固定式壓力容器安全附件的監(jiān)督與管理

涂九華 張光耀

重慶市特種設(shè)備檢測研究院

壓力容器是涉及生命安全，具有爆炸危險性的特種設(shè)備，按其安裝和使用的地點位置分為固定式壓力容器和移動式壓力容器。固定式壓力容器安全附件主要有安全閥、爆破片裝置、壓力表、液位計、測溫儀表、緊急切斷裝置、安全聯(lián)鎖裝置等。安全附件齊全、正常、靈敏、可靠使用，才能確保壓力容器的安全運行。使用單位應(yīng)按照安全技術(shù)規(guī)范的要求，結(jié)合壓力容器的結(jié)構(gòu)、運行參數(shù)、介質(zhì)特性、工作環(huán)境等特點，從安全附件的選型配置、裝設(shè)考核、日常檢查維護、定期校驗等環(huán)節(jié)嚴格控制管理，跟蹤掌握安全附件的安全狀況，控制壓力容器的運行參數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)存在的問題，消除缺陷至關(guān)重要。

1 安全閥、爆破片裝置

1.1 安全閥、爆破片裝置都屬于超壓泄放裝置，應(yīng)根據(jù)具體情況配置。⑴ 壓力容器安裝泄放裝置，無特殊要求時，應(yīng)優(yōu)先選用安全閥。安全閥按其整體結(jié)構(gòu)及加載機構(gòu)的型式分為有彈簧式、杠桿式兩種，通常采用彈簧直接載荷式安全閥。安全閥按閥型有全啟式和微啟式，全啟式安全閥適用于泄放氣體、蒸汽及液化氣介質(zhì)，微啟式安全閥一般適用于泄放液體介質(zhì)。應(yīng)根據(jù)壓力容器的壓力、溫度參數(shù)、介質(zhì)特性以及工作環(huán)境選取。⑵ 爆破片裝置用在容器壓力快速增長、對密封有較高要求、容器介質(zhì)會導(dǎo)致安全閥失效和安全閥不能適用的情況。爆破片型式有普通正拱型、開縫正拱型、正拱型、反拱型。根據(jù)載荷性質(zhì)、容器的工作參數(shù)選取。⑶ 當(dāng)壓力源來自容器外部，并且得到可靠控制時，超壓泄放裝置可以不直接裝在壓力容器上。⑷ 壓力容器的工作壓力低于壓力源時，在通向壓力容器進口的管道上應(yīng)當(dāng)裝設(shè)減壓閥或調(diào)節(jié)閥，在減壓閥或調(diào)節(jié)閥的低壓側(cè)，應(yīng)當(dāng)裝設(shè)安全閥和壓力表。⑸爆破片裝置和安全閥可以采用串聯(lián)或并聯(lián)組合結(jié)構(gòu)，應(yīng)符合GB150-2011的規(guī)定，但對串聯(lián)組合結(jié)構(gòu)中裝在安全閥入口側(cè)的爆破片材料有規(guī)定，在動作時不允許產(chǎn)生碎片，以免影響安全閥的正常工作。

1.2 審查安全閥、爆破片裝置的技術(shù)資料，檢查實物的符合性。⑴ 安全閥、爆破片裝置必須由取得特種設(shè)備制造許可證的單位生產(chǎn)，符合相關(guān)安全技術(shù)規(guī)范的規(guī)定，并提供產(chǎn)品質(zhì)量證明，在產(chǎn)品上裝設(shè)牢固的金屬銘牌。安全閥銘牌上載有安全閥的型號、公稱壓力、公稱通經(jīng)、排放量、制造單位、制造編號、制造許可證號等內(nèi)容。⑵ 安全閥、爆破片裝置的排放能力應(yīng)當(dāng)大于或等于壓力容器的安全泄放量，排放能力和安全泄放量按照GB150-2011的有關(guān)規(guī)定進行計算。

