固定式壓力容器安全附件的監督與管理

涂九華 張光耀

重慶市特種設備檢測研究院

壓力容器是涉及生命安全，具有爆炸危險性的特種設備，按其安裝和使用的地點位置分為固定式壓力容器和移動式壓力容器。固定式壓力容器安全附件主要有安全閥、爆破片裝置、壓力表、液位計、測溫儀表、緊急切斷裝置、安全聯鎖裝置等。安全附件齊全、正常、靈敏、可靠使用，才能確保壓力容器的安全運行。使用單位應按照安全技術規范的要求，結合壓力容器的結構、運行參數、介質特性、工作環境等特點，從安全附件的選型配置、裝設考核、日常檢查維護、定期校驗等環節嚴格控制管理，跟蹤掌握安全附件的安全狀況，控制壓力容器的運行參數，及時發現存在的問題，消除缺陷至關重要。

1 安全閥、爆破片裝置

1.1 安全閥、爆破片裝置都屬于超壓泄放裝置，應根據具體情況配置。⑴ 壓力容器安裝泄放裝置，無特殊要求時，應優先選用安全閥。安全閥按其整體結構及加載機構的型式分為有彈簧式、杠桿式兩種，通常采用彈簧直接載荷式安全閥。安全閥按閥型有全啟式和微啟式，全啟式安全閥適用于泄放氣體、蒸汽及液化氣介質，微啟式安全閥一般適用于泄放液體介質。應根據壓力容器的壓力、溫度參數、介質特性以及工作環境選取。⑵ 爆破片裝置用在容器壓力快速增長、對密封有較高要求、容器介質會導致安全閥失效和安全閥不能適用的情況。爆破片型式有普通正拱型、開縫正拱型、正拱型、反拱型。根據載荷性質、容器的工作參數選取。⑶ 當壓力源來自容器外部，并且得到可靠控制時，超壓泄放裝置可以不直接裝在壓力容器上。⑷ 壓力容器的工作壓力低于壓力源時，在通向壓力容器進口的管道上應當裝設減壓閥或調節閥，在減壓閥或調節閥的低壓側，應當裝設安全閥和壓力表。⑸爆破片裝置和安全閥可以采用串聯或并聯組合結構，應符合GB150-2011的規定，但對串聯組合結構中裝在安全閥入口側的爆破片材料有規定，在動作時不允許產生碎片，以免影響安全閥的正常工作。

1.2 審查安全閥、爆破片裝置的技術資料，檢查實物的符合性。⑴ 安全閥、爆破片裝置必須由取得特種設備制造許可證的單位生產，符合相關安全技術規范的規定，并提供產品質量證明，在產品上裝設牢固的金屬銘牌。安全閥銘牌上載有安全閥的型號、公稱壓力、公稱通經、排放量、制造單位、制造編號、制造許可證號等內容。⑵ 安全閥、爆破片裝置的排放能力應當大于或等于壓力容器的安全泄放量，排放能力和安全泄放量按照GB150-2011的有關規定進行計算。

1.3 監督檢查安全閥、爆破片裝置的安裝合理性。⑴ 安全閥、爆破片裝置的安裝應當隨同壓力容器，由取得相應壓力容器安裝資格的單位進行。⑵ 泄放裝置應設置在容器本體或其連接管線上，位置要便于安裝、檢查和維護。⑶ 泄放裝置應靠近容器的壓力源，鉛直安裝在容器液面以上的氣相空間部分，或裝在與氣相空間相連接的管道上。⑷ 連接容器和泄放裝置的管道和管件的截面積應大于等于泄放裝置的泄放面積，為防止產生過大的壓力損失，接管應盡量短而直。⑸ 若在一個連接口上裝設兩個或兩個以上的泄放裝置，連接口入口的截面積，應至少等于這些泄放裝置進口截面積的總和。⑹ 對于連續操作的壓力容器，盛裝毒性程度為極度、高度、中度危害介質，易爆、腐蝕、黏性或貴重介質的壓力容器，為便于檢修、清洗和更換泄放裝置，經使用單位主管壓力容器的安全技術負責人批準，且制定可靠的防范措施后，可以在泄放裝置和容器之間裝設截止閥門，截止閥門的結構和通徑不得妨礙泄放裝置的安全泄放。壓力容器正常運行期間，截止閥門必須處于全開位置，采取加鉛封或鎖定措施。⑺ 對易爆介質或毒性程度為極度、高度、中度危害介質的壓力容器，應在泄放裝置的排出口裝設導管，將排放介質引至安全地點，進行妥善處理。⑻ 泄放裝置的支撐結構應有足夠的強度或剛度，以保證能承受泄放裝置泄放時所產生的反力。

