淺析低溫移動(dòng)式壓力容器的定期檢驗(yàn)

薛紅香，王 雷，李 強(qiáng)

(1.泰安市特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院，山東 泰安 271000； 2.山東建博建筑設(shè)計(jì)有限公司，山東 泰安 271000)

1 概述

工業(yè)氣體是工業(yè)的重要支柱,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有著重要的地位和作用,廣泛應(yīng)用于冶金、石油、石化、化工、機(jī)械、電子、航空航天、食品等諸多領(lǐng)域；在國(guó)防建設(shè)和醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域也發(fā)揮著重要作用。目前我國(guó)工業(yè)氣體需求量以每年12%的速度增長(zhǎng)[1]。面對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求的快速增長(zhǎng),我國(guó)的氣體儲(chǔ)運(yùn)與輸配系統(tǒng)正朝著“專業(yè)化、社會(huì)化、集約化、綜合化、液態(tài)化和管道化”的方向快速發(fā)展。其中“液態(tài)化”[2-3]是氣體工業(yè)發(fā)展的重要方向,這主要是因?yàn)楦鞣N氣如氮?dú)?、氧氣、氬氣、氫氣等具有很高氣液體積比,可以液化后通過低溫容器進(jìn)行高效率的儲(chǔ)存和運(yùn)輸。因此隨著氣體應(yīng)用領(lǐng)域的日趨廣泛,各行各業(yè)對(duì)低溫儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備的需求不斷增大。高真空多層絕熱容器憑借著其卓越的絕熱性能,在低溫儲(chǔ)運(yùn)領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。

低溫絕熱壓力容器是指儲(chǔ)存液氧、液氮、液氬等低溫液體的壓力容器。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和低溫技術(shù)的不斷提高，低溫絕熱壓力容器的制造規(guī)模與使用范圍日益擴(kuò)大，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于航空、航天、石油、化工、電力、能源、農(nóng)業(yè)、機(jī)械、環(huán)保、交通運(yùn)輸、醫(yī)療衛(wèi)生等各個(gè)行業(yè)。而作為最特殊的一種壓力容器是低溫移動(dòng)式壓力容器，其作用是將液化天然氣和液氧等低溫液體從生產(chǎn)地、供應(yīng)站等地運(yùn)到指定的地方，若是壓力容器在運(yùn)輸?shù)倪^程中出現(xiàn)問題，極有可能影響財(cái)產(chǎn)和人身安全。

低溫移動(dòng)式壓力容器的結(jié)構(gòu)不同于普通壓力容器，其結(jié)構(gòu)采用獨(dú)特的真空夾套式結(jié)構(gòu)，即根據(jù)不同設(shè)計(jì)要求在密閉金屬內(nèi)膽與外殼體間采用不同的絕熱方式使夾層達(dá)到一定的真空度。該類容器在結(jié)構(gòu)及用途方面的特殊性決定了該類產(chǎn)品屬技術(shù)密集型產(chǎn)品，其制造及生產(chǎn)過程涉及到低溫材料、低溫焊接、低溫吸附等低溫技術(shù)及壓力容器技術(shù)、真空技術(shù)、檢漏技術(shù)等多方面綜合技術(shù)，因此其相應(yīng)的安全要求及檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)與普通壓力容器相比有一定的特殊性。

2 低溫移動(dòng)式壓力容器定期檢驗(yàn)意義

壓力容器在使用中不僅長(zhǎng)期承受壓力，而且還受到介質(zhì)的腐蝕或高溫流體的沖刷磨損以及操作壓力、溫度波動(dòng)等的影響，致使在使用過程中會(huì)產(chǎn)生缺陷。隨著大量低溫容器的投入使用，對(duì)在用低溫容器的定期檢驗(yàn)日益成為特種設(shè)備安全的重要環(huán)節(jié),低溫絕熱壓力容器的定期檢驗(yàn)是壓力容器定期檢驗(yàn)中比較有特色的一種檢驗(yàn)，主要就體現(xiàn)在它內(nèi)膽的不可見性及真空夾層的絕熱性能的特殊要求方面[4-5]。有些壓力容器在設(shè)計(jì)、制造和安裝過程中存在著一些原有缺陷，這些缺陷將會(huì)在使用中進(jìn)一步擴(kuò)展。無論是原有缺陷，還是在使用過程中產(chǎn)生的缺陷，如果不能及早發(fā)現(xiàn)或消除，任其發(fā)展擴(kuò)大，勢(shì)必在使用過程中導(dǎo)致爆炸事故。

