付東彬 李維 呂海濤
摘要:隨著經濟建設的快速發展,以及技術水平的不斷提升,能源需求量也不斷增長,其中鍋爐壓力容器檢驗工作與后續的正常使用與否密切相關,同時也影響著物料生、儲存以及能源轉換和利用等。由于鍋爐壓力容器實際使用環境較為復雜和惡劣,其中存在著腐蝕性強、劇毒、易爆等介質,在容器檢驗工作中極容易引發泄漏、爆炸等安全事故,甚至因火災、中毒等災難性事故而導致嚴重的人員傷亡、財產損失以及環境污染,對企業生產、社會經濟及人民生活造成極大危害。本文結合鍋爐壓力容器的檢驗內容和方法,對檢測工作中常見事故進行分析,并對相應預防措施和策略進行探討,確保檢驗質量及設備安全性能得到保障。
關鍵詞:鍋爐壓力容器檢驗設備材料性事故預防
作為重要的特種設備之一,鍋爐壓力容器通常需要在高壓狀態下長時間運行,為了確保運行的穩定性和安全性,需要從設計環節入手,對各個部位及每個環節的合理性進行全面考慮,同時避免細微質量缺陷在長期運行中不斷積累,加大安全事故發生概率。另外,在整個設計、安裝、運行等過程中,需要對質量缺陷加強檢驗,使其運行中的穩定性、安全性及可靠性得以有效保障。其中,對檢驗工作事故加強分析,對于提高檢驗工作質量和安全至關重要。
1鍋爐壓力容器概述
鍋爐壓力容器作為特種設備,其操作工藝、結構形式對壓力及溫度有著一定的要求,若設備運行過程中發生安全事故,將會造成極為嚴重的后果,不僅對企業正常生產秩序造成嚴重影響,也會極大地危害人民的生命財產安全,因此,對壓力容器等特種設備的檢驗工作加強重視、對檢驗工作中存在的事故隱患加強預防有著重要的現實意義。
2鍋爐壓力容器的檢驗內容和方法
2.1檢驗目標
鍋爐壓力容器檢驗實質及目標是為了對每臺設備缺陷狀況加以了解,并通過設備安全技術運用情況的掌握,使設備安全運行得以保障。首先在設備制造過程中,由于相關標準和法規在一定范圍內允許缺陷存在,但在后續長期使用過程中缺陷會不斷積累,并在外界諸多因素的影響下不斷擴大,一旦超出標準范圍,會使設備安全性能降低,加大設備安全隱患[1]。另外,在設備使用過程中,一旦設備承載能力無法滿足使用條件,或設備受到環境影響,或存在外部損傷等,都會影響設備自身的使用功能和安全性能,甚至導致其功能喪失,事故發生概率大幅度提升。因此,對鍋爐壓力容器進行檢驗,能夠對其安全性能進行及時的了解和控制。
2.2 檢驗內容
鍋爐定期檢驗內容包括:投入使用的設備運行安全性以及節能狀況,可通過運行狀態下對其進行外部檢驗,或停止運行后,對其進行的水壓試驗及內部檢驗等。其中,外部檢驗需要針對以下內容:設備安全管理制度制定是否合理、完善;相關人員配置是否規范,以及人員操作是否符合規定要求;鍋爐運行時各部位運行是否平穩、可靠;各控制系統功能是否齊全;相關人員是否能夠及時了解和掌握設備運行狀況。內部檢驗主要包括:設備各部件可靠性、安全性是否符合規范要求;利用水壓試驗對鍋爐本體整體強度進行檢驗,確保設備狀況與標準要求及密封性能達標相符合。另外,對壓力容器進行定期檢驗時,要求相關特種設備檢驗機構對設備進行停機檢驗,按照一定時間周期,根據相關安全技術監察規定,準確判斷使用中的設備安全性能,以及下一個檢測周期的運行狀況。
3鍋爐壓力容器檢驗工作中的常見問題分析
3.1設備自身質量問題
設備自身所存在質量安全問題主要包括:設備質量不符合相關法規和標準要求,存在先天性缺陷;在使用過程中,因操作和維護不當,以及其他外部因素影響所形成的新生缺陷等。同時,設備問題還包括了設備出廠存在的缺陷,其主要是指設備制造生產環節中,在符合法規和標準要求時,仍存在部分不可避免的缺陷,在后期使用過程中,此類缺陷因外界因素的影響而出現劣化和擴展。其次,現階段仍有已報廢的鍋爐壓力容器或國家明令淘汰的設備還在繼續使用,導致無法保障其運行安全性。另外,在進行設備安裝時,因設備結構與安裝位置不符,并且缺乏有效的技術措施和科學、合法程序,而對現場設備進行自行改裝;在使用過程中,一旦出現生產工藝、使用條件變化時,便對設備進行自行改裝;因設備使用介質特征或制造材料性能與相關要求不相符,大幅度降低設備安全性能;設備長時間處于超溫、超壓運行狀態,使設備材料性能加速劣化,使用安全性受到影響;設備安全附件及儀表出現損傷、缺漏、過期、失靈等問題,無法切實保障設備的安全運行。
