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压力容器的安全性,事故率居高

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压力容器的安全性,事故率居高

[打印] [关闭] 发布时间: [2011-9-30 11:48:03] 来源: [德蒙空配网] http://www.kongyaji.cc 点击: [44]

 安全的重要性

  压力容器是一种比较容易发生事故,而且事故造成的危害性又特别严重的特殊设备。随着压力容器的广泛使用,若对其控制管理、安全监督等不严格,那么它所带来的安全隐患甚至灾难性的隐患将会时刻威胁着人民的生命财产安全。
  一、事故率
  机械设备或装置发生事故的多少,常用设备的事故率(或称故障率)来衡量。它是所要调查统计的某一类设备在一定时间内所发生事故次数与设备运行台数(按设备的台数与运行年数乘积进行积累)的比值,表示为“次/台年”。例如,所要调查的地区每年运行的容器有105台,在5年内共发生事故5次,则该地区的容器事故率即为5/(5×105)=1×10—2次/台年。从压力容器发生事故的危害性出发进行统计,其事故率又分为一般事故率、重大事故率、爆炸事故率等。也可以根据不同的统计目标划分不同的事故率。

  英国原子能局与联合部调查委员会为了对核系统容器与非核系统容器的事故率进行比较,先后两次调查统计从1962—1972年的容器事故情况,调查统计资料见表1—2。表中按事故危害的严重性分为损坏事故和灾难性事故两类。其中灾难事故包括容器爆炸(灾难性破坏)和设备存在无法修复或返修工作量很大的严重缺陷。表中事故次数均设有包括容器在使用前的破坏事故数(1962年为10次,1967年为19次)。

  从有关工业发达国家所发表的统计资料估计,工业发达国家压力容器总的事故率为10-3~10-4数量级,爆炸事故率为10-5。

  其中,压力容器爆炸事故率平均为10.3×10—5次/台年,气瓶爆炸事故率平均为0.0757×10—5次/台年,与工业发达国家压力容器爆炸事故率相比差距不大,且有逐年下降的趋势,甚至从1988年起均低于工业发达国家的压力容器爆炸率。由于多种原因,这一事故率不能全面地反映出我国压力容器的真实情况,我国的压力容器事故率不容乐观。总的来说,压力容器的事故率远高于其他机械设备的事故率(交通运输除外)。

  二、事故率高的原因

  设备事故率的大小,影响因素较多,也十分复杂。它不但与整个工业领域的各项技术水平有关,而且还与社会文化和人的素质有关。

  在相同的条件下,压力容器的事故率要比其他机械设备高得多。本来压力容器大多数是承受静止而比较稳定的载荷,并不像一般转动机械那样容易因过度磨损而失效,也不像高速发动机那样因承受高周期反复载荷而容易发生疲劳失效。究其原因,主要有以下几方面 

  三、事故造成的危害

  压力容器发生事故不仅是设备本身遭到毁坏,而且会波及周围的设备及建筑物,甚至酿成灾难性事故。

  压力容器内的介质都是有较高压力的气体或液化气体。容器爆破时,这些介质即卸压膨胀、瞬间释放出很大的能量。这些能量能产生较强的空气冲击波,使周围的厂房、设备等遭到严重破坏。例如,1976年4月,某染料厂的一台反应釜(直径1.05m,容积约1.1m3),在制备某种农药产品的过程中,突然发生爆炸,产生的空气冲击波不但摧毁了容器所在车间的厂房建筑和全部设备,还造成相距65m的锅炉房的房顶掀起,炉墙开裂,事故损失惨重,伤亡十余人。压力容器爆炸产生的冲击波不仅毁坏建筑物及设备,还会直接伤人,轻的可以损伤耳膜,重的往往伤及内脏。如有的人因肝肮损伤而昏迷,有的还会造成粉碎性骨折甚至死亡。

  如果容器是脆性破裂,或者是由于化学反应而产生爆炸,还会产生爆破碎片,特别是化学反应爆炸,常使容器发生粉碎性破裂。大量的碎片飞出,击伤周围的人员或设备。例如,1976年4月,某化肥厂的合成氨系统在进行系统的气密性试验时,整个系统的5台高压容器(直径274mm)同时发生化学元素反应爆炸,容器壳体全部变成碎块(约千余块)飞出,一般距离为400~500m,最远的达1500m,致使周围的人被容器壳体碎片击伤或致死,甚至祸及厂外的行人,造成死伤数十人的重大人身伤亡事故。

  容器爆破以后,容器内介质外泄,还会引起一系列的恶性连锁反应,使事故的危害进一步扩大。如果介质是有毒的气体或液化气体,它在周围迅速扩展后即会造成大面积的毒害区。例如,1979年9月,某电化厂一个容积为415L的液氯瓶发生爆炸,产生的碎片将周围的10个液氯瓶及储罐击穿,并引起其中4个装满液氯的气瓶接连爆炸,约有10200kg的液氯外泄扩散,中毒范围波及7035km2,因中毒而死亡的有数十人,轻伤需住院治疗的达数百人。如果容器内的介质是水蒸气、饱和水或其他高温液体,则会造成严重的烫伤事故。例如,1979年12月,某些油机厂职工浴室的一个热水罐(直径1.3m,长3.1m)发生严重爆炸,浴室内的数十名职工几乎无一人幸免,损失惨重。更为严重事故的是,容器内介质若为可燃的气体或液化气体,在容器破裂后可燃介质大量流出,并与周围的空气混合,产生爆炸,并酿成火灾。例如,1984年11月19日,墨西哥市培麦克斯公司所属的液化石油气供应中心,6台球形储罐和48台卧式储罐接连爆炸,大火持续36h,附近的民宅约1500栋被毁,造成500多人死亡,一千余人下落不明,三万余人流离失所。

