Паровой взрыв. Взрыв парового котла

Взрыв котла - это... Что такое Взрыв котла?

Взрыв котла — форма физического взрыва, катастрофический отказ парового котла, при котором происходит его разрушение. Чаще всего взрывы котлов происходят из-за чрезмерно высокого давления пара и обусловлены дефектом конструкции, либо из-за отсутствия надлежащего периодического ремонта, либо неправильной эксплуатации (выход из строя предохранительного клапана, при понижении уровня воды в котле ниже допустимого и т. д.).

На заре эпохи паровой энергетики взрывы котлов были весьма частым явлением.

В XIX веке взрывы котлов были характерны, в основном, для паровозов, так как их котлы выполняются облегченной конструкции и при этом высокофорсированы, а, кроме того, испытывают еще и ударные нагрузки при движении по рельсам. В дополнение ко всему паровозный котёл жаротрубный, где давление пара действует на внешнюю поверхность труб теплообменника, что также снижает прочность. Именно по этой причине в конце XIX века были выработаны и приняты жесткие нормы на проектирование, содержание и ремонт паровозных котлов. Конструкции стационарных и судовых котлов имеют значительно больший запас прочности и взрываются гораздо реже паровозных. Официально самый первый взрыв котла на паровозе произошёл ещё в 1813 году, когда инженер Брунтон, демонстрируя свой «Механический путешественник», решил повысить его скорость путём дополнительного повышения давления пара в котле, однако котёл неожиданно взорвался, убив при этом 15 человек.

Примечательно, что один из сохранившихся до наших дней паровозов-памятников в процессе своей эксплуатации в начале XX века имел взрыв котла. Это паровоз Ов-5109, установленный у локомотивного депо Волгоград. Впоследствии отремонтированный, этот паровоз в период Сталинградской битвы доставлял на передовые позиции поезда с боеприпасами и горючим. В ноябре 1967 года паровоз был установлен в качестве памятника.

Один из наиболее мощных взрывов котла на территории СССР произошел в 50-х годах на Бийской ТЭЦ-2. Тогда погибло более 40 человек (точная цифра до сих пор не известна), а обломки котла, оборудования станции и фрагменты её здания (а оно было почти полностью разрушено) были разбросаны в радиусе порядка километра.

С середины XX века взрывы котлов стали очень редким явлением.

См. также

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 14 февраля 2012.

brokgauz.academic.ru

Взрыв котла - Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Взрыв котла — форма физического взрыва, катастрофический отказ парового котла, при котором происходит его разрушение. Чаще всего взрывы котлов происходят из-за чрезмерно высокого давления пара и обусловлены дефектом конструкции[1], либо из-за отсутствия надлежащего периодического ремонта, либо неправильной эксплуатации (выход из строя предохранительного клапана, при понижении уровня воды в котле ниже допустимого и т. д.), либо вследствие форс-мажорных причин, ведущих к возникновению температурных напряжений на находящихся под давлением поверхностях[2] (например, при резком охлаждении корабельных котлов забортной водой).

На заре эпохи паровой энергетики взрывы котлов были весьма частым явлением. Это было обусловлено, прежде всего, недостаточным уровнем знаний в области термодинамики и сопротивления материалов, а также низким качеством материалов, применяемых для изготовления первых котлов и примитивной технологией их производства: котлы изготавливались из кованых листов железа и стягивались обручами. К началу XIX века был накоплен достаточный уровень знаний в области проектирования и эксплуатации паровых котлов и взрывы стационарных котельных установок стали редкими.

