Металлические конструкции. Аварии и безопасность.

Главное меню
Главная
Причины аварий
Классификация
Предупреждение
Партнеры
Контакты
Поиск
Профнастил
Аварии жилых домов
Крушения зданий
Металлография
Металлы и сплавы
Металлургия магния
Оборудование
Металлы
Главная

Непредвиденные причины аварий

Печать
Оглавление
Непредвиденные причины аварий
Продолжение
 
 

 

 Непредвиденные причины аварий

 
 
 
Практика строительства раполагает большим числом примеров аварий и обрушений конструкций, вызванных случайными явлениями, которые не могут быть предусмотрены заранее. Изучение последствий таких аварий позволяет выявить ряд конструктивных, монтажных и других дефектов (которые без аварии могли быть и не обнаружены) и изыскать пути дальнейшего развития и усовершенствования конструкций или отдельных узлов.

Особенно богата примерами аварий практика мостостроения, примеры из этой области весьма поучительны и для промышленных и гражданских сооружений. К авариям мостов  приводили такие непредвиденные случайности, как смазка стеарином опорных шарниров, способствовавшая соскальзыванию опор, смещение недостаточно хорошо закрепленного груза, перевозимого по мосту, подмывы быка и т. п.

Приведем примеры аварий более позднего периода из области промышленных сооружений.

В результате взрыва в воздухонагревателях гремучей смеси коксового газа с воздухом в 1959 г. в период окончания строительства новой доменной печи на Кузнецком металлургическом комбинате имело место одновременное разрушение двух воздухонагревателей [12]. Авария произошла при их испытании на плотность сжатым воздухом при температуре наружного воздуха —17° С. Конструкции воздухонагревателей были изготовлены из малоуглеродистой спокойной стали марки МСт. Толщина листов 14—24 мм. Монтаж осуществлялся укрупненными блоками. Качество швов при монтаже проверялось радиографированием.

При испытании воздухонагревателей вначале давление сжатого воздуха, подаваемого от паровоздушной станции, было доведено до 2,2 ати, затем снижено до 0,7. При повышении давления до 2,3—2,5 ати произошло последовательное разрушение с интервалом в несколько секунд двух воздухонагревателей, трубопроводов холодного и горячего дутья и кирпичной дымовой трубы. Кроме того, воздушной волной были разрушены здания воздухонагревателей и находившийся против потерпевшего аварию воздухонагревателя монтажный башенный кран грузоподъемностью 25 т. По,сле разрушения оба воздухонагревателя представляли собой бесформенную массу разорванного металла и выброшенной шамотной кладки. Было установлено, что разрывы кожухов возникли по вертикали—поперек   наибольших кольцевых напряжении.

Трещины видны по основному металлу и лишь в отдельных случаях — по сварным швам. Они имели хрупкий характер с явно выраженным на поверхности излома «шевронным» узором, что указывало на мгновенное ударное действие усилия разрушения.

Поверочные расчеты конструкции и результаты испытаний образцов, вырезанных из различных ест обломков разрушенных конструкций как цилиндрической части, так и купола воздухонагревателей, показали, что конструкции при нормальных условиях эксплуатации не могли быть разрушены под действием нагрузок. Материал оказался вполне доброкачественным: сталь марки МСт. 3 спокойная, содержание углерода 0,15—0,22%. Порог хладноломкости в результате испытания на ударную вязкость при /=+20, —20 и—40°С оказался: для листов толщиной 14 мм — от —30 до —40° С, а для листа с 6 = 24 мм, употребленного для нижней цилиндрической части обечайки высотой 2350 мм и выполненной из стали Ст. 3 кипящей, он выше —20° С.

Основные кольцевые напряжения в цилиндрической части резервуаров даже с учетом температурных деформаций внутри кладки и кожуха к моменту разрушения не могли превысить 870 кГ/см2 (при допускаемом напряжении 1800 кГ/см2). Тщательные всесторонние исследования подтвердили, что к моменту испытания не было никаких условий для хрупкого разрушения воздухонагревателей от статической нагрузки. В чем же причина аварии? Воздухонагреватели за две недели до разрушения сушили коксовым газом. Три временных трубопровода для газа проходили вблизи воздухонагревателей и, как оказалось, имела место утечка газа. Последний проникал в воздухонагреватели и скапливался под их куполами, так как он значительно легче воздуха.

Для образования гремучей смеси необходимое количество коксового газа невелико—по объему немногим более 5%. Такое количество газа размещается под куполом слоем всего 1,5 м. При первой подаче сжатого воздуха в процессе испытания воздухонагревателей перемешивания смеси не произошло. При последующем снижении и повышении давления до аварийной величины искра, вызванная блуждающими токами электричества (при наличии на площадке большого числа сварочных трансформаторов и электродвигателей строительно-монтажных механизмов), явилась источником взрыва. Эта авария учит тому, что перед испытаниями все замкнутые сосуды и трубопроводы должны быть тщательно провентилированы, а из резервуаров взяты контрольные пробы воздуха. К конструкциям, работающим на высоком давлении, не следует приваривать никаких вспомогательных деталей особенно поперечными швами по отношению к направлению наиболее высоких рабочих напряжений.
 
 


 
« Пред.   След. »
Новости металлургии