移動式壓力容器定期檢驗問題探討

張兆東，李 強

(泰安市質(zhì)量技術(shù)檢驗檢測研究院，山東 泰安 271000)

1 前 言

移動式壓力容器是由罐體或大容積鋼制無縫氣瓶與走行裝置或者框架采用永久性連接組成的運輸裝備，包括鐵路罐車、汽車罐車、長管拖車、罐式集裝箱和管束式集裝箱等。移動式壓力容器主要用于盛裝低溫、有毒、易燃易爆介質(zhì)，近年來發(fā)生多起特大事故，包含運輸、裝卸和檢驗等各個環(huán)節(jié)。其中2017年6月5日，位于山東省臨沂市臨港經(jīng)濟開發(fā)區(qū)團林鎮(zhèn)埃溝一村的臨沂金譽石化有限公司裝卸區(qū)一液化石油氣罐車在裝卸作業(yè)時發(fā)生爆炸，引發(fā)火災(zāi)，造成10人死亡，9人受傷，直接經(jīng)濟損失4468萬元；2020年6月13日16：41許，位于臺州溫嶺市的沈海高速公路溫嶺段溫州方向溫嶺西出口下匝道發(fā)生一起液化石油氣罐車重大爆炸事故，造成20人死亡，175人入院治療，其中24人重傷，直接經(jīng)濟損失9477.815萬元；2021年7月29日，遼寧省撫順市特檢所進行液化石油氣罐車定期檢驗時，發(fā)生爆炸，事故造成1人死亡、1人重傷、3人輕傷。為規(guī)范移動式壓力容器定期檢驗工作，提升使用單位安全管理水平避免類似情況再次發(fā)生，2021年11月3日，國家市場監(jiān)督管理總局辦公廳下發(fā)關(guān)于規(guī)范移動式壓力容器定期檢驗工作的通知(市監(jiān)特設(shè)發(fā)〔2021〕83號)[1]。根據(jù)TSG R0005—2011《移動式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》[2]和TSG R7001—2013《壓力容器定期檢驗規(guī)則》[3](以下簡稱《定檢規(guī)》)附錄A要求，結(jié)合多年檢驗經(jīng)驗，提出了關(guān)于移動式壓力容器定檢、檢驗方面的幾點建議。

2 定期檢驗常見問題

2.1 資料審查

資料審查為檢驗首要項目，檢驗人員只有充分了解設(shè)備的設(shè)計、制造、改造與維修及使用管理狀況才能完成以下要求：

1. 合理制定檢驗方案；

2. 檢查上次定期檢驗提出問題是否整改完成；

3. 查看使用登記證中標(biāo)注的充裝介質(zhì)與罐體標(biāo)志是否一致，如不一致，則使用單位存在混裝可能，介質(zhì)混裝存在很大的安全隱患，不僅對罐體本身造成破壞，而且嚴(yán)重影響事故緊急救援。一經(jīng)查實，應(yīng)報發(fā)證地監(jiān)察機關(guān)。

2.2 清洗置換

《定檢規(guī)》規(guī)定，對于裝運易燃、易爆、助燃、毒性或窒息性介質(zhì)的罐車，還應(yīng)進行殘液處理、中和消毒、蒸汽吹掃、通風(fēng)置換、清洗等，并取樣分析，罐內(nèi)氣體分析結(jié)果應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定[3]。通過查詢資料發(fā)現(xiàn)，在ASTM和歐盟多個標(biāo)準(zhǔn)中對于取樣分析有詳細(xì)規(guī)定，但是國標(biāo)中僅在安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)AQ 3028—2017《化學(xué)品生產(chǎn)單位受限空間作業(yè)安全規(guī)范》[4]中有相關(guān)規(guī)定，其規(guī)定受限空間氧含量一般為18%～21%；有毒氣體濃度應(yīng)符合GBZ 2.1—2019《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值 第1部分：化學(xué)有害因素》[5]；當(dāng)被測可燃?xì)怏w爆炸下限大于等于4%時，其測試安全濃度不大于0.5%(體積百分?jǐn)?shù))，當(dāng)被測可燃?xì)怏w爆炸下限小于4%時，其測試安全濃度不大于0.2%(體積百分?jǐn)?shù))。取樣分析采樣點應(yīng)有代表性，應(yīng)上中下及縱向前后全覆蓋。取樣時間應(yīng)在進入受限空間前30 min內(nèi)進行，并在作業(yè)過程中定時監(jiān)測，至少2 h一次，如分析結(jié)果有明顯變化，應(yīng)加大監(jiān)測頻率，必要時應(yīng)停止作業(yè)查找原因。對于作業(yè)中斷超過30 min時應(yīng)重新進行取樣監(jiān)測。

