液化石油氣罐車氣密性試驗(yàn)常見(jiàn)問(wèn)題分析

薛偉亮，夏新華

（浙江省特種設(shè)備科學(xué)研究院，浙江 杭州 310000）

液化石油氣是無(wú)色氣體或黃棕色液體，具有特殊臭味，極具凍傷性，有麻醉作用。空氣中濃度1%時(shí)使人嘔吐頭痛，10%時(shí)2min使人麻醉，時(shí)間稍長(zhǎng)即可死亡。液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)時(shí)體積迅速擴(kuò)散250倍，在地面上擴(kuò)散形成高濃度區(qū)，遇火源可引起強(qiáng)烈爆炸，而且爆炸極限很低，為2%～10%。綜合這些物理化學(xué)特性，罐體不允許有泄漏情況發(fā)生，尤其是在密閉或半開(kāi)放空間，一旦發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間的泄漏介質(zhì)濃度升高，很容易達(dá)到爆炸極限，如果遇到明火，極可能造成危險(xiǎn)事故發(fā)生，因此對(duì)該類罐車進(jìn)行泄漏檢測(cè)至關(guān)重要。

1 氣密性試驗(yàn)

氣密性試驗(yàn)屬于泄漏試驗(yàn)方法之一，主要是檢驗(yàn)壓力容器的致密性，包括對(duì)焊縫的檢查（對(duì)接焊縫的針孔缺陷、角焊縫的焊接質(zhì)量等），對(duì)設(shè)備法蘭密封性能的檢查，對(duì)接管法蘭密封性能的檢查（與管道、安全附件的連接法蘭等）。氣密性試驗(yàn)屬于檢測(cè)靈敏度要求不高的粗檢漏方法，一般只確定被檢件是否泄漏而并不定量，但是由于其簡(jiǎn)便易操作，在檢測(cè)靈敏度要求不高的場(chǎng)合經(jīng)常使用。

試驗(yàn)要求：氣密性試驗(yàn)壓力為罐體設(shè)計(jì)壓力或者檢驗(yàn)確定的允許（監(jiān)控）使用壓力，試驗(yàn)介質(zhì)應(yīng)當(dāng)為干燥、潔凈的氮?dú)饣蚩諝?。?duì)盛裝易燃、易爆介質(zhì)的罐車進(jìn)行氣密性試驗(yàn)前，必須經(jīng)罐內(nèi)氣體成分測(cè)試合格，否則，嚴(yán)禁用空氣作為試驗(yàn)介質(zhì)。對(duì)于碳鋼和低合金鋼制罐體，氣體溫度不得低于5℃，金屬溫度高于轉(zhuǎn)塑性溫度30℃，并且保壓足夠的時(shí)間進(jìn)行檢驗(yàn)。氣密試驗(yàn)時(shí)做好外圍防護(hù)措施，要保證試驗(yàn)場(chǎng)所安靜，避免泄漏較大時(shí)因?yàn)榭床坏綒馀莺吐?tīng)不到泄漏的聲音導(dǎo)致遺漏。

常見(jiàn)泄漏點(diǎn)：氣密性試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)了液化石油氣罐車不同程度上的泄漏，通過(guò)圖1可看出，液化石油氣罐車泄漏點(diǎn)主要集中在安全附件（緊急切斷閥、液位計(jì)、壓力表）和裝卸閥門(mén)（球閥、手柄）及人孔部位。這些附件閥門(mén)多通過(guò)墊片與罐體相連接，泄漏很大原因與墊片的選用不當(dāng)和損壞有關(guān)，因此，墊片的使用應(yīng)嚴(yán)格按照法規(guī)要求選用。墊片應(yīng)滿足法蘭接頭在工作條件下的密封性能，在螺栓預(yù)緊載荷作用下，保證預(yù)緊和工作條件