1.3 監(jiān)督檢查安全閥、爆破片裝置的安裝合理性。⑴ 安全閥、爆破片裝置的安裝應(yīng)當(dāng)隨同壓力容器，由取得相應(yīng)壓力容器安裝資格的單位進行。⑵ 泄放裝置應(yīng)設(shè)置在容器本體或其連接管線上，位置要便于安裝、檢查和維護。⑶ 泄放裝置應(yīng)靠近容器的壓力源，鉛直安裝在容器液面以上的氣相空間部分，或裝在與氣相空間相連接的管道上。⑷ 連接容器和泄放裝置的管道和管件的截面積應(yīng)大于等于泄放裝置的泄放面積，為防止產(chǎn)生過大的壓力損失，接管應(yīng)盡量短而直。⑸ 若在一個連接口上裝設(shè)兩個或兩個以上的泄放裝置，連接口入口的截面積，應(yīng)至少等于這些泄放裝置進口截面積的總和。⑹ 對于連續(xù)操作的壓力容器，盛裝毒性程度為極度、高度、中度危害介質(zhì)，易爆、腐蝕、黏性或貴重介質(zhì)的壓力容器，為便于檢修、清洗和更換泄放裝置，經(jīng)使用單位主管壓力容器的安全技術(shù)負責(zé)人批準(zhǔn)，且制定可靠的防范措施后，可以在泄放裝置和容器之間裝設(shè)截止閥門，截止閥門的結(jié)構(gòu)和通徑不得妨礙泄放裝置的安全泄放。壓力容器正常運行期間，截止閥門必須處于全開位置，采取加鉛封或鎖定措施。⑺ 對易爆介質(zhì)或毒性程度為極度、高度、中度危害介質(zhì)的壓力容器，應(yīng)在泄放裝置的排出口裝設(shè)導(dǎo)管，將排放介質(zhì)引至安全地點，進行妥善處理。⑻ 泄放裝置的支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的強度或剛度，以保證能承受泄放裝置泄放時所產(chǎn)生的反力。

1.4 核查安全閥的整定壓力、爆破片裝置的爆破壓力。⑴ 安全閥的整定壓力、爆破片裝置的設(shè)計爆破壓力一般小于等于壓力容器的設(shè)計壓力，大于容器的工作壓力。設(shè)計圖樣或銘牌上標(biāo)注有最高允許工作壓力時，也可以采用最高允許工作壓力確定。⑵安全閥的整定壓力一般取壓力容器工作壓力的1.05～1.1倍，整定壓力偏差不應(yīng)超過整定壓力的±3%或±0.015Mpa的較大值。對于因生產(chǎn)工藝降低使用參數(shù)的壓力容器，安全閥的整定壓力以實際操作的最高壓力作為基準(zhǔn)較好，不按設(shè)計圖樣或銘牌標(biāo)注的允許工作壓力調(diào)整，保證安全閥的經(jīng)常開啟。⑶爆破片的最低標(biāo)定爆破壓力應(yīng)符合GB150-2011的規(guī)定。

1.5 加強安全閥、爆破片裝置使用過程中的檢查，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)暫停壓力容器的使用進行處理。⑴ 檢查安全閥的選型是否合理、是否在校驗有效期內(nèi)使用；杠桿式安全閥防止重錘自由移動和杠桿越出的裝置完好情況，彈簧式安全閥調(diào)整螺釘?shù)你U封完好情況，靜重式安全閥防止重片飛脫的裝置完好情況；安全閥和排放口之間按規(guī)定裝有截止閥的，檢查截止閥是否在全開位置，鉛封或鎖定的完好情況。安全閥閥體的腐蝕、損傷情況，安全閥是否存在泄漏等。⑵ 檢查爆破片裝置選型、標(biāo)定的爆破壓力、溫度和運行要求的符合性；是否超過規(guī)定使用期限；爆破片安裝方向是否正確；是否存在超過標(biāo)定爆破壓力未爆破；爆破片和容器之間按規(guī)定裝有截止閥的，檢查截止閥是否在全開位置，鉛封是否完好等。⑶ 安全閥和爆破片裝置組合使用時，若爆破片和安全閥串聯(lián)，不論爆破片裝在安全閥的進口側(cè)還是出口側(cè)，均應(yīng)檢查爆破片和安全閥之間裝設(shè)的壓力表有無壓力顯示；爆破片和安全閥并聯(lián)使用，檢查爆破片和容器之間的截止閥是否在全開位置，鉛封是否完好等。

