承压设备事故案例分析
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③装有环氧乙烷的罐车没有及时脱离事故现场，导 致事故扩大。
④设备用户对本厂的压力容器、压力管道的安全管 理，没有执行国家的有关法律、法规、标准，非 法设计、制造、使用，造成各个安全环节严重失 控。
⑤政府有关部门对民营企业疏于管理，在各自职责 范围内监督检查不力，对查出问题的落实整改没 有跟踪管理到位。
• ⑵事故原因分析 • ①引起该尿素合成塔爆炸的直接原因为塔体材料(包括焊缝)的应
力腐蚀开裂。应力腐蚀开裂导致了塔体承载能力的严重下降，尤 其是发生在第九筒节热电偶处向下的纵向应力腐蚀裂纹（见图89），达到和超过了材料的容限裂纹尺寸，最终产生快速断裂， 引起塔内介质迅速泄漏，导致塔内介质爆沸和该筒节的爆炸。 • ②检漏蒸汽洁净程度低和压力偏高，是尿塔产生应力腐蚀的介质 原因。制造企业为了克服检漏管与筒体连接的深孔焊，改用检漏 管与盲板管锥螺纹连接，是一种可靠性欠佳的结构。另外该结构 又未告知用户，使其注意检查和拧紧检漏管。这样一旦检漏管松 动，极易造成氨渗漏检测介质和检漏蒸汽介质渗漏进塔体多层层 板间的缝隙中，引起塔体层板材料严重的应力腐蚀开裂。
⑤后续施工不当，对管道形成多处刚性支撑，是加速管 道发生断裂的原因。
• 造成煤气管道断裂引起泄漏中毒事故是综合原因共同作
用所致。既有自然的因素(车载、气温骤降)，又有相关
单位在后续施工过程中，没有严格按照技术规范要求施
工留下事故隐患所造成。
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图8-4事故现场照片
2020/4/28
➢陕西省渭南饲料添加剂厂压力容器爆炸事故——概况
• 2000年7月10日12时20分，渭南市饲料添加剂厂合 成车间二楼环氧乙烷1号计量罐突然从下封头和筒 体连接环缝处撕开，裂缝长150mm，液态环氧乙 烷在有压的情况下高速喷出后急剧汽化，使周围空 间迅速达到爆炸极限。喷出的高流速物料与裂缝处 的摩擦产生大量静电，随即发生了第1次爆炸并引 起大火。12点30分大火蔓延，使距合成车间4.5m 处的50m3储罐内大约9t环氧乙烷吸热汽化，罐内压 力骤升，该贮罐最终因超压而爆炸。大量环氧乙烷 泄漏燃烧，又使距该贮罐6m处的汽车罐车被引燃， 13时20分，该汽车罐车发生爆炸，同时引起厂区多 处起火。大火于7月15日14时30分被扑灭，7月17日 11时警戒解除。
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➢陕西省渭南饲料添加剂厂压力容器爆炸事故——原因
①环氧乙烷1号计量罐属非法自制容器，制造质量低 劣，焊缝、钢板存在严重不允许缺陷，是这次事 故的直接和主要原因。
②生产车间属于甲类易燃易爆生产作业场所，没有 按规范设计、安装防静电接地装置，环氧乙烷泄 漏汽化后，集聚电荷无法导出，酿成事故。
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➢陕西省渭南饲料添加剂厂压力容器爆炸事故——概况续
• 这次爆炸使该厂合成车间遭到毁灭性破坏。全厂生 产系统、生活系统处于瘫痪，2台压力容器，1台汽 车罐车爆炸，6台容器报废，4辆消防车、7辆小车 不同程度受损，周围单位和居民楼遭到不同程度破 坏，同时还造成2人死亡，4人重伤，26人轻伤(其 中消防官兵19人，群众11人受伤)。工厂直接经济 损失640万元，工厂外其他损失178万元。事故损失 30200个工作日。
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承压设备典型事故案例
• 以本世纪初发生在我国的几起典型事故为例， 说明重视设计、制造、介质作用和操作等几 方面因素，对防止事故发生的重要性。