鍋爐壓力容器材料質量直接影響著鍋爐壓力容器剛度及鍋爐密封性等。有關單位應對采購材料范圍加強控制,應采取選用的方式,對驗收合格的材料進行運輸、保管、存放。
焊接作為鍋爐壓力容器制造的重要方法之一,也直接影響著鍋爐壓力容器的質量,而其焊接質量主要受到平板拼接,以及封頭和筒節拼接工作的影響。鍋爐壓力容器通常進行接頭焊接時,應結合相應程序圖樣和文件或者質量管理制度,為保證焊接質量提供有力支撐。同時,需要對焊接材料加強控制和管理,并結合焊工設備、焊工資格、具體工藝標準等進行組對焊接。
鍋爐壓力容器制造作為保證其質量的關鍵環節,需要在加工前對相關工藝及工藝流程予以明確,并對設計圖紙進行仔細研究。在實際生產過程中,相關人員應嚴格依照相關規章制度及標準規范進行作業,在提高工藝流程的合理性和科學性的同時,確保鍋爐壓力容器檢驗工作順利、安全開展。同時,為了使鍋爐壓力容器質量得以保證,需要對相關工藝和工作圖樣加強審查,并通過相應模型的構建,使可能出現的問題能夠及時發現和解決。
3.2檢驗人員問題
檢驗人員的業務技能水平以及職業道德素養直接影響著鍋爐壓力容器的檢驗質量和效果。現階段,部分檢驗人員在實際工作中普遍存在的問題主要體現在以下幾方面:檢驗職業素養較差,在檢驗檢測工作中普遍存在著責任意義不強、主觀安全意識不足,以及敬業精神、全局意識與社會服務意識缺乏。另外,不少人員業務能力不高,對檢驗工作的重要性缺乏理解,對專業知識掌握不足,在進行檢驗時無法及時發現設備存在的問題,難以確定問題成因,以及發現的問題無法區分主次,極易因嚴重缺陷難以及時處理而增加安全隱患,甚至導致設備報廢而造成不必要的經濟損失。
3.3檢驗程序缺乏規范性
根據相關法規及標準,以及檢驗單位質量體系文件,對檢驗工作內容及程序加以規定,同時應根據相關規定及每臺設備的實際情況,對檢驗程序及項目檢驗方案進行合理、科學的制定,提高檢測結果的有效性。另外,檢驗過程中,不少情況下設備需要停產進行現場檢驗,不僅投入較大,而且準備工作及檢驗工作所耗費時間較多,工作量較大,一旦存在檢驗項目比例過大、選擇過多,會導致檢測時間浪費、進度延誤、成本增加。而一旦檢驗項目比例過小、選擇過少,會導致檢驗所得信息不充分,甚至存在缺陷漏檢的情況,導致設備安全狀況無法準確判斷,增加安全事故隱患。
3.4檢驗檢測工作中缺乏有效安全防護
在進行鍋爐壓力容器檢驗時,由于待檢設備與外界環境隔離存在不規范性,極易因外部因素,如電、水、汽等會對人體造成傷害;設備內部清洗、置換、通風設置不到位,極易導致檢驗人員出現中毒、窒息、燒傷等檢驗事故;在進腳手架搭設時,腳手架存在安裝不合理、不牢固等情況,極易導致檢驗儀器、人員發生墜落事件[2]。
4檢驗工作中常見事故分析
在進行設備檢驗時,應根據設備種類及適用范圍,利用物理、化學、輻射等方法對其內部各類元件和不同部件進行檢驗,而根據設備自身結構特點及用途等,對不同的檢測方法及工具進行合理選擇,但在實際檢驗過程中,仍存在不少檢測安全隱患,極易引發多樣安全事故。
4.1設備
因鍋爐壓力容器設施自身存在缺陷,如剛度、強度不足,支撐件因腐蝕而開裂導致穩定性較差等;設備自身存著密封性能不足的問題,如閥門、管道泄漏蒸汽、化學介質、熱水等;缺乏合理的檢驗平臺或缺乏腳手架等防護設施;搭設腳手架及其他支撐件時,存在防護距離不合理、防護用材質量不過關或運用不合理等問題,導致危險加大,極易造成燙傷、墜落、窒息、中毒等事故。
4.2電、電磁輻射等
帶電設備普遍存在靜電、漏電、用非安全電壓等各種不安全現象;放射源中存在著擴散輻射、α與γ射線現場輻射等。上述危險因素,易造成爆炸、觸電、人體損傷等事故。另外,在進行帶電設備檢驗時,極易發生觸電事故,而在輻射較強烈的檢測現場,所存在的放射性物質會嚴重影響人體健康。
