壓力容器之所以作為一種特殊設(shè)備,要由國(guó)家設(shè)置專門機(jī)構(gòu)進(jìn)行安裝監(jiān)督,最主要的原因還是它的事故率要比一般機(jī)械設(shè)備高,而且事故的危害性往往又特別嚴(yán)重。
(一)事故率高的原因
設(shè)備事故的大小,影響因素多,也十分復(fù)雜。它不但與整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域的各項(xiàng)技術(shù)水平有關(guān),而且還與社會(huì)與人的因素有關(guān)。各國(guó)的情況也不盡相同。但從總的情況來(lái)看,在相同的條件下,壓力容器的事故率顯然要比其他的一般機(jī)械設(shè)備高的多。
壓力容器大多數(shù)是承受靜止而比較穩(wěn)定的載荷,并不像一般轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械那樣容易因過(guò)度磨損而失效,也不像高速發(fā)動(dòng)機(jī)那樣因承受高周期反復(fù)載荷而容易發(fā)生疲勞失效。為什么它的事故率比較高呢?從技術(shù)條件方面分析,有以下一些主要原因:
1.使用條件比較苛刻
壓力容器不但承受著大小不同的壓力載荷,而且有的還是在高溫或深冷的條件下運(yùn)行,工作介質(zhì)又往往具有腐蝕性,工況環(huán)境比較惡劣。
2.容易超負(fù)荷
容器常常會(huì)因操作失誤或發(fā)生異常反映而迅速升高,而且往往在尚未被發(fā)現(xiàn)的情況下,容器即已破裂。
3.局部應(yīng)力比較復(fù)雜
例如在容器開(kāi)孔周圍及其他結(jié)構(gòu)不連續(xù)處,常因過(guò)高的局部應(yīng)力和反復(fù)的加載卸載而造成疲勞破壞。
4.常隱藏有嚴(yán)重缺陷
焊接或鍛制的容器,常會(huì)在制造時(shí)留下微小裂紋等嚴(yán)重缺陷,這些缺陷如在運(yùn)行中不斷擴(kuò)展,或在適當(dāng)?shù)臈l件(如使用溫度、工作介質(zhì)特性等)下都會(huì)使容器遭到突然破裂。
(二)容器爆炸可能造成的嚴(yán)重破壞
壓力容器一旦發(fā)生爆炸,不僅僅是設(shè)備本身遭到破壞,而且常會(huì)破壞周圍的設(shè)備及建筑物。甚至產(chǎn)生連鎖反應(yīng),釀成災(zāi)難性事故。
如果容器是脆性破裂,或者是由于化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生爆炸,還會(huì)產(chǎn)生爆炸破碎片,特別是化學(xué)反應(yīng)爆炸,常使容器發(fā)生粉碎性破裂。大量的碎片飛出,擊傷周圍的人員和設(shè)備。
容器爆破以后,器內(nèi)介質(zhì)外泄,還會(huì)引起一系列的惡性連鎖反應(yīng),使事故的危害進(jìn)一步擴(kuò)大:如果介質(zhì)是有毒的氣體或液化氣體,它在周圍迅速擴(kuò)展后即會(huì)造成大面積的毒害區(qū)。若為可燃?xì)怏w或液化氣體,在容器破裂后可燃介質(zhì)大量流出,并與周圍的空氣混合產(chǎn)生二次爆炸,并釀成火災(zāi)。