延長壓縮空氣系統中儲氣罐使用壽命的措施及方法

〔第一師鍋爐壓力容器檢驗所，新疆阿克蘇843000〕

一、前言

壓縮空氣是僅次于電力的第二大動力源，應用很廣。壓縮空氣廣泛應用于電力、噴涂、食品、冶金、石化、汽車、造船、精密電子、化工、印刷等行業。在壓縮空氣系統中，空氣通過濾清器被吸入空壓機，經空壓機壓縮后達到額定壓力，通過排氣管道輸出至儲氣罐。儲氣罐處于空壓機和用氣設備之間，起到緩和壓縮空氣系統壓力波動，儲備一定數量的壓縮空氣，維持供需氣量之間的平衡，減少空壓機啟動次數的作用。近年來因儲氣罐使用不規范、使用環境惡劣，導致儲氣罐在設計壽命周期內報廢失效甚至發生事故的案例屢有發生，企業不得不停工停產造成經濟損失，嚴重者甚至引發安全生產事故。為此，采取有效管理措施，規范儲氣罐使用方法，延長儲氣罐使用壽命，越來越引起各企業重視。

二、影響儲氣罐壽命的因素

作為通用簡單壓力容器，由于其使用的行業不同，因此，其制作材質、容器內壓縮氣體的使用方法、管理方法均有不同。一般來說空壓機儲氣罐設計壓力不大于1.6 MPa，使用溫度小于150℃，其介質為壓縮空氣或者壓縮氮氣。日常使用過程中，如果各種環節的使用不規范將導致儲氣罐壽命嚴重減少。

（一）設計因素

儲氣罐的各項設計制造指標及選用均參照GB 150-2011《鋼制壓力容器》、SH/T 3074-2007《石油化工鋼制壓力容器》、JB/T 8867-2015《固定的往復活塞空氣壓縮機 儲氣罐》等其他相關標準進行設計制造。一般來說，設計使用壓力越大，儲存容量越大，其制造使用材料壁厚越大；設計使用溫度越高，則其制造使用材料壁厚越大。另外，儲氣罐制造過程中殼體的焊接接頭系數、開孔、接管、設計腐蝕余量等也對其最終壁厚有影響。排除制造材料缺陷及焊接質量缺陷，儲氣罐的實際壁厚直接影響其使用壽命。企業在使用過程中可以將儲氣罐壁厚作為其使用壽命的主要參考數據。儲氣罐使用環境不符合設計條件（超過設計壓力、超過設計溫度、環境條件差等）將嚴重縮短儲氣罐使用壽命。

（二）材料及制造因素

儲氣罐結構一般由上下封頭和中間圓形筒體組成，封頭多為沖壓制造完成，筒體多為鋼板卷制焊接而成。如果制造過程中原料鋼材本身存在一定缺陷或者選材不當，就會造成壁厚不均勻超差，機械性能低于設計值，材料成分不合格。焊接過程中，焊接過程把控不嚴，焊接工藝選用不當，會導致焊縫夾渣、氣孔、暗傷、未焊透等，將嚴重影響使用壽命。特別是在使用了一段時間后，經過自然腐蝕銹蝕，殼體強度嚴重下降，使用壽命嚴重下降，不滿足安全使用要求。

（三）使用管理維護及操作因素

儲氣罐的使用維護操作的規范與否直接關系到儲氣罐的使用壽命，儲氣罐使用壽命縮短很大一部分與違規操作使用有關。例如：沒有定期維護、無專人管理使用、人員未經培訓、安全附件沒有定期檢驗校驗、停機時沒有清理油水、進入儲氣罐空氣中油水含量過高、使用環境溫度過低或者過高、使用環境中存在腐蝕性氣體等一系列因素都會大大縮短儲氣罐的使用壽命。

三、延長儲氣罐使用壽命的主要措施及方法

訂貨時提交準確使用設計及使用要求信息，使儲氣罐的設計和現場實際使用情況相符，避免因設計問題造成儲氣罐使用壽命減少。

嚴格要求生產制造廠商按照國家相關規范進行生產制造，選用知名品牌廠商產品，根除制作過程的各類缺陷，運輸及安裝過程中嚴禁磕碰及敲打罐體。

儲氣罐安裝使用環境溫度應滿足設計要求，超過設計范圍時，應采取保溫或者移至室內等措施。

安裝使用環境應符合設計要求，避免因環境存在腐蝕性氣體造成的儲氣罐罐壁腐蝕。

儲氣罐各類安全附件應定期檢驗校驗，避免儲氣罐出現因附件故障導致的超壓工作。

儲氣罐與其他管路相連時應增設緩沖彎管，防止管路沖擊或者振動造成儲氣罐出現疲勞損傷或者附加應力，縮短儲氣罐的使用壽命。

儲氣罐應定期排污、清理，避免罐內水分油污造成的腐蝕減少壽命。

壓縮空氣進入儲氣罐前應安裝除油除水設備，減少儲氣罐內的水分造成的罐壁腐蝕。

超過使用設計年限的使用單位應申報檢測機構，定期對儲氣罐進行檢驗。

儲氣罐的使用管理應符合“固定式壓力容器安全技術監察規程”要求，對操作人員定期進行培訓及安全教育，操作使用人員持證上崗，應有使用操作檢修臺賬。