TSG 21-2016中關于搪玻璃壓力容器定期檢驗的理解與實施

嚴曉君

江蘇省特種設備安全監督檢驗研究院泰州分院，江蘇靖江，214500

0 引言

關于搪玻璃壓力容器定期檢驗，查閱相關文獻，常見對其使用中產生問題及原因、檢驗重點以及問題的預防等方面進行分析，對這些本文僅簡要描述，更多的是結合法規要求討論搪玻璃壓力容器實際檢驗中如何理解條文中檢驗周期的相關規定以及搪玻璃壓力容器檢驗中碰到的一些特殊要求和難以操作之處的應對措施。

1 規程TSG21-2016中關于定期檢驗周期的描述引發相關探討

TSG21-2016《固定式壓力容器安全技術監察規程》8.1條款是壓力容器定期檢驗的通用要求，其中8.1.6對“金屬壓力容器”與“非金屬壓力容器”的檢驗周期分別作出了一般性的規定。8.4條規定了“非金屬及非金屬襯里壓力容器”的定期檢驗項目與方法。為后面對非金屬及非金屬襯里安全狀況等級的判定提供檢測依據。8.4.1條款中對“非金屬及非金屬襯里壓力容器”具體規定了檢驗項目與方法，同時規定對“非金屬及非金屬襯里壓力容器”的金屬受壓部件的檢驗項目還應當滿足規程中關于金屬壓力容器的相應規定。8.4.2條是該規程定期檢驗篇中首次出現“搪玻璃壓力容器”這一名詞[1]。從章節安排可知“搪玻璃壓力容器”屬于“非金屬及非金屬襯里壓力容器”，再由規范3.3非金屬壓力容器的設計要求這一章節來看，沒有提及搪玻璃壓力容器，僅可推斷搪玻璃壓力容器屬于“非金屬襯里壓力容器”。

2 概念內在邏輯上的連貫性分析

2.1 條文中幾處相關概念描述

從8.1.6“金屬壓力容器”與“非金屬壓力容器”兩個概念用語到8.4條“非金屬及非金屬襯里壓力容器”，再到8.6的章節中“非金屬壓力容器”及“非金屬襯里”。我們可以抽離出三個概念，“非金屬壓力容器”“非金屬及非金屬襯里壓力容器”“非金屬襯里”，“搪玻璃壓力容器”屬于“非金屬及非金屬襯里壓力容器”，但條文中只有“非金屬壓力容器”的檢驗周期的規定，而不是“非金屬及非金屬襯里”壓力容器的檢驗周期，也沒有另外規定非金屬襯里壓力容器或者非金屬襯里的檢驗周期。

2.2 前后用語統一性存疑

8.1中“金屬壓力容器”和“非金屬壓力容器”分別有相關要求；8.4章節中“非金屬壓力容器”“非金屬襯里壓力容器”一般同時描述；到后面在8.6的章節中一般是“非金屬壓力容器”及“非金屬襯里”一并提及。也許是考慮非金屬層的檢驗以及問題發生了存在相同性的情況，所以非金屬壓力容器和非金屬襯里歸為一起考慮。是否可以認為“非金屬襯里”管理要求上等同“非金屬壓力容器”，所以行文從安全狀況等級評定上作同一規定？然而，8.6條是關于“非金屬壓力容器及非金屬襯里”安全狀況等級評定的條款，本條款中單從語句結構理解上就把安全等級評定的要求“非金屬壓力容器”及“非金屬襯里”劃到了同樣的對等地位。后面條文中“搪玻璃層”“石墨部件”“石墨襯里”“纖維增強塑料襯里”作為部件和完整整體的非金屬壓力容器在此章節內就技術要求和結果判定上也有著同樣的對等層次。而作為理解上的關鍵條款--8.6.1評定原則（1）規定“安全狀況等級應當根據非金屬部分和金屬受壓元件綜合評定，以其中項目等級最低者，作為“該壓力容器”的安全狀況等級”。此處的“該壓力容器”從章節順序、結構層次安排上理解顯然系指8.6所指的“非金屬壓力容器”及“非金屬襯里”。前后聯系來看8.1、8.4、8.6是規范中相同結構層次的，所描述或規定的對象應該是有一致性的或處于同一層次的，但如前所述，描述的對象主體有不一致或者說難以理解的地方。筆者認為這些牽涉到搪玻璃壓力容器的概念用語，內在邏輯上缺乏嚴密的連貫性。此處8.6條文用語欠妥當，前半部分是“非金屬壓力容器”后面為“非金屬襯里”，兩者顯然不是同樣對等的兩個名詞，前者是完整的“設備”，后者僅是作為設備的一個組成“部件”。而且8.6.1（1）條文中對“非金屬部分”和“金屬受壓元件”都有要求，這顯然是作為部件的“非金屬襯里”不適用的，故筆者推測8.6條款中的“非金屬襯里”應該是規程描述有欠的地方，實際應為“非金屬襯里壓力容器”更為妥當。同時也正因為有了8.6.1關于非金屬部分和金屬受壓元件綜合評定的規定，則后文中“搪玻璃層”“石墨部件”“石墨襯里”“纖維增強塑料襯里”這些“局部”與“整體”一并描述和規定則不再成為問題。