2 壓力表

2.1 檢查壓力表的選用和安裝的合理性。①壓力表選用要與壓力容器的介質(zhì)相適應(yīng)。壓力容器的精度是反映壓力表的誤差占表盤刻度極限值的百分比，對壓力容器設(shè)計壓力低于1.6Mpa的要求壓力表的精度不得低于2.5級，設(shè)計壓力大于等于1.6Mpa的其精度不得低于1.6級。壓力表的量程應(yīng)為工作壓力的1.5倍～3.0倍，量程過大或過小都會導(dǎo)致壓力表的誤差增大。為清楚準(zhǔn)確地觀察和讀數(shù)，壓力表表盤直徑不能太小，一般不小于100mm，觀察地點與壓力表的距離較遠的，還應(yīng)增大。②壓力表不應(yīng)裝設(shè)在易受到輻射熱、凍結(jié)或震動等不利影響的位置，配備照明裝置，便于操作人員觀察和清洗。壓力表與壓力容器之間，應(yīng)裝設(shè)有開啟標(biāo)記和鎖緊裝置的三通旋塞或針形閥，且不得連接任何配件或接管，做其它用途。壓力表用于水蒸氣介質(zhì)時，與容器之間應(yīng)裝存水彎管，寒冷地區(qū)的壓力容器，還應(yīng)在存水彎管上裝放水閥門，以免容器停用期間凍壞存水彎管。對于有腐蝕性或高黏度介質(zhì)的容器，壓力表和容器之間應(yīng)裝充填有液體能隔離介質(zhì)的緩沖裝置，充填液不應(yīng)與工作介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或生成物理混合物。

2.2 加強壓力表使用中的檢查，發(fā)現(xiàn)問題要暫停壓力容器使用進行處理。檢查壓力表的選型、表盤直徑、量程、精度等級是否符合要求。壓力表是否在校驗有效期內(nèi)使用，檢定封印是否完好；檢查壓力表外殼的腐蝕情況、表盤玻璃的完好情況、表盤刻度是否模糊；壓力表彈簧管是否出現(xiàn)泄漏；壓力表指針是否松動、扭曲斷裂、指針是否超過刻度極限值、越過限制釘位置、無壓力時是否回到零位等。對同一系統(tǒng)上壓力表讀數(shù)的一致性，偏差進行比較。檢查發(fā)現(xiàn)的問題及處理情況，日常維護均應(yīng)作好記錄。

3 液位計

3.1 檢查液位計的選用和安裝的合理性。①液位計是完成測量液化氣體或物料的液位、流量、裝量、投料量等功能的計量儀表。常見的結(jié)構(gòu)型式有玻管式、玻璃板式、浮球式、旋轉(zhuǎn)管式、浮管式等，根據(jù)壓力容器的設(shè)計壓力、設(shè)計溫度、介質(zhì)特性、工作環(huán)境等綜合選擇種類。儲存0℃以下介質(zhì)的容器，應(yīng)選用防霜液位計；要求液面指示平穩(wěn)的，不允許采用浮子（標(biāo)）式液位計；寒冷地區(qū)室外使用的液位計，采用夾套型或保溫型結(jié)構(gòu)；用于易爆、毒性程度為極度或高度危害介質(zhì)、液化氣體壓力容器上的液位計，有防止泄漏的保護裝置。②液位計要安裝在易于觀察、操作維修方便的位置，應(yīng)有照明裝置。大型壓力容器和介質(zhì)毒性程度為極度、高度的還應(yīng)有集中控制的設(shè)施和警報裝置；大型容器采用多段連接的板式液位計或液位計的液位距離操作地面較高時應(yīng)安裝操作平臺或工作梯。液位計上應(yīng)作出最高、最低安全液位的明顯標(biāo)志。

3.2 加強液位計使用過程中的檢查，發(fā)現(xiàn)問題要暫停壓力容器使用進行處理。檢查液位計選型是否合理；是否按規(guī)定進行定期檢修；組成件的完好及腐蝕情況；玻璃管（板）有無裂紋、破碎；是否指示模糊不清或出現(xiàn)假液位；閥件是否固死；防止泄漏的保護裝置是否完好等。