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1制造缺陷引起的爆炸事故
• 陕西省渭南饲料添加剂厂压力容器爆炸事故 • 辽宁省大连市西岗区两起煤气管道泄漏重大事故
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➢辽宁省大连市西岗区两起煤气管道泄漏重大事故——概况
• 2002年12月15日8时30分左右，辽宁省大连市西岗区林茂 一巷发生煤气管道泄漏重大事故，造成7人中毒死亡。
• 12月15日6时许，大连市西岗区林茂一巷的3号楼与11号楼 之间马路下埋地铸铁煤气管道发生断裂，断裂处与小区暖 气管线沟相连，致使煤气沿暖气沟进入6~10号楼的居民家 中，造成人员中毒事故，致使7人不治身亡。该煤气管道 为DN200灰口铸铁管，壁厚约8mm，至管顶埋深0.62m， 外加长1.8m的DN250钢套管垂直穿越一沿路南侧铺设的采 暖地沟，沟内顺地沟方向铺设2根DN100采暖钢管，位于 事故煤气管道上方，其中1根采暖管直接压在煤气套管上， 在地沟北外侧煤气套管端部下面有1根DN150金属水管， 与煤气套管垂直零距离交叉。煤气管道断裂点正好位于该 水管上方，也正好是煤气套管端点处。三种管道呈十字交 叉分布，上下紧贴，未见间隙。现场可见煤气管道断裂口 长约180mm，裂口最大宽约10mm。
承压设备事故案例分析
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承压设备的破坏形式分类
变形
压力 温度 介质 环境
疲劳 腐蚀 磨损 蠕变 失稳
Hale Waihona Puke Baidu
破裂 爆炸 坍塌
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塑性变形大小
韧性断裂 脆性断裂
断裂
裂纹扩展途径
沿晶断裂 穿晶断裂
受力状态
工作条件
冷脆断裂 高温蠕变断裂 应腐蚀断裂 氢脆和氢腐蚀断裂
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辽宁省大连市西岗区两起煤气管道泄漏重大事故——原因
①车载是造成管道断裂的主要载荷，所产生的应力引发 管道疲劳裂纹，当疲劳裂纹达到极限状态管道就会断裂。
②灰口铸铁管内部存在各种缺陷，力学性能不合格，降 低了管道抗外力的能力。
③气温骤变对管道产生温差应力，加速了管道的断裂。
④管道埋深过浅，使其受到较大冲击力和温差应力。
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应力腐蚀引起的爆炸事故
• 尿素合成塔塔身爆炸成三节，事故第一现场残存塔基、下封头和 第10节筒节（自上而下数起，下同），且整体向南偏西倾斜约 15°(图8-6)。南侧5m处六层主厂房坍塌；西北侧20m处二层厂房 坍塌；北侧、东北侧装置受爆炸影响，外隔热层脱落；东侧2个 碱洗塔隔热层全部脱落，冷却排管系统全部损坏。
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图8-5事故现场近处照片
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应力腐蚀引起的爆炸事故——概况
• 2005年3月21日21时26分，山东省济南市平阴县鲁 西化工第三化肥有限公司发生尿素合成塔爆炸重 大事故，造成4人死亡，32人重伤，经济损失惨重。
• 事故尿素合成塔是南京化工工业集团有限公司化 工机械厂1999年产品，于2000年投入使用。该塔 设计工作压力21.57MPa，设计温度195℃，试验压 力27.26 MPa，公称容积37.5m3，工作介质为尿素 溶液和氨基甲酸铵。该容器为立式高压反应容器， 由10节筒节和上、下封头组成。筒节内径1400mm， 壁厚110mm，总长26210mm。筒节为多层包扎结构， 层板为15MnVR及16MnR板，内衬为8mm厚的尿素级 不锈钢衬里。
