李 翔 黃元科

（攀枝花市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)所 四川攀枝花 617000 ）

引 言

壓力容器作為列入特種設(shè)備目錄的產(chǎn)品，從建造過(guò)程[1]到使用管理有可遵循的法律、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，也接受?chē)?yán)格的監(jiān)管，但是對(duì)壓力容器的使用管理環(huán)節(jié)，即使作業(yè)人員是培訓(xùn)合格的持證上崗人員，在生產(chǎn)中也會(huì)出現(xiàn)各種違章作業(yè)情況。盡管不少違章作業(yè)的初衷是保生產(chǎn)、保效益，但因此造成的后果是難以估量的，輕者設(shè)備報(bào)廢，重者導(dǎo)致生產(chǎn)安全事故。以下是對(duì)檢驗(yàn)工作中3個(gè)檢驗(yàn)案例的分析，以闡述壓力容器使用單位管理能力持續(xù)提高的重要性。

1 違規(guī)安裝、修理壓力容器

某企業(yè)一臺(tái)石墨容器，長(zhǎng)度3 270 mm，安裝形式：立式，殼體材質(zhì)Q235B+16MnⅡ，內(nèi)置件石墨換熱塊（B級(jí)石墨浸漬酚醛），石墨塊上有軸向和徑向孔，軸向介質(zhì)：2%廢H2SO4，徑向介質(zhì)：二次飽和水蒸氣。容器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1。

該容器投用后3年內(nèi)的首次定期檢驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)以下問(wèn)題：

圖1 容器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

（1）碟形彈簧組以圓柱螺旋彈簧替代（見(jiàn)圖2）

據(jù)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(duì)合。碟形彈簧有3個(gè)特點(diǎn)[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(chǎng)合；具有變剛度的性質(zhì)；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(nèi)變化。

替代用的圓柱螺旋彈簧型號(hào)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(shù)不可查找，使用單位對(duì)彈簧的替代是否可行未論證。據(jù)竣工圖，容器內(nèi)石墨塊之間的密封依賴(lài)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(dǎo)致軸向介質(zhì)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(fā)生泄露，使用單位在無(wú)容器維修相應(yīng)資質(zhì)的情況下自行修理，靠近下容器法蘭部位割除長(zhǎng)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(guò)程施工前未向使用地特種設(shè)備安全監(jiān)管部門(mén)書(shū)面告知，施工過(guò)程未接受監(jiān)督檢驗(yàn)[3]。

（3）檢修過(guò)程割除耳式支座（見(jiàn)圖2） 機(jī)械設(shè)備安裝精度的偏差，宜符合下列要求[4]：能補(bǔ)償受力或溫度變化后所引起的偏差；不增加功率損耗；使轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)。根據(jù)容器使用說(shuō)明書(shū)中安裝注意事項(xiàng)要求和容器基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)限制，容器安裝應(yīng)采用從上至下吊裝的方法，使用單位檢修時(shí)割除耳式支座，用手動(dòng)葫蘆吊裝從基礎(chǔ)下部移除設(shè)備，安裝時(shí)從下至上吊裝就位再焊接支座，影響了機(jī)械設(shè)備安裝精度，造成偏差。

該檢修過(guò)程破壞了耳式支座安裝面與容器筒體垂直度，進(jìn)而影響安裝鉛垂度。容器使用說(shuō)明書(shū)有如下描述：本設(shè)備直立安裝，應(yīng)調(diào)整清理安置表面，確保其表面平整且處于水平位置，設(shè)備安放后，設(shè)備中心（外母線(xiàn)）處鉛錘狀態(tài)與水平面間不垂直度不大于設(shè)備總高的0.1%且不大于3 mm。該說(shuō)明同時(shí)符合輸送設(shè)備安裝鉛垂度偏差不應(yīng)大于1/1000[5]的要求。然而，該檢修過(guò)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(zhì)泄漏的因素之一。

圖2 更換彈簧及割除耳式支座實(shí)圖

容器存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)，使用單位決定注銷(xiāo)該容器，并購(gòu)買(mǎi)同型號(hào)新容器替代。該容器定期檢驗(yàn)工作到此結(jié)束，意外的是在一個(gè)月后檢驗(yàn)相鄰的壓力容器時(shí)，發(fā)現(xiàn)新容器已安裝投用，新容器的安裝方法與檢修時(shí)如出一轍，且新容器筒體下部已出現(xiàn)腐蝕穿孔一處。

使用單位在該容器檢修過(guò)程中違反安全技術(shù)規(guī)范的行為本文不作深入探討，其行為反映出對(duì)特種設(shè)備管理的漠視和隨意性，這在一些企業(yè)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(yàn)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(fā)現(xiàn)筒體母材上有直徑約3 mm的腐蝕坑，對(duì)腐蝕坑噴淋發(fā)泡劑液體，有氣泡冒出，說(shuō)明介質(zhì)已發(fā)生泄露；腐蝕減薄處壁厚測(cè)定最大5.6 mm,最小3.0 mm。擴(kuò)大檢驗(yàn)范圍，發(fā)現(xiàn)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖3。

