(6)管子断口金相分析　经微观金相检查,其显微组织为铁素体+珠光体,非金属夹杂物为1级,晶粒度级别6～8级,基本符合材料标准要求。经分析,断口沿边缘部位组织变形明显,并产生与变形方向相同的二次裂纹,其断口的变形部位硬度为HV240～248,平均值为HV245,其基体的未变形部位硬度为HV183～186。
  技术鉴定表明 :放空管与封头出厂资料齐全,符合国家有关技术标准的规定,选材及尺寸复验均符合设计图样要求,结构角焊缝经表面探伤检查未发现超标缺陷。但断口宏观检查表明,断口呈灰暗色,塑性变形严重;微观金相检查也表明,断口边缘部分组织滑移较为明显。因此 ,可认定这是一起典型的塑性破裂事故。
  3）受力分析
  根据工程材料力学的理论分析,该球罐顶部的放空管部件是一个典型的悬臂梁结构 ,在排放氮气时,流体在出口处突然转角90°,从而使流体的横向冲力与放空管总长(力臂)构成一个力矩,而构件的最大弯矩正好在放空管与人孔盖封头的结合部。流体在排放时,对管件形成的最大弯矩与阀门的开启度及出口弯管的角度有关。这就要求排空操作时,操作人员应严格遵守操作规程,把握好阀门开启度的大小,同时要求在设计时尽量避免 90°弯管,以保证操作安全。

  3、事故结论
  该球罐顶部放空管断裂事故的原因是:由于在检修时 ,放空管阀门短时间内一次性开启过大,致使放空管与人孔盖连接处承载过大,导致管壁上的平均应力超过了管材的屈服极限和强度极限,因而造成连接处 (管壁上)的塑性断裂破坏。因此,管子的断裂是与短时间内阀门开启过大和结构设计不合理有关。

  4、几点建议
  压力容器顶部的放空管是按设备工艺要求和为制造、安装及检修、试验而设置的排气装置。在加强对压力容器主要受压元件安全管理的同时,不可忽视对放空装置的安全要求。这一次放空管突然断裂事故,应引起我们的高度重视。笔者提出以下几点建议供同行参考:
  (1 )压力容器的操作工应认真执行安全操作规程,加强安全意识。在放空操作时,万不可将阀门在短时间内一次性开启过大,开启度最好不要超过阀门公称直径的1/3,并做到小心缓慢泄压。
  (2 )放空结构设计应尽量避免气流出口处采用90°弯管,可选用120°～135°,以减少流体的横向冲力。考虑到排气时底部承受的弯矩载荷较大,建议选用厚壁钢管。另外为了增加该结构的稳定性,应在设计上考虑整体加固措施,防止排气振动过大。
  (3 )在制造安装时,须严格执行国家有关压力容器的法规和技术标准,严格施工纪律,防止放空管用材错误并消除因焊接而造成的缺陷。
  (4)在压力容器日常外观检查及定期内外部检验时,应加强对该部件的安全检查,重点是相应的焊缝及其母材处是否存在表面疲劳裂纹及变形泄漏,一旦发现应及时修复处理。