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冷凝器廠家,不銹鋼冷凝器,冷凝器生產(chǎn)廠家_山東淄博千盛化工設備有限公司

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冷凝器事故案例分析

http://www.rent-love.com 發(fā)布日期:[ 2013年11月5日 ]

案例:高壓列管式冷凝器(以下簡稱冷凝器)是3000噸/年合成氨廠的配套設備。于1974年投產(chǎn)的某省兩個化肥廠使用的氨冷凝器于1981年相繼發(fā)生爆炸事故。為分析事故的原因,除對爆破的冷凝器進行常規(guī)的力學性能、化學成分、金相、原結構的應力分析和采用電鏡檢查外,還選擇了11個廠,對同類型的28臺氨冷凝器的使用情況做了詳細的調查和檢查,發(fā)現(xiàn)各廠的使用情況各不相同。有的廠使冷凝器長期處于( 230~260)×102kPa壓力下使用,有的廠管理比較混亂,有的廠使用比較正常。經(jīng)很聲波探傷檢查氨冷凝器的環(huán)焊縫發(fā)現(xiàn),28臺中有4臺存在約6~15mm深、80~440mm長的裂紋,還有3臺也有不同程度的缺陷存在。通過分析與調查結果表明,冷凝器的操作使用條件對設備的安全使用至關重要,使用工況很過了原設計條件,長期處于很壓或很低溫下運行,都會使 焊縫根部裂紋萌生擴展,以致造成疲勞破壞進而發(fā)生爆炸。

冷凝器發(fā)生爆炸事故所涉及的因素很多,如設計結構、制造質量、原材料質量和使用 條件等。而這些因素總是伴隨在一起產(chǎn)生的。但其中一個起主導作用的因素,即事故發(fā)生的主要因素,要在做大量試驗研究和分析工作之盾才能作出較為正確的判斷。兩個廠氨冷凝器發(fā)生爆炸事故的原因可歸納如下。

①從冷凝器斷口上宏觀、微觀分析表明冷凝器的爆破是屬于疲勞破壞。據(jù)運行情況調查,該設備在使用期間壓力波動范圍很小,開停車次數(shù)也不多,根據(jù)這種工況,是不可能產(chǎn)生疲勞破壞的。那么疲勞源來自何處呢?一種可能是由于管道振動而引起設備共振而發(fā)生疲勞破壞,但管道柔性很大,強度遠低于設備,而管道未發(fā)生破壞事故,因此這種可能性不大;另一種可能是來自冷凝器管內外溫度變化,引起溫差應力的變化,致使冷凝器發(fā)生破壞。據(jù)調查,冷凝器采用了新工藝流程,改變了操作溫度,低壓殼體內的液氨蒸發(fā)溫度隨生產(chǎn)負荷變化而變化。從應力分析計算結果可知,溫度變化15℃時,溫差所引起的應力達到6×104kPa,占總應力的20%,已達到低應力疲勞的條件。使用工況遠很出了原設計條件,則必然導致冷凝器的疲勞破壞,這正是事故的癥結所在。

②從被探測的28臺冷凝器的環(huán)焊縫的數(shù)據(jù)、疲勞爆破試驗及爆破斷口分析可知,氨 冷器環(huán)焊縫根部存在著程度不同的未焊透或未熔合等缺陷。這說明其制造質量不好,而在使用條件正常的情況下,尚未發(fā)生爆炸事故。

③高壓列管式冷凝器的球形封頭與管板連接采用單面焊接結杓,有其不足之處。要 求環(huán)焊縫完全焊透確有一定困難,如稍有不注意,易產(chǎn)生焊縫根部未焊透或未熔合缺陷。此外,對制造工藝未提出特殊要求,這樣,在此種缺陷下,必然加大焊縫根部的應力集中,導致冷凝器加速破壞。

事故教訓與防范措施如下:

①嚴格控制冷凝器的使用條件,如果生產(chǎn)需要采用新的工藝流程,一定要進行應力分析計算。如果其計算結構達到或接近了低應力條件,切不可盲目實施新工藝。

②改進高壓列管式冷凝器的球形封頭與管板連接的結構型式。

③保證焊接質量,特別是球形封頭與管板連接的環(huán)焊縫,不允許在焊縫根部出現(xiàn)未 焊透或未熔合缺陷。

④定期檢查,如發(fā)現(xiàn)裂紋產(chǎn)生或裂紋擴展,應及時修復。

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