論提高壓力容器使用單位管理能力的重要性

李 翔 黃元科

（攀枝花市特種設備監督檢驗所 四川攀枝花 617000 ）

引 言

壓力容器作為列入特種設備目錄的產品，從建造過程[1]到使用管理有可遵循的法律、規范、標準，也接受嚴格的監管，但是對壓力容器的使用管理環節，即使作業人員是培訓合格的持證上崗人員，在生產中也會出現各種違章作業情況。盡管不少違章作業的初衷是保生產、保效益，但因此造成的后果是難以估量的，輕者設備報廢，重者導致生產安全事故。以下是對檢驗工作中3個檢驗案例的分析，以闡述壓力容器使用單位管理能力持續提高的重要性。

1 違規安裝、修理壓力容器

某企業一臺石墨容器，長度3 270 mm，安裝形式：立式，殼體材質Q235B+16MnⅡ，內置件石墨換熱塊（B級石墨浸漬酚醛），石墨塊上有軸向和徑向孔，軸向介質：2%廢H2SO4，徑向介質：二次飽和水蒸氣。容器結構簡圖見圖1。

該容器投用后3年內的首次定期檢驗過程中，發現以下問題：

圖1 容器結構簡圖

（1）碟形彈簧組以圓柱螺旋彈簧替代（見圖2）

據竣工圖，壓緊彈簧采用A40-1碟形彈簧，碟形彈簧組合方式采用疊合加對合。碟形彈簧有3個特點[2]：剛度大，能以小變形承受大載荷，適合于軸向空間要求小的場合；具有變剛度的性質；碟形彈簧采用不同的組合方式，能使彈簧特性在很大范圍內變化。

替代用的圓柱螺旋彈簧型號不明，其疲勞壽命、工作溫度下承受的載荷大小、變形大小等參數不可查找，使用單位對彈簧的替代是否可行未論證。據竣工圖，容器內石墨塊之間的密封依賴于四氟繩密封圈的塑性變形，彈簧壓緊力不足、不均勻則密封圈塑性變形不均勻可導致軸向介質硫酸泄漏至殼體，殼體腐蝕減薄、穿孔。

（2）容器下部修理 容器下部多處發生泄露，使用單位在無容器維修相應資質的情況下自行修理，靠近下容器法蘭部位割除長度約500 mm的一圈筒體，用不銹鋼卷制焊接替代原Q235B筒體。該修理過程施工前未向使用地特種設備安全監管部門書面告知，施工過程未接受監督檢驗[3]。

（3）檢修過程割除耳式支座（見圖2） 機械設備安裝精度的偏差，宜符合下列要求[4]：能補償受力或溫度變化后所引起的偏差；不增加功率損耗；使轉動平穩。根據容器使用說明書中安裝注意事項要求和容器基礎結構限制，容器安裝應采用從上至下吊裝的方法，使用單位檢修時割除耳式支座，用手動葫蘆吊裝從基礎下部移除設備，安裝時從下至上吊裝就位再焊接支座，影響了機械設備安裝精度，造成偏差。

該檢修過程破壞了耳式支座安裝面與容器筒體垂直度，進而影響安裝鉛垂度。容器使用說明書有如下描述：本設備直立安裝，應調整清理安置表面，確保其表面平整且處于水平位置，設備安放后，設備中心（外母線）處鉛錘狀態與水平面間不垂直度不大于設備總高的0.1%且不大于3 mm。該說明同時符合輸送設備安裝鉛垂度偏差不應大于1/1000[5]的要求。然而，該檢修過程不能保證鉛垂度偏差要求，成為影響石墨塊之間密封而造成軸向介質泄漏的因素之一。

圖2 更換彈簧及割除耳式支座實圖

容器存在較大的安全風險，使用單位決定注銷該容器，并購買同型號新容器替代。該容器定期檢驗工作到此結束，意外的是在一個月后檢驗相鄰的壓力容器時，發現新容器已安裝投用，新容器的安裝方法與檢修時如出一轍，且新容器筒體下部已出現腐蝕穿孔一處。

