論提高壓力容器使用單位管理能力的重要性

李 翔 黃元科

（攀枝花市特種設備監(jiān)督檢驗所 四川攀枝花 617000 ）

引 言

壓力容器作為列入特種設備目錄的產(chǎn)品，從建造過程[1]到使用管理有可遵循的法律、規(guī)范、標準，也接受嚴格的監(jiān)管，但是對壓力容器的使用管理環(huán)節(jié)，即使作業(yè)人員是培訓合格的持證上崗人員，在生產(chǎn)中也會出現(xiàn)各種違章作業(yè)情況。盡管不少違章作業(yè)的初衷是保生產(chǎn)、保效益，但因此造成的后果是難以估量的，輕者設備報廢，重者導致生產(chǎn)安全事故。以下是對檢驗工作中3個檢驗案例的分析，以闡述壓力容器使用單位管理能力持續(xù)提高的重要性。

1 違規(guī)安裝、修理壓力容器

某企業(yè)一臺石墨容器，長度3 270 mm，安裝形式：立式，殼體材質(zhì)Q235B+16MnⅡ，內(nèi)置件石墨換熱塊（B級石墨浸漬酚醛），石墨塊上有軸向和徑向孔，軸向介質(zhì)：2%廢H2SO4，徑向介質(zhì)：二次飽和水蒸氣。容器結構簡圖見圖1。

該容器投用后3年內(nèi)的首次定期檢驗過程中，發(fā)現(xiàn)以下問題：

圖1 容器結構簡圖

（1）碟形彈簧組以圓柱螺旋彈簧替代（見圖2）

據(jù)竣工圖，壓緊彈簧采用A40-1碟形彈簧，碟形彈簧組合方式采用疊合加對合。碟形彈簧有3個特點[2]：剛度大，能以小變形承受大載荷，適合于軸向空間要求小的場合；具有變剛度的性質(zhì)；碟形彈簧采用不同的組合方式，能使彈簧特性在很大范圍內(nèi)變化。

替代用的圓柱螺旋彈簧型號不明，其疲勞壽命、工作溫度下承受的載荷大小、變形大小等參數(shù)不可查找，使用單位對彈簧的替代是否可行未論證。據(jù)竣工圖，容器內(nèi)石墨塊之間的密封依賴于四氟繩密封圈的塑性變形，彈簧壓緊力不足、不均勻則密封圈塑性變形不均勻可導致軸向介質(zhì)硫酸泄漏至殼體，殼體腐蝕減薄、穿孔。

（2）容器下部修理 容器下部多處發(fā)生泄露，使用單位在無容器維修相應資質(zhì)的情況下自行修理，靠近下容器法蘭部位割除長度約500 mm的一圈筒體，用不銹鋼卷制焊接替代原Q235B筒體。該修理過程施工前未向使用地特種設備安全監(jiān)管部門書面告知，施工過程未接受監(jiān)督檢驗[3]。

（3）檢修過程割除耳式支座（見圖2） 機械設備安裝精度的偏差，宜符合下列要求[4]：能補償受力或溫度變化后所引起的偏差；不增加功率損耗；使轉(zhuǎn)動平穩(wěn)。根據(jù)容器使用說明書中安裝注意事項要求和容器基礎結構限制，容器安裝應采用從上至下吊裝的方法，使用單位檢修時割除耳式支座，用手動葫蘆吊裝從基礎下部移除設備，安裝時從下至上吊裝就位再焊接支座，影響了機械設備安裝精度，造成偏差。

該檢修過程破壞了耳式支座安裝面與容器筒體垂直度，進而影響安裝鉛垂度。容器使用說明書有如下描述：本設備直立安裝，應調(diào)整清理安置表面，確保其表面平整且處于水平位置，設備安放后，設備中心（外母線）處鉛錘狀態(tài)與水平面間不垂直度不大于設備總高的0.1%且不大于3 mm。該說明同時符合輸送設備安裝鉛垂度偏差不應大于1/1000[5]的要求。然而，該檢修過程不能保證鉛垂度偏差要求，成為影響石墨塊之間密封而造成軸向介質(zhì)泄漏的因素之一。

圖2 更換彈簧及割除耳式支座實圖

容器存在較大的安全風險，使用單位決定注銷該容器，并購買同型號新容器替代。該容器定期檢驗工作到此結束，意外的是在一個月后檢驗相鄰的壓力容器時，發(fā)現(xiàn)新容器已安裝投用，新容器的安裝方法與檢修時如出一轍，且新容器筒體下部已出現(xiàn)腐蝕穿孔一處。