為了讓壓力容器發(fā)揮自身最好的影響力，就要對(duì)壓力容器實(shí)行定期檢驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷，消除隱患，保證壓力容器安全運(yùn)行。

3 低溫移動(dòng)式壓力容器的定期檢驗(yàn)

低溫移動(dòng)式壓力容器的結(jié)構(gòu)不同于普通壓力容器，其結(jié)構(gòu)相對(duì)獨(dú)特。因此，在對(duì)低溫移動(dòng)式壓力容器進(jìn)行定期檢驗(yàn)工作前，檢驗(yàn)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)被檢容器的使用情況、失效模式等方面制定檢驗(yàn)方案。只有制定了合理詳細(xì)的檢驗(yàn)方案，才能安全、高質(zhì)量和高效地完成檢驗(yàn)任務(wù)。

3.1 資料審查

首次檢驗(yàn)時(shí)對(duì)移動(dòng)式壓力容器的資料進(jìn)行全面審查；以后檢驗(yàn)時(shí)，重點(diǎn)查閱上次檢驗(yàn)報(bào)告中提出的問題是否已解決或者有無防范措施以及審查新增加和有變更的內(nèi)容。

在資料審查工作中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)存在以下幾個(gè)問題：一是檔案資料中特種設(shè)備使用登記表丟失，設(shè)備使用單位檔案管理人員認(rèn)為只要有特種設(shè)備使用登記證就可以了，往往忽略了特種設(shè)備登記表的重要性，登記表中的信息要比使用登記證中的內(nèi)容更全面，兩者缺一不可；二是移動(dòng)式壓力容器使用單位變更，使用登記表沒有及時(shí)變更；三是歷年的檢驗(yàn)報(bào)告及平時(shí)檢修記錄等存檔不完整；這些問題都應(yīng)引起特種設(shè)備使用單位及檢驗(yàn)人員的高度重視，使用單位對(duì)檔案資料應(yīng)建立健全。

3.2 檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的確認(rèn)

為了檢驗(yàn)工作能夠正常安全的進(jìn)行，檢驗(yàn)前需要進(jìn)行資料記錄、檢驗(yàn)設(shè)備和工作裝備等準(zhǔn)備工作，由檢驗(yàn)負(fù)責(zé)人組織檢驗(yàn)人員和受檢單位實(shí)施。檢查受檢單位在壓力容器檢驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作，對(duì)不能保證檢驗(yàn)質(zhì)量，不具備檢驗(yàn)條件時(shí)有權(quán)拒絕檢驗(yàn)，并要求受檢單位重新做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。

另外，低溫移動(dòng)式壓力容器進(jìn)行全面檢驗(yàn)時(shí)，對(duì)裝運(yùn)易燃、易爆、助燃、毒性或者窒息性介質(zhì)的罐車，還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行殘液(氣)處理、中和消毒、蒸汽吹掃、通風(fēng)置換、清洗等，并且取樣分析，罐內(nèi)氣體分析結(jié)果應(yīng)當(dāng)符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，殘液(氣)排放指標(biāo)應(yīng)符合相應(yīng)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

3.3 檢驗(yàn)中常見問題綜述

3.3.1低溫移動(dòng)式壓力容器表層的缺陷問題

移動(dòng)式壓力容器定期檢驗(yàn)過程中，進(jìn)行壓力容器表面缺陷的檢驗(yàn)是一項(xiàng)重要的檢驗(yàn)工作。由于低溫移動(dòng)式壓力容器盛裝介質(zhì)的特殊性及工作特點(diǎn)，容器表面容易出現(xiàn)銹蝕。壓力容器表面主要嚴(yán)重的缺陷為表層的斷裂、缺少零件等，大部分的缺陷問題基本源于兩個(gè)方面的影響，一方面是壓力容器在生產(chǎn)和安裝過程中就出現(xiàn)了問題；另一方面，主要是該設(shè)備在使用過程中出現(xiàn)了表層斷裂等問題。無論是哪個(gè)方面引起的，壓力容器表層的問題都需要檢驗(yàn)人員認(rèn)真的進(jìn)行定期檢查，及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，從而避免問題的擴(kuò)展，影響整體設(shè)備安全運(yùn)行，以確保低溫移動(dòng)式壓力容器可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)及應(yīng)用。