  压力容器的事故,除了因容器本体直接爆炸而造成重大的人员伤亡和财产损失外,其间接事故所造成的危害也不容忽视。这些间接事故一般是压力容器因腐蚀穿孔泄漏所造成,这些泄漏既会导致直接的人员伤亡,也会引发间接的事故。

  如容器的泄漏点刚好正对着操作者或经过的人,一旦泄漏突然发生,高温高压气、液介质喷射而出时即可直接造成人员伤亡。例如,原广州氮肥厂1991年就曾发生过二氧化碳吸收塔因局部腐蚀穿孔而导致塔内的110℃,1.6MPa压力的煤气和脱碳溶液从直径约18mm的孔洞中大量喷射而出。所幸事故发生时现场无人,否则,在场的人将被过热溶液严重灼伤。

  若压力容器发生泄漏时所泄漏的介质为有毒介质或剧毒介质时,则会造成人员中毒和污染事故,特别是一些无色无味如一氧化碳等的有毒气体,使人产生不自觉的中毒现象,因中毒人员往往不易被发现而得不到及时的抢救,故造成的危害更大。

  压力容器密封元件的泄漏更易使人麻痹大意,特别一些法兰垫片的泄漏往往不被引起重视。若容器所泄漏的介质为易燃易爆的气、液介质,则会造成间接爆炸(泄漏出易燃易爆介质与容器外的空气混合而发生空间爆炸,甚至引发容器本体爆炸)和火灾。例如,2003年12月1日凌晨,广州某大学内一日用化工厂制药用的蒸馏罐投料口泄漏喷出可燃液体导致爆炸、火灾事故,两名工人在事故中身亡。

  四、相关的法律、法规

  压力容器的事故率虽然比较高,事故危害性比较大,但也不是完全不可避免。压力容器安全运行也有它的客观规律,有些容器之所以发生事故,造成严重后果,大多数是由不重视或者不认识因而违反了它的客观规律造成的。因此,为了防止压力容器发生事故,保证其安全运行,保障人民生命和财产的安全,必须加强对这种特种设备的安全管理。国家为此也制定了相应的法律、法规和标准,从法律上界定了压力容器相关企业应就压力容器安全对社会所承担的法定义务和所必须承担的责任。

  《中华人民共和国安全生产法》从法律上对企业的安全生产作了明确的规定和要求,其第四条规定“生产经营单位必须遵守本法和其他有关安全生产的法律、法规,加强安全生产管理,建立、健全安全生产责任制度,完善安全生产条件,确保安全生产”。第五条规定“生产经营单位的主要负责人对本单位的安全生产工作全面负责”。第十三条规定“国家实行生产安全事故责任制度,依照本法和有关法律、法规的规定,追究生产安全事故责任人的法律责任”。1997年3月14日,第八届全国人民代表大会第五次会议修订的《中华人民共和国刑法》第一百三十五条规定“工厂、矿山、林场、建筑企业或者其他企业、事业单位的劳动安全设施不符合国家规定,经有关部门或者单位职工提出后,对事故隐患仍不采取措施,因而发生重大伤亡事故或者其他严重后果的,对直接责任人员,处三年以下有期徒刑或者拘役;情节特别恶劣的,处三年以上七年以下有期徒刑”。第一百三十六条规定“违反爆炸性、易燃性、放射性、毒害性、腐蚀性物品的管理规定,在生产、储存、运输、使用中发生重大事故,造成严重后果的,处三年以上七年以下有期限徒刑”。第一百四十六条规定“生产不符合保障人身、财产安全的国家标准、行业标准的电器、压力容器、易燃易爆产品或者其他不符合保障人身、财产安全的国家标准、行业标准的产品,造成严重后果的处五年以下有期徒刑,并处销售金额百分之五十以上二倍以下罚金;后果特别严重的,处五年以上有期徒刑,并处销售金额百分之五十以上二倍以下罚金”。

  国家对压力容器的设计、制造、安装、使用、检测(检验)维修、改造和报废等均制定了相应的规程、法规和标准。现行的与压力容器安全管理有关的法规标准如下。

  ①原国家质量技术监督局于1999年6月25日颁发的质技监局锅发[1999]154号《压力容器安全技术监察规程》。

  ②原国家质量技术监督局质技监局锅发[2000]250号《气瓶安全监察规程》。

  ③原劳动部于1993年3月27日颁发的《溶解乙炔气瓶安全监察规程》。

  ④原劳动部于1993年12月修订的《压力容器使用登记管理规则》。

  ⑤原劳动部于1996年4月23日颁发的劳部发[1996]140号《压力管道安全管理与监察规定》。

  ⑥原劳动部1992年2月20日发劳锅字9号“关于加强快开门式压力容器安全监察与管理工作的通知”。

  ⑦原国家经贸委、原国家质量技术监督局联合发出的国经贸传[1999]4号“关于坚决贯彻落实中央领导同志重要指不精神,认真做好锅炉、压力容器制造、安装、运行安全和质量工作的紧急通知”。

  ⑧国家标准GB 150—1998《钢制压力容器》。

  ⑨国家标准GB 151—1999《钢制管壳式换热器》。

  除此之外还有与以上法规、标准相关或以上法规、标准中所引用的相应法规、标准。

  这些法规、标准都是压力容器使用单位的压力容器管理人员或负责机械设备技术管理的主管人员所必备的和必须了解的。只有严格执行这些法规、标准,按法规行事,压力容器的使用单位才能依法用好、管好自己的压力容器,使压力容器用得合法,用得放心,使其取得更安全、更有保障的经济效益和社会效益。

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