鍋爐是生產蒸汽或加熱水的設備。生產蒸汽的鍋爐叫蒸汽鍋爐,加熱水使其升溫但不汽化的鍋爐叫熱水鍋爐。壓力容器泛指承受流體壓力的密閉容器。安裝和使用地點固定、工藝條件和操作人員也比較固定的容器為固定式容器,用以裝載、運輸氣體或液體介質的容器為移動式容器。
鍋爐壓力容器在國民經濟建設中起著重要作用,鍋爐壓力容器安全受到各方的關注。國內外普遍將鍋爐壓力容器視作特殊設備,其原因是:
一、使用廣泛
鍋爐廣泛應用于電力、機械、冶金、化工、輕工等行業及日常生活中。火力發電中用以產生高溫高壓蒸汽的鍋爐叫電站鍋爐,其他工業企業及供暖使用的鍋爐統稱為工業鍋爐。我國礦石燃料產量的一半以上都被鍋爐消耗,轉化為電能或熱能,供生產或生活利用。
壓力容器的使用比鍋爐更為廣泛。在化學工業中,幾乎每一個工藝過程都離不開壓力容器,其他工業部門也普遍使用壓力容器。液化石油氣鋼瓶等壓力容器則已進入千家萬戶,與人們的日常生活密切相關。
二、事故率高
鍋爐壓力容器的工作條件一般比較惡劣,因而容易發生各種事故:
1.承受壓力及溫度 鍋爐的汽水系統在密閉的容器和管道中工作,承受著介質壓力和火焰加熱,有時承受的壓力和溫度會很高。壓力容器承受大小不同的壓力載荷和其他載荷,有些容器還在高溫或深冷條件下運行。鍋爐壓力容器內的壓力可能因操作失誤或反應異常而迅速升高,從而導致承壓部件超壓破裂。
2.接觸腐蝕性介質 鍋爐外側要接觸煙氣、灰塵,內側要接觸水或蒸汽,常會造成腐蝕或磨損。壓力容器的工作介質常具有較強的腐蝕性,會導致氧腐蝕、硫腐蝕、硫化氫腐蝕以及各種濃度的酸、堿、鹽腐蝕,損壞設備。
3.較為復雜的局部應力 鍋爐壓力容器通常都有開孔接管及其他的不連續結構,在這些區域內存在著較高的應力,在不利的使用環境或載荷條件下,會導致承壓部件破裂。
4. 連續運轉不易檢驗 鍋爐壓力容器大多是鋼制焊接結構,在焊縫部位常隱含著漏檢缺陷或標準允許的細微缺陷。在使用中,鍋爐及很多壓力容器必須連續運行,不便停用檢查,常因缺陷擴展而導致破裂。
在上述因素共同影響下,即使是設計、制造質量符合標準的鍋爐壓力容器,在正常操作條件下也會發生各種事故,更不用說帶有設計、制造缺陷的設備和操作失當的設備了。
三、事故后果嚴重
鍋爐壓力容器承壓部件的斷裂破壞伴隨著介質的能量釋放會形成爆炸,具有巨大的破壞力,不僅損壞設備本身,而且損壞周圍的設備和建筑,并常常造成人身傷亡,后果極其嚴重。造成傷害的因素主要有:
1.沖擊波傷害 鍋爐壓力容器內的介質一般是具有一定壓力的氣體、液化氣體或高溫液體,承壓部件一旦破裂,介質即泄壓膨脹或瞬時汽化,瞬間釋放出大量的能量。其中大約85%的能量用以產生沖擊波,向周圍快速傳播,破壞設備、建筑并危害人身安全。
2.設備碎片傷害 鍋爐壓力容器破裂時,有些殼體可能會斷裂成碎片并高速飛出,擊穿、撞壞相遇的設備或建筑,有時直接傷人。
3.介質傷害 鍋爐壓力容器破裂時介質外泄,常常造成人員燙傷、中毒、現場燃燒及二次爆炸,產生連鎖反應。
總之,鍋爐壓力容器爆炸,常造成大面積的、立體性的破壞和群體傷害,給事發單位和社會造成嚴重損失。
綜上所述,鍋爐壓力容器應用廣泛,工作條件惡劣,容易損壞并發生事故,且事故后果嚴重。因而對鍋爐壓力容器安全不能等閑視之,一定要慎之又慎,確保萬無一失。我國把鍋爐壓力容器作為一種特殊設備,由國家委托的專門機構對其安全進行監督管理。