1.4 核查安全閥的整定壓力、爆破片裝置的爆破壓力。⑴ 安全閥的整定壓力、爆破片裝置的設計爆破壓力一般小于等于壓力容器的設計壓力，大于容器的工作壓力。設計圖樣或銘牌上標注有最高允許工作壓力時，也可以采用最高允許工作壓力確定。⑵安全閥的整定壓力一般取壓力容器工作壓力的1.05～1.1倍，整定壓力偏差不應超過整定壓力的±3%或±0.015Mpa的較大值。對于因生產工藝降低使用參數的壓力容器，安全閥的整定壓力以實際操作的最高壓力作為基準較好，不按設計圖樣或銘牌標注的允許工作壓力調整，保證安全閥的經常開啟。⑶爆破片的最低標定爆破壓力應符合GB150-2011的規定。

1.5 加強安全閥、爆破片裝置使用過程中的檢查，發現問題應暫停壓力容器的使用進行處理。⑴ 檢查安全閥的選型是否合理、是否在校驗有效期內使用；杠桿式安全閥防止重錘自由移動和杠桿越出的裝置完好情況，彈簧式安全閥調整螺釘的鉛封完好情況，靜重式安全閥防止重片飛脫的裝置完好情況；安全閥和排放口之間按規定裝有截止閥的，檢查截止閥是否在全開位置，鉛封或鎖定的完好情況。安全閥閥體的腐蝕、損傷情況，安全閥是否存在泄漏等。⑵ 檢查爆破片裝置選型、標定的爆破壓力、溫度和運行要求的符合性；是否超過規定使用期限；爆破片安裝方向是否正確；是否存在超過標定爆破壓力未爆破；爆破片和容器之間按規定裝有截止閥的，檢查截止閥是否在全開位置，鉛封是否完好等。⑶ 安全閥和爆破片裝置組合使用時，若爆破片和安全閥串聯，不論爆破片裝在安全閥的進口側還是出口側，均應檢查爆破片和安全閥之間裝設的壓力表有無壓力顯示；爆破片和安全閥并聯使用，檢查爆破片和容器之間的截止閥是否在全開位置，鉛封是否完好等。

2 壓力表

2.1 檢查壓力表的選用和安裝的合理性。①壓力表選用要與壓力容器的介質相適應。壓力容器的精度是反映壓力表的誤差占表盤刻度極限值的百分比，對壓力容器設計壓力低于1.6Mpa的要求壓力表的精度不得低于2.5級，設計壓力大于等于1.6Mpa的其精度不得低于1.6級。壓力表的量程應為工作壓力的1.5倍～3.0倍，量程過大或過小都會導致壓力表的誤差增大。為清楚準確地觀察和讀數，壓力表表盤直徑不能太小，一般不小于100mm，觀察地點與壓力表的距離較遠的，還應增大。②壓力表不應裝設在易受到輻射熱、凍結或震動等不利影響的位置，配備照明裝置，便于操作人員觀察和清洗。壓力表與壓力容器之間，應裝設有開啟標記和鎖緊裝置的三通旋塞或針形閥，且不得連接任何配件或接管，做其它用途。壓力表用于水蒸氣介質時，與容器之間應裝存水彎管，寒冷地區的壓力容器，還應在存水彎管上裝放水閥門，以免容器停用期間凍壞存水彎管。對于有腐蝕性或高黏度介質的容器，壓力表和容器之間應裝充填有液體能隔離介質的緩沖裝置，充填液不應與工作介質發生化學反應或生成物理混合物。

2.2 加強壓力表使用中的檢查，發現問題要暫停壓力容器使用進行處理。檢查壓力表的選型、表盤直徑、量程、精度等級是否符合要求。壓力表是否在校驗有效期內使用，檢定封印是否完好；檢查壓力表外殼的腐蝕情況、表盤玻璃的完好情況、表盤刻度是否模糊；壓力表彈簧管是否出現泄漏；壓力表指針是否松動、扭曲斷裂、指針是否超過刻度極限值、越過限制釘位置、無壓力時是否回到零位等。對同一系統上壓力表讀數的一致性，偏差進行比較。檢查發現的問題及處理情況，日常維護均應作好記錄。