3.3.2焊縫問題

低溫壓力容器焊接問題常發(fā)生在組成和連接過程中受到外界或是內(nèi)部的壓力影響的部位，這就需要檢驗(yàn)人員檢驗(yàn)中預(yù)測(cè)出相應(yīng)的缺陷問題，確保壓力容器維修人員制定出有效的工作方案，以此對(duì)壓力容器的缺陷進(jìn)行處理。通過進(jìn)行相應(yīng)的缺陷消除、補(bǔ)焊等工作，解決壓力容器的焊縫缺陷問題，通過消除壓力容器的隱藏缺陷，減少設(shè)備的安全事故并延長(zhǎng)低溫移動(dòng)式壓力容器的使用壽命。

3.3.3安全裝置檢驗(yàn)

3.3.3.1安全閥、爆破片、緊急切斷裝置

安全閥是一種安全保護(hù)性的閥門，啟閉件受外力作用下處于常閉狀態(tài)，用于管道和各種承壓設(shè)備上，當(dāng)介質(zhì)工作壓力超過允許壓力數(shù)值時(shí)，安全閥自動(dòng)打開向系統(tǒng)外排放介質(zhì)，隨著介質(zhì)壓力的降低，安全閥將重新關(guān)閉，從而防止管道和設(shè)備的超壓危險(xiǎn)，對(duì)人身安全和設(shè)備運(yùn)行起重要保護(hù)作用。安全閥檢驗(yàn)時(shí)首先查看安全閥是否在校驗(yàn)周期內(nèi)，然后檢驗(yàn)其銘牌和鉛封，并核實(shí)型式、型號(hào)、喉徑、公稱壓力、制造單位等是否符合要求；非內(nèi)置全啟式彈簧安全閥不得使用，無產(chǎn)品制造許可證或者無合格證的安全閥不得使用。

爆破裝置檢驗(yàn)是否按期進(jìn)行更換，型號(hào)規(guī)格要符合相關(guān)要求。經(jīng)常發(fā)現(xiàn)爆破片到期用戶不及時(shí)更換，或是更換了，但是型號(hào)、規(guī)格不符合要求，這就要求檢驗(yàn)人員要仔細(xì)檢驗(yàn)與核實(shí)，并要求用戶按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行按期更換。

緊急切斷裝置檢驗(yàn)時(shí)首先應(yīng)核實(shí)緊急切斷閥型式、型號(hào)、操作方式、公稱壓力、制造單位等信息，外觀質(zhì)量要良好；不得使用無產(chǎn)品制造許可證或合格證的緊急切斷閥。然后進(jìn)行性能試驗(yàn)和遠(yuǎn)控系統(tǒng)試驗(yàn)：檢驗(yàn)緊急切斷閥裝置控制手搖泵、管路、易熔塞要完好，無損傷、松脫、泄漏等現(xiàn)象，鋼索控制系統(tǒng)操作靈活可靠、到位。油壓式或者氣壓式緊急切斷閥在工作壓力下應(yīng)全開，并且持續(xù)放置不致引起自然閉合，動(dòng)作靈敏可靠；緊急切斷閥在5s 內(nèi)閉止；設(shè)有過流保護(hù)裝置的，超過額定流量時(shí)過流保護(hù)裝置能自動(dòng)關(guān)閉。緊急切斷遠(yuǎn)控系統(tǒng)在罐體氣密性試驗(yàn)合格后進(jìn)行控制試驗(yàn)，其動(dòng)作必須靈敏可靠。

3.3.3.2壓力表、溫度計(jì)

壓力表、溫度計(jì)首先要核實(shí)都必須在校驗(yàn)周期內(nèi)，沒有在校驗(yàn)周期內(nèi)的要及時(shí)校驗(yàn)；然后檢驗(yàn)壓力表與溫度計(jì)的量程、刻度及外觀應(yīng)符合要求，不符合相關(guān)要求要及時(shí)進(jìn)行處理及更換。

3.3.3.3液位計(jì)