2.3 安全閥整定壓力

安全閥作為最重要的安全附件之一，要保證罐體介質(zhì)超壓時及時起跳，以保證罐車運行的安全。《定檢規(guī)》中規(guī)定：安全閥整定壓力為罐體設(shè)計壓力的1.05～1.10倍(真空絕熱罐體安全閥整定壓力需符合原設(shè)計要求)。在檢驗過程中發(fā)現(xiàn)，早期低溫罐車設(shè)計要求中，安全閥開啟壓力低于設(shè)計壓力。而《定檢規(guī)》要求罐體氣密性試驗壓力為設(shè)計壓力，因此，在氣密性試驗過程中，壓力超過安全閥整定壓力，使得安全閥起跳泄壓，無法達到氣密性試驗要求的設(shè)計壓力。經(jīng)過查閱對比相關(guān)設(shè)計資料發(fā)現(xiàn)，早期罐車計算壓力由工作壓力加液柱靜壓力算得，而現(xiàn)在罐車計算壓力由設(shè)計壓力加液柱靜壓力算得。經(jīng)過研究并與相關(guān)專家及使用單位討論，從罐車安全方面考慮，降氣密性試驗壓力為工作壓力，且告知使用單位正常工作時壓力不得超過最高工作壓力。

2.4 耐壓試驗

《定檢規(guī)》中規(guī)定，使用單位或者檢驗機構(gòu)對罐車的安全狀況有懷疑時，應(yīng)當(dāng)進行耐壓試驗。耐壓試驗不屬于必檢項目，一方面因為隨著材料性能、制造技術(shù)不斷提升，壓力容器可靠性提高；另一方面，耐壓試驗采用較高壓力會對容器造成損傷，減少其使用壽命。對罐體安全狀況有懷疑可分為以下幾種情況：

1. 罐體可能出現(xiàn)介質(zhì)混裝；

2. 外觀檢驗中發(fā)現(xiàn)可能影響安全運行的裂紋、泄漏、變形等損傷；

3. 壁厚測定中發(fā)現(xiàn)異常減薄且強度校核合格后。

2.5 氣密性試驗

氣密性試驗?zāi)康氖潜ＷC罐體密閉性。《定檢規(guī)》中規(guī)定，試驗介質(zhì)應(yīng)當(dāng)為干燥、潔凈的氮氣或空氣。筆者認(rèn)為，實際檢驗過程中，對于儲運液氮、液氬等液態(tài)惰性物質(zhì)的低溫容器可利用自帶介質(zhì)氣化作為試驗介質(zhì)。其中要注意的是，若使用肥皂類泡沫檢驗，不應(yīng)將水涂于管路、閥門處，且檢驗完成后應(yīng)及時擦拭，避免水滲入后凍結(jié)。

2.6 罐體閥門箱

閥門箱是閥門保護裝置。其內(nèi)部不允許堆積雜物，因為罐車在緊急制動時雜物會在較大慣性下對管路或罐體造成沖擊破壞。在一檢驗過程中發(fā)現(xiàn)，低溫罐車后部管路發(fā)生變形泄漏，經(jīng)與司機溝通確認(rèn)，與閥門箱內(nèi)堆放滅火器、扳手等雜物有關(guān)。

