容器气压试验方案论证及监控室的设计.docx

容器气压试验方案论证及监控室的设计 22?中国锅妒压力容器安全第13卷第5期 容器气压试验方案论证及监控室的设计 摘要本文从压力客器气压试验时的危险性分析出发.阐明了在气压 试验时容嚣发生爆炸的能量怙算方 法厦#着扩措!i邕设计了粳费少，安奎性好，自动化程度高的气压试验 监控室厦其系辘.井时此系统作了分析和说 明 AbstractsThisardc[estartingfromanalysisofthedangerousduringthepressu revesselunderpneumatic testing,explainedhowtocalculatingthevessel.sexplosionenergyduringthis testing,andtheprotection measurements,builduppressurevesselgaspressuretestingsystemwithmoni toringandcontrollingrootllfor gaspressuretestingwithlessinvestment,highsafetyandhighautomatic ?IltiiO兰业墨堂墅爆炸量防护方法气压试验系 引言 我公司是制造大型空分设备和压力容器的厂家， 由于结构上和空分航程要求的原因，通常情况下不能 用液体作为耐压试验的舟质?而只能选择于燥，洁净的 空气在厂内对所制造的匪力容器作气压强度试验因 此一选择一个投资少安全性高的气压试验方式显得尤 为重要. 1耐压试验的重耍性厦其潜在危险 对于一个容器设计，制造单位而言,直能确保所提 供给客户的压力窖器不存在设备本身的不安全因素. 这些设备本身的不安全因素，主要来自于： 不完善的设计，侧如主要承压元件授有足够强 度，不能承受使用工况柏压力 材料选择不当?例如材料选用与使用环境与工 艺条件不相适应. 整体或部件的结构不合理，倒如结构形状的宪 然变化，使承压件应力不连续或局部产生高应力. 焊接中隐藏的缺陷未消除等，例如环缝中的微 小裂纹. 对于这些不安全因誉?窖器制造厂除了贯彻国家 压力容器设计，制造标准有一十健生而有效的质量保 证体系外一产品出厂前的耐压试验是极其重要的?环. 耐压至大气压，故可把这一过程看 作是在绝热状态下进行的因此,压缩空气在容器中的 爆破能量就是气体绝热膨胀所炸之功?其值可按下式 计算： Ug-r 卜()]xlo,(l) 式中:g?容器的爆破能量(kJ) 容器的气体容积(m) P 一气体爆炸前的绝对压力(MPa) K 一气体的绝热指数,对空气K=1.4 当K=1.4时， (一 2.5ev[i 一塑)一:xio,(kJ)(2) 第13卷第5期中国锅妒压力容嚣安全?23? 气体的爆破能量腺了很少一部分消耗在进一步将 容器撕裂，将碎片抛出以外，大部分能量转化为产主空 气冲击渡(约占75?95),这些冲击渡或者对周围 环境起破坏作用?或者在大气中消失. 由于冲击渡的能量十分复杂，故一般将容器的爆 破能量与TNT炸药在地面爆炸时产生的破坏作用作 相似性此较,从而估算容器爆破时产生冲击渡的能量. 表1为lOOOkgTNT炸药在地面爆炸时对建筑物产生 不同破坏程度时的距离,以及在该距离处对人员的损 伤. 采11 OOOkgTNT地面螺捧时对毫筑袖和人的损伤 在地面炸冲击波峰压对建筑勒前磕 时的距冉对人员的伤害柞用(大气压)坏情配 门亩玻璃部分砖揖 受压面门亩玻璃大 部分担怕 门，亩框损坏轻散损伤 ,】亩大部分揖坏听觉器官扭伤 屋瓦掉蘑?隔板墙裂听觉损伤或骨折 房絮梧动?柱絮折断1内脏严重曼损或死t 平房倒塌太部分人员死亡 当容器—发生爆破吋，如果在某距离内产生表1所 列的现象,则以表1所列的距离,利用相似法则求出容 器爆炸产生的冲击渡TNT当量公斤数?郎： UU(o() ?⑶ 式中：『J一容器爆炸产生冲击渡的能量怙算值 (TNT当置公斤数) fT——每公斤TNT炸药爆炸时的能量 (TNT当量公斤数) |R——容器爆炸时对建筑物的破坏距离估 算值(m) |R 1000公斤IrNT在地面爆炸吋对建 筑物的破坏距离(m) ?见表1 为了估算容器爆炸时台理的防护距离，按表1,取 距试压容器R 一 150m以外为安全区域?则容器爆炸 产生冲击渡的TNT当量公斤数与防护距离R的关 系为： U 1000()00 考虑到我公司制造的容器材料为塑性材料，故容 器爆破时产生能量与冲击渡能量可近似地取为:系 髦磕售量 Ug?10(“)1011?12.131)14?15?1601701 如 防护臣离 R(m)10141.68152521601216617171271757417973183 3试压防护方式的选择 气压试验吋的肪护方法有二种可选取. 建造专用