如何预防含CO2混合气体气瓶腐蚀破坏爆炸？——案例分析报告

答：[案例7-7]

（1）事故概况 南方某省先后发生四次在用的含CO₂混合气体（含CO₂气体7.6%～8.4%）气瓶爆炸事故，这些气瓶使用时间在1～3年。

（2）检查检验

1）瓶体材料的金相组织、钢瓶的制造质量、瓶内的混合气体比例均符合相关要求，尚未爆炸的同种气瓶内壁存在大量裂纹。

2）瓶壁内表面点腐蚀。对气体成分分析，气体中含有达80×10^-6的水分；经EDS分析，断口表面存在的腐蚀产物中含有O、S、Cl、Na等元素，这些元素及其化合物的存在都会对气瓶材料造成腐蚀。尤其是CO₂-H₂O环境下气瓶内壁腐蚀明显。

3）腐蚀坑底出现启裂源。在应力作用下工作的气瓶随着点腐蚀逐渐加深，造成应力集中，腐蚀坑底部开始产生启裂裂纹，形成应力腐蚀的初期，裂纹呈放射状向外壁扩展。

4）二次裂纹产生。随着裂纹呈放射状向外壁扩展，在扩展过程中衍生多处二次裂纹，且有的二次裂纹表现出穿晶断裂的形态，这是应力腐蚀开裂的典型特征。

5）瓶体破坏。在应力作用下工作的气瓶，随着点腐蚀逐渐加深穿透瓶壁出现泄漏。(www.xing528.com)

6）在应力作用的工作的气瓶，则随着裂纹向外壁的扩展，瓶壁剩余的有效承载截面不足以承受内压，发生破裂或爆炸。

7）由于气瓶中的混合气体含有一定量的水分，且气瓶长期竖直放置（使用）使所含水分逐渐向气瓶下部聚集，在气瓶下部生成含CO₂+H₂O、Cl、S、Na、O的腐蚀性溶液，对瓶体材料产生腐蚀，其腐蚀机理如下：Fe→Fe²⁺⁺2e-；Fe+HCO3-→FeCO3+2e-+H+；Fe+CO23-→FeCO3+2e-。

（3）爆炸原因 含CO₂的混合气体中，由于含水量不能严格控制，造成气瓶应力腐蚀，随着应力腐蚀裂纹的产生和不断扩展达到一定深度后，剩余有效承载气瓶壁厚不足以承受内压，导致气瓶发生爆炸事故。

（4）措施 国内各行业使用含CO₂混合气体气瓶越来越多，为保证安全使用，采取措施如下：

1）对在用的此类气瓶进行全面检查，如无法确定瓶内气体的含水率，应对已连续使用2年以上的气瓶做暂时性撤换；对撤换下的气瓶逐只进行以超声检测和耐压试验为主的技术检验，确认其可靠性。

2）气瓶充装前，必须对瓶内进行干燥处理，充装的混合气体的含水量，应严格控制在相应气体技术标准规定的范围内。

3）加强对气瓶，安全附件定期技术检验工作。