使用單位在該容器檢修過程中違反安全技術規范的行為本文不作深入探討，其行為反映出對特種設備管理的漠視和隨意性，這在一些企業中普遍存在。

2 干燥筒腐蝕穿孔

某廠空壓站一套微加熱再生空氣干燥裝置，宏觀檢驗筒體外表面防腐層完好，但有8處不均勻分布的黃色水痕，打磨去除水痕起源處防腐層，發現筒體母材上有直徑約3 mm的腐蝕坑，對腐蝕坑噴淋發泡劑液體，有氣泡冒出，說明介質已發生泄露；腐蝕減薄處壁厚測定最大5.6 mm,最小3.0 mm。擴大檢驗范圍，發現干燥筒下連接管也存在腐蝕減薄情況，而且有一處腐蝕穿孔。干燥筒結構簡圖見圖3。

圖3 干燥筒結構簡圖及腐蝕孔截面示意圖

干燥筒內樹脂的作用是吸附壓縮空氣中的水。查干燥筒上次全面檢驗報告無問題記載，操作記錄中工作參數正常，初步分析樹脂和壓縮空氣不會對干燥筒造成嚴重腐蝕。據該容器操作人員反映，容器在上次全面檢驗后更換過一次樹脂，但是使用單位對樹脂管理不善，備用樹脂已受污染。從檢驗現場也可觀察到，相鄰車間的含酸廢水已浸漫至空壓房，剩余的備用樹脂碼放在空壓房地面低洼處，下面的幾袋甚至直接浸泡在廢水里，據此可推斷腐蝕介質來自受污染的樹脂。

該容器檢驗后安全狀況等級評為5級，因無維修價值，使用單位停止使用。整套干燥裝置從投用到報廢遠未達到設計使用壽命，既浪費物力又給生產計劃實施造成壓力。

3 電磁閥損毀

某廠生產線上安裝有一批電磁閥用以控制壓縮空氣通斷，價值數萬元的該批電磁閥因電氣部分短路損毀。

電氣部分短路是因為閥體有水，水來自壓縮空氣。壓縮空氣中水的來源：在溫度從高到低變化時空氣中的水蒸氣會析出液態水。該廠壓縮空氣從壓縮機至儲氣罐直輸用氣點，無干燥凈化裝置，使用中降溫情況有兩種：本地晝夜溫差長期大于15 ℃；環境溫度低于罐內空氣溫度。

儲氣罐工作壓力0.7 MPa，據圖4[6]罐內空氣的壓力露點隨常壓露點增加而增加，當壓力露點溫度高于罐內空氣溫度時析出液態水。根據儲氣罐操作記錄，儲氣罐投用后從未排污導致罐中儲存大量液態水，液位已高于進氣口，如圖5所示。

當液位高于進氣口時，受進氣口壓縮空氣沖擊攪動產生水霧，在相應工作溫度下氣相空間空氣濕度不變，但攜帶大量液態水。隨著生產線的用氣，這些細小的液態水從出氣口經管道進入電磁閥閥體并集聚，最后滲至電氣部位導致短路。

該案例與壓力容器無直接關聯，但充分暴露了使用管理中的短板，因為只要做到加強使用排污，該廠就不會蒙受上述損失，而排污只是該類容器操作的基本要求。

除以上案例外，在檢驗中常見的問題還有閥門及法蘭密封面的“跑冒滴漏”、儀表缺失、安全保護裝置損壞等。對這些“小”問題，使用單位常常不予重視，即使發現了也拖延至停產檢修或下次全面檢驗時處理，最終導致問題擴大。

圖4 壓力露點-常壓露點關系曲線

圖5 儲氣罐內工況示意圖

綜上所述，一臺定期檢驗合格的在用壓力容器，如果使用單位自身不加強管理、不重視管理，從業人員不提高管理能力和技術水平，僅依賴政府職能部門監管和檢驗單位的檢驗，不能保障壓力容器的安全運行，也不能保障人身財產安全。