周欣，秦成

（海南省鍋爐壓力容器與特種設(shè)備檢驗(yàn)所，海南 ?？?570203）

真空絕熱壓力容器作為液態(tài)產(chǎn)品儲(chǔ)存容器的一種，常用于儲(chǔ)存液氧、液氮、液化天然氣等。真空絕熱壓力容器中的低溫液體一旦汽化，將產(chǎn)生極大的能量，造成泄漏、爆炸等事故。隨著我國(guó)環(huán)境治理力度的加大，天然氣作為清潔能源在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。真空絕熱壓力容器作為天然氣主要儲(chǔ)存設(shè)備，其使用量急劇增加，企業(yè)短時(shí)間缺少有經(jīng)驗(yàn)的操作人員和管理人員，造成設(shè)備在運(yùn)行和維護(hù)過(guò)程中存在很大的安全隱患。真空絕熱壓力容器的結(jié)構(gòu)區(qū)別于普通的壓力容器，由于其采用獨(dú)特的雙層夾套結(jié)構(gòu)，內(nèi)膽無(wú)法直接檢驗(yàn)且真空夾層對(duì)真空度有特殊要求，加之相應(yīng)的檢驗(yàn)規(guī)范、規(guī)程不明確，實(shí)際檢驗(yàn)的操作性不強(qiáng)，因此，給定期檢驗(yàn)工作帶來(lái)了一定的難度。

1 安全管理問(wèn)題

目前，大部分小型LNG 點(diǎn)供裝置的特種設(shè)備數(shù)量比較少，不滿足《特種設(shè)備使用管理規(guī)則》（TSG 08-2017）要求的設(shè)置特種設(shè)備安全管理機(jī)構(gòu)和配備專職安全管理員，導(dǎo)致一些使用單位在安全管理上不重視，安全管理制度和操作制度的內(nèi)容制定方面相當(dāng)欠缺，日常的維護(hù)保養(yǎng)和安全檢查記錄不完善。2019 年，我國(guó)對(duì)特種設(shè)備作業(yè)人員項(xiàng)目進(jìn)行精簡(jiǎn)整合，取消了原來(lái)的固定式壓力容器操作（R1）項(xiàng)目，一般固定式壓力容器不再需要取得作業(yè)人員資格。但由于裝卸作業(yè)引起的火災(zāi)爆炸事故占特種設(shè)備事故中比例不小，還是建議使用單位人員取得新版特種設(shè)備作業(yè)人員目錄中的移動(dòng)壓力容器充裝（R2）資格證書，具有一定的應(yīng)急處理能力后再上崗操作，以保證特種設(shè)備的安全運(yùn)行。在檢驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)一些供氣企業(yè)會(huì)根據(jù)經(jīng)營(yíng)情況經(jīng)常移裝儲(chǔ)罐為用戶提供氣體。由于設(shè)備管理不善，移裝過(guò)程中使部分出廠技術(shù)資料和檢驗(yàn)報(bào)告缺失，忽略壓力容器的設(shè)計(jì)使用年限等問(wèn)題，導(dǎo)致移裝后不能辦理使用登記和檢驗(yàn)。目前，國(guó)家對(duì)LNG 點(diǎn)供氣化站到的設(shè)計(jì)和規(guī)劃缺乏相應(yīng)的規(guī)范和要求，造成真空絕熱設(shè)備使用現(xiàn)場(chǎng)未設(shè)置安全警示標(biāo)志和安全出口，消防器材未滿足生產(chǎn)安全要求，罐區(qū)無(wú)安全防護(hù)裝置等情況，存在相當(dāng)大的安全隱患。鑒于現(xiàn)有項(xiàng)目均參照《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50028—2006）中的相關(guān)規(guī)定，其中，包括安全距離、消防噴淋等很多條款，均是按照城鎮(zhèn)燃?xì)獍踩枨笾朴喌?，并不完全適用于LNG 氣化站項(xiàng)目，因此，亟需國(guó)家出臺(tái)專門的LNG 氣化站設(shè)計(jì)規(guī)范。

