呼吸器气瓶阀门断裂原因分析

肖 磊，何承江

(1.上海赛科石油化工有限责任公司，上海 201507;2.合肥通用机械研究院有限公司，合肥 230031)

0 引言

在化工生产过程发生事故时，空气呼吸器是消防人员和工厂员工重要的防护装置。由于呼吸器工作环境的特殊性和重要性，呼吸器结构是否安全完整，对救援任务和人员防护具有重要影响。其中气瓶部件决定了呼吸器能否快速安全地充气，满足消防任务中长时间安全稳定的呼吸。由于气瓶具有高压力，循环工作的特点，诸多因素影响了气瓶的工作和充气过程[1-4]。 同样需要考虑充气条件是否导致气瓶安全问题。

某公司消防呼吸器上的气瓶阀门处发生一起爆炸事故。该气瓶设计寿命15年，实际经过10年服役后，其中1处气瓶在瓶身与阀门连接处发生断裂，并直接飞出，气瓶阀门连接如图 1所示。气瓶内部介质为压缩空气,容积6.3 L，工作压力30 MPa，气瓶与阀门为螺栓连接。此类气瓶装置每3年进行一次检测，检测部分仅为气瓶和背带装置，检验内容没有包含阀门部分。考虑到此类气瓶的阀门可能再次发生失效，利用超声检测对80组气瓶阀门进行分析，发现有52组阀门存在相近位置出现裂纹(为不同生产批次)。

图1 气瓶阀门连接示意

1 理化检验

1.1 宏观观察

发生断裂的阀门断面如图 2所示，断口截面整体平整，断口截面上有绿色的附着物，推测为是碳酸铜。本例中阀门与气瓶为螺纹连接，除与阀门连接的外螺纹外，阀门内还有内螺纹与导气管连接。阀门出现断裂的具体位置为内螺纹上部的光管变径处，对应与外螺纹起始处距离9 mm，如图 3所示。……