圖1 液化石油氣罐車泄漏分布圖

下要求的墊片應(yīng)力，不應(yīng)產(chǎn)生有害變形、壓碎等損傷。管法蘭應(yīng)當(dāng)按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG/T 20592至HG/T 20635系列標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，密封墊片應(yīng)當(dāng)采用帶加強(qiáng)環(huán)的金屬纏繞墊片和專用級(jí)高強(qiáng)度螺栓組合；無(wú)法采用以上管法蘭密封組合的，應(yīng)當(dāng)由設(shè)計(jì)人員根據(jù)介質(zhì)、壓力與溫度特性確定法蘭連接結(jié)構(gòu)。

（1）緊急切斷閥。圖2為緊急切斷閥示意圖，標(biāo)明三處泄漏點(diǎn)。因墊片或者密封鋼圈有缺陷或者損壞，導(dǎo)致閥桿密封面不能閉合，則需要更換墊片修復(fù)鋼圈，也可能是密封面存在污垢。判斷緊急切斷閥泄漏原因步驟：先關(guān)閉緊急切斷閥，打開(kāi)球閥手柄開(kāi)關(guān)，放掉管道余氣，待排盡后，再關(guān)閉球閥開(kāi)關(guān)，10s后在打開(kāi)球閥，如果能聽(tīng)到“噗”的一聲，則說(shuō)明緊急切斷閥內(nèi)漏，此時(shí)可打開(kāi)緊急切斷閥，隨之打開(kāi)球閥開(kāi)關(guān)，用氣壓沖掉密封面污垢，重復(fù)操作，如果還有“噗”聲，則需重新對(duì)該閥修復(fù)，再進(jìn)行耐壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)；此外泄漏點(diǎn)還包括軸套螺密封處和堵蓋密封處，可更換密封圈和擰緊螺母。

圖2 緊急切斷閥三處泄漏點(diǎn)

（2）球閥。球閥泄漏通常是四氟墊片與鋼球貼合力不夠，或者四氟墊片與鋼球表面有磨損，導(dǎo)致密封性差，這種情況下，需要將球閥拆卸維修；如果是因?yàn)槊芊饷嬗须s質(zhì)污垢，可用肥皂水噴洗，下一步通過(guò)管內(nèi)氣壓將污垢排掉，關(guān)閉球閥開(kāi)關(guān)，打開(kāi)緊急切斷閥，噴灑肥皂水，待1min后，觀察是否還有氣泡持續(xù)冒出，如果沒(méi)有，說(shuō)明密封性良好，反之，需拆卸維修。

（3）管道法蘭密封面。管法蘭密封面泄漏一般情況下是因?yàn)閿Q緊力不均勻且力度不夠，只需將泄漏點(diǎn)兩側(cè)螺母再度擰緊即可，如果泄漏較大而且再次緊固沒(méi)有效果，很可能是裝配時(shí)金屬墊片錯(cuò)位，密封面不能密閉，這種情況下墊片已損毀，可清晰地看到壓痕，必須更換，此外還有墊片選型錯(cuò)誤和制造缺陷的情況。對(duì)于裝卸接頭法蘭密封面泄漏檢測(cè)，可在接頭處套上盲蓋，打開(kāi)球閥開(kāi)關(guān)，可以提高觀測(cè)效果，同時(shí)可以轉(zhuǎn)動(dòng)球閥手柄，提高手柄處泄漏點(diǎn)的檢測(cè)效果。

（4）液位計(jì)。液化石油氣罐車主要是用浮球液位計(jì)和旋轉(zhuǎn)式液位計(jì)。旋轉(zhuǎn)式液位計(jì)泄漏情況較多，以旋轉(zhuǎn)式液位計(jì)為例說(shuō)明，如圖3所示。其與罐體后封頭通過(guò)法蘭連接，泄漏部位表現(xiàn)通常是小孔泄漏、壓蓋和法蘭貼合面泄漏、壓蓋和把手卡套內(nèi)側(cè)泄漏，法蘭密封面泄漏情況較少。