В XIX веке взрывы котлов были характерны, в основном, для паровозов, так как их котлы выполняются облегченной конструкции и при этом высокофорсированы, а, кроме того, испытывают еще и переменные вибрационные и ударные нагрузки при движении по рельсам. В дополнение ко всему паровозный котёл жаротрубный, где давление пара действует на внешнюю поверхность труб теплообменника, что также снижает прочность. Именно по этой причине в конце XIX века были выработаны и приняты жесткие нормы на проектирование, содержание и ремонт паровозных котлов. Конструкции стационарных и судовых котлов имеют значительно больший запас прочности и взрываются гораздо реже паровозных. Официально самый первый взрыв котла на паровозе произошёл ещё в 1813 году, когда инженер Брунтон, демонстрируя свой «Механический путешественник», решил повысить его скорость путём дополнительного повышения давления пара в котле, однако котёл неожиданно взорвался, убив при этом 15 человек. Один из наиболее катастрофичных случаев произошёл на британском броненосце «Тандерер» в 1876 году — тогда причиной взрыва стало несовершенство конструкции котлов в сочетании с плохим техническим состоянием предохранительного клапана. Погибло, по различным данным, до 46 чел., включая командира корабля.

Примечательно, что один из сохранившихся до наших дней паровозов-памятников в процессе своей эксплуатации в начале XX века имел взрыв котла. Это паровоз Ов-5109, установленный у локомотивного депо Волгоград. Впоследствии отремонтированный, этот паровоз в период Сталинградской битвы доставлял на передовые позиции поезда с боеприпасами и горючим. В ноябре 1967 года паровоз был установлен в качестве памятника.

Один из наиболее мощных взрывов котла на территории СССР произошел в 50-х годах на Бийской ТЭЦ-2. Тогда погибло более 40 человек (точная цифра до сих пор не известна), а обломки котла, оборудования станции и фрагменты её здания (а оно было почти полностью разрушено) были разбросаны в радиусе порядка километра.

С середины XX века взрывы котлов стали очень редким явлением.

См. также[ | ]

Примечания[ | ]

1. ↑ Появление трещины в стенке котла вызывает почти мгновенное превращение имеющейся в котле воды — которая из-за первоначального падения давления становится перегретой — в пар (с объёмом, более чем в 1000 раз превышающим объём воды) и взрывного роста давления в котле (смотри Взрыв расширяющихся паров вскипающей жидкости).
2. ↑ Волский, 1944, с. 2.

Литература[ | ]

• Волский М. И. Температурные напряжения в машинах и котлах. — Речиздат, 1944. — 428 с.

encyclopaedia.bid

Паровой взрыв - это... Что такое Паровой взрыв?

Условия возникновения парового взрыва

Для возникновения и развития крупномасштабного парового взрыва необходим ряд условий:

• образование такой смеси расплава и теплоносителя ячеистой структуры, которая была бы достаточно компактной, чтобы волна давления могла распространиться внутри нее;
• смесь должна иметь достаточное количество теплоносителя для образования пара;
• должен присутствовать спусковой механизм — импульс давления, который привел бы к срыву пленки пара на каплях расплава, резкой интенсификации теплообмена.

Стадии парового взрыва

В явлении парового взрыва выделяют четыре стадии — фазы:

1. («фаза задержки») — смешение теплоносителя и крупных капель расплава, образование паровой пленки на поверхности расплава;
2. фаза интенсивного взаимодействия — прорыв пленки пара, фрагментация капель, возникновение ударной волны;
3. фаза распространения парового взрыва — распространение фронта ударной волны, размельчение капель расплава за счет ударной волны, интенсификация перемешивания, увеличение энергии волны (2, 3 — собственно фаза парового взрыва)
4. фаза затухания импульсов давления, кипения на застывших фрагментах.

Паровой взрыв на АЭС

В условиях тяжелой аварии на АЭС паровой взрыв может происходить при контакте расплавленных материалов активной зоны — кориума с теплоносителем.

Силовые элементы главного циркуляционного контура АЭС работают в тяжелых условиях: высокий уровень температур и давлений; значительные термические напряжения, обусловленные большими тепловыми нагрузками и градиентами температуры; высокие скорости теплоносителя, способствующие появлению вибраций; ионизирующее излучение. Поэтому во время эксплуатации серьёзное внимание обращается на поддержание заданного безопасного теплогидравлического режима. На АЭС имеются надежные системы контроля всех основных режимных параметров и состояния оборудования. Тем не менее, даже маловероятные отказы отдельных элементов оборудования или отказы в системах контроля и регулирования, или просто случайное сочетание неблагоприятных отклонений режимных параметров от нормальных условий эксплуатации могут привести к аварийным ситуациям[2].

