O explozie a cazanului este o formă de explozie fizică , o defecțiune catastrofală a unui cazan cu abur care o distruge. Motivul exploziei cazanului este de obicei o supratensiune a pereților acestuia, în urma căreia integritatea acestora este încălcată. Cel mai adesea, exploziile cazanului apar din cauza presiunii excesiv de ridicate a aburului și sunt cauzate de un defect de proiectare [1] fie din cauza lipsei unor reparații periodice adecvate, fie din cauza funcționării necorespunzătoare (defecțiunea supapei de siguranță , când nivelul apei din cazan scade sub nivelul admisibil etc.), sau din cauze de forță majoră , care conduc la apariția unor tensiuni termice pe suprafețele sub presiune [2](de exemplu, cu o răcire puternică a cazanelor navei cu apă din exterior).
În zorii erei energiei cu abur, exploziile cazanelor erau un eveniment foarte frecvent. Acest lucru s-a datorat, în primul rând, nivelului insuficient de cunoștințe în domeniul termodinamicii și rezistenței materialelor , precum și calității scăzute a materialelor utilizate la fabricarea primelor cazane, precum și tehnologiei primitive de producere a acestora: cazanele. au fost făcute din foi de fier forjate și strânse împreună cu cercuri. Până la începutul secolului al XIX-lea, s-a acumulat un nivel suficient de cunoștințe în domeniul proiectării și exploatării cazanelor cu abur, iar exploziile centralelor staționare de cazane au devenit rare.
În secolul al XIX-lea, exploziile cazanelor au fost tipice în principal pentru locomotivele cu abur , deoarece cazanele lor sunt ușoare și foarte forțate și, în plus, suferă și sarcini variabile de vibrații și șocuri atunci când se deplasează de-a lungul șinelor. Pe lângă toate, un cazan de locomotivă este un cazan cu tub de foc, în care presiunea aburului acționează pe suprafața exterioară a tuburilor schimbătorului de căldură, ceea ce reduce și rezistența. Din acest motiv, la sfârșitul secolului al XIX-lea au fost elaborate și adoptate standarde stricte pentru proiectarea, întreținerea și repararea cazanelor de locomotivă. Proiectele cazanelor staționare și de nave au o marjă de siguranță mult mai mare și explodează mult mai rar decât cele de locomotivă. Oficial, prima explozie a cazanului pe o locomotivă cu abur a avut loc în 1813, când inginerul Brunton, demonstrându-și „ Călătorul mecanic ”, a decis să-și mărească viteza prin creșterea în continuare a presiunii aburului în cazan, dar cazanul a explodat brusc , ucigând 15. oameni. Unul dintre cele mai catastrofale cazuri a avut loc pe cuirasatul britanic Thunderer în 1876 - atunci cauza exploziei a fost imperfecțiunea designului cazanelor, combinată cu starea tehnică proastă a supapei de siguranță. Potrivit diverselor surse, până la 46 de persoane au fost ucise, inclusiv comandantul navei.
Este de remarcat faptul că una dintre locomotivele monumentale cu abur care a supraviețuit până în zilele noastre în timpul funcționării sale la începutul secolului al XX-lea a avut o explozie a cazanului. Aceasta este o locomotivă cu abur Ov -5109 instalată la depozitul de locomotive Volgograd . Reparată ulterior, această locomotivă cu abur a livrat trenuri cu muniție și combustibil pe linia frontului în timpul bătăliei de la Stalingrad . În noiembrie 1967, locomotiva cu abur a fost ridicată ca monument.
Una dintre cele mai puternice explozii de cazane de pe teritoriul URSS a avut loc în anii 50 la CHPP-2 din Biysk . Apoi au murit mai mult de 40 de oameni (cifra exactă încă nu este cunoscută, deoarece mulți migranți, inclusiv cei ilegali, locuiau în piguri și case temporare în vecinătatea CET), iar fragmentele cazanului, echipamentele stației și fragmentele acesteia. clădirea (și a fost aproape complet distrusă) au fost împrăștiate pe o rază de aproximativ un kilometru.
De la mijlocul secolului al XX-lea, exploziile cazanelor fabricate în fabrică au devenit un eveniment foarte rar. Cu toate acestea, în anii 2000-2010, în legătură cu înlocuirea în masă a încălzirii sobei cu boilere, în casele particulare au început să apară cazane, produse de firme mici, și chiar artizanat, din materiale necorespunzătoare acestui scop, fără a respecta niciun standard de proiectare. Dacă sunt încălcate regulile de funcționare a sistemului de încălzire (de exemplu, atunci când apa îngheață într-un rezervor de expansiune instalat într-o mansardă neîncălzită), presiunea din sistem crește, ceea ce, în absența echipamentului de siguranță, duce la o explozie a unui cazan fragil.