空氣儲罐常見安全隱患分析

李夢竹 孔祥龍

航空工業(yè)空氣動力研究院 遼寧沈陽 110034

伴隨著現(xiàn)代社會的快速發(fā)展，技術(shù)應(yīng)用予以各個行業(yè)嶄新的發(fā)展面貌。空氣儲罐作為空氣壓縮機的相應(yīng)設(shè)備，不僅能夠應(yīng)用于機械制造行業(yè)，而且還能夠應(yīng)用于航空、石油化工等多個行業(yè)領(lǐng)域。空氣儲罐作為一種典型的壓力容器，在使用過程中，任何一個環(huán)節(jié)處理不當(dāng)，都有可能滋生風(fēng)險性因素，使得空氣儲罐爆炸現(xiàn)象屢屢發(fā)生，更是進一步威脅了工作人員的生命安全。在此情況下，則應(yīng)當(dāng)加強安全隱患的研究，采取相應(yīng)措施，將風(fēng)險性因素降到最低，保障空氣儲罐設(shè)備的安全運行。

1 空氣儲罐的功能結(jié)構(gòu)

空氣儲罐主要是由以下幾部分組成，分別是空氣儲罐筒體、法蘭、封頭以及各種零部件、密封元件。在空氣儲罐上下部裝有封頭，在上部封頭頂部相應(yīng)設(shè)置安全閥接口，在下部封頭底部又相應(yīng)設(shè)置好排污口，在外壁處同時安裝好支座。整個空氣儲罐主體結(jié)構(gòu)則為筒體，在筒體表面將會附著相應(yīng)數(shù)量的接管，筒體上部、中部、下部分別設(shè)有壓力表接管和出氣口、檢查孔、進出口。通常而言，空氣儲罐將會安裝在室外環(huán)境中，當(dāng)空氣流通進入空氣壓縮機后，將會在增壓作用下，促使空氣流通進入到空氣儲氣罐內(nèi)，在空氣儲氣罐內(nèi)就可以直接借助各個管道實現(xiàn)氣體供給，保證用氣穩(wěn)定[1]。

2 空氣儲罐安全隱患以及原因

空氣儲罐自身結(jié)構(gòu)較為單一，使用起來簡單，曾經(jīng)一度被認為是作為安全設(shè)備而存在，然而近些年來，空氣儲罐爆炸事故屢屢發(fā)生，嚴重影響了正常的生產(chǎn)生活，不僅給企業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟損失，也予以周邊人員巨大的身體傷害。因此，應(yīng)當(dāng)不斷加強對空氣儲罐的安全性研究，切實避免人員傷亡。通常而言，空氣儲罐滋生安全隱患以及主要原因主要如下：

第一，空氣儲罐自身設(shè)計工作出現(xiàn)差錯，當(dāng)工作人員進行具體設(shè)計時，并未嚴格按照GB150《壓力容器》具體規(guī)定要求進行規(guī)范設(shè)計，促使空氣儲罐無論是在設(shè)備材質(zhì)的選擇、空氣儲罐溫度設(shè)置、焊接系數(shù)設(shè)置，還是在腐蝕裕量、超壓泄放裝置等方面都存在諸多設(shè)計不當(dāng)?shù)那闆r，使得空氣儲罐滋生安全風(fēng)險的可能性增加。

第二，當(dāng)基本設(shè)計工作完成、展開后續(xù)生產(chǎn)制作環(huán)節(jié)時，如果空氣儲罐材料選擇不當(dāng)，抑或并未嚴格按照空氣儲罐制作標(biāo)準(zhǔn)進行生產(chǎn)制備，都有可能使得后續(xù)制作形成的空氣儲罐質(zhì)量差，難以達成基本工作要求。在空氣儲罐制作完成后，需要工作人員及時展開無損檢測、強度試驗，一旦發(fā)現(xiàn)空氣儲罐出現(xiàn)壁厚不均勻的問題，抑或在空氣儲罐表面出現(xiàn)氣孔，甚至嚴重腐蝕，都需要工作人員及時采取相應(yīng)措施，避免將其應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中。當(dāng)空氣儲罐表面出現(xiàn)質(zhì)量問題，但是依舊能夠在額定氣壓下完成各項工作時，也需要及時采取相應(yīng)措施。需要注意的是，一旦空氣儲罐出現(xiàn)局部強度不足的情況，就會促使系統(tǒng)運行的風(fēng)險性因素相應(yīng)增強，事故風(fēng)險也在相應(yīng)提高，需要工作人員予以重視。

第三，空氣儲罐是空壓機中一種重要的設(shè)備類別，而大多數(shù)空壓機本身又屬于油潤滑壓縮機的一種，隨著使用頻率不斷增加，潤滑油也將會沿著壓縮空氣流通軌道，進入設(shè)備、管路，形成油脂沉淀[2]。在空氣壓縮機的長期運作過程中，這些油脂沉淀也很容易在空氣儲罐中不斷積累，隨著氣流速度不斷減慢，使得系統(tǒng)燃燒的可能性也在相應(yīng)增加，超壓風(fēng)險相應(yīng)提高，空氣儲罐爆炸事故發(fā)生的可能性也在隨之增高。與此同時，空氣儲罐超壓也是一種較為常見的破壞因素，當(dāng)工作人員設(shè)計空氣儲罐時，將壓力設(shè)置在空氣壓縮機排氣壓力以下時，將會促使空氣壓縮機難以切實發(fā)揮壓力調(diào)節(jié)功效、空氣儲罐自身帶有的安全閥也開始出現(xiàn)失效的情況。

