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超高壓不銹鋼壓力管道工程事故的危害性
發(fā)布者:不銹鋼管廠(chǎng)(www.freedatinginperth.com) 發(fā)布時(shí)間:2021/9/23 閱讀:1630

 不銹鋼壓力管道系統是工業(yè)生產(chǎn)裝置的重要組成部分,它同壓力容器一樣都是具有爆炸危險的特種承壓設備,在石油、化工、能源、冶金、醫藥、航天技術(shù)等工業(yè)領(lǐng)域及城市燃氣、供熱系統中,擔負著(zhù)輸送易燃、易爆、高溫、腐蝕、有毒等介質(zhì)的重要任務(wù),其完整性直接關(guān)系到生產(chǎn)的順利進(jìn)行和人民生命財產(chǎn)的安全。壓力管道一旦發(fā)生泄漏或斷裂將有可能引發(fā)爆炸、燃燒、中毒等重大事故,不僅會(huì )造成巨大的經(jīng)濟損失,破壞社會(huì )生產(chǎn),嚴重的還會(huì )威脅人員的生命安全,甚至破壞生態(tài)環(huán)境。根據國家 質(zhì)量技術(shù)監督局的統計,1998年由于不銹鋼壓力管道爆炸和出現嚴重事故而導致死亡 29人,傷149人,直接經(jīng)濟損失 207.97萬(wàn)元;1999年同樣原因導致死亡17人,傷60人,直接經(jīng)濟損失603.99萬(wàn)元;2006年1月18日2時(shí)36分,北京市海淀區首體南路,北京某大廈熱力站發(fā)生一起壓力管道嚴重事故,造成2人死亡;2007年2月12日8時(shí)45分,中國石油化工股份有限公司某分公司發(fā)生一起不銹鋼壓力管道爆炸嚴重事故,制氫裝置脫碳工段低壓蒸汽發(fā)生器的16#出口管線(xiàn)至再沸器人口段工藝管線(xiàn)的第一個(gè)90°彎頭肋部發(fā)生爆裂,并引發(fā)大火;2007年6月9日10時(shí)20分,新疆烏魯木齊某食品有限責任公司發(fā)生一起不銹鋼壓力管道重大事故,事發(fā)時(shí),該公司冰激凌生產(chǎn)車(chē)間一線(xiàn)隧道氨氣回氣管道彎頭處發(fā)生泄漏,造成1人死亡,25人受傷。

 


 在眾多的超高壓不銹鋼管道事故中,有相當多的事故是由不銹鋼彎管的承載能力不足和超高壓不銹鋼彎管的疲勞開(kāi)裂引起的。超高壓管道工況復雜,結構制造質(zhì)量得不到保證,在管道表面存在較多的缺陷,也是引起壓力管道事故的重要原因。長(cháng)期以來(lái),不銹鋼彎管加工成型時(shí)凸邊管壁受拉減薄或開(kāi)裂、凹邊管壁受壓增厚或起皺,以及管道截面扁平形變問(wèn)題一直未能完美解決,加之其高溫、高壓的不利工作環(huán)境,疲勞開(kāi)裂的可能性比直管更大。

 


 超高壓不銹鋼彎管是超高壓管道系統中的常用部件,用于改變管線(xiàn)方向。與直管相比,其幾何形狀復雜,同時(shí)由于實(shí)際生產(chǎn)中受制造工藝的影響,又存在壁厚不均勻及截面橢圓化等缺陷,使得彎管受力狀況更為復雜,不僅承受內壓載荷,還承受軸向力、彎曲及扭矩等載荷的作用,往往成為管系中的危險部位。而且,使用中的彎管內介質(zhì)流速高,介質(zhì)對彎管管壁沖刷引起的減薄及腐蝕性介質(zhì)對管壁腐蝕產(chǎn)生的凹坑,均增加了彎管發(fā)生塑性破壞的機會(huì ),使其成為管道中的薄弱環(huán)節,同時(shí)降低了管道整體的承載能力,為泄漏及爆破等管道事故埋下了隱患。所以,彎管質(zhì)量的好壞與承載能力的高低將直接影響到整個(gè)管系的完整性及安全運行。彎管除了用作為改變介質(zhì)流動(dòng)方向外,還起到提高管路柔性,緩解管道振動(dòng)和約束力,對熱膨脹起補償等作用。

 


 不銹鋼彎管使用極為廣泛,所采用的材料及制造方法也呈現多樣化。然而,彎管應力分布尚為人們所忽略,在決定彎管的結構尺寸時(shí),一般將其近似地看作為受內壓作用的直管或容器來(lái)處理。不考慮在實(shí)際運行中的管件,由于壓力、溫度的波動(dòng),流體的流動(dòng)方向改變所產(chǎn)生的離心力,以及幾何尺寸、制造、安裝及其他種種因素所造成的外加載荷的作用的影響。也就是說(shuō),彎管除了受內壓作用外,還可能受到來(lái)自各個(gè)方向的力和力矩的作用,以及各種管道支架的支反力的作用等,因此,彎管所受到的載荷工況是比較復雜的,對含半橢圓表面裂紋缺陷的高壓彎管,由于缺陷的存在,管件的受力更加復雜。為了保證超高壓管道安全、高效的運行,必須對超高壓不銹鋼彎管及含半橢圓表面裂紋缺陷的高壓不銹鋼彎管的力學(xué)行為深入研究,從而為超高壓彎管的安全評估提供有力的依據。

 


傳統的設計不銹鋼彎管的方法要求結構內的最大應力小于材料的許用應力,但在用壓力管道由于整體減薄、沖蝕減薄或其他原因,往往不能滿(mǎn)足設計準則的要求。為了充分發(fā)揮管道的承載能力,在保證系統安全運行的前提下,可以適當放寬對管道內應力的限制,允許管道發(fā)生局部的塑性變形,以達到延長(cháng)使用周期、降低維護費用的目的。

 

 
 

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