4 測溫儀表

4.1 檢查測溫儀表的選型和安裝的合理性。①測溫儀表有多種類型，為滿足壓力容器從零下一百多度到零上近千度較大的測量范圍，根據(jù)被測對象的技術(shù)參數(shù)、測量工作環(huán)境和經(jīng)濟性選取。常見的有：a、膨脹式溫度計，其結(jié)構(gòu)簡單、測量準(zhǔn)確、維護方便，其感溫液體有水銀、酒精和甲苯等,一般用在溫度不太高的場合。b、壓力式溫度計，分為指示式與記錄式兩種，使用于非腐蝕性氣體、液體或蒸汽的遠距離測量。使用方便，能將多處測溫點集中指示，一般用于被測介質(zhì)壓力不超過6Mpa、溫度不超過400℃的情況。c、熱電偶溫度計靈敏度高，測量范圍大，便于遠距離測量和自動記錄。d、熱電阻溫度計精度較高，測溫范圍大，便于遠距離測量和自動記錄，但振動場合易損壞，維護費用較高。②測溫儀表的測溫點應(yīng)具有代表性，盡可能安裝在不受輻射熱、碰撞、振動等影響且有照明裝置便于觀察維護的位置；溫度計的溫包應(yīng)盡量伸入壓力容器或緊貼容器器壁上，露出容器的部分要盡可能短，以確保測量的準(zhǔn)確性；對于介質(zhì)溫度急劇變化的壓力容器，溫度計保護套管采用導(dǎo)熱性強的材料，水銀溫度計套管中注油，電阻式溫度計套管中充填金屬屑來減小傳熱阻力。

4.2 加強使用過程中的檢查，發(fā)現(xiàn)問題要暫停壓力容器使用進行處理。檢查測溫儀表選型的合理性，量程與檢測的溫度范圍的匹配情況、組成件的完好情況、測溫儀表及二次儀表外觀有無腐蝕；測溫儀表是否在校驗有效期內(nèi)使用等。

5 緊急切斷裝置

5.1 緊急切斷裝置的配置和安裝要求。通常裝設(shè)在液化石油氣儲罐或液化氣體汽車罐車、鐵路罐車的氣、液相出口管道上，當(dāng)管道或附件破裂、誤操作或容器附近發(fā)生火災(zāi)，為防止事故蔓延和擴大，緊急關(guān)閉閥門，杜絕事故的繼續(xù)發(fā)生。GB50028-2006《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》規(guī)定液化石油氣儲罐容積大于或等于50m3時，其液相出口管和氣相管必須設(shè)置緊急切斷閥；容積大于20m3，但小于50m3時，宜設(shè)置緊急切斷閥。緊急切斷閥按切斷方式分為油壓式、氣動式、電動式和手動式四種，根據(jù)壓力容器的參數(shù)和現(xiàn)場條件合理選用；按安裝方式分為內(nèi)裝式和外裝式兩種。內(nèi)裝式緊急切斷閥通常裝在儲罐的凸緣上，外裝式緊急切斷閥安裝在儲罐的接管上。液化氣體罐車上專用的緊急切斷閥，安裝時采用135°角接式，并有過流關(guān)閉裝置。

5.2 加強使用過程中的檢查、維護和管理，及時處理發(fā)現(xiàn)的問題。①檢查緊急切斷閥的型式、型號規(guī)格、公稱壓力、操作方式等的合理性，核查制造單位的制造許可證、合格證，檢查實物的外觀質(zhì)量，無產(chǎn)品制造許可證或合格證的緊急切斷閥不得使用。②清洗解體檢查閥體、先導(dǎo)桿、彈簧、密封面、凸輪等是否存在損傷變形、腐蝕生銹、裂紋等情況。③檢查緊急切斷閥裝置控制系統(tǒng)的手搖泵、管路、易熔塞的完好性，是否存在損傷、松脫、泄漏等。④檢查緊急切斷閥始閉至閉止的時間是否符合要求。⑤檢查油壓式或氣壓式緊急切斷閥是否在工作壓力下全開，持續(xù)放置不會自然閉合，動作是否靈敏可靠。⑥罐體氣密性試驗合格后，檢查緊急切斷遠控系統(tǒng)動作是否靈敏可靠。⑦緊急切斷閥裝置的耐壓試驗、密閉試驗、切斷時間等試驗參數(shù)以及維護檢修情況均應(yīng)作好記錄，載入壓力容器的安全技術(shù)檔案。

