蒸汽混合器爆炸事故剖析.docx

1、蒸汽混合器爆炸事故剖析引言（1）2000 年 7 月 17 日，河南省安阳市某化肥厂合成车间净化工段一台蒸汽混合器在系统运行压力正常时突然发生爆炸，被迫停产 20 多个小时，造成一人轻伤，直接经济损失 11.5 万元。事故经过（2）2000 年 7 月 17 日 7 时 5 分，系统运行压力正常，系统中一台蒸汽混合器突然发生爆炸，设备本体倾倒在其附近的另一设备上，上筒节一块9001630mm2 拼板连同撕裂下的封头部分母材被炸飞至 60m 外与设备相对高差 15m 多的车间房顶上， 被砸下的房顶碎块， 将一职工手臂砸成轻伤。设备基本情况（3）该设备 1997 年 7 月制造完成，1999 年

2、2 月投入使用。有产品质量证明书、监督检验证明书，竣工图；主体材质：0Crl9Ni9，厚度：14mm，技术参数如表 1。筒体有两个筒节，上筒节由两块 9001630mm2 和一块900500mm2 的三块板拼焊制成；主要进气（汽） 、出气（汽）接管材质不详，与管道为焊接连接，结构不尽合理；封头、筒体和焊材选用符合图样和标准规定。表 1设计压力（MPa）设计温度（）操作压力（MPa）操作温度（）介质焊缝系数2.42452.2245蒸汽半水煤气1.0事故调查（4）1）蒸汽发生器发生爆炸时，系统压力、温度正常，压力不超过正常运行压力 2.2MPa。2）介质主要成分为水及水蒸气，一氧化碳体积百分数不超

3、过 3%，氧气体积百分数不超过 0.5%，硫化氢含量为 50-100g/m3。3）爆炸起点为纵焊缝热影响区、筒节间环焊缝热影响区交汇处；纵焊缝和大部分环焊缝仍留在设备本体上，上筒节一 9001630mm2 拼板和被撕去的封头母材被炸飞；爆炸破口最大长度为 1680+860mm，其中1680mm 位于焊缝上，860mm 位于下筒节母材上。4）焊缝热影响区断口靠近筒体内侧比较平齐、呈灰色，表面粗糙且有残留物； 筒节间环焊缝及热影响区断口靠近内表面 2-5mm 深度范围， 断口表面较粗糙且有残留物；其余部位仍有较完好的金属光泽。封头母材断口及其它被撕裂断口呈 45夹角且有完好的金属光泽。5）通过对设

4、备进行内外部检查，发现焊缝及焊缝热影响区内表面有多处裂缝，最深达 5mm；进气（汽）管及母材内表面有腐蚀坑，水煤气进气（汽）管与管道焊缝附近剩余厚度 7.4mm，不足原厚度 12mm 的 2/3，母材腐蚀最深 4.6mm。6）通过对设备出厂资料和设备制造的追踪检查，主要进气（汽）出气（汽）接管材质不明，未见设备制造及安装后图样要求的钝化处理及检验验收记录。事故原因分析（5）从以上事故调查中可以看出，设备破坏的主要原因是硫化氢应力腐蚀：1）蒸汽发生器发生爆炸是在低应力情况下发生的。2）流体介质中含有较高浓度的硫化氢及其他腐蚀性化合物，具有硫化氢应力腐蚀条件。3）具备一定的拉应力。蒸汽混合器在系统

5、压力正常运行时突然发生爆炸。4）具备一定的温度条件。设备运行温度 245。5）尽管我们没有对腐蚀产物进行分析，但从其断裂特征分析，符合硫化氢应力腐蚀特征：应力腐蚀裂纹缓慢伸展，一旦达到瞬断截面立即快速断裂，是完全脆性的；裂纹扩展的宏观方向与拉应力方向大体垂直；瞬断截面瞬断区有可见的塑性剪切唇。6）未按图样要求进行钝化处理是产生应力腐蚀的又一重要原因。事故教训与建议（6）1）改良系统性能，降低硫化氢含量，以降低硫化氢应力腐蚀倾向。2）改进设备结构，接管连接应采用法兰连接，以利于钝化处理和设备检查。3）加大压力容器制造与安装监督检验力度。细化监督检验工作，增强各类人员责任心。4）完善压力容器定期检验制度。按照规程要求，对各类压力容器定期进行外部、内部检验，及时掌握压力容器安全状况，尽量减少和避免压力容器事故发生。