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超高压不锈钢压力管道工程事故的危害性
发布者:不锈钢管厂(www.zjhstg.com) 发布时间:2021/9/23 阅读:86

 不锈钢压力管道系统是工业生产装置的重要组成部分,它同压力容器一样都是具有爆炸危险的特种承压设备,在石油、化工、能源、冶金、医药、航天技术等工业领域及城市燃气、供热系统中,担负着输送易燃、易爆、高温、腐蚀、有毒等介质的重要任务,其完整性直接关系到生产的顺利进行和人民生命财产的安全。压力管道一旦发生泄漏或断裂将有可能引发爆炸、燃烧、中毒等重大事故,不仅会造成巨大的经济损失,破坏社会生产,严重的还会威胁人员的生命安全,甚至破坏生态环境。根据国家 质量技术监督局的统计,1998年由于不锈钢压力管道爆炸和出现严重事故而导致死亡 29人,伤149人,直接经济损失 207.97万元;1999年同样原因导致死亡17人,伤60人,直接经济损失603.99万元;2006年1月18日2时36分,北京市海淀区首体南路,北京某大厦热力站发生一起压力管道严重事故,造成2人死亡;2007年2月12日8时45分,中国石油化工股份有限公司某分公司发生一起不锈钢压力管道爆炸严重事故,制氢装置脱碳工段低压蒸汽发生器的16#出口管线至再沸器人口段工艺管线的第一个90°弯头肋部发生爆裂,并引发大火;2007年6月9日10时20分,新疆乌鲁木齐某食品有限责任公司发生一起不锈钢压力管道重大事故,事发时,该公司冰激凌生产车间一线隧道氨气回气管道弯头处发生泄漏,造成1人死亡,25人受伤。

 


 在众多的超高压不锈钢管道事故中,有相当多的事故是由不锈钢弯管的承载能力不足和超高压不锈钢弯管的疲劳开裂引起的。超高压管道工况复杂,结构制造质量得不到保证,在管道表面存在较多的缺陷,也是引起压力管道事故的重要原因。长期以来,不锈钢弯管加工成型时凸边管壁受拉减薄或开裂、凹边管壁受压增厚或起皱,以及管道截面扁平形变问题一直未能完美解决,加之其高温、高压的不利工作环境,疲劳开裂的可能性比直管更大。

 


 超高压不锈钢弯管是超高压管道系统中的常用部件,用于改变管线方向。与直管相比,其几何形状复杂,同时由于实际生产中受制造工艺的影响,又存在壁厚不均匀及截面椭圆化等缺陷,使得弯管受力状况更为复杂,不仅承受内压载荷,还承受轴向力、弯曲及扭矩等载荷的作用,往往成为管系中的危险部位。而且,使用中的弯管内介质流速高,介质对弯管管壁冲刷引起的减薄及腐蚀性介质对管壁腐蚀产生的凹坑,均增加了弯管发生塑性破坏的机会,使其成为管道中的薄弱环节,同时降低了管道整体的承载能力,为泄漏及爆破等管道事故埋下了隐患。所以,弯管质量的好坏与承载能力的高低将直接影响到整个管系的完整性及安全运行。弯管除了用作为改变介质流动方向外,还起到提高管路柔性,缓解管道振动和约束力,对热膨胀起补偿等作用。

 


 不锈钢弯管使用极为广泛,所采用的材料及制造方法也呈现多样化。然而,弯管应力分布尚为人们所忽略,在决定弯管的结构尺寸时,一般将其近似地看作为受内压作用的直管或容器来处理。不考虑在实际运行中的管件,由于压力、温度的波动,流体的流动方向改变所产生的离心力,以及几何尺寸、制造、安装及其他种种因素所造成的外加载荷的作用的影响。也就是说,弯管除了受内压作用外,还可能受到来自各个方向的力和力矩的作用,以及各种管道支架的支反力的作用等,因此,弯管所受到的载荷工况是比较复杂的,对含半椭圆表面裂纹缺陷的高压弯管,由于缺陷的存在,管件的受力更加复杂。为了保证超高压管道安全、高效的运行,必须对超高压不锈钢弯管及含半椭圆表面裂纹缺陷的高压不锈钢弯管的力学行为深入研究,从而为超高压弯管的安全评估提供有力的依据。

 


传统的设计不锈钢弯管的方法要求结构内的最大应力小于材料的许用应力,但在用压力管道由于整体减薄、冲蚀减薄或其他原因,往往不能满足设计准则的要求。为了充分发挥管道的承载能力,在保证系统安全运行的前提下,可以适当放宽对管道内应力的限制,允许管道发生局部的塑性变形,以达到延长使用周期、降低维护费用的目的。

 

 
 

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