6 安全聯(lián)鎖裝置

6.1 安全聯(lián)鎖裝置的適用范圍和配置要求。①安全聯(lián)鎖裝置用于快開門式壓力容器?？扉_門式壓力容器是指進出容器通道的端蓋或者封頭和主體間帶有相互嵌套的快速密封鎖緊裝置的容器，應(yīng)用范圍較廣，如建材行業(yè)的蒸壓釜、食品企業(yè)的殺菌鍋、醫(yī)療衛(wèi)生單位的滅菌器、石油化工等領(lǐng)域的一些壓力容器?？扉_門結(jié)構(gòu)型式多樣，有嚙齒式、撐桿式、平移式、抱箍式等，其共同點是容器的端蓋或封頭及鎖緊裝置通過簡單的轉(zhuǎn)動或平移機構(gòu)以有限的一、兩次連續(xù)動作便能夠快速實現(xiàn)門蓋的開啟或閉合。②快開門式壓力容器能夠達到快速密封鎖緊，故在操作使用中具有很大的危險性。按TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的要求設(shè)置，當(dāng)快開門達到預(yù)定關(guān)閉部位，方能升壓運行；當(dāng)壓力容器的內(nèi)部壓力完全釋放，方能打開快開門?？扉_門必須具備聯(lián)鎖功能，才能保證安全。聯(lián)鎖功能可通過壓力容器結(jié)構(gòu)本身的設(shè)計、機械或電氣聯(lián)鎖裝置來實現(xiàn)。

6.2 加強使用過程中的檢查、維護和管理，發(fā)現(xiàn)問題必須立即整改，整改未達到要求，壓力容器不得繼續(xù)使用。①核查資料，確認安全聯(lián)鎖功能或聯(lián)鎖裝置的合理性和一致性；新開發(fā)設(shè)計的安全聯(lián)鎖裝置必須通過型式試驗，由取得制造許可證的單位制造；設(shè)計圖樣中應(yīng)有安全聯(lián)鎖裝置的部件圖，還應(yīng)注明快開門和鎖緊圈的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)以及制造安裝精度的要求，并有安全聯(lián)鎖裝置的質(zhì)量證明資料，不得使用不符合要求的安全聯(lián)鎖裝置。②檢查確認快開門式壓力容器快開門的安全聯(lián)鎖功能或聯(lián)鎖裝置的完好性。按照TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定，對安全聯(lián)鎖裝置進行動作試驗確認：a、在快開門蓋關(guān)閉到完全嚙合位置，安全裝置投入后，方能升壓，否則無法升壓；b、壓力排泄后，必須先打開安全聯(lián)鎖裝置，待壓力容器內(nèi)壓力降至零后，方能進行門蓋的開啟動作，否則無法開啟門蓋；c、快開門未達到完全嚙合位置時，安全聯(lián)鎖裝置應(yīng)無法投入，安全聯(lián)鎖裝置投入后，快開門蓋應(yīng)不能轉(zhuǎn)動。③建立健全相關(guān)管理制度，明確管理人員和操作人員的職責(zé)，強化考核。④壓力容器作業(yè)人員必須經(jīng)培訓(xùn)合格，持證上崗。⑤并定期組織對相關(guān)人員進行安全教育、技術(shù)培訓(xùn)、意外事件或事故的應(yīng)急救援演習(xí)。⑥將安全聯(lián)鎖裝置的日常檢查、維護檢修、安全管理等情況作好記錄，載入壓力容器的安全技術(shù)檔案。

[1]特種設(shè)備安全監(jiān)察條例

[2]TSG R7001-2004.壓力容器定期檢驗規(guī)則

[3]TSG R0004-2009.固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程

[4]GB150-2011.壓力容器

[5]GB50028-2006.城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范

[6]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局國質(zhì)檢特函(2006)705.關(guān)于進一步加強鍋爐壓力容器安全監(jiān)察工作的通知

[7]HG20660-2000.壓力容器中化學(xué)介質(zhì)毒性危害和爆炸危險程度分類

[8]GB5044-85.職業(yè)性接觸毒物危害程度分級

[9]石智豪，陳顯才.壓力容器安全操作技術(shù).中國鍋爐壓力容器安全雜志社，1989年6月