圖3 干燥筒結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖及腐蝕孔截面示意圖

干燥筒內(nèi)樹(shù)脂的作用是吸附壓縮空氣中的水。查干燥筒上次全面檢驗(yàn)報(bào)告無(wú)問(wèn)題記載，操作記錄中工作參數(shù)正常，初步分析樹(shù)脂和壓縮空氣不會(huì)對(duì)干燥筒造成嚴(yán)重腐蝕。據(jù)該容器操作人員反映，容器在上次全面檢驗(yàn)后更換過(guò)一次樹(shù)脂，但是使用單位對(duì)樹(shù)脂管理不善，備用樹(shù)脂已受污染。從檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)也可觀察到，相鄰車(chē)間的含酸廢水已浸漫至空壓房，剩余的備用樹(shù)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(jù)此可推斷腐蝕介質(zhì)來(lái)自受污染的樹(shù)脂。

該容器檢驗(yàn)后安全狀況等級(jí)評(píng)為5級(jí)，因無(wú)維修價(jià)值，使用單位停止使用。整套干燥裝置從投用到報(bào)廢遠(yuǎn)未達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命，既浪費(fèi)物力又給生產(chǎn)計(jì)劃實(shí)施造成壓力。

3 電磁閥損毀

某廠生產(chǎn)線(xiàn)上安裝有一批電磁閥用以控制壓縮空氣通斷，價(jià)值數(shù)萬(wàn)元的該批電磁閥因電氣部分短路損毀。

電氣部分短路是因?yàn)殚y體有水，水來(lái)自壓縮空氣。壓縮空氣中水的來(lái)源：在溫度從高到低變化時(shí)空氣中的水蒸氣會(huì)析出液態(tài)水。該廠壓縮空氣從壓縮機(jī)至儲(chǔ)氣罐直輸用氣點(diǎn)，無(wú)干燥凈化裝置，使用中降溫情況有兩種：本地晝夜溫差長(zhǎng)期大于15 ℃；環(huán)境溫度低于罐內(nèi)空氣溫度。

儲(chǔ)氣罐工作壓力0.7 MPa，據(jù)圖4[6]罐內(nèi)空氣的壓力露點(diǎn)隨常壓露點(diǎn)增加而增加，當(dāng)壓力露點(diǎn)溫度高于罐內(nèi)空氣溫度時(shí)析出液態(tài)水。根據(jù)儲(chǔ)氣罐操作記錄，儲(chǔ)氣罐投用后從未排污導(dǎo)致罐中儲(chǔ)存大量液態(tài)水，液位已高于進(jìn)氣口，如圖5所示。

當(dāng)液位高于進(jìn)氣口時(shí)，受進(jìn)氣口壓縮空氣沖擊攪動(dòng)產(chǎn)生水霧，在相應(yīng)工作溫度下氣相空間空氣濕度不變，但攜帶大量液態(tài)水。隨著生產(chǎn)線(xiàn)的用氣，這些細(xì)小的液態(tài)水從出氣口經(jīng)管道進(jìn)入電磁閥閥體并集聚，最后滲至電氣部位導(dǎo)致短路。

該案例與壓力容器無(wú)直接關(guān)聯(lián)，但充分暴露了使用管理中的短板，因?yàn)橹灰龅郊訌?qiáng)使用排污，該廠就不會(huì)蒙受上述損失，而排污只是該類(lèi)容器操作的基本要求。

除以上案例外，在檢驗(yàn)中常見(jiàn)的問(wèn)題還有閥門(mén)及法蘭密封面的“跑冒滴漏”、儀表缺失、安全保護(hù)裝置損壞等。對(duì)這些“小”問(wèn)題，使用單位常常不予重視，即使發(fā)現(xiàn)了也拖延至停產(chǎn)檢修或下次全面檢驗(yàn)時(shí)處理，最終導(dǎo)致問(wèn)題擴(kuò)大。

圖4 壓力露點(diǎn)-常壓露點(diǎn)關(guān)系曲線(xiàn)

圖5 儲(chǔ)氣罐內(nèi)工況示意圖

綜上所述，一臺(tái)定期檢驗(yàn)合格的在用壓力容器，如果使用單位自身不加強(qiáng)管理、不重視管理，從業(yè)人員不提高管理能力和技術(shù)水平，僅依賴(lài)政府職能部門(mén)監(jiān)管和檢驗(yàn)單位的檢驗(yàn)，不能保障壓力容器的安全運(yùn)行，也不能保障人身財(cái)產(chǎn)安全。