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,昆明市某磷肥廠一臺(tái)400m3 氮?dú)馇蚬抟驒z修需要,在降壓放空排氣時(shí) (當(dāng)時(shí)罐內(nèi)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,斷開后的放空管從兩個(gè)操作人員之間飛過墜入地面,幸無人傷亡,但造成氮?dú)夤?yīng)長(zhǎng)時(shí)間中斷,嚴(yán)重影響了該廠化肥的正常生產(chǎn)。
? 2、事故原因分析
? 1)原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)檢查
?? (1 )該球罐的工藝參數(shù)為設(shè)計(jì)壓力:3.06MPa;設(shè)計(jì)溫度:常溫;使用介質(zhì):氮?dú)?容器類別:二類;容積:400m3 。
? (2 )該球罐頂部設(shè)有一個(gè)直徑為500mm的人孔,人孔蓋為橢圓型封頭結(jié)構(gòu),蓋頂部開孔并與一108×5mm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(qū)。事故發(fā)生時(shí),DN100截止閥的開啟度為60mm左右,超過了閥門公稱直徑的一半。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(yàn)合格出廠,其中人孔蓋封頭與接管焊接均符合國(guó)家有關(guān)壓力容器安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
? (2 )接管焊接結(jié)構(gòu)檢查 經(jīng)檢查接管與封頭焊接是插入式結(jié)構(gòu),按設(shè)計(jì)圖樣要求封頭內(nèi)外均開坡口,為全焊透焊接結(jié)構(gòu)。封頭內(nèi)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(zhǎng)度約為100mm,另一端與高頸法蘭焊接。
? (3 )接管斷口檢查 封頭側(cè)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(cè)斷口存在明顯的塑性變形,內(nèi)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(guī)則缺口兩個(gè)。
? (4)接管焊縫無損檢測(cè) 經(jīng)對(duì)封頭與接管的內(nèi)外角焊縫表面進(jìn)行磁粉探傷和著色探傷,未發(fā)現(xiàn)表面裂紋及其它缺陷。對(duì)接管壁厚進(jìn)行測(cè)定 ,除斷口附近變形區(qū)域外壁厚均為4.9~5.2mm,故可認(rèn)定接管壁厚為5mm。
?? (5)管材化學(xué)成分分析和機(jī)械性能試驗(yàn) 經(jīng)取樣復(fù)驗(yàn),管子化學(xué)成分和機(jī)械性能均符合GB3087-82《低中壓鍋爐用無縫鋼管》標(biāo)準(zhǔn)的要求。