4.3粉塵、高低溫物質、易燃易爆物質等
鍋爐壓力容器檢驗時,因存在大量粉塵及高低溫物質,以及熱水運行設備、高溫蒸汽、輸送管道、高溫爐渣、高溫爐膛等,極易引發灼傷、燙傷、呼吸道、凍傷、人員視力、皮膚傷害、爆燃、爆炸等事故。
4.4環境因素及人為因素
在進行檢驗時,因檢測設備不同,普遍存在作業環境通風效果較差以及部分檢驗空間較小等環境因素,會嚴重威脅檢驗人員的身體健康。
另外,隨著檢驗工作環境的變化,檢驗人員極易出現心理情緒波動、生理狀況異常等,也會導致檢查事故發生, 如檢驗人員聽力、體力、視力減弱;心臟病、高血壓、暈高病等健康疾病;檢驗人員情緒異常、冒險心理等心理問題;指揮人員指揮失誤造成危險事故發生等[3]。
5鍋爐壓力容器檢驗事故預防策略
5.1設備設施及缺陷預防
需要對鍋爐壓力容器各部件進行檢查,確保其剛度、穩定性等;對與設備相關的閥門、管道進行檢查,確保密封無泄漏;對盲板安裝數量和位置進行檢查,確保其與標準要求相符合,并進行鉛封或標識警示。另外,應根據要求對檢驗平臺或腳手架進行搭設[4]。
5.2電、電磁輻射等危害預防
對設備及設備接零接地保護裝置進行檢查,并安裝漏電保護裝置;在進行檢查時,應采用絕緣用品及絕緣工具;對避雷裝置進行檢查,雷雨天氣應在電氣停止情況下作業;利用安全電壓,通常為12~24V;對電磁輻射危害加強預防;對作業區加強標示,并設置警戒線、醒目警示標識,同時在作業時加強監督,避免無關人員進入。另外,操作人員應穿戴相應的防輻射裝備,嚴格按照作業指導書操作;同時應設置專人對放射源加強保護保存,避免出現丟失、遺漏。
5.3粉塵、高低溫物質、易燃易爆物質等危害預防
在進行此類危害預防時,需要對警示牌標識加以充分運用,并進行定期巡查,加強預防工作力度。同時,在部件及檢驗工具拆裝時,應保證輕拿輕放,嚴禁隨意拋接或丟棄,對于較小零件和工具應利用保險繩進行保護;在低層進行檢驗時,嚴禁上部施焊,如有必要施焊時應加強標識,并對防火措施加強確認。針對爐膛內結焦及耐火材料,需要全面檢驗外部保溫層,清理危險物品,并防止無關人員私自進入。為了提高粉塵危害預防效果,應對沉降物進行清理,在檢驗過程中嚴禁利用機械進行吹掃,并需要按要求佩戴防護面具。針對易燃易爆危害,應徹底進行吹掃,并采用多點抽樣方式進行測試,并需要經過批準后,才能使用明火,嚴禁進行施焊[5]。而為了有效預防和處理有毒物質及腐蝕性物質危害,需要對設備進行徹底吹掃,對有害物質進行有效收集或置換,并進行多點測試或動物實驗測試。另外,應嚴格按照規定佩戴防毒防腐蝕等保護用具。
5.4壓力試驗危害預防
在進行危害預防時,需要對相應的試驗設備及壓力表進行合理配置,并根據試驗實際需求,合理選擇試驗介質,其中水壓試驗可運用純凈水質;氣壓試驗時,應避免使用有毒或易燃易爆氣體,通常采用為氮氣或壓縮空氣。另外,需要禁止無關人員進入該區域。
5.5環境危害預防
在進行此類危害預防時,可采用機械通風的方式,同時應對具體的通風形式進行確定,避免采用向氧氣瓶直接增氧的方式。另外,需要對監控聯絡專職人員加強設置,并對檢驗實施狀態進行全面、明確標識[6]。
5.6人為危害預防
在進行人為危害預防時,應對檢測人員的體能加強重視,確保人員身體健康,同時應保證檢測人員勞逸結合。另外,需要對人員加強培訓,對誤操作預防措施進行制定,同時避免出現指揮隨意性。
6結語
隨著經濟建設的快速發展,工業化生產已成為經濟建設中的重要組成部分,其中鍋爐壓力容器制造的重要地位日益凸顯,并通過對鍋爐壓力容器的研究和改造,不斷提升其能量轉換效率,對工業生產高效運行起到促進作用,并充分利用信息化應用,使鍋爐壓力容器價值性能得到有效提高。但在鍋爐壓力檢驗工作中受諸多因素的影響,存在著各種可能出現的事故,因此,需要對事故加強預防和處理,使鍋爐壓力容器實際運用情況與檢驗內容相結合,對合理解決方案進行選擇,使鍋爐安全運行指數得到有效提升。
參考文獻
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