氧化鋁生產用壓力容器的使用和管理

王永梅

（中國鋁業股份有限公司廣西分公司，廣西 平果 531400）

氧化鋁生產工藝最高壓力達到8.0MPa，最高溫度達到310℃，堿濃度達到300g/L以上。在鋁土礦溶出工序需要在高溫高壓和強堿下對鋁土礦進行溶出反應，使之轉變成鋁酸鈉溶液，工藝性質決定了工序設備均為壓力容器，按照《壓力容器技術監察規程》管理使用設備，對容器使用至關重要，對氧化鋁生產安全穩定意義重大。

1.使用管理

壓力容器的使用，國家有嚴格的規定，先后下發了《壓力容器安全技術監察規程》、《壓力容器定期檢驗規則》、《特種設備安全監察條例》 等文件來規范使用和管理。在規程中明確使用單位的職責分為10點：①貫徹執行本規程和有關的壓力容器安全技術規范規章；②制定壓力容器的安全管理規章制度；③參加壓力容器訂購、設備進廠、安裝驗收及試車；④檢查壓力容器的運行、維修和安全附件校驗情況；⑤壓力容器的檢驗、修理、改造和報廢等技術審查；⑥編制壓力容器的年度定期檢驗計劃，并負責組織實施；⑦向主管部門和當地安全監察機構報送當年壓力容器數量和變動情況的統計報表、壓力容器定期檢驗計劃的實施情況、存在的主要問題及處理情況等；⑧壓力容器事故的搶救、報告、協助調查和善后處理；⑨檢驗、焊接和操作人員的安全技術培訓管理；⑩壓力容器使用登記及技術資料的管理。

中國鋁業股份有限公司廣西分公司深感壓力容器作為一種特殊的設備為生產發揮了特殊作用。按照規定嚴格管理涉及到設備安全穩定運行、保障現場人員人身安全，并意識到企業在保證生產同時嚴格執行國家法律法規的重要性。

（1）管理制度是壓力容器使用的準則。從容器投入生產之初，公司制定了特種設備管理制度，對壓力容器的管理從部門到分廠進行職責分工。對公司所有壓力容器及附件按類別進行建檔，從安裝監檢、使用注冊登記、定期檢驗、日常操作檢查、維修程序、附件要求等方面，以標準進行規范，并嚴格考核，保證了壓力容器使用有章可依。

（2）安全附件齊全可靠是壓力容器使用的保證。氧化鋁生產溶出工序一個系列配置的安全閥各種規格有近80種，壓力高的8.0MPa，低的也有0.2MPa，四個系列生產，僅溶出工序安全閥數量達460多臺。按照規定安全閥應該每年離線進行整定壓力的校核，為保證如此多閥門能得到可靠的校驗，公司在技術監督部門的同意下，添置設備、培訓人員并成立了安全閥校驗中心。每年根據前一年度安全閥校驗時間制定下一年度安全閥校驗的計劃。利用系統停機檢修和退出清理時間完成校驗工作。因工藝性質存在高固含的料漿，充分利用安全閥校驗時間對接管進行檢查清理，保證安全附件的可靠性。

（3）容器運行過程中暴露的問題應得到正確處理。溶出系統是氧化鋁生產的核心部分，氧化鋁生產的設備運轉率也集中由溶出機組的運轉率來確定，而且從投資和生產兼顧考慮也不可能使容器有太多的備用，這樣對容器問題的處理與生產成為一個矛盾。多年來公司對壓力容器問題處理作為穩定生產的第一要務來抓，因為任何壓力容器的問題不單是對生產的影響，更嚴重的是對員工人身安全的威脅。一系列投產之初，一臺閃蒸器由于進料方式的原因使得桶壁受到沖刷局部壁厚減薄了一半，在對容器進行了局部挖補之后，調整了閃帽及進料方式，幾年來再沒出現過閃帽脫落、桶壁沖刷的事故。還有壓煮器中的加熱管束使用的近6.0MPa的蒸氣，高于容器料漿壓力，管束的破損地方如靠近容器桶壁，一定時間的沖刷會造成容器桶壁的損傷，在生產中只有通過冷凝水系統跑料確認管束破損。公司的做法是用不超過兩天的時間進行停機隔離處理。對于系統因管道堵塞不暢等造成的容器壓力波動等，工藝調整不能解決問題的立即停機處理。正確處理容器本身和生產暴露的問題，使系統一直穩定運行，同時問題的適時處理也使系統可靠性提高，運轉率一直處于較高水平。

