快開門式壓力容器開門余壓分析與探討

摘要:帶壓開門是國內快開門式壓力容器產生爆炸事故的主要原因。《容規》對開門余壓的規定為放空至零，這對于實際情況難于實現。本文對33臺不同型式的快開門式壓力容器的開門余壓進行了統計與分析，結果表明:在保證安全的前提下，開啟余壓大小與快開門式壓力容器類型、容積等存在著一定的關系。

關鍵詞:快開門式壓力容器開門壓力統計分析

中圖分類號:TH49文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)09(c)-0108-01

1 前言

快開門式壓力容器是指進出容器通道的端蓋或者封頭和主體間帶有互相嵌套的快速密封鎖緊裝置的容器。由于快開門式壓力容器操作過程中加壓和泄壓時間較短，其作為關鍵性生產設備被廣泛應用于化工、輕工、紡織、建材和醫藥衛生等行業。據統計，快開門式壓力容器爆炸事故約占國內壓力容器事故的四分之一左右。因此快開門式壓力容器的安全運行關系到人民的生命與財產安全，也受到了政府及各級主管部門的高度重視[1-3]。

《固定式壓力容器安全技術監察規程》針對快開門式壓力容器做出了要求，規定快開門式壓力容器當具有以下要求的安全聯鎖功能:(1)當快開門達到預定關閉部位，方能升壓運行;(2)當壓力容器的內部壓力完全釋放，方能打開快開門。但是放空到壓力表顯示為零還是接近零時才能開門，目前仍存在較大的差異，而帶余壓開門是爆炸事故的主要原因[4-6]。某些用戶在實際使用過程中，為提高生產效率，往往在容器內還有一定壓力時就開門，最終導致了爆炸事故的發生[7-9]。

2 統計分析

由于帶余壓開門是產生爆炸事故的主要原因之一，本文對省內33臺快開門式壓力容器的最高開門余壓進行了調查統計，如下表1所示。

從上表可以看出:在用快開門開啟余壓基本在0.002MPa與0.045MPa之間，余壓范圍較大，開啟余壓與快開門式壓力容器類型、形式及體積存在密切關系。立式染色機體積在2m3以下，開啟余壓均為0.02MPa，但當體積較大時，例如體積大于5m3時，開啟余壓僅為0.003MPa。立式硫化罐體積越大，開啟余壓越低，最低開啟余壓為0.003MPa，但體積在1m3以下的硫化罐開啟余壓在0.045MPa與0.021MPa之間。

3 討論

在用快開門壓力容器在使用過程中不能完全達到《固定式壓力容器安全技術監察規程》規定的壓力釋放完畢后方能打開快開門的要求，而目前的開啟余壓設置主要取決于工作效率與安全考慮。一般對于大型的快開門容器，如蒸壓釜，由于其工作一次時間達到數小時，放空時間對其生產效率影響不大，在放空時一般放空至壓力較低，基本為零壓力。而對于體積較小的硫化罐，其完成一次工作的時間只有幾到幾十分鐘，這時放空時間對其工作效率影響較大，因此其開門余壓略高。也可以看出，開啟余壓大小與快開門式壓力容器類型及體積存在著一定的關系，臥式蒸壓釜、臥式硫化罐、臥式滅菌鍋體積較大，開啟壓力較低，對體積小于2m3立式染色機，體積小于1m3立式硫化罐，立式滅菌器(或滅菌鍋、殺菌罐)，安全開啟余壓較高。

針對生產效率和安全之間存在的矛盾問題，可以通過測試的方法得到快開門式壓力容器的安全開門余壓。然后將安全余壓設置到安全聯鎖裝置中，在高于該壓力時不允許開門，低于此壓力時可安全開門。

參考文獻

[1]鄭津洋.快速開關蓋式壓力容器.化工裝備技術，1997.

[2]韓樹新，盛水平，劉延雷等.快開門式壓力容器余壓開門爆炸危害研究.壓力容器，2010，2(47):50-54.

[3]國家勞動部勞鍋字(1992)9號文:關于加強快開門式壓力容器安全監察與管理工作的通知，1992.