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1、.盐酸贮罐损坏原因分析波预⋯防猎施.....洲}崎洲)’:洲狡狡狡袱“风杖_气_材,乳洲’、、’洲’洲曰洲、洲洲一另从杯、牙谊杯丫杯牙杯妙洲牙润中国人民解放军第9715工厂技术处朱明隆盐酸贮罐是合成盐酸工段的主要设备之,,一由于盐酸具有极强的腐蚀性现在多数氯碱厂都采用耐腐蚀性能良好的玻璃钢贮罐。玻璃钢材质脆,抗拉和抗压性能差,因此设备不耐压。另外.合成盐酸的原料城气是极强的氧化剂,氢气是还原剂,氢气又能与氧气混合形成爆炸性混合气体。因此在合成盐酸装段的设计、安装和操作中都要考虑以上特点,否则会给盐酸贮罐的安全使用带来隐患。我厂合成盐酸工段的两个玻璃钢贮罐先后于19
2、9。4年4月和6月两次发生损坏本文旨在分析损坏原因.以利采取相应的防患措施,杜绝类似事故的再度发生。1贮罐损坏情况图l盐酸贮镶配管图1。我厂盐酸贮罐的工艺配管如图所示l盐酸贮罐2盐酸泵3膜式吸收器4水流泵,、:a装置中设有南北两罐自膜式吸收塔b来因此盐酸贮罐发生损坏有以下两种类塑一的盐酸交替地进入此两罐,罐中的气体进入类是爆炸型,二类是抽瘪型。爆炸型又可分为膜式吸收器用水循环吸收后由水流泵抽除。因发生化学反应而引起的化学爆炸和因罐内成品酸用陶瓷泵送至用户。压力过高发生的物理爆炸。在作事故原因分’,,据J解6月份北罐损坏前合成酸进南析时认为发生物理爆炸的可能可以排除
3、但罐,北罐给用户送酸,送完酸停泵后几分钟发在区别是化学爆炸还是抽瘪型时较难分辨。.现损坏。罐体中部横向断裂,断裂的顶部脱落通过分析对比笔者认为这两种类型必然表,:,成碎块碎块中除一大块和一小片落在离罐现出以下特征(1)前类爆炸发生快放出能‘,,基础约3米的水坑中外量大;后类损坏发生缓其余碎块和人孔均爆炸声较大而尖厉,,。落在罐内底部人孔盖上部引出的两根塑料和发出的声音低而沉闷(2)罐体的受压状管,至人孔盖根部姗掉,管子完好无损。罐体态,前类属内压形、炸裂的碎片较小并且是往,,。两端的封头除北端上部局部撕裂外其余完罐外飞有的碎片可飞落得相当远罐体裂[J好。4月份南罐
4、的损坏情况与北罐大体相似,的边沿往外翻边;后类属外压形,罐壁在外也是在送酸后发生的,只是损坏要轻微些,,在产生破坏的一瞬间.除尚的作用下相互挤压可修复。少数碎片可弹出罐外之外。多数碎片将被吸,。2损坏原因分析落入罐内裂口边沿往罐内翻边(3)根据容.由于盐酸生产和玻璃钢具有前述特点,器的受力分析前类在内压的作用下会产生23边缘应力,此应力产生在简体与封头、u、一一酸泵叶轮入口处的流速(m/s)接管等,f的相贯部位因此化学爆炸炸坏的首先应是乙h酸泵入口管路系统的全部阻边缘应力集中的接管、封头的相贯部位,而对一力(m)于没有边缘应力集中的平滑筒体则损坏次由,上式可见酸罐
5、液面上方的气相压强,;之后类罐体在承受外压时是将压力传递给等于泵叶轮入口处的、、静压强位压头速度头,四周的罐壁和封头罐壁和封头的支撑作用和管路阻力压头所产生的压强之和。由离心.随离支撑点的几何长度的增长而减弱因此,泵的性能可知其流量随入口液面上方的压,筒体的中部是薄弱环节但其底部尚有酸的强下,。降而下降当泵发生气蚀时流量降至零重力、鞍座和罐壁的自重可抵消一部分外压,而速度头和管路阻力压头都与流速的二次方.因此罐中的顶部是最薄弱的部位破坏将首成正比.因此流量为零,则此两项也为零。酸一。先发生在此部位镇江化工)梁惠明同志在泵,的安装高度在罐体直径的肠处在本讨论《盐酸贮
6、槽爆炸原闪和预防措施》(以下简称,,中可取为零所以在泵产生气蚀时罐内液面”,’仁文)一文中对化学爆炸作了详细的剖析上方的气相压强就等于泵叶轮入口处的压强(199210)见《氯碱工业》年第期此爆炸就p、。:泵产生气蚀时p的最低临界压强为盐酸明显地表现出化学爆炸的特征.而我厂贮罐、。在该温度和浓度下的饱和蒸汽压p由以上的两次损坏又明显地具有抽瘪的特征。因此讨论可见盐酸贮罐内液面上方的最低压强可。认为我厂发生的损坏属抽瘪型接近于其饱和蒸汽压。若当地的大气压为p,再分析发生事故的条件,在“上文”中介则:罐内外的最大压差为绍发生爆炸的原因是氢气与空气混合形成爆。,I、···
7、············乙Pm忿P一Pa一P一P一P一P⋯⋯:绪.’炸性气体遇挣电火花而引起爆炸我厂的盐:、)式中乙叭一罐内外的最大压星(Pa,酸罐损坏前合成酸下进此罐并且是在送完p当地的大气压(pa).、酸停泵后儿分钟发生的此时罐内气液两相p一盐酸液面上方一的饱和蒸汽压均处在宏观挣止状态.因此产生静电火花的(pa)一.条件不具备再分析抽瘪的可能性计劝罐体当地的大气压P一1丫1汀〔Pa〕盐酸的饱和仁可能产生多大的压勺一由图工可见.在操作蒸汽压随其温度和浓度而改变我厂成品盐、、.中若ABC阀全部关闭此时该罐是一个完酸的浓度为31%.温度25OC,在此条件下酸().全
8、封闭的容器
