥門(mén)公稱(chēng)直徑的一半。管件斷裂飛出的方向,與 90°彎管排氣的方向正好相反。
? 2)技術(shù)鑒定
?? (1 )竣工資料審查?經(jīng)查有關(guān)的技術(shù)文件,人孔蓋封頭與放空管組焊件均經(jīng)檢驗合格出廠(chǎng),其中人孔蓋封頭與接管焊接均符合國家有關(guān)壓力容器安全技術(shù)標準的規定。
? (2 )接管焊接結構檢查 經(jīng)檢查接管與封頭焊接是插入式結構,按設計圖樣要求封頭內外均開(kāi)坡口,為全焊透焊接結構。封頭內表面焊縫寬均為15mm,焊高為5mm;外表面為角焊縫,焊高為6mm;其接管長(cháng)度約為100mm,另一端與高頸法蘭焊接。
? (3 )接管斷口檢查 封頭側斷口邊緣距角焊縫頂部距離為2~20mm,斷口大部分成45°傾角,管子側斷口存在明顯的塑性變形,內徑最大值103mm,最小值92mm,其徑向變形量為11mm,斷口頂部截面厚度為2.5~5.1mm,呈波浪形,并有不規則缺口兩個(gè)。
? (4)接管焊縫無(wú)損檢測 經(jīng)對封頭與接管的內外角焊縫表面進(jìn)行磁粉探傷和著(zhù)色探傷,未發(fā)現表面裂紋及其它缺陷。對接管壁厚進(jìn)行測定 ,除斷口附近變形區域外壁厚均為4.9~5.2mm,故可認定接管壁厚為5mm。
?? (5)管材化學(xué)成分分析和機械性能試驗 經(jīng)取樣復驗,管子化學(xué)成分和機械性能均符合GB3087-82《低中壓鍋爐用無(wú)縫鋼管》標準的要求。