液位計(jì)的型式、型號(hào)、公稱壓力、精度等級(jí)及量程符合要求，液位計(jì)操作靈活、指示靈敏。結(jié)構(gòu)牢固可靠，對(duì)于浮球(筒)式液位計(jì)，指示要準(zhǔn)確，否則要進(jìn)行校正。

3.3.4真空度的測(cè)定

低溫移動(dòng)式壓力容器的關(guān)鍵部位是高真空多層絕熱層，真空[6-7]是一個(gè)相對(duì)的概念，并不是絕對(duì)的。絕熱性能是判斷低溫移動(dòng)式壓力容器的安全性與實(shí)用性的核心指標(biāo)之一，高真空多層絕熱容器憑借著其卓越的絕熱性能,在低溫儲(chǔ)運(yùn)領(lǐng)域中正得到越來越廣泛的應(yīng)用。當(dāng)真空度不同時(shí)，導(dǎo)熱性能也會(huì)隨之改變，隨著真空度的下降而上升。因此，低溫移動(dòng)式壓力容器的絕熱性直接取決于夾層絕熱空間的真空度。一旦真空度完全喪失，低溫液體會(huì)迅速氣化，導(dǎo)致嚴(yán)重的泄漏事故，難以保證其安全性。 影響夾層真空度的原因主要有以下兩個(gè)方面：

第一，真空中的吸附材料會(huì)從真空中吸收微量氣體分子，長(zhǎng)時(shí)間使用后會(huì)使吸氣逐漸飽和，解吸作用增強(qiáng)，降低真空度，此時(shí)需要重新抽真空；

第二，容器受壓部件可能出現(xiàn)泄漏情況，導(dǎo)致真空度降低，同時(shí)還會(huì)對(duì)低溫移動(dòng)式壓力容器的正常運(yùn)行造成影響，此時(shí)需要及時(shí)修理，重新抽真空。

在低溫移動(dòng)式壓力容器檢驗(yàn)中，對(duì)于真空絕熱罐體罐車，對(duì)夾層的真空度進(jìn)行檢驗(yàn)或者測(cè)量，按照表1[8]的規(guī)定進(jìn)行處理。

表1 真空度檢測(cè)(常溫下)

3.3.5附屬設(shè)施連接檢驗(yàn)及附件檢驗(yàn)

罐體與底盤、操作臺(tái)等連接是應(yīng)當(dāng)牢固可靠；罐體管路、閥門和車輛底盤之間的導(dǎo)靜電導(dǎo)線連接應(yīng)當(dāng)牢固可靠。罐體管路閥門與導(dǎo)靜電帶接地端的電阻不應(yīng)當(dāng)超過10 Ω；連接罐體與地面設(shè)備的接地導(dǎo)線，截面積應(yīng)當(dāng)不小于5.5 mm2。導(dǎo)靜電帶必須安裝并且接地可靠，不得使用鐵鏈。

3.3.6噴漆、標(biāo)志

罐體的顏色、色帶、字樣、字色和標(biāo)志圖形，若與規(guī)定不符，應(yīng)當(dāng)按規(guī)定要求重新噴涂。 并核實(shí)介質(zhì)名稱與實(shí)際所載介質(zhì)是否一致，在檢驗(yàn)過程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)容器內(nèi)盛裝介質(zhì)與罐車所涂介質(zhì)名稱不同。

4 結(jié)束語

本文從低溫移動(dòng)式壓力容器定期檢驗(yàn)的實(shí)際情況出發(fā)，結(jié)合實(shí)際檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)對(duì)該類容器的定期檢驗(yàn)進(jìn)行了分析，一旦遇到這些情況檢驗(yàn)人員能夠迅速、正確的發(fā)現(xiàn)缺陷并及時(shí)處理，在處理好了缺陷之后，還需要結(jié)合不同的實(shí)際情況，對(duì)其進(jìn)行重新檢驗(yàn)、無損檢測(cè)等處理，確保將事故的隱患消除，對(duì)移動(dòng)式壓力容器的安全運(yùn)行進(jìn)行有效保障?？傊?，移動(dòng)式壓力容器的檢驗(yàn)是一項(xiàng)長(zhǎng)期、持久、細(xì)致的工作，需要檢驗(yàn)人員共同努力，確保其在最佳狀態(tài)下運(yùn)行。

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