3 液位計

3.1 檢查液位計的選用和安裝的合理性。①液位計是完成測量液化氣體或物料的液位、流量、裝量、投料量等功能的計量儀表。常見的結構型式有玻管式、玻璃板式、浮球式、旋轉管式、浮管式等，根據壓力容器的設計壓力、設計溫度、介質特性、工作環境等綜合選擇種類。儲存0℃以下介質的容器，應選用防霜液位計；要求液面指示平穩的，不允許采用浮子（標）式液位計；寒冷地區室外使用的液位計，采用夾套型或保溫型結構；用于易爆、毒性程度為極度或高度危害介質、液化氣體壓力容器上的液位計，有防止泄漏的保護裝置。②液位計要安裝在易于觀察、操作維修方便的位置，應有照明裝置。大型壓力容器和介質毒性程度為極度、高度的還應有集中控制的設施和警報裝置；大型容器采用多段連接的板式液位計或液位計的液位距離操作地面較高時應安裝操作平臺或工作梯。液位計上應作出最高、最低安全液位的明顯標志。

3.2 加強液位計使用過程中的檢查，發現問題要暫停壓力容器使用進行處理。檢查液位計選型是否合理；是否按規定進行定期檢修；組成件的完好及腐蝕情況；玻璃管（板）有無裂紋、破碎；是否指示模糊不清或出現假液位；閥件是否固死；防止泄漏的保護裝置是否完好等。

4 測溫儀表

4.1 檢查測溫儀表的選型和安裝的合理性。①測溫儀表有多種類型，為滿足壓力容器從零下一百多度到零上近千度較大的測量范圍，根據被測對象的技術參數、測量工作環境和經濟性選取。常見的有：a、膨脹式溫度計，其結構簡單、測量準確、維護方便，其感溫液體有水銀、酒精和甲苯等,一般用在溫度不太高的場合。b、壓力式溫度計，分為指示式與記錄式兩種，使用于非腐蝕性氣體、液體或蒸汽的遠距離測量。使用方便，能將多處測溫點集中指示，一般用于被測介質壓力不超過6Mpa、溫度不超過400℃的情況。c、熱電偶溫度計靈敏度高，測量范圍大，便于遠距離測量和自動記錄。d、熱電阻溫度計精度較高，測溫范圍大，便于遠距離測量和自動記錄，但振動場合易損壞，維護費用較高。②測溫儀表的測溫點應具有代表性，盡可能安裝在不受輻射熱、碰撞、振動等影響且有照明裝置便于觀察維護的位置；溫度計的溫包應盡量伸入壓力容器或緊貼容器器壁上，露出容器的部分要盡可能短，以確保測量的準確性；對于介質溫度急劇變化的壓力容器，溫度計保護套管采用導熱性強的材料，水銀溫度計套管中注油，電阻式溫度計套管中充填金屬屑來減小傳熱阻力。

4.2 加強使用過程中的檢查，發現問題要暫停壓力容器使用進行處理。檢查測溫儀表選型的合理性，量程與檢測的溫度范圍的匹配情況、組成件的完好情況、測溫儀表及二次儀表外觀有無腐蝕；測溫儀表是否在校驗有效期內使用等。

5 緊急切斷裝置

5.1 緊急切斷裝置的配置和安裝要求。通常裝設在液化石油氣儲罐或液化氣體汽車罐車、鐵路罐車的氣、液相出口管道上，當管道或附件破裂、誤操作或容器附近發生火災，為防止事故蔓延和擴大，緊急關閉閥門，杜絕事故的繼續發生。GB50028-2006《城鎮燃氣設計規范》規定液化石油氣儲罐容積大于或等于50m3時，其液相出口管和氣相管必須設置緊急切斷閥；容積大于20m3，但小于50m3時，宜設置緊急切斷閥。緊急切斷閥按切斷方式分為油壓式、氣動式、電動式和手動式四種，根據壓力容器的參數和現場條件合理選用；按安裝方式分為內裝式和外裝式兩種。內裝式緊急切斷閥通常裝在儲罐的凸緣上，外裝式緊急切斷閥安裝在儲罐的接管上。液化氣體罐車上專用的緊急切斷閥，安裝時采用135°角接式，并有過流關閉裝置。

