球罐顶部放空管断裂事故分析

作者:安全管理网 来源:安全管理网 点击:  评论: 更新日期:2011年08月03日

  1、事故概况
  2000年3月27日上午,昆明市某磷肥厂一台400m3 氮气球罐因检修需要,在降压放空排气时 (当时罐内压力为1.9MPa),其顶部的放空管与人孔盖封头的连接处突然断裂,断开后的放空管从两个操作人员之间飞过坠入地面,幸无人伤亡,但造成氮气供应长时间中断,严重影响了该厂化肥的正常生产。

  2、事故原因分析
  1)原始设计数据和现场检查
   (1 )该球罐的工艺参数为设计压力:3.06MPa;设计温度:常温;使用介质:氮气;容器类别:二类;容积:400m3 。
  (2 )该球罐顶部设有一个直径为500mm的人孔,人孔盖为椭圆型封头结构,盖顶部开孔并与一108×5mm钢管相焊接,管的另一端与Z41H型DN100的截止阀法兰连接,截止阀的另一端与一根90°弯管连接,放空管总高约3m。
  (3 )管件的断裂部位在人孔与管子的角焊缝热影响区。事故发生时,DN100截止阀的开启度为60mm左右,超过了阀门公称直径的一半。管件断裂飞出的方向,与 90°弯管排气的方向正好相反。
  2)技术鉴定
   (1 )竣工资料审查 经查有关的技术文件,人孔盖封头与放空管组焊件均经检验合格出厂,其中人孔盖封头与接管焊接均符合国家有关压力容器安全技术标准的规定。
  (2 )接管焊接结构检查 经检查接管与封头焊接是插入式结构,按设计图样要求封头内外均开坡口,为全焊透焊接结构。封头内表面焊缝宽均为15mm,焊高为5mm;外表面为角焊缝,焊高为6mm;其接管长度约为100mm,另一端与高颈法兰焊接。
  (3 )接管断口检查 封头侧断口边缘距角焊缝顶部距离为2~20mm,断口大部分成45°倾角,管子侧断口存在明显的塑性变形,内径最大值103mm,最小值92mm,其径向变形量为11mm,断口顶部截面厚度为2.5~5.1mm,呈波浪形,并有不规则缺口两个。
  (4)接管焊缝无损检测 经对封头与接管的内外角焊缝表面进行磁粉探伤和着色探伤,未发现表面裂纹及其它缺陷。对接管壁厚进行测定 ,除断口附近变形区域外壁厚均为4.9~5.2mm,故可认定接管壁厚为5mm。
   (5)管材化学成分分析和机械性能试验 经取样复验,管子化学成分和机械性能均符合GB3087-82《低中压锅炉用无缝钢管》标准的要求。

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