3 搪玻璃壓力容器的檢驗周期探討

3.1 條文中搪玻璃壓力容器的檢驗周期

搪玻璃壓力容器屬于“非金屬襯里壓力容器”。規程中對非金屬襯里評定等級后，都要和金屬元件部分一起進行綜合評定，然后確定檢驗周期。規程8.1.6條規定了各安全等級狀況等級對應的金屬和非金屬壓力容器的檢驗周期，但卻沒有明確非金屬襯里壓力容器對應的檢驗周期，不確定是規程描述遺漏，還是非金屬襯里容器本身是屬于金屬壓力容器，只是內部增加了一層非金屬襯里。工作中也常碰到不同的業內人員對這一概念存在理解上的差異，如果細究，確實沒有清晰明確的條文對應，這有待后期法規的修訂或澄清。

3.2 搪玻璃壓力容器的檢驗周期在實際工作中的施行

實際檢驗中我們該如何來確定搪玻璃壓力容器的檢驗周期？搪玻璃壓力容器根據內筒承壓情況可以分為內筒常壓和內筒承壓兩種情況。有些檢驗機構的搪玻璃壓力容器定期檢驗作業指導書中，把內筒為常壓的和內筒承壓的搪玻璃容器分開考慮，針對內筒承壓的玻璃壓力容器，有專門的檢驗工藝，而內筒為常壓夾套承壓的搪玻璃壓力容器則不遵照執行專用檢驗工藝也即按照金屬壓力容器通用檢驗要求，把搪玻璃層作為襯里考慮，對襯里層只做簡要的檢查，沒有對搪玻璃層進行直流高壓電檢測以及搪玻璃層厚度的檢測等一些針對性的檢查。作為一名曾在國內搪玻璃設備主要生產基地的多家搪玻璃設備制造廠家實施制造監檢工作，也累計檢驗過上千臺在役搪玻璃壓力容器，并處理過多起搪玻璃式設備使用中的事故案例的壓力容器檢驗人員，筆者認為這值得商榷。首先作業指導書專項檢驗工藝中的搪玻璃壓力容器規定的檢驗周期和TSG21-2016中8.1.6.2中一致，也即與非金屬壓力容器的檢驗周期一致。但同時對內筒為常壓的搪玻璃壓力容器則無規定，缺少詳細規定默認作為一般的壓力容器來檢驗，周期也只能和一般的金屬壓力容器一致，其檢驗周期對于安全狀況登記為1、2級的，一般每6年檢查一次。而實際檢驗中發現，往往搪玻璃壓力容器在允許的使用周期內由于多種原因經常損壞、更換（可能的設備失效原因下文進一步討論），而且偶然性因素較多，所規定的檢驗周期并沒有實際的有效指導性。

3.3 搪玻璃壓力容器檢驗周期的探討

從上面的分析來看，這種現實中的對規范TSG21-2016相關內容理解與執行中產生的問題與分歧有規程中相關表述描述不夠清晰的原因，筆者詳細分析搪玻璃容器可能的失效原因，針對性考慮搪玻璃層的屬性，充分了解現實搪玻璃設備的使用情況，以實際失效狀況來尋求解決思路，結合日常檢驗工作實踐給出一些推薦性的意見。

3.3.1 搪玻璃壓力容器可能的失效原因及失效種類

搪玻璃壓力容器一般承裝強酸、強堿等強腐蝕性介質。一旦搪玻璃層失效，強腐蝕性介質將通過破損位置與金屬基體接觸，使基體發生快速腐蝕。故而在運行中的主要失效模式以金屬腐蝕和搪玻璃層損傷為主，故對搪玻璃層需要:①防機械沖擊、沖蝕；②防特定介質腐蝕（圖1）；③防熱沖擊（圖2）；④防電荷擊穿；⑤防搪玻璃層腐蝕失光（圖3）；⑥防止夾套內壓力過高，導致內筒變形，從而誘發搪玻璃層脫落[2]。這些是可能造成搪玻璃層失效的因素需要加以嚴格控制。對于設備整體來說則要注意以下情況:①夾套防腐層和保溫層的破損；②設備自身制作時陳舊標準的采用；③安裝未按標準執行；④設備運輸及生產過程中局部受力或受力不均也常造成搪玻璃層破裂；⑤支撐裝置腐蝕；⑥夾套內外壁較為嚴重腐蝕也是搪玻璃設備損壞的主要原因（圖4）[3]。當然應力爆瓷是制作或搪燒過程中殘余應力造成也是不可避免的一種問題，一般多發生于使用初期，使用一段時間后該現象會減少。