2 檢驗(yàn)過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題

2.1 安全附件失效

真空絕熱壓力容器的安全附件及儀表有安全閥、爆破片、緊急切斷閥、壓力表、液位計(jì)等。LNG 貯罐一般設(shè)計(jì)兩個(gè)安全閥裝置，中間由三通閥連接，檢驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注意閥門的開(kāi)啟位置且保持兩個(gè)安全閥都處于校驗(yàn)有效期內(nèi)，避免超壓時(shí)安全閥不能正常起跳導(dǎo)致安全泄放量不滿足要求。當(dāng)儲(chǔ)存液氧、液化天然氣等易燃、易爆介質(zhì)時(shí)，要檢查排放出口導(dǎo)管是否將介質(zhì)引至安全地點(diǎn)，如可以直接排放大氣，應(yīng)按要求使導(dǎo)管高于建筑物2m 以上。爆破片使用應(yīng)注意安裝方向和使用期限，正常爆破片的設(shè)計(jì)使用期限為2 ～3 年，到期應(yīng)及時(shí)更換。壓力表和液位計(jì)每半年至少檢定一次，檢驗(yàn)時(shí)經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)壓力表、液位計(jì)破損嚴(yán)重，指示值不準(zhǔn)確等情況，應(yīng)通知企業(yè)立即更換。緊急切斷閥應(yīng)核對(duì)型號(hào)、公稱壓力、操作方式等信息，遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)在氣密性試驗(yàn)合格后進(jìn)行切斷試驗(yàn)，要求動(dòng)作必須靈敏可靠，響應(yīng)時(shí)間控制在5s 內(nèi)。

2.2 真空度不滿足要求

真空絕熱壓力容器雖然是通過(guò)珠光砂等真空粉末進(jìn)行保溫絕熱，但并非是絕對(duì)隔熱。填充珠光砂時(shí)有一定的粒度和溫度要求，當(dāng)珠光砂的粒度或溫度不適當(dāng)時(shí)，運(yùn)行一段時(shí)間后，珠光砂會(huì)釋放水蒸汽，降低夾套的絕熱效果，造成內(nèi)筒低溫液體吸熱后迅速汽化，壓力上升，危及設(shè)備的安全運(yùn)行。因此在檢驗(yàn)過(guò)程中真空度的測(cè)試尤為重要，測(cè)試的指標(biāo)數(shù)值直接影響容器的安全狀況等級(jí)評(píng)定。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外工業(yè)領(lǐng)域可用的真空規(guī)管種類繁多，設(shè)計(jì)制造標(biāo)準(zhǔn)未能統(tǒng)一，產(chǎn)品質(zhì)量差異比較大。常見(jiàn)的真空規(guī)管有DV-4、DV-6V 和ZJ-51、ZJ-54 等型號(hào)，檢驗(yàn)過(guò)程中常常因?yàn)榻涌诓灰恢碌葐?wèn)題造成測(cè)試數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。部分規(guī)管如果未標(biāo)識(shí)加熱電流就無(wú)法用真空計(jì)測(cè)量，所以不同型號(hào)的規(guī)管給檢驗(yàn)帶來(lái)極大的不便。建議國(guó)家或行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和要求，讓測(cè)試和維修更加簡(jiǎn)便，同時(shí)節(jié)省檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)采購(gòu)真空計(jì)設(shè)備的成本投入。測(cè)量時(shí)，要嚴(yán)格按照設(shè)備操作規(guī)程進(jìn)行，避免破壞真空規(guī)管接觸腳。另外，真空規(guī)管與真空計(jì)接觸不良、接觸腳存在氧化皮對(duì)測(cè)量結(jié)果影響很大，最大誤差會(huì)遠(yuǎn)超過(guò)《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（TSG 21-2016）規(guī)定的要求，測(cè)量前應(yīng)仔細(xì)清理下接觸腳表面，必要時(shí)使用金相砂紙輕輕打磨接觸腳，保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。容器內(nèi)部?jī)?chǔ)存的介質(zhì)不一樣且測(cè)試所處的環(huán)境有差別，也會(huì)對(duì)真空度檢驗(yàn)結(jié)果帶來(lái)影響。

