 | Эта статья поднимает множество проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалить эти сообщения-шаблоны ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )
|
23 июля 1984 г. произошел взрыв и пожар на нефтеперерабатывающем заводе Union Oil в Ромовилле, штат Иллинойс , недалеко от Чикаго , в результате чего погибли 17 человек и был причинен серьезный материальный ущерб. [1] Взрывная сила переместила верхнюю часть судна на 14 метров (46 футов) на расстояние 1 километр (0,62 мили) от исходного местоположения, в то время как база осталась в центре возникшего пожара.
Структура [ править ]
Башня была построена из листов толщиной 25 миллиметров (0,98 дюйма) из стали марки ASTM A516 Grade 70 в соответствии со стандартами для сосудов высокого давления раздела VIII ASME. Судно было 18,8 метра (62 фута) в высоту и 2,6 метра (8,5 фута) в диаметре.
История [ править ]
Начиная с 1970 года судно служило колонной поглотителя амина , используемой для удаления сероводорода из технологического потока пропана и бутана. Инспекция выявила водородные пузыри и расслоения, и в 1974 году несколько метров нижней части корпуса были полностью заменены ручной дуговой сваркой металла . После сварки не выполнялась термообработка после сварки (PWHT) - жизненно важный процесс, который снижает остаточные напряжения, образующиеся во время сварки, и восстанавливает макроструктуру стали [2] . Два года спустя, в 1976 году, в нижнюю часть днища была установлена футеровка из монеля для уменьшения коррозии; однако ранее отремонтированный участок облицовкой не был закрыт. [3]
Перед взрывом оператор пытался закрыть главный впускной клапан, чтобы остановить утечку газа из горизонтальной трещины на 150 миллиметрах (0,49 фута) в сосуде. Трещина выросла до 600 миллиметров (2,0 фута), и оператор начал эвакуацию. Трещина продолжала расти, и значительное количество горючего газа было выпущено, когда пожарные компании собрались на месте происшествия. Газ воспламенился, смертельно ранив персонал, повредив нефтеперерабатывающий завод и подняв верхнюю часть судна на 1 километр (0,62 мили) от исходного местоположения.
Анализ отказов сегментов сосуда включал следующие методы неразрушающего контроля.
- Магнитопорошковый контроль выявил «сотни» трещин вдоль внутренних поверхностей горизонтальных сварных швов как в верхней, так и в нижней части секции, замененной в 1974 году.
- Ультразвуковые измерения показали повреждение отслоения под замененной секцией.
- Измерения толщины с помощью микрометра показали, что толщина стенок обеих секций находится в пределах допуска для сосудов высокого давления. [4]
Причина растрескивания не была выяснена до тех пор, пока металлографические результаты не были объединены с испытаниями на коррозионное растрескивание под напряжением и водородным охрупчиванием , за которыми следовала механика разрушения.анализ. Оказалось, что уже существующая трещина простиралась более чем на 90% толщины стенки и составляла около 800 мм в длину. Кроме того, было определено, что водородное охрупчивание снизило сопротивление стали разрушению более чем наполовину. Судно было введено в эксплуатацию в 1970 году и до июльского инцидента 1984 года прошло несколько ремонтов и модификаций. Сосуд был сломан вдоль пути, который был ослаблен обширными трещинами рядом с ремонтным сварным швом, соединяющим заменяемую секцию с исходным сосудом. Эти уже существующие трещины возникают в областях с твердой микроструктурой.известно, что они подвержены водородному растрескиванию под напряжением. Эта твердая микроструктура образовалась при ремонтной сварке сменной секции. Трещины прорастали через стенку сосуда в результате растрескивания под давлением водорода.
Разбитый сосуд [ править ]
Когда глубина самой большой из этих ранее существовавших трещин превышала от 90% до 95% толщины стенки, оставшаяся тонкая связка стали в секции с трещиной разрывалась и происходила утечка. Эта трещина вызвала полное разрушение окружности резервуара при уровне рабочего напряжения всего 35 МПа (примерно 10% от номинальной прочности стали), поскольку ударная вязкость стали корпуса была снижена из-за водородного охрупчивания .
Ссылки [ править ]
- ^ Schneidman, Дэйв (2 ноября 1985). «Сварочные трещины привели к взрыву масла в Союзе со смертельным исходом до 17 человек» . Чикаго Трибьюн . Проверено 8 июля 2014 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ Zactruba, Джон. «Термическая обработка после сварки - почему это важно?» . Bright Hub Engineering . Проверено 28 февраля 2017 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- Перейти ↑ Hayes, B. «Union Oil Amine Absorber Tower» . TWI . Проверено 10 ноября +2016 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ Сиверт, Том. «Анализ катастрофического разрыва сосуда под давлением» (PDF) . Публикации NIST . NIST . Проверено 10 ноября +2016 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
Координаты : 41 ° 38′45 ″ с.ш., 88 ° 3′10 ″ з.д. / 41,64583 ° с.ш.88,05278 ° з. / 41.64583; -88,05278
