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某消防隊空氣呼吸器氣瓶爆炸事故案列分析

2013-12-04 09:48:59
(一)事故概況
1997年2月24日0時10分左右,某消防對車庫內(nèi)隨車放置的一套正壓式消防空氣呼吸器的氣瓶(以下簡稱氣瓶)在靜態(tài)放置20多天后發(fā)生爆炸。氣瓶瓶體爆炸成4塊,碎片卷曲變形,重1.1kg的碎片將3mm厚的車板擊穿,擊穿面積為50cm?,其余2塊重約0.57kg的碎片飛出擊在車內(nèi)壓縮機(jī)上,另一片落在原位置。從爆炸裂口方位來看,爆炸沖擊波具有明顯的方向性,將距爆裂口1m遠(yuǎn)的車壁板沖擊變形。爆炸未造成人員傷亡。爆炸氣瓶于1997年2月初充氣,充入的氣體未經(jīng)過干燥處理的新鮮空氣。
(二)事故原因分析
氣瓶于1996年1月25日制造,公稱壓力為30MPa,公稱容積為4L,主體材料:40SiMnCrMoV,此批氣瓶為新試制產(chǎn)品。
檢查爆炸氣瓶,瓶體外壁油漆基本完好,內(nèi)壁涂的一層防腐漆已部分開裂、脫落,并且內(nèi)壁有大量的褐黃色腐蝕斑點(diǎn)(防腐漆脫落與未脫落部位均有),個別部位有直徑約1mm、深約0.2~0.3mm的淺腐蝕坑。
爆炸氣瓶瓶體已展平、彎曲變形,但爆破口邊緣無明顯減薄。根據(jù)斷口上人字紋、開裂方式(剪切或正切)、顏色判斷,裂紋起裂于內(nèi)壁腐蝕坑處,裂紋從腐蝕坑中心穿過,在此斷裂面腐蝕坑底部無剪切唇,有明顯的銹痕,裂紋幾乎穿透整個壁厚(3mm左右)。仔細(xì)觀察腐蝕坑下斷口,可見由腐蝕坑向外發(fā)散的放射狀條紋。
測量爆炸后氣瓶的周長、瓶體周長沒有明顯的變化。測定氣瓶瓶體材料的硬度并近似換算力學(xué)性能,見表2-3。
空氣呼吸器檢測資料圖
從表中可知,氣瓶瓶體材料的抗拉強(qiáng)度值約為1766N/mm?,產(chǎn)品質(zhì)量證明書中標(biāo)明材料熱處理后抗拉強(qiáng)度保證值小于1550N/mm,按GB 5099—94《鋼質(zhì)無縫氣瓶》中第5.2.4.1條規(guī)定“應(yīng)對材料的實(shí)際最大抗拉強(qiáng)度進(jìn)行控制,要求淬火后回火熱處理的小容積瓶最大抗拉強(qiáng)度不應(yīng)大于1100 N/mm?”。從以上分析可知,該氣瓶選用的材料不是制造氣瓶的專用材料,制造工藝不合理,材料強(qiáng)度指標(biāo)過高,塑性儲備不足,呈脆性。氣瓶內(nèi)外防腐漆顏色沒有發(fā)生變化,氣瓶內(nèi)發(fā)生的是物理性爆炸。
(三)預(yù)防同類事故的措施
1.氣瓶制造應(yīng)選用符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5099—94《鋼質(zhì)無縫氣瓶》的材料;熱處理工藝應(yīng)保證標(biāo)準(zhǔn)中第5.3.7.7條款規(guī)定的“對淬火后回火熱處理的瓶體,其組織應(yīng)呈回火索氏體。制造廠應(yīng)嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定制造合格產(chǎn)品,不能片面追求材料的高強(qiáng)度指標(biāo)。
2.尊重科學(xué),按科學(xué)規(guī)律辦事,違反科學(xué)規(guī)律必將自食其果。
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