①小孔泄漏：首先松動(dòng)鎖緊螺母，擰緊放氣閥，如果還漏說(shuō)明，密封橡膠快損壞，更換密封橡膠塊即可。

②把手卡套內(nèi)側(cè)泄漏：旋轉(zhuǎn)套管上的密封圈（圖3襯套）損壞老化，需更換新的橡膠密封圈。

圖3 旋轉(zhuǎn)管式液位計(jì)三處泄漏

③壓蓋和法蘭貼合面泄漏。壓蓋和法蘭面貼合不緊或者密封圈損壞老化，需拆卸壓蓋，更換密封圈即可。目前，液化石油氣汽車罐車大多采用的是旋轉(zhuǎn)管式液位計(jì)，該種液位計(jì)精度相對(duì)較高，但缺點(diǎn)是，必須排放一定量的介質(zhì)。液化石油氣屬于低毒類，存在一定安全隱患。通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，充裝過(guò)程以流量計(jì)為準(zhǔn)，充裝結(jié)束后再以地磅秤重核準(zhǔn)，罐車自帶液位計(jì)僅供參考，對(duì)液位計(jì)的精度要求并不高。因此，建議液位計(jì)均采用浮球式，無(wú)介質(zhì)排放，不易泄漏安全環(huán)保。

（5）此外，泄漏點(diǎn)還包括人孔密封面泄漏，安全閥起跳等情況，前者如果使用表面帶四氟薄膜的金屬纏繞墊片，密封效果很好，很少泄漏，如果發(fā)生泄漏緊固就可以，如果純金屬纏繞墊片，對(duì)密封表面光潔度要求較高，易發(fā)生泄漏，而且緊固時(shí)由于擰緊力過(guò)大造成墊片散架損壞，造成更大的泄漏。安全閥起跳則需要重新校核。根據(jù)移動(dòng)容規(guī)移動(dòng)壓力容器內(nèi)部有壓力時(shí)（出現(xiàn)緊急泄漏需要進(jìn)行帶壓密封除外），不得進(jìn)行任何維修；維修及緊固螺栓應(yīng)當(dāng)在卸壓后進(jìn)行，必要時(shí)，還應(yīng)當(dāng)更換密封件。因此，為了提高檢測(cè)時(shí)效性，建議統(tǒng)一采用表面帶四氟薄膜的金屬纏繞墊片，尤其設(shè)計(jì)壓力較大的罐車。

（6）除了上面幾種泄漏情況外，還出現(xiàn)過(guò)充裝站裝卸軟管破裂導(dǎo)致嚴(yán)重泄漏事故，因此，應(yīng)該將危險(xiǎn)化學(xué)品裝卸軟管納入特種設(shè)備制造許可證監(jiān)管范圍，并對(duì)產(chǎn)品制造實(shí)行監(jiān)督檢驗(yàn)，安監(jiān)部門(mén)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)充裝單位充裝平臺(tái)監(jiān)督檢查，易燃易爆、有毒有害液化氣體的充裝嚴(yán)禁采用金屬軟管充裝單位或者使用單位應(yīng)當(dāng)對(duì)裝卸用管必須每年進(jìn)行1次耐壓試驗(yàn)，使用時(shí)輕拿輕放，充裝時(shí)要保證聯(lián)鎖裝置正常連接，如有泄漏要及時(shí)更換。此外，還可以通過(guò)對(duì)安全附件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和改進(jìn)，比如，借鑒國(guó)外同類產(chǎn)品成熟經(jīng)驗(yàn)，將內(nèi)置式安全閥法蘭連接方式改為采用直螺紋結(jié)構(gòu)的新型安全閥來(lái)實(shí)現(xiàn)完全下沉式安裝，提高抗震和防撞功能，將緊急切斷閥在閥體與罐口連接處都設(shè)計(jì)成剪式結(jié)構(gòu)，以確保當(dāng)閥體受到外力沖擊時(shí)，閥體在剪式結(jié)構(gòu)處最先斷裂，大大增加了緊急切斷閥的安全性，防止介質(zhì)大量泄漏。

2 結(jié)語(yǔ)

本文歸納了液化石油氣罐車氣密性試驗(yàn)要點(diǎn)以及罐車容易泄漏的關(guān)鍵部位，檢驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)該把握檢測(cè)重點(diǎn)、發(fā)現(xiàn)安全隱患及時(shí)正確處理，此外，用戶要加強(qiáng)對(duì)罐車的日常維保和管理，才能切實(shí)保障液化石油氣罐車的安全運(yùn)營(yíng)。