5.2 加強使用過程中的檢查、維護和管理，及時處理發現的問題。①檢查緊急切斷閥的型式、型號規格、公稱壓力、操作方式等的合理性，核查制造單位的制造許可證、合格證，檢查實物的外觀質量，無產品制造許可證或合格證的緊急切斷閥不得使用。②清洗解體檢查閥體、先導桿、彈簧、密封面、凸輪等是否存在損傷變形、腐蝕生銹、裂紋等情況。③檢查緊急切斷閥裝置控制系統的手搖泵、管路、易熔塞的完好性，是否存在損傷、松脫、泄漏等。④檢查緊急切斷閥始閉至閉止的時間是否符合要求。⑤檢查油壓式或氣壓式緊急切斷閥是否在工作壓力下全開，持續放置不會自然閉合，動作是否靈敏可靠。⑥罐體氣密性試驗合格后，檢查緊急切斷遠控系統動作是否靈敏可靠。⑦緊急切斷閥裝置的耐壓試驗、密閉試驗、切斷時間等試驗參數以及維護檢修情況均應作好記錄，載入壓力容器的安全技術檔案。

6 安全聯鎖裝置

6.1 安全聯鎖裝置的適用范圍和配置要求。①安全聯鎖裝置用于快開門式壓力容器。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相互嵌套的快速密封鎖緊裝置的容器，應用范圍較廣，如建材行業的蒸壓釜、食品企業的殺菌鍋、醫療衛生單位的滅菌器、石油化工等領域的一些壓力容器。快開門結構型式多樣，有嚙齒式、撐桿式、平移式、抱箍式等，其共同點是容器的端蓋或封頭及鎖緊裝置通過簡單的轉動或平移機構以有限的一、兩次連續動作便能夠快速實現門蓋的開啟或閉合。②快開門式壓力容器能夠達到快速密封鎖緊，故在操作使用中具有很大的危險性。按TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術監察規程》的要求設置，當快開門達到預定關閉部位，方能升壓運行；當壓力容器的內部壓力完全釋放，方能打開快開門。快開門必須具備聯鎖功能，才能保證安全。聯鎖功能可通過壓力容器結構本身的設計、機械或電氣聯鎖裝置來實現。

6.2 加強使用過程中的檢查、維護和管理，發現問題必須立即整改，整改未達到要求，壓力容器不得繼續使用。①核查資料，確認安全聯鎖功能或聯鎖裝置的合理性和一致性；新開發設計的安全聯鎖裝置必須通過型式試驗，由取得制造許可證的單位制造；設計圖樣中應有安全聯鎖裝置的部件圖，還應注明快開門和鎖緊圈的材質、結構以及制造安裝精度的要求，并有安全聯鎖裝置的質量證明資料，不得使用不符合要求的安全聯鎖裝置。②檢查確認快開門式壓力容器快開門的安全聯鎖功能或聯鎖裝置的完好性。按照TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術監察規程》的規定，對安全聯鎖裝置進行動作試驗確認：a、在快開門蓋關閉到完全嚙合位置，安全裝置投入后，方能升壓，否則無法升壓；b、壓力排泄后，必須先打開安全聯鎖裝置，待壓力容器內壓力降至零后，方能進行門蓋的開啟動作，否則無法開啟門蓋；c、快開門未達到完全嚙合位置時，安全聯鎖裝置應無法投入，安全聯鎖裝置投入后，快開門蓋應不能轉動。③建立健全相關管理制度，明確管理人員和操作人員的職責，強化考核。④壓力容器作業人員必須經培訓合格，持證上崗。⑤并定期組織對相關人員進行安全教育、技術培訓、意外事件或事故的應急救援演習。⑥將安全聯鎖裝置的日常檢查、維護檢修、安全管理等情況作好記錄，載入壓力容器的安全技術檔案。

[1]特種設備安全監察條例

[2]TSG R7001-2004.壓力容器定期檢驗規則

[3]TSG R0004-2009.固定式壓力容器安全技術監察規程

[4]GB150-2011.壓力容器

[5]GB50028-2006.城鎮燃氣設計規范

[6]國家質量監督檢驗檢疫總局國質檢特函(2006)705.關于進一步加強鍋爐壓力容器安全監察工作的通知

[7]HG20660-2000.壓力容器中化學介質毒性危害和爆炸危險程度分類

[8]GB5044-85.職業性接觸毒物危害程度分級

[9]石智豪，陳顯才.壓力容器安全操作技術.中國鍋爐壓力容器安全雜志社，1989年6月