[Tisk]  [Poslat e-mailem]  [Hledat v článcích]
Propanbutanová láhev - 10 kg jako zdroj těžkého úrazu
Datum: 3.1.2001
Autor: Ing. František Jirota IBP v Ústí n. Labem
V rámci našeho serveru se budeme postupně vracet k haváriím z historie. V roce 1995 došlo v chemickém provozu k destrukcí láhve napropanbutan pro hmotnost náplně 10 kg o vnitřním objemu 26,2 l. Nádoba byla vyrobena roku 1978 podle ČSN 07 8522 a poslední hydraulická tlaková zkouška byla provedena koncem roku 1993. Pracovník závodu naplnil výše uvedenou láhev zkapalněným uhlovodíkovým plynem, který chtěl později odcizit. Po naplnění láhev uschoval a když se k ní později vracel, láhev se roztrhla.

Došlo i k expanzi plynu po uvolnění z láhve bez následného výbuchu.Láhev při výbuchu způsobila pracovníkovi těžký úraz - utržená dolní končetina. Deformované zbytky láhve odlétly cca 50 m od místa exploze. Jen zázrakem nedošlo k poškození uskladňovacích zásobníků, potrubí a armatur s vysoce hořlavými látkami - propylen a etylén, které tvoří se vzduchem výbušné směsi.
Láhev byla předána k posouzení stavu materiálu a následně ke stanovení příčin výbuchu nádoby autorizované zkušebně materiálu. Na základě podrobného fraktografického vyšetření lomových ploch, metalografického vyšetření materiálu v okolí lomů a provedených mechanických zkoušek byly učiněny následující závěry:

1) Provedená šetření nezjistila žádné materiálové vady ani strukturní anomálie, které by mohly snížit pevnost propan-butanové láhve a které by mohly být příčinou destrukce propan-butanové láhve.

2) Bylo jednoznačně prokázáno, že ocel použitá na výrobu propan-butanové láhve plně splňovala podmínky kladené v době výroby, ale i v současnosti na propan-butanové láhve na použitý materiál, a to jak svým chemickým složením, tak i hodnotami mechanických vlastností. Materiál pláště láhve vykazoval vyhovující hodnoty pevnosti a tažnosti, přestože byl jak při výrobě, tak zejména při destrukci propan-butanové láhve značně namáhán a plasticky deformován.

3) Bylo prokázáno, že obvodový svarový spoj plně vyhovoval požadavkům kladeným na svarové spoje pro 10 kg propan-butanové láhve. Svarový spoj byl po sváření nádoby kvalitně vyžíhán.


4) Propan-butanová láhev byla v okamžiku před destrukcí značně zdeformována - vykazovala významné zvětšení obvodu ????? o 25 mm v oblasti obvodového svaru a až o 50 mm nad i pod obvodovým svarem. Propan-butanová láhev vykazovala po destrukci plastickou deformaci 5% ( v oblasti obvodového svaru 2,5 %).

5)Všechny zjištěné lomové plochy vykazovaly znaky tvárného transkrystalického porušení. Lomové plochy byly částečně pokryty korozními produkty, v některých částech byla lomová plocha znehodnocena dodatečným otlačením po destrukci. Z návaznosti okolních zachovalých lomových ploch lze jednoznačně prokázat, že i v těchto oblastech má lomová plocha stejný charakter porušení. Charakter morfologie lomových ploch svědčí o jednorázovém silovém působení, které vedlo k destrukci propan-butanové láhve.

6)Na vnitřním povrchu propan-butanové láhve nebylo zjištěno významnější působení koroze. I v okolí iniciace trhliny byla vyloučena možnost působení koroze na vznik a šíření trhliny v propan-butanové lahvi.

7)Na základě zjištěných mechanických vlastností použité oceli a svarů zhotovených při výrobě propan-butanové láhve bylo výpočtem stanoveno, že tlak před destrukcí musel být minimálně v rozmezí (6 až 7 MPa) , tj. 60-70 atp.

Trvalá plastická deformace, která byla u láhve zjištěna , byla 2,5 % v oblasti obvodového svaru a max.5% mimo oblast svaru. Z provedených tahových zkoušek je zřejmé, že této trvalé deformaci odpovídá napětí v materiálu:

- v oblasti svaru ..............................................500 až 550 (MPa)
- v oblasti základního materiálu pláště ............440 až 460 (MPa)

Z orientačního výpočtu je zřejmé, že v okamžiku destrukce musel být v propan-butanové láhvi přetlak 6 až 7 (Mpa), tj. 60 až 70 atp.

8)Na základě fraktografického šetření byl vypracován následující model porušování propan-butanové láhve. Vzrůst tlaku v propan-butanové lahvi způsobil nafouknutí (trvalou deformaci) láhve.Po vyčerpání lokálních plastických schopností materiálu propan-butanové láhve v oblasti obvodového svaru v místě přerušení podkladového pásku pod svarovým spojem nastalo roztržení propan-butanové láhve ve svaru. Vnitřní přetlak musel být dostatečně velký, aby se trhlina mohla ještě dál šířit. Jednotlivé větve šířčících se trhlin se zastavily: - trhlina šířící se do horního dna se zastavila o obvodový svar na druhé straně láhve. Trhlina šířila se po obvodu láhve v blízkosti svaru přivaření patky k tělesu láhve.

9) V průběhu destrukce došlo k částečnému otlačení lomových plocha k částečné deformaci horního dna láhve nárazem láhve na tělesa v jejím okolí.

Závěrem můžeme konstatovat, že prvotní příčinou destrukce propan-butanové láhve bylo velmi výrazné překročení povoleného tlaku v propan-butanové láhvi. Místo 0,8 MPa bylo v láhvi minimálně 6,0 MPa.K destrukci láhve tedy došlo hydraulickým přetlakem, který nastal v láhvi po jejím přeplnění a po následném ohřátí láhve na provozní teplotu. Opakovaným přeplňováním došlo k vyčerpání plasticity materiálu a v případě dalšího nárůstu objemu zkapalněného plynu k porušení celistvosti láhve.


 Související

Související témata
Nádoby P-B, LPG, ...
Nehody, úrazy, havárie

 Hodnocení
Zhodnoťte, jak se Vám článek líbil (1 = výborný ... 5 = špatný)
 
průměrné hodnocení: 2 (počet známek: 7) 

Diskuze ke článku
V diskuzi není žádný příspěvek
Přihlášení/odhlášení odběru příspěvků e-mailem:
váš e-mail:

Podmínky užívání portálu TLAKinfo.
Připomínky, náměty a dotazy - redakce portálu.
© Copyright TLAKinfo 2005-2024, všechna práva vyhrazena.