第四，對于活塞式空氣壓縮機，在具體運作過程中將會呈現(xiàn)出一定程度的振動現(xiàn)象，并通過空壓機管路完成傳遞功效。但是，當(dāng)空壓機振動時，一旦出現(xiàn)空氣儲罐安裝不夠科學(xué)、儲罐管道并未做好應(yīng)對措施的行為，都將會促使管路系統(tǒng)自身的疲勞荷載相應(yīng)增強，促使管路系統(tǒng)極易出現(xiàn)松動問題，甚至造成管路開裂、泄露，引發(fā)諸多安全事故。

第五，一個較為容易被忽視的環(huán)節(jié)則是設(shè)備維護工作。從現(xiàn)階段空氣儲罐事故發(fā)生的諸多案例進行分析，大多數(shù)事故風(fēng)險發(fā)生都是源于缺乏合理有效的設(shè)備管理維護工作。部分工作人員對于空氣儲罐的維護工作缺乏重要性認識，也并未結(jié)合時代發(fā)展情況更新工作理念、樹立安全意識，進一步影響了空氣儲罐發(fā)揮效果。甚至還有一些部門，并未安排專門的工作人員進行空氣儲罐維護管理，疏于校驗和安全防范，空氣儲罐內(nèi)的各種雜質(zhì)、污染物也難以第一時間將其清理干凈，使得設(shè)備難以切實發(fā)揮自身功效。

第六，對于空氣儲罐帶有的安全閥，如果工作人員并未按照TSGZF001-2006《安全閥安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》進行定期校驗，甚至并未設(shè)置出口管道，都有可能會直接傷害到工作人員，影響工作效率。通常而言，安全閥出口直徑大小應(yīng)當(dāng)不超過出口管道直徑，并將出口管道直接接入到安全位置，確保空氣儲罐運行安全。與此同時，當(dāng)空氣儲罐并未清理干凈，使得表面出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，甚至形成異常結(jié)霜、結(jié)露，都將會滋生風(fēng)險發(fā)生的可能性[3-4]。

3 空氣儲罐事故防范舉措

3.1 加強設(shè)備維護

空氣儲罐自身結(jié)構(gòu)簡單，能夠有效減少空氣壓縮機頻繁啟停的故障，切實延長空氣壓縮機的使用周期，減少能源損耗，然而近些年來，儲氣罐爆炸事故屢屢發(fā)生，嚴重影響到行業(yè)發(fā)展，甚至威脅到人們的生命安全，在此情況下，應(yīng)當(dāng)加強對空氣儲罐的研究，挖掘安全隱患，降低風(fēng)險性因素發(fā)生的可能性。工作人員應(yīng)當(dāng)不斷更新先進工作理念，建立健全崗位責(zé)任制，并定期對操作人員進行業(yè)務(wù)培訓(xùn)，促使壓力容器作業(yè)人員能夠不斷提升工作技能和安全意識。加強設(shè)備設(shè)施的日常維護和檢查，特別是壓力容器，需要工作人員將檢查結(jié)果記錄清晰，如果發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題也能夠第一時間處理問題。如果出現(xiàn)安全附件不全，甚至是壓力容器未經(jīng)檢驗就直接應(yīng)用的情況，更是需要加大查處力度。此外，工作人員還需要定期展開空壓站管理，結(jié)合實際情況，將內(nèi)部油渣、積碳清理干凈[5]。

3.2 控制儲罐內(nèi)部

在空氣儲罐內(nèi)部存有大量空氣，當(dāng)系統(tǒng)處于正常運行狀態(tài)，一旦出現(xiàn)火源、可燃物，將很有可能促使空氣儲罐發(fā)生燃燒，放出大量熱量，系統(tǒng)內(nèi)部的空氣也會在短時間內(nèi)進行快速膨脹，爆炸的可能性也會相對增加。在此情況下，可以采用控制點火源、可燃物的方式，合理把控空氣儲罐的安全運行，降低風(fēng)險性因素。并合理把控空氣儲罐內(nèi)部各種污染物、排氣溫度，如果發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中排出大量油污，而需要及時停止當(dāng)前運作，進行設(shè)備檢查[6]。

與此同時，無論是空氣儲罐，還是空氣儲罐進出口管道安裝都需要嚴格遵循工業(yè)設(shè)計要求進行，盡可能將其放置到遠離火源的位置。當(dāng)工作人員將管道放置到設(shè)備管嘴處時，為了切實減輕管嘴壓力，可以在一旁設(shè)置好相應(yīng)的固定支吊架，幫助管嘴承擔(dān)一定比例的重力。而為了消除振動，則可以在管道上增設(shè)管架、管卡，并在法蘭處增設(shè)孔板。