④设备用户对本厂的压力容器、压力管道的安全管 理，没有执行国家的有关法律、法规、标准，非 法设计、制造、使用，造成各个安全环节严重失 控。
⑤政府有关部门对民营企业疏于管理，在各自职责 范围内监督检查不力，对查出问题的落实整改没 有跟踪管理到位。
• ⑵事故原因分析 • ①引起该尿素合成塔爆炸的直接原因为塔体材料(包括焊缝)的应
力腐蚀开裂。应力腐蚀开裂导致了塔体承载能力的严重下降，尤 其是发生在第九筒节热电偶处向下的纵向应力腐蚀裂纹（见图89），达到和超过了材料的容限裂纹尺寸，最终产生快速断裂， 引起塔内介质迅速泄漏，导致塔内介质爆沸和该筒节的爆炸。 • ②检漏蒸汽洁净程度低和压力偏高，是尿塔产生应力腐蚀的介质 原因。制造企业为了克服检漏管与筒体连接的深孔焊，改用检漏 管与盲板管锥螺纹连接，是一种可靠性欠佳的结构。另外该结构 又未告知用户，使其注意检查和拧紧检漏管。这样一旦检漏管松 动，极易造成氨渗漏检测介质和检漏蒸汽介质渗漏进塔体多层层 板间的缝隙中，引起塔体层板材料严重的应力腐蚀开裂。
⑤后续施工不当，对管道形成多处刚性支撑，是加速管 道发生断裂的原因。
• 造成煤气管道断裂引起泄漏中毒事故是综合原因共同作
用所致。既有自然的因素(车载、气温骤降)，又有相关
单位在后续施工过程中，没有严格按照技术规范要求施
工留下事故隐患所造成。
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图8-4事故现场照片
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➢陕西省渭南饲料添加剂厂压力容器爆炸事故——概况
• 2000年7月10日12时20分，渭南市饲料添加剂厂合 成车间二楼环氧乙烷1号计量罐突然从下封头和筒 体连接环缝处撕开，裂缝长150mm，液态环氧乙 烷在有压的情况下高速喷出后急剧汽化，使周围空 间迅速达到爆炸极限。喷出的高流速物料与裂缝处 的摩擦产生大量静电，随即发生了第1次爆炸并引 起大火。12点30分大火蔓延，使距合成车间4.5m 处的50m3储罐内大约9t环氧乙烷吸热汽化，罐内压 力骤升，该贮罐最终因超压而爆炸。大量环氧乙烷 泄漏燃烧，又使距该贮罐6m处的汽车罐车被引燃， 13时20分，该汽车罐车发生爆炸，同时引起厂区多 处起火。大火于7月15日14时30分被扑灭，7月17日 11时警戒解除。
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➢陕西省渭南饲料添加剂厂压力容器爆炸事故——原因
①环氧乙烷1号计量罐属非法自制容器，制造质量低 劣，焊缝、钢板存在严重不允许缺陷，是这次事 故的直接和主要原因。
②生产车间属于甲类易燃易爆生产作业场所，没有 按规范设计、安装防静电接地装置，环氧乙烷泄 漏汽化后，集聚电荷无法导出，酿成事故。
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➢陕西省渭南饲料添加剂厂压力容器爆炸事故——概况续
• 这次爆炸使该厂合成车间遭到毁灭性破坏。全厂生 产系统、生活系统处于瘫痪，2台压力容器，1台汽 车罐车爆炸，6台容器报废，4辆消防车、7辆小车 不同程度受损，周围单位和居民楼遭到不同程度破 坏，同时还造成2人死亡，4人重伤，26人轻伤(其 中消防官兵19人，群众11人受伤)。工厂直接经济 损失640万元，工厂外其他损失178万元。事故损失 30200个工作日。
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承压设备典型事故案例
• 以本世纪初发生在我国的几起典型事故为例， 说明重视设计、制造、介质作用和操作等几 方面因素，对防止事故发生的重要性。
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1制造缺陷引起的爆炸事故
