起氧气瓶充装时爆炸事故分析*摘要:木文介绍了一起氧气瓶爆炸事故情况。应用材料化学成分分析、力学性能试验、金相检测、宏观与微观形貌特征分析、附着物的能谱分析与红外分析、爆破压力与爆炸能量的估算等多种方法对事故原因进行分析,得出了爆炸是由氧气瓶内混入油脂在充装过程中引起的化学爆炸。关键词:氧气瓶;事故分析;油脂;化学爆炸:TQ116.14;X928.7文献标志码:BAnalysisonExplosionAccidentofAnOxygenCylinderunderFillingYANGXang-yue1,LIHai-chao2,DUqing1,MAOLi-hui2,CHENHai-yun1,SHENGShui-ping1(1HangzhouSpecialEquipmentInspectionInstitute,Hangzhou310003,China)(2HangzhouHangyangCo.Ltd.,Hangzhou310004,China)Abstract:AnOxygencylinderexplosionaccidentisintroducedinthispaper.Thereasonfortheaccidentisanalyzedbymaterialchemistrycompositionanalysis,mechanicstests,metallographicanalysis,macroscopicandmicrostructurecharacteristicanalysis,theattachmentspectralanalysisandinfraredanalysis,toestimateburstingpressureandexplosiveenergy,andsoon.AconclusionisdrawnthatthecauseoftheaccidentisthatsomegreasehadbeenmixedwithOxygeninthecylinderunderfilling,thisistypicalchemicalexplosion.KeyWords:oxygencylinder,accidentanalysis,grease,chemicalexplosion1刖s2011年8月29日中午12吋左右,杭州某公司在氧气充装作业过程中,一只氧气瓶发生爆炸导致1人死亡。发生事故的厂房为南北侧敞开的钢结构形式,充製台地而到顶棚的净高为5.5米,顶棚用夹芯彩钢板制作。爆炸点位于12号充装位,爆炸瓶体主碎片儿乎垂直飞起,充装软管从瓶阀处被拉断,瓶侧充装排铜管被冲断,主碎片冲破顶棚彩钢板后儿乎垂直坠落,瓶体主碎片从厂房顶上取下(见图1)。顶棚上另有两处小的碎片缺口,非垂宜方向,碎片飞出后落入附近树林,遍寻未找到。爆炸氧气瓶出厂日期为2003年8月,制造标准为GB5099《钢制无缝气瓶》⑴,2009年8丿」19H定期检验合格,基本参数列于表1中。表1气瓶垄木参数钢印号规壁厚重量水容积L水压试验压力材质出厂编格/mm/炮/MPa号XY-D315452195.85740.922.537Mn360019爆破后气瓶碎片重量为45.2Kg,与原始重量相ll.SKgo碎片长1375mm、宽523mm(见图2),采flMX-3超声波测厚仪对碎片进行了测厚,测厚结果为6.5-7.5mm,大于设计最小壁厚为5.8mm,符合壁厚规定的要求。图1氧气瓶爆炸麻宏观形貌图2碎片周长测最2试验分析为研究氧气瓶爆炸事故产生的原因,对氧气瓶碎片进行取样,取样部位如图3,瓶肩部位为1#试样,瓶体中部位为2#试样,瓶体底部为3#试样。取1#试样进行材料化学成分检测、2#试样进行机械性能检测、1#试样和3#进行金相组织、断口微观形貌检测,取气瓶内表面附着物黑色物质进行残留物分析。图3氧气瓶碎片取样部位2.1气瓶材料试样检测2.1.1化学成分分析取1#试样进行化学成分分析,依据检测标准GB/T13298-1991《碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法(常规法)》⑵,检测结果见表2。由化学成分分析结果可见,气瓶材质化学成分符合GB18248⑶中37Mn的要求。表2化学成分分析结果(质量分数/%)元素CSiMnPSP+SCrMo试验值0.400.271.730.0140.0060.020.0450.044GB5099规定值0.33-0.40.17-0.371.35〜1.75<0.03<0.035<0.06--GB18248规定值0.33-0.40.17-0.371.35-1.75<0.02<0.02<0.03<0.03-2.1.2机械性能检测取2#试样进行机械性能测试,依据GB/T228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》⑷对试样进行了检验,检测结果见表3。对照GB5099、GB18248,由机械性能结果口J见气瓶材质抗拉强度、延伸率符合要求,但屈服强度和冲击功均不符合要求。农3机械性能试验结果检测项H屈服强度RcI/MPa抗拉强度RItl/MPa屈强比Rcl/Rm延伸率A/%V缺口冲击功(20°C)ZJ试验值4658050.5821.530,20,20GB5099规定值>520>730<0.80>16>33(-20°C)GB18248参考值>630>750—>16>27(-50°C)2.1.3金相分析取1#试样和3#试样沿壁厚方向进行金相分析,依据GB/T13298-1991《金属显微组织检验方法》进行了检测,检测结果如图4和图5。瓶肩部位金相组织为珠光体+铁素体,靠近瓶底部位金...