使用單位在該容器檢修過程中違反安全技術規(guī)范的行為本文不作深入探討，其行為反映出對特種設備管理的漠視和隨意性，這在一些企業(yè)中普遍存在。

2 干燥筒腐蝕穿孔

某廠空壓站一套微加熱再生空氣干燥裝置，宏觀檢驗筒體外表面防腐層完好，但有8處不均勻分布的黃色水痕，打磨去除水痕起源處防腐層，發(fā)現(xiàn)筒體母材上有直徑約3 mm的腐蝕坑，對腐蝕坑噴淋發(fā)泡劑液體，有氣泡冒出，說明介質(zhì)已發(fā)生泄露；腐蝕減薄處壁厚測定最大5.6 mm,最小3.0 mm。擴大檢驗范圍，發(fā)現(xiàn)干燥筒下連接管也存在腐蝕減薄情況，而且有一處腐蝕穿孔。干燥筒結構簡圖見圖3。

圖3 干燥筒結構簡圖及腐蝕孔截面示意圖

干燥筒內(nèi)樹脂的作用是吸附壓縮空氣中的水。查干燥筒上次全面檢驗報告無問題記載，操作記錄中工作參數(shù)正常，初步分析樹脂和壓縮空氣不會對干燥筒造成嚴重腐蝕。據(jù)該容器操作人員反映，容器在上次全面檢驗后更換過一次樹脂，但是使用單位對樹脂管理不善，備用樹脂已受污染。從檢驗現(xiàn)場也可觀察到，相鄰車間的含酸廢水已浸漫至空壓房，剩余的備用樹脂碼放在空壓房地面低洼處，下面的幾袋甚至直接浸泡在廢水里，據(jù)此可推斷腐蝕介質(zhì)來自受污染的樹脂。

該容器檢驗后安全狀況等級評為5級，因無維修價值，使用單位停止使用。整套干燥裝置從投用到報廢遠未達到設計使用壽命，既浪費物力又給生產(chǎn)計劃實施造成壓力。

3 電磁閥損毀

某廠生產(chǎn)線上安裝有一批電磁閥用以控制壓縮空氣通斷，價值數(shù)萬元的該批電磁閥因電氣部分短路損毀。

電氣部分短路是因為閥體有水，水來自壓縮空氣。壓縮空氣中水的來源：在溫度從高到低變化時空氣中的水蒸氣會析出液態(tài)水。該廠壓縮空氣從壓縮機至儲氣罐直輸用氣點，無干燥凈化裝置，使用中降溫情況有兩種：本地晝夜溫差長期大于15 ℃；環(huán)境溫度低于罐內(nèi)空氣溫度。

儲氣罐工作壓力0.7 MPa，據(jù)圖4[6]罐內(nèi)空氣的壓力露點隨常壓露點增加而增加，當壓力露點溫度高于罐內(nèi)空氣溫度時析出液態(tài)水。根據(jù)儲氣罐操作記錄，儲氣罐投用后從未排污導致罐中儲存大量液態(tài)水，液位已高于進氣口，如圖5所示。

當液位高于進氣口時，受進氣口壓縮空氣沖擊攪動產(chǎn)生水霧，在相應工作溫度下氣相空間空氣濕度不變，但攜帶大量液態(tài)水。隨著生產(chǎn)線的用氣，這些細小的液態(tài)水從出氣口經(jīng)管道進入電磁閥閥體并集聚，最后滲至電氣部位導致短路。

該案例與壓力容器無直接關聯(lián)，但充分暴露了使用管理中的短板，因為只要做到加強使用排污，該廠就不會蒙受上述損失，而排污只是該類容器操作的基本要求。

除以上案例外，在檢驗中常見的問題還有閥門及法蘭密封面的“跑冒滴漏”、儀表缺失、安全保護裝置損壞等。對這些“小”問題，使用單位常常不予重視，即使發(fā)現(xiàn)了也拖延至停產(chǎn)檢修或下次全面檢驗時處理，最終導致問題擴大。

圖4 壓力露點-常壓露點關系曲線

圖5 儲氣罐內(nèi)工況示意圖

綜上所述，一臺定期檢驗合格的在用壓力容器，如果使用單位自身不加強管理、不重視管理，從業(yè)人員不提高管理能力和技術水平，僅依賴政府職能部門監(jiān)管和檢驗單位的檢驗，不能保障壓力容器的安全運行，也不能保障人身財產(chǎn)安全。