2.3 附屬管道泄漏

綜合近幾年檢驗(yàn)情況發(fā)現(xiàn)，罐體附屬管道出現(xiàn)問(wèn)題情況比較多，由于管道直徑未達(dá)到特種設(shè)備目錄監(jiān)管范圍要求，管道安裝不需要監(jiān)督檢驗(yàn)，導(dǎo)致使用的壓力管道管件及閥門質(zhì)量無(wú)法得到保證。主要體現(xiàn)在管道法蘭、非標(biāo)鑄件及閥門等泄漏。造成泄漏的主要原因是由于反復(fù)充裝，溫度變化差異大，使用法蘭密封面螺栓等連接部位產(chǎn)生交變應(yīng)力而造成松動(dòng)，導(dǎo)致泄漏。非標(biāo)鑄件制造過(guò)程中產(chǎn)生的砂眼、氣孔也是在后期使用中產(chǎn)生泄漏的主要原因之一。閥門由于低溫液體汽化造成結(jié)冰、凍霜后，用力擰動(dòng)閥門時(shí)造成閥桿絲扣與螺套間隙加大，最終發(fā)生泄漏。真空絕熱容器結(jié)構(gòu)特殊，管路系統(tǒng)復(fù)雜，一些微小的泄漏在低壓時(shí)很難發(fā)現(xiàn)，進(jìn)行氣密性試驗(yàn)是檢驗(yàn)密封性能一個(gè)非常有效的手段。在日常的真空絕熱壓力容器檢驗(yàn)中，應(yīng)結(jié)合壓力容器運(yùn)行期間出現(xiàn)的情況和問(wèn)題，科學(xué)、合理地制定檢驗(yàn)方案。加強(qiáng)各個(gè)閥門和零部件密封性試驗(yàn)，以減少泄漏情況的發(fā)生，有利于維持容器內(nèi)部真空度的相對(duì)穩(wěn)定性，避免介質(zhì)頻繁汽化帶來(lái)的損耗。

3 紅外熱成像的輔助檢驗(yàn)

真空絕熱壓力容器結(jié)構(gòu)和失效的模式與其他容器不一樣，常規(guī)定期檢驗(yàn)項(xiàng)目很難發(fā)現(xiàn)設(shè)備安全隱患。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，紅外熱成像作為一種的新型技術(shù)檢驗(yàn)技術(shù)，它因自身的特點(diǎn)以及優(yōu)勢(shì)在壓力容器檢驗(yàn)中得到了廣泛的應(yīng)用。紅外熱成像是通過(guò)非接觸探測(cè)紅外熱量，能夠?qū)⑻綔y(cè)到的能量精確量化，對(duì)發(fā)熱的故障區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別和嚴(yán)格分析，彌補(bǔ)了人類肉眼的不足，在壓力容器內(nèi)部腐蝕和壁厚減薄等缺陷的在線檢測(cè)方面具有很大潛力。我國(guó)與國(guó)外在檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的制定方面還有一定差距，目前，只有基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 12604.9—2008《無(wú)損檢測(cè) 術(shù)語(yǔ) 紅外檢測(cè)》和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)GB/T8174—2008《設(shè)備及管道絕熱效果的測(cè)試與評(píng)價(jià)》，在壓力容器的檢測(cè)方面還是空白。但實(shí)際檢驗(yàn)過(guò)程能夠直觀幫助檢驗(yàn)人員了解容器各個(gè)部位的溫度分布情況，同時(shí)，迅速找出泄漏的部位和程度，提高了壓力容器檢驗(yàn)的效率以及準(zhǔn)確度，既可以直接診斷壓力容器運(yùn)行的狀態(tài)，也可以給出停產(chǎn)后壓力容器的重點(diǎn)檢修部位。

4 結(jié)語(yǔ)

真空絕熱壓力容器作為一種夾套式容器，為了提高保溫絕熱效果，設(shè)計(jì)制造時(shí)一般未設(shè)置人孔等檢查孔。在定期檢驗(yàn)過(guò)程中，只能通過(guò)外部檢驗(yàn)來(lái)進(jìn)行判斷，對(duì)于內(nèi)筒的檢驗(yàn)沒(méi)有直接有效的方法，因此，很有必要通過(guò)真空度測(cè)量和紅外熱成像來(lái)衡量?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)的完好性。檢驗(yàn)時(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行真空絕熱壓力容器定期檢驗(yàn)工藝要求，結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)檢驗(yàn)項(xiàng)目和運(yùn)行情況加以分析和研究，建立建全檢驗(yàn)技術(shù)方案，增加無(wú)損檢驗(yàn)新技術(shù)和嚴(yán)格落實(shí)氣密性檢驗(yàn)工作。使用單位應(yīng)按法規(guī)要求配備專業(yè)人員管理，定期開(kāi)展安全培訓(xùn)和業(yè)務(wù)能力指導(dǎo)工作，加強(qiáng)日常巡檢力度，及時(shí)消除設(shè)備安全隱患。有能力的單位，可以采用先進(jìn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)，確保真空絕熱壓力容器的安全運(yùn)行。