Безопасность АЭС базируется на комплексе мероприятий, направленных на профилактику причин аварийных ситуаций и совершенствования средств защиты. Один из главных вопросов оценки парового взрыва — знание того, как быстро отводится тепло от расплавленной частицы. Исследованию этого вопроса посвящен комплекс научных исследований, в частности механизмам фрагментации теплоносителя[3][4], эволюции паровых образований[5].

См. также

Примечания

1. ↑ Кириллов П. Л., Богословская Г. П. Тепломассообмен в ядерных энергетических установках. — М.: ИздАт, 2008—256с.
2. ↑ Тепломассообмен в ядерных энергетических установках. /Б. С. Петухов, Л. Г. Генин, С. А. Ковалев, С. Л. Соловьев. — М.: Издательство МЭИ, 2003. — 548с.
3. ↑ Заметки о некоторых аспектах парового взрыва / Ю. А. Зейгарник, Ю. П. Ивочкин, В. С. Григорьев, А. А. Оксман. // ТВТ, 2008. — Т. 46, № 5. — С.797-800.
4. ↑ Об одном возможном механизме инициирования (триггеринга) парового взрыва / В. В. Глазков и др. // ТВТ, 2006. — Т. 44, № 6. — С.913-917.
5. ↑ Молекулярно-кинетическая теория

xzsad.academic.ru

Аварии и взрывы паровых котлов, причины их возникновения и меры предупреждения

Аварии и взрывы паровых котлов, причины их возникновения и меры предупреждения

Аварией котла называется длительный (не менее 20 час.) выход его из эксплуатации вследствие повреждения его частей.[ ...]

При авариях паровых котлов наиболее тяжелые последствия влечет за собой взрыв котла.[ ...]

Взрыв котла характеризуется мгновенным разрушением стенки котла, приводящим к выравниванию давления пара внутри котла с давлением атмосферы снаружи котла.[ ...]

При взрыве получается мгновенное испарение большей части воды с образованием громадного количества пара, почему и происходит страшное по своим последствиям и размерам разрушение не только самой установки, но также окружающих предметов и помещения (фиг. 7).[ ...]

Находящаяся под давлением в котле вода обладает большим запасом потенциальной энергии. По подсчету 60 кг воды, находящейся в котле при давлении в 5 ати, эквивалентны 1 кг пороха.[ ...]

Таким образом, главную опасность при взрыве котла представляет не находящийся в паровом пространстве пар, а нагретая выше температуры атмосферного кипения вода, которая при соединении водяного или парового пространства котла с атмосферой мгновенно превращается в пар. Отсюда вывод — чем больше воды в котле, тем больше парообразование при взрыве парового котла и тем серьезнее разрушения.[ ...]

Наиболее опасными по последствиям взрыва являются котлы с большим объемом воды в барабанах, например, цилиндрические и жаротрубные.[ ...]

Рассмотрим подробно каждую из этих причин.[ ...]

Изучение ряда аварий с паровыми промышленными котлами позволило установить, что эти аварии были вызваны недостатком воды в паровом котле. При понижении уровня воды ниже допустимого обнажаются стенки котла, которые под действием высокой температуры раскаляются докрасна, в результате чего прочность металла понижается.[ ...]

Под действием давления пара на стенке котла появляются огдулины (выпучины) с местным утонением стенки, что может привести к взрыву котла.[ ...]

ru-safety.info

Смотрите также

• 
  Взрыв парового котла
• 
  Галант электронный котел
• 
  Котел термофор ташкент
• Котел ташкент термофор
• 
  Угольные котлы видео
• 
  Термофор котел ташкент
• 
  Неисправности котел сиберия
• 
  Котел паровой водотрубный
• 
  Водотрубный паровой котел
• 
  Котел иммергаз неисправности
• 
  Acv compact котел