（4）嚴格執行壓力容器定期檢驗制度。壓力容器應至少每年做一次容器的外觀檢查，每使用6年至少做一次容器全面檢驗，其檢驗應由國家相關技術監督部門來進行。公司除兩系列因2008年投產沒達到規定的檢驗周期，另兩系列已進入正常檢驗周期。

通過全面檢驗公司發現了一系列壓煮器的重大制作缺陷，及時整改避免了事故的發生。1999年，安排一系列的壓煮器全面檢驗，當第一臺壓煮器Ra110抽出加熱管束，打磨焊縫進行超聲波探傷時，技術監督局的檢驗人員發現在上下封頭的十幾個接管焊縫中，均有未熔合、未焊透、夾渣等缺陷，磁粉探傷發現有些接管內表面還有裂紋，得出的結論是缺陷是制作時留下的。為了印證這個結論，又抽檢了幾臺壓煮器，結果發現1995年投產的19臺壓煮器中有九臺是由一個制造廠制作的，后來由制造廠家進行返修，再請技術監督局特檢院的監督檢驗。歷時9個多月返修完成，經過修理的這些容器現在又到了第二個檢驗周期，從檢驗過的幾臺情況可以看出，返修是成功的。

每年公司均根據到檢驗期的特種設備列出下一年度的檢驗計劃上報技術監督部門，同時在每月系統停機檢修和容器退出生產清理和更換加熱管束時實施檢驗。檢驗計劃的實施使容器使用管理符合國家規定的要求，通過檢驗了解了已使用多年后容器目前的狀況，同時通過對容器焊縫、接管焊縫的檢查，也發現了存在的不少問題并安排進行整改處理。例如一臺脈沖緩沖罐Tp202，在系統停機的當天安排隔離冷卻、清理、搭腳手架、打磨焊縫、探傷檢驗，在檢驗時發現在下封頭處的進料管由于彎頭被磨損，使料漿直下沖刷到封頭，沖刷出一片蜂窩狀的凹坑，最深的有32mm，面對這樣的缺陷，廠領導和技術人員決定隔離修復。經過修理，在復檢和耐壓試驗合格后才投入使用。通過這次檢驗，更加認識到特種設備監督檢驗的重要性。

2.壓力容器使用中需關注的問題

（1）容器的制造如存在先天不足，其現場處理的效果是不好的。現場處理由于受條件的限制，在焊縫熱處理方面總沒有在制造廠整體進爐熱處理的效果好，加之容器使用都在強堿介質的環境，對有缺陷的焊縫危害更大。

（2）安全附件的安裝必須符合規定。按規定安全閥與容器之間的連接不能有閥門，避免因人為和閥門的故障使容器超壓時安全閥不能動作。

（3）安全閥排放管口徑不能小于安全閥的進口口徑，安全閥排放管應短、直，避免因安全閥排放時造成排放不暢造成反坐力使管道和設備受損。

（4）因安全閥在離線校核時均處于自然溫度與工況不同，為保證工況使用可靠，在冷態校驗時應考慮溫度修正。

（5）加熱壓煮器因管束內是大于容器壓力的的蒸汽，管束破損對容器內壁損傷大，造成容器在不能承受內壓下撕裂爆炸。而管束破損往往因各種原因不被發現和疏忽，應引起高度關注。

（6）壓煮器因容器內料漿沸騰液面升高，造成安全閥接管被料漿堵塞使安全閥不能動作而失效，必須及時清理疏通。

（7）壓力容器的定期檢驗和生產是一個矛盾，為保證可靠性使用，定期檢驗是必須的，即使犧牲產量也應保證容器的安全使用。

3.結束語

壓力容器按照《壓力容器使用監察規程》 進行管理，體現企業對國家法律法規的執行力度，體現企業落實國家安全生產管理條例、以人為本的安全生產理念。