3.3 定期檢驗

空氣儲罐事故隱患發(fā)生的可能性高，無論是在設(shè)計、生產(chǎn)，還是在安裝、運行，任何一個環(huán)節(jié)處理不當(dāng)，都很有可能滋生風(fēng)險性因素，進而造成各種安全事故，威脅人們的生命安全。這就需要工作人員能夠秉持著安全嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，展開空氣儲罐檢驗。

3.3.1 宏觀檢驗

工作人員需要按照TSG21-2016《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》，對空氣儲罐的文件資料和設(shè)備參數(shù)進行檢查。對于負責(zé)具體設(shè)備操作的工作人員，需保證工作人員持崗上證，無論是業(yè)務(wù)能力還是工作經(jīng)驗都能夠達成基本標(biāo)準(zhǔn)。空氣儲罐檢驗可以結(jié)合壓力、容積大小合理選擇檢驗方式，第一種檢驗方式是開罐檢驗，第二種空氣儲罐檢驗方式是不開罐檢驗[7]。當(dāng)工作人員對空氣儲罐進行具體檢驗時，往往可以直接通過放大鏡、焊縫檢查尺等儀器完成，如果發(fā)現(xiàn)空氣儲罐出現(xiàn)了變形、裂紋，甚至腐蝕、泄露的情況，都能夠第一時間進行處理。

3.3.2 缺陷檢驗

為了保障空氣儲罐的安全運行，還需要進行安全檢驗工作。一方面，如果是類別為Ⅰ類的空氣儲罐，需要結(jié)合空氣儲罐壓力容積，選擇開罐檢驗方式。當(dāng)采用開罐檢驗時，并不需要對此類空氣儲罐展開表面檢測；當(dāng)采用不開罐檢驗時，則需要對此類空氣儲罐展開表面檢驗。不開罐檢驗的空氣儲罐檢驗工作，需要將檢測長度控制在500mm以上，并且檢測長度通常等同于對接焊縫長度的五分之一。而當(dāng)工作人員在空氣儲罐檢測過程中，采用無損檢測方式，發(fā)現(xiàn)空氣儲罐表面出現(xiàn)裂紋，為了避免空氣儲罐爆炸，則需要將其兩端適當(dāng)擴深，并再次進行表面檢測。另一方面，不僅需要對空氣儲罐進行表面缺陷檢測，還需要足以到各種埋藏性缺陷，靈活應(yīng)用超聲、射線等探傷方式，保障檢測效能。

3.3.3 安全閥檢查

正如上文分析所言，安全閥設(shè)置不當(dāng)是造成空氣儲罐安全隱患滋生的主要因素。在安全閥設(shè)置安裝、校驗等過程，都需要嚴格按照TSGZF001-2006《安全閥安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》展開檢查工作。工作人員需要對安全閥的使用壽命、整定壓力大小進行檢測，保證使用的安全閥處于有效期內(nèi)，而整定壓力大小也處于規(guī)定范圍內(nèi)。當(dāng)工作人員檢查安全閥時，如果發(fā)現(xiàn)空氣儲罐已經(jīng)了設(shè)置截止閥，則需要第一時間做好鉛封，確保截止閥始終處于常開情況。

3.4 排污處理

想要切實減少空氣儲罐安全隱患發(fā)生的可能性，保證空氣儲罐的安全運行，需要運用科學(xué)排污方法，有效應(yīng)對由于空氣儲罐清理不當(dāng)造成的儲罐腐蝕、設(shè)備損壞問題。通常而言，空氣儲罐排污方式主要包括兩種，分別是人工手動排污方式以及定期自動排污方式。工作人員需要結(jié)項目要求和溫濕度因素，全方位展開分析和考量，規(guī)范化空氣儲罐排污時間、提高排污效能。

一方面，當(dāng)應(yīng)用人工手動排污方式清理空氣儲罐時，主要應(yīng)用在春秋兩季，并需要工作人員按照12h一次排污的輪次展開工作，直到徹底排干凈污水。如果溫度升高，抑或出現(xiàn)急降雨的情況，則需要將排污間隔時間減小，按照8h一次排污的輪次展開排污工作。需要注意的是，整個空氣儲罐排污處理工作需要結(jié)合水位信息靈活調(diào)控排污間隔時間。

另一方面，當(dāng)選擇應(yīng)用自動排污方式清理空氣儲罐時，通常需要工作人員每隔半個月就展開一次排污閥檢查工作，確保自動排污閥能夠切實發(fā)揮效能，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題，或者到達使用壽命，則需要及時更換舊的排污閥，保證排污效果。

4 結(jié)語

綜上所述，對空氣儲罐常見安全隱患和防范措施展開分析具有至關(guān)重要的意義。在空氣儲罐實際運行過程中，無論是設(shè)計差錯、安全閥質(zhì)量問題，還是排污不當(dāng)，都將會促使空氣儲罐安全事故發(fā)生的可能性相應(yīng)增加，在此情況下，應(yīng)當(dāng)加強技術(shù)研究，及時采取防范維護措施，降低風(fēng)險隱患，實現(xiàn)安全運行。