圖1 氯氣腐蝕

圖2 使用溫度超標造成的熱沖擊

圖3 液面下腐蝕失光

圖4 爆瓷后鹽酸介質對夾套腔的腐蝕

另外還有一種常見情況需要注意，在資料審查中發現銘牌與資料不一致也是多發的問題，這是判定設備合格與否的一項需要額外注意的問題。因為企業如果在使用中需要修理搪玻璃設備時，可能會另外安裝一臺搪玻璃設備來替代原來的設備使用或復搪后使用，甚至修復后不是原設備返回，這些都是常有的事情，當然都是不允許的。對此檢驗員可以通過詳細核實資料，現場檢查其支撐裝置是否牢固可靠、是否腐蝕，支撐裝置是否割除后重新施焊等，檢查中多留意不一致的信息就可以發現其中存在的問題[4]。以上僅是列舉造成設備失效或不合格的可能原因，為分析找準檢查要點和側重，為更全面有效的檢驗提供有價值的參考。

3.3.2 搪玻璃壓力容器檢驗中難以解決的問題

現實工作中，現場檢驗時對于搪玻璃層的檢測由于要用到高壓電火花檢測儀，使用搪玻璃壓力容器的廠家大多為化工單位，許多容器處在易燃易爆場所，對動火要求相當嚴格，長周期運行也是這些企業的生產特點，容器檢驗時只能局部置換導空需要檢驗的設備，往往不能把整個區域內的設備都停產，所以即使能進到搪玻璃設備內部，有時依然無法使用電火花檢測儀。這樣必然會造成搪玻璃層檢驗漏項。企業也表示，對于搪玻璃層的檢驗，自身有日常的檢查，隨壞隨修。至于其他原因造成的容器失效少之又少。

3.3.3 一些推薦性的建議

鑒于搪玻璃層的完整是決定大多數搪玻璃壓力容器正常使用的關鍵，多腔容器的內筒是否承壓，對搪玻璃層的影響并不是太大。筆者認為：實際檢驗時，搪玻璃的完整性受偶然性因素的影響較大，統計情況顯示，90%以上的搪玻璃壓力容器是在檢驗有效期內因為搪玻璃層的失效進行了設備的更換或者修復[5]，而且檢驗時鑒于現場的條件限制，高壓電火花檢測在多數易燃易爆的生產車間現場是沒有辦法進行的，這是現實存在的矛盾，雖然規程、檢驗工藝都有規定要做，至于如何做到滿足規范要求以及實際中如何保證檢驗正常開展在此不過多討論。總之筆者建議：企業自主加強日常的巡視檢查，主要是對搪玻璃層的宏觀的目視檢查，有條件的可以采用內窺鏡檢查，或者高壓電火花檢查；檢驗機構在報告中須強調說明，檢驗周期單對搪玻璃層來說為推薦性的，企業可以提前申請檢驗，同時在檢驗報告中對企業提出對上述的搪玻璃層定期的自主檢查的說明，若發現搪玻璃層的損壞失效應同時通知檢驗和監察管理機構，以便檢驗和管理作出相應的應對調整，并提醒企業避免私自超允許范圍的修復行為，或者私自更換卻隱瞞不報，而仍采用原先的注冊登記資料等系列不符合法規、規范的行為。

4 結論

搪玻璃壓力容器是在役壓力容器中數量較多的一個門類，因為搪玻璃層的檢驗有其特殊性，準確掌握好其內在的規律有助于做好相關的檢驗和監督管理工作，也有助于企業理解相應的檢驗和監管行為。日常對于搪玻璃壓力容器的檢驗既需要對相關的法律法規有透徹的理解，同時也要關注企業的現場實際情況，在相關工作中注意方法和側重，針對報告有效期內存在大量因搪玻璃層失效導致的設備整體失效情況，可以在檢驗報告中增加說明，使檢驗報告更具有現實有效性。這樣也能更好地服務企業，促進壓力容器的檢驗和監管穩步健康發展。