1.沖擊波及其破壞作用
沖擊波超壓會造成職員傷亡和建筑物的破壞。
沖擊波超壓大于0.10 MPa時,在其直接沖擊下大部分職員會死亡:0.05~0 .10MPa的超壓可嚴重損傷人的內臟或引起死亡;0. 03—0.05 MPa的超壓會損傷人的聽覺器官或產生骨折;超壓0 .02~0.03 MPa也可使人體受到稍微傷害。
鍋爐壓力容器因嚴重超壓而爆炸時,其爆炸能量遠大于按工作壓力估算的爆炸能量,破壞和傷害情況也嚴重得多。
2.爆破碎片的破壞作用
鍋爐壓力容器破裂爆炸時,高速噴出的氣流可將殼體反向推出,有些殼體破裂成塊或片向四周飛散。這些具有較高速度或較大質量的碎片,在飛出過程中具有較大的動能,也可以造成較大的危害。
碎片對人的傷害程度取決于其動能,碎片的動能正比于其質量及速度的平方。碎片在脫離殼體時常具有80—120 m/s的初速度,即使飛離爆炸中心較遠時也常有20~30 m/s的速度。在此速度下,質量為1 kg的碎片動能即可達200~450 J,足可致人重傷或死亡。
碎片還可能損壞四周的設備和管道,引起連續爆炸或火災,造成更大的危害。
3.介質傷害
介質傷害主要是有毒介質的毒害和高溫水汽的燙傷。
在壓力容器所艷服的液化氣體中有很多是毒性介質,如液氨、液氯、二氧化硫、二氧化氮、氫氰酸等。艷服這些介質的容器破裂時,大量液體瞬間氣化并向四周大氣中擴散,會造成大面積的毒害,不但造成職員中毒,致死致病,也嚴重破壞生態環境,危及中毒區的動植物。
有毒介質由容器泄放氣化后,體積約增大100~250倍。所形成毒害區的大小及毒害程度,取決于容器內有毒介質的質量,容器破裂前的介質溫度、壓力及介質毒性。
鍋爐爆炸開釋的高溫汽水混合物,會使爆炸中心四周的職員燙傷。其他高溫介質泄放氣化也會灼燙傷害現場職員。
4.二次爆炸及燃燒
當容器所艷服的介質為可燃液化氣體時,容器破裂爆炸在現場形成大量可燃蒸氣,并迅即與空氣混合形成可爆性混合氣,在擴散中遇明火即形成二次爆炸。
可燃液化氣體容器的這種燃燒爆炸常使現場四周變成一片火海,造成重大危害。
5.壓力容器事故的預防
為防止壓力容器發生爆炸,應采取下列措施。
(1)在設計上,應采用公道的結構,如采用全焊透結構,能自由膨脹等,避免應力集中、幾何突變;針對設備使用工況,選用塑性、韌性較好的材料;強度計算及安全閥排量計算符合標準。
(2)制造,修理、安裝、改造時,加強焊接治理,進步焊接質量并按規范要求進行熱處理和探傷;加強材料治理,避免采用有缺陷的材料或用錯鋼材、焊接材料。
(3)在鍋爐使用過程中,加強鍋爐運行治理,保證安全附件和保護裝置靈活,齊全:加強水質治理,防止產生腐蝕,結垢,相對堿度過高;進步司爐工人素質,防止產生缺水,誤判、誤操縱等現象。
(4)在壓力容器使用中,加強使用治理,避免操縱失誤,超溫、超壓、超負荷運行,失檢、失修、安全裝置失靈等。
(5)加強檢驗工作,及時發現缺陷并采取有效措施。