近年來,幾乎每年都有不少的鍋爐爆炸事故發(fā)生。每次事故都或多或少的造成了人員傷亡或者建筑物的破壞。為什么鍋爐爆炸會有如此的破壞力呢?本期我們將跟大家分享一下鍋爐爆炸的破壞力到底有多大?
鍋爐爆炸主要是指汽包爆炸(即"鍋"的爆炸),汽包是鍋爐中直徑最大的承壓部件件,由于汽包的材質(zhì)不合格,結(jié)構(gòu)不合理,焊接和熱處理不良或運行管理不當?shù)仍?,使某部分強度不足產(chǎn)生破裂時,進而產(chǎn)生爆炸。
鍋爐爆炸時,汽包內(nèi)介質(zhì)釋放出的能量,及產(chǎn)生的破壞力,主要有鍋水和飽和蒸汽絕熱膨脹能構(gòu)成。爆炸時,蒸汽體積瞬間膨脹,雖然在一個大氣壓下,飽和蒸汽的比體積是飽和溫度鍋水的1700倍,但實際鍋水的體積膨脹遠低于1700倍。汽包壓力越高,汽包爆炸后,鍋水和飽和蒸汽膨脹的倍數(shù)也越大,見表1。
表1 鍋水與飽和蒸汽爆炸后膨脹的倍數(shù)
由于汽包爆炸是在瞬間內(nèi)完成的,介質(zhì)來不及進行熱量交換,因而可以看成是一個絕熱過程。汽包爆炸后鍋水和飽和蒸汽可釋放出的最大能量,等于鍋水和飽和蒸汽爆炸前后的內(nèi)能之差。各種壓力下,單位體積的飽和水和飽和蒸汽爆炸能量見表2。
表2 單位體積的爆炸能量 ( kJ/m3)
從表中可以看出,爆炸能量隨著壓力的升高而增大。按單位容積計算,飽和水的爆炸能量比飽和蒸汽大,但是隨著壓力的升高,兩者的差別減少,當壓力為臨界壓力時,兩者相等。
如果汽包的汽水容積各為10m3,當壓力為0.9Mpa時,爆炸能最高達3x108kJ,其破壞力相當于350kgTNT炸藥。而當壓力為11Mpa時,爆炸能力可高達2.1x109kJ,其破壞能力與2.47噸TNT炸藥相當。
由此可見,鍋爐發(fā)生爆炸時,其破壞威力是非常大的,產(chǎn)生的后果是災(zāi)難性的。所以,從鍋爐設(shè)計、制造、安裝到使用,都要絕對保證鍋爐不發(fā)生爆炸事故。