• 陕西省渭南饲料添加剂厂压力容器爆炸事故 • 辽宁省大连市西岗区两起煤气管道泄漏重大事故
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➢辽宁省大连市西岗区两起煤气管道泄漏重大事故——概况
• 2002年12月15日8时30分左右，辽宁省大连市西岗区林茂 一巷发生煤气管道泄漏重大事故，造成7人中毒死亡。
• 12月15日6时许，大连市西岗区林茂一巷的3号楼与11号楼 之间马路下埋地铸铁煤气管道发生断裂，断裂处与小区暖 气管线沟相连，致使煤气沿暖气沟进入6~10号楼的居民家 中，造成人员中毒事故，致使7人不治身亡。该煤气管道 为DN200灰口铸铁管，壁厚约8mm，至管顶埋深0.62m， 外加长1.8m的DN250钢套管垂直穿越一沿路南侧铺设的采 暖地沟，沟内顺地沟方向铺设2根DN100采暖钢管，位于 事故煤气管道上方，其中1根采暖管直接压在煤气套管上， 在地沟北外侧煤气套管端部下面有1根DN150金属水管， 与煤气套管垂直零距离交叉。煤气管道断裂点正好位于该 水管上方，也正好是煤气套管端点处。三种管道呈十字交 叉分布，上下紧贴，未见间隙。现场可见煤气管道断裂口 长约180mm，裂口最大宽约10mm。
承压设备事故案例分析
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承压设备的破坏形式分类
变形
压力 温度 介质 环境
疲劳 腐蚀 磨损 蠕变 失稳
Hale Waihona Puke Baidu
破裂 爆炸 坍塌
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2
塑性变形大小
韧性断裂 脆性断裂
断裂
裂纹扩展途径
沿晶断裂 穿晶断裂
受力状态
工作条件
冷脆断裂 高温蠕变断裂 应腐蚀断裂 氢脆和氢腐蚀断裂
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辽宁省大连市西岗区两起煤气管道泄漏重大事故——原因
①车载是造成管道断裂的主要载荷，所产生的应力引发 管道疲劳裂纹，当疲劳裂纹达到极限状态管道就会断裂。
②灰口铸铁管内部存在各种缺陷，力学性能不合格，降 低了管道抗外力的能力。
③气温骤变对管道产生温差应力，加速了管道的断裂。
④管道埋深过浅，使其受到较大冲击力和温差应力。
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应力腐蚀引起的爆炸事故
• 尿素合成塔塔身爆炸成三节，事故第一现场残存塔基、下封头和 第10节筒节（自上而下数起，下同），且整体向南偏西倾斜约 15°(图8-6)。南侧5m处六层主厂房坍塌；西北侧20m处二层厂房 坍塌；北侧、东北侧装置受爆炸影响，外隔热层脱落；东侧2个 碱洗塔隔热层全部脱落，冷却排管系统全部损坏。
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图8-5事故现场近处照片
2020/4/28
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应力腐蚀引起的爆炸事故——概况
• 2005年3月21日21时26分，山东省济南市平阴县鲁 西化工第三化肥有限公司发生尿素合成塔爆炸重 大事故，造成4人死亡，32人重伤，经济损失惨重。
• 事故尿素合成塔是南京化工工业集团有限公司化 工机械厂1999年产品，于2000年投入使用。该塔 设计工作压力21.57MPa，设计温度195℃，试验压 力27.26 MPa，公称容积37.5m3，工作介质为尿素 溶液和氨基甲酸铵。该容器为立式高压反应容器， 由10节筒节和上、下封头组成。筒节内径1400mm， 壁厚110mm，总长26210mm。筒节为多层包扎结构， 层板为15MnVR及16MnR板，内衬为8mm厚的尿素级 不锈钢衬里。