经计算,这次泄漏液氨量达5.5米3,若按标准状态下液氨比重0.771计,泄漏液氨达4.24吨(当时球罐介质温度为16℃)。与我省2007年4月8日铜陵发生的液氨罐车安全阀撞断事故比,铜陵事故罐车安全阀撞断,导致安全阀接口气相泄漏时间达4小时36分钟,泄漏液氨1.85吨。而本次事故泄漏时间仅有9分30秒,足可见液相泄漏的危害性更大。
事故发生后,安徽昊源化工集团立即启动了“氨泄漏应急救援预案”,并向市政府和有关部门进行了报告,在进行紧急停车处理的同时,对事故现场周围人员进行紧急疏散,并与赶到的公安、消防、医疗人员一起对现场及周围进行搜寻和救护,将中毒人员立即送有关医疗机构观察救治。由于当班工人处置熟练迅速果断,没有造成更大危害。
(五)现场调查
查该公司生产操作记录,该管道实际运行压力为2.2-2.3Mpa ,没有发现有超压情况的证据。
发生事故的液氨工艺管线总长267米,规格为Φ133×7,安装安全阀的支管规格为Φ89×4.5。
安全阀型号为:A41H-40(微启式安全阀).DN80 PN40,事故发生时安全阀没有起跳.对事故截止阀上部的安全阀进行试验,安全阀开启压力为2.5Mpa,符合要求。
现场检查发现该事故阀门底部脆断飞出,断口呈园型,直径100mm,现场搜寻,未找到阀体底部爆炸碎片。对断口表面目视检查发现有一处原始陈旧裂纹,深度超过阀门壁厚的2/3。
从事故截止阀的外形看,全启状态下的阀杆有一段呈金属本色,说明事故状态下,截止阀处于半关闭或全关闭状态,否则该段阀杆会有锈蚀痕迹。由此,有疑似关闭的嫌疑。
三、事故分析
(一)事故阀门鉴定分析
委托合肥通用机械研究院进行技术鉴定。经该院鉴定分析,存在以下问题;
1、宏观检查结果表明,阀体底部在爆裂时整体脱落,断裂部位未见塑性变形,呈明显脆断特征。目视检查断口,有一长42mm,深8.5mm,陈旧性裂纹,延内壁向外壁扩展,该部位实测壁厚为11mm,裂纹深度为壁厚的77%。
2、对事故阀门断裂处进行厚度测量,最小厚度为8.8mm。最大厚度为12.6mm。阀体厚度不均匀。
3、对于公称压力为2.5Mpa,公称直径为80mm的球墨铸铁截止阀和铸钢截止阀, GB12233-89《通用阀门 铁制截止阀与升降式止回阀》规定阀体最小壁厚分别为10mm和9.9mm,而事故截止阀的阀体最小壁厚仅为8.8mm,明显偏薄。
4、该事故截止阀公称直径80mm,公称压力2.5Mpa。GB12233-89《通用阀门 铁制截止阀与升降式止回阀》对于阀体材料为灰铸铁的截止阀推荐最高压力等级为1.6Mpa等级。对于公称直径80mm,公称压力2.5Mpa的铁制截止阀GB12233-89规定阀体材料应选用比灰铸铁性能更好的球墨铸铁或铸钢。
5、化学成分分析:阀体材料碳含量为4.75%,超过GB9439中对灰铸铁碳含量≤3.8%的要求。
6、拉伸试验结果:阀体铸件抗拉强度仅为71Mpa,低于GB9439对灰铸铁中最低牌号HT100的标准抗拉强度不低于100Mpa的要求。
7、冲击试验结果:阀体铸件常温冲击功仅为2J左右,几乎没有韧性。
8、硬度试验时,试件一压就裂。
9、微观断口检查,目视检查发现的陈旧裂纹断口上具有陈旧性断口特征,该部位应为启裂处,断口上石墨断面占有很大比例。
阀体断口呈现三个部位:启裂区、扩展区和交汇区。启裂在陈旧裂纹部位,交汇在断口突出的台阶处。
启裂部位有致密的泥状腐蚀产物,其他部位为疏松的Fe2O3,为断口受污染后的新鲜腐蚀产物。
断口内大量片状石墨。石墨与钢相比,其机械性能低,因而可以将其视为无数个微裂纹,这些微裂纹将金属基体割裂,当受到外力时,在裂纹尖端引起应力集中,容易产生破裂。在灰铸铁中石墨越多,片状石墨越大,分布越不均匀,则强度和塑性就越低。
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