2.7 爆破片更換周期

爆破片作為重要安全附件，一般與安全閥串聯(lián)或并聯(lián)使用。爆破片是在標(biāo)定爆破壓力及溫度下爆破泄壓的元件。《定檢規(guī)》第三十二條規(guī)定：爆破片裝置，檢驗是否按期更換。而GB/T 567.2—2012《爆破片安全裝置 第2部分：應(yīng)用、選擇與安裝》[6]附錄D爆破片的更換周期中規(guī)定：對于一般常規(guī)工作條件下爆破片的更換周期由制造單位確定。而在某些特殊工作條件下，可由使用單位根據(jù)經(jīng)驗自行確定爆破片更換周期。對于工作條件的界定沒有明確規(guī)定，如爆破片制造單位明確其更換周期，則使用單位更換周期不能超過制造單位規(guī)定周期；如果制造單位未明確爆破片更換周期，則由使用單位自行確定更換周期，并向檢驗機構(gòu)提供在檢驗周期內(nèi)爆破片記錄(工作、檢查、檢測和歷史記錄)。

2.8 真空度檢測

真空度是表征低溫罐車真空絕熱性能最重要的指標(biāo)之一，不僅操作方便，而且其數(shù)據(jù)直觀易懂。由于目前所有低溫罐車都裝有真空硅管，因此檢驗時可根據(jù)GB/T 18443.2—2010《真空絕熱深冷設(shè)備性能試驗方法 第2部分：真空度測量》[7]規(guī)定的直接測量法進行。在真空度測量過程中發(fā)現(xiàn)，同一個容器利用同一個真空計配合不同真空硅管所得真空度差別較大，經(jīng)查閱資料發(fā)現(xiàn)，目前低溫罐車所用硅管均為熱偶硅管，其工作原理是熱電偶接在白金或鎢的細(xì)線上，這段細(xì)線通過電流后會發(fā)熱。發(fā)出的熱量通過周圍氣體分子進行熱傳導(dǎo)，氣體分子承擔(dān)的熱傳導(dǎo)量與壓力成正比，熱傳導(dǎo)越低，說明氣體分子越少，真空度越高[8]。但不同真空硅管由于制造差異或使用損耗致使其電阻值有差異，從而發(fā)熱功率不同，最終導(dǎo)致真空檢測結(jié)果出現(xiàn)較大偏差。因此，在真空度測試中，為保證測量結(jié)果準(zhǔn)確性，應(yīng)更換真空計檢定配套用真空硅管。

3 結(jié) 論

1. 對移動式壓力容器定期檢驗中遇到疑難問題進行闡述并給出建議。資料審查對制定檢驗方案、上次檢驗報告提出問題是否整改和介質(zhì)是否混裝有重要作用。

2. 對于裝運易燃、易爆、助燃、毒性或窒息性介質(zhì)的罐車，清洗置換后取樣分析應(yīng)在進入罐體內(nèi)部前30 min內(nèi)進行，分析結(jié)果要達到氧含量一般為18%～21%；有毒氣體濃度應(yīng)符合GBZ 2.1—2019《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值 第1部分：化學(xué)有害因素》要求；當(dāng)被測可燃?xì)怏w爆炸下限大于等于4%時，其測試安全濃度不大于0.5%(體積百分?jǐn)?shù))，當(dāng)被測可燃?xì)怏w爆炸下限小于4%時，其測試安全濃度不大于0.2%(體積百分?jǐn)?shù))。

3. 爆破片制造單位明確其更換周期，則使用單位更換周期不能超過制造單位規(guī)定周期；如果制造單位未明確爆破片更換周期，則由使用單位自行確定更換周期，并向檢驗機構(gòu)提供在檢驗周期內(nèi)爆破片記錄(工作、檢查、檢測和歷史記錄)。

4. 不同真空硅管由于制造差異或使用損耗致使其電阻值有差異，從而發(fā)熱功率不同，最終導(dǎo)致在真空度測試中真空檢測結(jié)果出現(xiàn)較大偏差，為保證測量結(jié)果準(zhǔn)確性，應(yīng)更換真空計檢定配套用真空硅管。