各种锅炉压力容器的常识(二十六)
发布:hj9411 | 发布时间: 2007年7月15日一百、气瓶超装(Overcharge for cylinders)
气瓶超装是指它的实际充装量超过规定的最大充装量。气瓶超装会使它的压力显著增加,特别是低压液化气体气瓶。因为这种液化气体充装时温度都比较低,密度较小,虽然装瓶时并未“满液”,但它在运输或使用过程中,受环境温度的影响或在烈日下曝晒,瓶内液体温度升高,体积膨胀,很快瓶内空间即被饱和液体所充满。气瓶满液以后,由于液体的压缩系数很小,面积随温度升高的膨胀系数较大,所以温度稍一升高,压力即显著增大。一般说来,满液以后的气瓶,液化气体每升高1℃,瓶内压力约增大1MPa左右(各种液化气体的dp/dt不尽相同)。这样,气瓶的温度只需要升高不到10℃,瓶内的压力即会达到整体屈服压力。如果气瓶材料塑性较差,或因热处理不当,使气瓶的塑性贮备下降,则很快就会造成气瓶破裂爆炸。每年夏季,各地所发生的液化气体气瓶爆炸事故有不少就是因为气瓶超装引起的。防止气瓶超装的措施是:(1)严格按规定的充装系数进行充装,发现超装时,必须立即设法将超装量抽出;(2)所用充装的计量工具都必须准确可靠,定期进行检验校正;(3)对于没有原始重量标记或标志不清的气瓶不得充气;(4)液化气体的充装量应包括瓶内的余液,不得把余液的重量忽略不计;(5)不得用贮罐减量法来确定气瓶的充装量。
一百零一、气瓶误混充装(Mixed filling by mistake)
误混充装是误将两种可以产生化学反应的物体同装入一个瓶内,最常见的是可燃性气体与助燃气体的误混充装,例如用瓶内残留有氢气的气瓶来充装氧气等。气瓶混装,有的可能立即产生反映,引起瓶内压力、温度升高,气瓶破裂爆炸;有的可能在充装后的使用过程中遇到适当的条件,例如适当的配比,放气时产生静电火花,或焊接时发生回火等,才引发爆炸。气瓶因误混充装而发生化学爆炸所释放的能量,要比相同压力气体的物理爆炸大数倍至数十倍,而且常常产生碎片,造成重大人身伤亡事故。预防混装的措施是:(1)气瓶必须按规定根据所充装的气体种类进行漆色和标注气体名称;(2)充装前应检查气瓶的漆色、字样是否与所装气体的要求相符;(3)瓶内要留有余气,充装前应对余气进行定性鉴别;(4)可燃气体气瓶与非可燃气体所用的瓶阀应在连接结构有所区别,目前的规定是,可燃气体气瓶瓶阀的侧面拉头螺旋是左转的,非可燃气体是右旋的。
一百零二、锅炉压力容器爆破能量(Explosion energy for boilers and pressure vesse一ls)
锅炉与压力容器内的介质是高压力的流体,壳体破裂时,器内高压气体解除了外壳的约束则迅速膨胀,并以很高的速度释放出内在能量,这就是通常所说的物理爆炸现象。锅炉与压力容器爆破时所释放的能量(称爆破能量),一方面使壳体进一步开裂,并使容器或其所裂成的碎片以较大的速度向四周飞散;另一方面,它的更大一部分能量对周围的空气作功,形成冲击波,产生更大的破坏作用。爆破能量不但与锅炉或压力容器的压力与容积等有关,而且还与介质在器内的物性集态有关。气体容器爆破时,介质不发生集态变化,仅仅是降压膨胀,其爆破能量就是气体绝热膨胀所作之功。介质为液化气体或高温饱和液的容器(如锅筒),其壳体破裂时,除器内的部分气体膨胀作用功外,饱和液体同时产生蒸气爆炸,它所释放的能量要比蒸气的能量大得多。估算锅炉压力容器爆破能量的大小,一般惯用TNT当量(即相当TNT炸药的kg数)作为计量单位。锅炉压力容器的爆破能量一般按下式计算:
L=CV
式中,L是爆破能量(TNT当量),kg;V为器内气体或液化气体(高温饱和液)实际所占的容积,m3;C是爆破能量系数,对同一类气体;C仅为压力P的函数。常用的二原子气体(绝热指数k=1.4,如空气、氧、氮、氢等)。
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