1.2　压力容器安全的重要性

1.2.1　压力容器应用的广泛性

压力容器广泛用于化学、石油化工、医药、冶金、机械、采矿、电力、航天航空、交通运输等工业生产部门和人们生活中。截至2016年年底，我国压力容器（不含气瓶）359.97万台，气瓶14235万只，已成为压力容器的制造和使用大国。量大面广的压力容器应用，必然对其安全性要求更高。

1.2.2　压力容器事故的易发性

压力容器作为一种特种设备，由国家设置专门机构进行安全监管，主要原因是其事故率高于一般机械设备或容器，且事故危害往往比较严重。压力容器事故发生率高有两方面原因：技术原因和管理原因。

1.2.2.1　技术原因

压力容器从设计过程开始，直至制造、监督检验、使用、检维修等环节，必须遵循一定的技术要求。随着科技的发展，压力容器所需的操作条件不断苛刻，极端环境（压力、温度、尺度、材料）不断出现，若压力容器技术不能完全满足复杂的操作条件、极端参数（如超高压、超高温、超低温、大尺寸、高性能材料）的要求，则就会发生安全事故。

1.2.2.2　管理原因

我国对压力容器等特种设备实行全过程的安全管理，即对压力容器从设计、制造、安装、使用、检验、修理、改造等全部环节进行管理。但压力容器的使用单位不配备或缺乏压力容器管理人员，未按照相应管理规定执行，极易造成操作事故。常见的因管理造成的事故有：

①压力容器使用不符合要求。企业不配备或缺乏懂得压力容器专业知识和了解国家对压力容器的有关法规、标准的技术管理人员；压力容器操作人员未经必要的专业培训和考核，无证上岗等。

②压力容器管理处于“四无状态”。即一无安全操作规程；二无压力容器技术档案；三无压力容器持证上岗人员和相关管理人员；四无定期检验管理，使压力容器和安全附件处于盲目使用、盲目管理的失控状态。

③擅自改变工艺条件，擅自修理改造。经营者无视压力容器安全，为了适应某种工艺需要而随意改变压力容器的用途和使用条件，甚至带“病”操作，违规超负荷生产等造成严重后果。

④地方政府的安全监察管理部门和相关行政执法部门的管理不到位或未能适应经济的发展，特别是规模小、分布广的民营和私营企业的急增，使压力容器的安全监察管理存在盲区和管理失察的现象，助长了压力容器的违规使用和违规管理。

1.2.3　压力容器事故后果的严重性

压力容器由于密封失效、强度破坏等原因，容易发生泄漏、火灾、爆炸等事故，危及周围人员生命及环境安全。压力容器事故可能产生以下后果：

①内部压力泄放后对外界环境做功，冲击波破坏建筑物、设备，直接伤害人体。冲击波超压大于100kPa时，在其直接冲击下大部分人员会死亡；50～100kPa的冲击波超压可严重损坏人的内脏或引起死亡；30～50kPa的冲击波超压会损伤人的听觉器官或产生骨折。超压对结构及人员的破坏程度见表1-1。

②破裂碎片对设备及人体造成伤害。压力容器爆炸破裂时，高速喷出的气流可将壳体反向推出，有些壳体破碎成块或片向四周飞散。这些具有较高速度或较大质量的碎片，在飞出过程中具有较大动能。例如，碎片在脱离壳体时常具有80～120m/s的初速度，即使飞离爆炸中心较远时也常有20～30m/s的速度。在此速度下，质量为1kg的碎片动能即可达200～450J，足可致人重伤或死亡。

③压力容器内部介质泄漏或溢出后造成的伤害。例如，若为有毒介质，泄漏的介质将造成大面积有害区，不仅毒害人类，也会污染环境。当容器内承装的介质为易燃、易爆介质时，可能发生大范围火灾及爆炸事故。有介质为高温水汽，则可能造成人员烫伤等。

④极易引发二次事故或连锁事故。压力容器发生事故后，无论是冲击波超压，还是碎片以及介质外溢，均可能造成临近的设备及管道发生损坏，发生二次事故或连锁事故，造成更大破坏。

图1-11所示为2006年甘肃天水某建材公司发生的压力容器爆炸事故现场。事故发生后，厂房内4台并排放置的压力容器中的1台已经飞出原安装位置10多米，厂房的顶棚和墙壁完全不见踪影，一辆100kg的拖车歪躺在轨道外侧。据目击者叙述，爆炸时，制作厂房墙壁的空心砖块“像下大冰雹一样”，一幸存者“被气浪推到十几米外，重重地摔在山坡上”。事故造成4人死亡，5人受伤。通过本事故足以了解压力容器爆炸过程的超压、碎片等危害。