“整個裂口沒有碎片產生,具有明顯的45o剪切唇的塑性斷口特征,裂口斷面未發現金屬缺陷。”可以確定液氨鋼瓶是由于瓶體內部壓力增高產生的物理破裂。“易熔合金塞完好”,可以判定液氨鋼瓶破裂時,并非由于瓶內液氨溫度超過易熔合金塞動作溫度(70℃),而造成瓶體內部壓力增高導致的物理破裂。
液氨2.8℃時密度0.6347264Kg/L,液氨鋼瓶公稱容積800L,實際容積827L。就此數據推算,液氨鋼瓶滿液充裝量應在0.6347264×827=524.919Kg,由于非法充裝,不能單獨稱重,總充裝液氨重量為2060Kg,4只液氨鋼瓶平均充裝量為515Kg。其他3只液氨鋼瓶在同等條件下未發生瓶體爆裂,由此推斷爆裂的液氨鋼瓶充裝量高于平均值515Kg,處于近似滿液狀態。
采用《小合成氨工藝技術設計手冊(下冊)》(梅安華主編,北京化學工業出版社1994年)中的計算方法。
盛裝液氨的容器應有一定的安全空間,不可充滿液氨,因為液氨的飽和蒸汽氣壓隨溫度升高而升高,液氨宜隨溫度升高而膨脹,雖然液體膨脹系數小,但液體具有不可壓縮性,氣隙太小,溫度升高致使壓力急劇升高。導致容器發生失效。
裝滿液氨的容器,當溫度升高時,壓力增加的計算式:

△P—壓力增加值,MPa;
△t—溫度增加值, ℃;

查表7-1-3得:



四、爆裂時液氨鋼瓶內壓力
液氨在19.5℃時飽和蒸汽壓力PV=0.846MPa(查表)加上壓力增加值,即為充裝過量的氣瓶在溫度為19.5℃時液氨鋼瓶內壓力。

五、泄漏液氨鋼瓶可承受的爆破壓力
根據GB5100—1994《鋼質焊接氣瓶》第5.23.6條b,爆破壓力實測值Pb不小于按(4)式計算的結果:

DO—鋼瓶外直徑,mm;

爆破時液氨鋼瓶內壓力:

液氨鋼瓶可承受的內壓力:


在充裝過量后,遇環境氣溫升高,液氨鋼瓶內的壓力高于液氨鋼瓶可承受的內壓力,發生爆破。因此,過量充裝是導致液氨鋼瓶爆裂,發生液氨泄漏事故的直接原因。
防范此類事故的措施

這起事故對特種設備充裝單位、使用單位,特種設備監管部門都是一個警示,應從以下幾方面予以預防:
一是特種設備監管部門加強對液氨等危化品充裝的監督管理,取締無資質的充裝單位。
二是液氨等危化品充裝單位應加強人員培訓,嚴禁無證上崗,嚴格按照操作規程的要求充裝。
三是使用單位應制定液氨等危化品的操作規程,把好液氨等危化品的進貨關、驗貨關、存放關,作業人員應取得特種設備作業人員證,嚴禁違規使用。