工业生产过程中经常会使用到压力容器,从大型工厂到小型服务站。然而,倘若没有适当的保障措施,压力容器就可能造成致命的灾难。
美国化工安全与危害调查委员会 (CSB)调查了很多严重乃至致命的与压力容器有关的事故,可以说这些事故会发生在容器安装、维修、改造不当或者当泄压系统失效的时候。在这些情况下,压力容器会毫无征兆地停止运转,像一颗致命的“炸弹”发生爆炸,造成严重的人员伤亡和财产损失。
事故回顾
气井储罐爆炸事故
1998年3月,4名工人在美国路易斯安那州的气井(为开采天然气而从地面钻到气层的井)爆炸中死亡。爆炸产生自气井储气罐这一大型压力容器,其额定压力为101.325 kPa,由于疏忽却被暴露在高达5 517.241 kPa的压力之下。更危险的是,该容器没有泄压系统。而且,工人还误将唯一的排气阀门关闭了。容器爆炸导致4名工人当场死亡。
加热储罐爆炸事故
2003年4月,美国肯塔基州一高2.44 m的储罐被炸碎。该储罐的作用是加热为食物着色的焦糖。事故后,美国化工安全与危害调查委员会 (CSB)调查發现,该储罐既没有接受检验,也没有被作为压力容器进行过注册登记,并且储罐本身还缺少必要的泄压系统。
当储罐出气管路被焦糖堵塞后,储罐压力突然上升,发生爆炸,1名操作工人当场死亡。爆炸导致了大量液氮泄漏,当地政府不得不疏散周围社区的居民。
化工厂容器爆炸事故
2004年12月,大半个休斯顿都被一家化工厂重达2 268 kg的压力容器的强大爆炸声震撼了。美国化工安全与危害调查委员会 (CSB)开展调查,发现该化工厂对容器的焊接和维修都存在问题,以致大幅弱化了容器的承压能力。发生爆炸后,厚重的容器碎片飞到了约305 m远处,导致邻近的一座建筑物结构受到损坏,3名消防队员在救援过程中受到轻微伤害。
热交换器爆炸事故
2008年夏天,发生在美国休斯顿的又一起压力容器爆炸事故,再次敲响了压力容器安全管理的警钟。导致事故的压力设备是承压式热交换器,其作用是加热用来制造轮胎的树脂。事故发生前,刚刚完成该交换器的维修作业。调查发现,维修完毕后,工人没有打开位于交换器和泄压系统之间的阀门,致使该阀门一直处于关闭状态,最终导致爆炸事故发生。事故造成1名资深主管人员死亡。
美国压力容器标准简介
美国化工安全与危害调查委员会 (CSB)指出,2008年以前,美国德克萨斯州尚未要求辖区内公司遵照《压力容器法案》防范风险。而美国机械工程协会的《压力容器法案》可追溯到1915年,其中提供了针对压力容器的基础防范措施,包括设计、建造、焊接程序及泄压系统等要求。如果美国德克萨斯州休斯顿市能够严格执行法案,类似的事故可能不会一而再,再而三的发生。
由美国国家锅炉压力容器检验师协会起草的《锅炉压力容器安全推荐法案》,已有47个州全部或部分等形式予以采用。另外,在压力容器管理上,美国国内执行的标准规范是美国机械工程师工程协会标准(ASME)和美国管式换热器制造商协会标准(TEMA)两类,其中ASME是针对钢制压力容器的标准,包括其材料、设计、制造、无损检测和压力实验等方面,TEMA则是针对管壳式换热器的标准。总的来说,两类标准对各自规定的压力容器的管理和控制有详细的约束性条约,无论是压力容器制造企业,还是压力容器使用公司,都应该执行该标准内容。
我国压力容器标准简介
从20世纪50年代起,我国开始探索压力容器的安全管理。20世纪80年代初,第一部有关压力容器的法规,即《锅炉压力容器安全监察暂行条例》发布,2003年《特种设备安全监察条例》正式出台并于2009年修订,2013年《特种设备安全法》颁布,法律法规的颁布和实施,提升了我国特种设备管理质量,减少和降低了由于特种设备管理和使用不当而造成的伤害。相应地,我国压力容器标准也在不断完善,如 GB 150-2011《压力容器》、JB 4732-1995(R2005)《钢制压力容器——分析设计标志》、JB/T 4709-2007《钢制压力容器焊接规程》、JB 4730-2005《承压设备无损检测》、GB/T 151-2014《热交换器》等,内容与美国的标准基本相同,相比之下,我国出台的标准更加严格和具体。
编辑 秦运巧