關(guān)于火災(zāi)中金屬容器的爆炸危險(xiǎn)性
學(xué)習(xí)啦網(wǎng)小編:金屬容器在社會(huì)生產(chǎn)和日常生活中已被廣泛應(yīng)用,如各類化學(xué)反應(yīng)釜、儲(chǔ)氣(液)罐、液化氣鋼瓶等。無論哪一類金屬容器都是按照一定的壓力、溫度要求和所盛介質(zhì)的理化性質(zhì)設(shè)計(jì)的,其設(shè)計(jì)參數(shù)有一個(gè)確定的范圍,在正常情況下不會(huì)有什么危險(xiǎn),但遇到火災(zāi)等異常情況,不僅容器自身安全受到威脅,一旦爆炸便可能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施救人員造成傷害,同時(shí)還會(huì)使建、構(gòu)筑物受到不同程度的破壞。即使不發(fā)生爆炸,也會(huì)增大施救人員在火場(chǎng)上的思想壓力。因此,對(duì)火災(zāi)中金屬容器的爆炸危險(xiǎn)性作安全評(píng)價(jià)是十分必要的。
氣態(tài)介質(zhì)金屬容器的爆炸危險(xiǎn)性
內(nèi)盛介質(zhì)為氣態(tài)的容器一般均為壓力容器,金屬壓力容器的選擇、制造與檢驗(yàn)都有著很高的要求。盡管如此,壓力容器的爆炸事故也從未被終止,據(jù)國(guó)外一家統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)的調(diào)查,每萬臺(tái)工作狀態(tài)的壓力容器每年發(fā)生事故約為13.2起?;馂?zāi)中金屬容器的爆炸危險(xiǎn)性更大,主要源于兩個(gè)方面,一是外部環(huán)境,由于處在火場(chǎng)強(qiáng)烈的輻射熱之下,加上本身具有較強(qiáng)的導(dǎo)熱性,容器溫度會(huì)迅速上升,致使內(nèi)部氣體壓力不斷增大,容器可能因超壓而爆炸;二是金屬容器材料強(qiáng)度因高溫影響而有很大下降,失去原有的耐壓功能而發(fā)生爆炸。日本的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,壓力容器在火災(zāi)條件下單位時(shí)間內(nèi)的吸熱量為:
Q=255A0.82
Q——容器吸入熱量(kJ/h)
A——容器受熱面積(m2)
一般金屬壓力容器材料的最高使用溫度為400~500℃,高于這個(gè)溫度,材料的強(qiáng)度指標(biāo)將會(huì)大幅下降,如碳鋼在溫度達(dá)到500℃時(shí),其屈服強(qiáng)度約下降1/2。由此可看出,火災(zāi)中直接承受著火焰烘烤的金屬壓力容器的爆炸危險(xiǎn)性是時(shí)刻存在的。
金屬壓力容器的超壓破壞一般為塑性破壞,是器壁上產(chǎn)生的應(yīng)力超過金屬材料強(qiáng)度極限而發(fā)生斷裂的破壞型式,它是由塑性變形導(dǎo)致的。塑性變形會(huì)使金屬容器直徑增大、器壁變薄,容器破裂是變形過大的結(jié)果,塑性破裂的壓力容器其最大圓周長(zhǎng)增長(zhǎng)率可達(dá)10%以上。壓力容器破裂時(shí),氣體膨脹釋放的能量大小與氣體壓力、容器容積以及氣體在容器內(nèi)的形態(tài)等因素有關(guān)。
液態(tài)介質(zhì)金屬容器的爆炸危險(xiǎn)性
如果金屬容器內(nèi)介質(zhì)為液體或液化氣體,往往在火災(zāi)狀況下會(huì)因?yàn)闇囟取毫Φ忍囟l件的變化而使介質(zhì)發(fā)生相變引起爆炸,主要包括介質(zhì)因升溫被氣化、失去蒸氣壓平衡或接觸高溫物質(zhì)三種情況。