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煤粉喷吹站压缩空气储罐破裂原因分析

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煤粉喷吹站压缩空气储罐破裂原因分析2025 年 6 月 7 日 3:50,某炼铁厂煤粉喷吹站一压缩空气储罐发生破裂,周围人、物未有损害。据岗位工称,巡检时发现储罐罐体被烧红,在他取灭火器回来时,储气罐已破裂。该储气罐罐容 1m3,设计压力 0.7MPa,外型规格 DN800×10,二十二冶机械总厂制造。该罐未安装安全阀或泄爆装置。经查看运转记录,无超压、超温现象,运转压力在 0.5MPa 左右,温度在 60°C 以下。从理论上讲,储罐破裂时,压缩空气瞬间降压膨胀,压缩空气由储罐破裂前的压力瞬间降至大气压,这一过程可看作是在绝热状态下完成的。该储罐的爆破能量可由下式算出:Ug=CgV式中 Ug—压缩空气储罐爆破能量系数(J/m3)V—储罐容积(m3)查《安全工程师手册》表 4-58 和表 4-59 知 Cg=4.6×106,则Ug=4.6×106J,相当于 1KgTNT 炸药的爆破能量。其主要能量消逝在大气中,小部分能量消耗在将储罐撕裂,故未对周围事物造成破坏。经现场查看,储罐前中部位置横向裂开一裂缝,长 44mm,断口较齐,未发现碎片,罐底部排污阀已被煤粉堵死,罐底部分布有少量煤粉(厚2mm 左右),储罐左上半部及进出口管道油漆被烧剥落,有明显被烧过痕迹,以和仓式泵相连的出口管烧的最为严重(日常该管压缩空气使用率较高)。用下图示意该储罐破裂情况,图中实线为破裂的裂缝,波纹线左上部为烧红部位。我们通过对现场查验和组织分析,确认储罐是内部先着火燃烧,使管壁承受过高压力,超过了材质的疲劳极限,因疲劳破坏造成储罐破裂。那么,储罐内部是什么东西燃烧?又是怎样引起燃烧的呢?我们都知道燃烧必须具备三个条件,即可燃物、助燃物、着火温度。助燃物无疑是具备的,就是压缩空气中的氧气了。对可燃物的因素,我们分析有煤粉、积油、或系统串进如煤气等可燃气体等几种可能。系统串进煤气等可燃气体的可能性被我们首先排除了,因为该压缩空气系统只与氮气系统有联通的地方。分析的焦点落在煤粉和罐内积油上。该罐的排污阀被堵死,罐底有积粉存在,其厚 2mm 左右,根据资料获知,当空气中悬浮的煤粉达到一定的浓度时便形成煤粉和空气的混合云,烟煤的爆炸浓度下限是 100g/m3,而当气相中含氧浓度大于14%时,一旦达到煤粉爆炸浓度,温度达到燃点以上就会引起煤粉爆炸。此外从罐体外表油漆被烧剥落形状看,储罐内的燃烧主要发生在储罐的左上部,我们发现在储罐进气阀门处仍存有较多润滑油,且从罐体油漆剥落情况和平常使用率较高的出口...

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