劉旭 胡晨 劉晨陽 河南省鍋爐壓力容器安全檢測研究院新鄉(xiāng)分院
壓力容器是食品藥品行業(yè)生產(chǎn)制造過程中必不可少的一種關(guān)鍵設(shè)備。根據(jù)特種設(shè)備目錄的定義,壓力容器是指盛裝氣體或者液體,承載一定壓力的密閉設(shè)備,其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于或等于0.1 MPa(表壓)的氣體、液化氣體和最高工作溫度高于或等于標準沸點的液體、容積大于或等于30 L且內(nèi)直徑大于或等于150 mm的固定式容器和移動式容器。然而,在食藥行業(yè)中,由于潔凈度的要求,從材質(zhì)上分類,該類壓力容器多屬于不銹鋼類壓力容器,且部分外覆保溫的保護層也是由不銹鋼制成,外表光潔美觀,但這類保溫層不能或難以拆除。
壓力容器從出廠到投入使用會經(jīng)過設(shè)計、制造、運輸、安裝等多環(huán)節(jié)的把控,但是壓力容器的缺陷是很難避免的,每個環(huán)節(jié)都可能對容器造成損傷。例如,壓力容器主要采用焊接的形式進行制造,不同的焊接環(huán)境會影響到容器的最終評級;按照規(guī)范進行容器監(jiān)督檢驗后可能存在遺留問題;受到環(huán)境限制出現(xiàn)的壓力容器故障等。在壓力容器的使用過程中,通常采取全覆蓋的定期檢驗方式對容器進行評估。根據(jù)《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的要求,定期檢驗的方法包括宏觀檢驗、表面缺陷檢驗、埋藏缺陷檢驗、泄露檢驗等。對于正常使用的壓力容器,上述檢驗方法一般可以滿足評價要求,可以確定容器的安全狀況等級和檢驗周期,但這種常規(guī)的檢驗方式不具備針對性,管理過程中也會出現(xiàn)容器無法停機進行檢驗、其他因素造成的“檢驗不足”或“檢驗過度”情況。
壓力容器檢驗中的耐壓試驗主要分為液壓試驗和氣壓試驗這兩大類,其中液壓試驗的應(yīng)用最為廣泛,安全性也更高。主要原因就在于,液壓試驗的主要載體是液體,通過在壓力容器內(nèi)部填充液體介質(zhì),并使其形成相應(yīng)的壓力,從而產(chǎn)生壓強。在具體進行檢測試驗的過程中,一旦壓力容器的連接部分存在裂縫或者是壓強損傷,這一部分液體介質(zhì)就能夠通過裂縫滲透出來,減小泄壓過程中的能量釋放,相比于氣體能量,液體爆炸的能量要更低,因此能夠提升耐壓試驗過程的安全性。
相比于液壓試驗,氣壓試驗的危險系數(shù)則較高。氣壓試驗主要就是把氣體作為主要的介質(zhì),一般是選用干燥和純凈的氣體作為測試的主要介質(zhì)載體,包括氫氣、氮氣等。在具體進行耐壓試驗的過程中,氣體的壓縮性要遠遠高于液體,在進行氣體填充的過程中,伴隨著壓力容器內(nèi)部壓強的變化,氣體會在容器內(nèi)部儲存大量的能量,一旦壓力容器內(nèi)部存在薄弱環(huán)節(jié)或者存在人為操作上的失誤,導(dǎo)致氣體的泄露,在氣體泄漏的瞬間會釋放出大量的氣體能量,產(chǎn)生較大的沖擊力,嚴重威脅試驗人員的生命安全。因此在壓力容器檢驗中,耐壓試驗首選是液壓試驗,只在特殊情況下才會選擇進行氣壓試驗。
要做好壓力容器檢驗中耐壓試驗的質(zhì)量控制,就要在試驗開始之前,對相關(guān)的試驗資料進行全面的整理和審核。安排專業(yè)的試驗操作人員及其相關(guān)負責(zé)人出具有關(guān)耐壓試驗的整體流程和試驗工藝方案,結(jié)合壓力容器制造的有關(guān)資料,對壓力容器生產(chǎn)標準、設(shè)計圖樣、型號、外觀情況、焊接工藝以及材料使用等進行全面的收集和整理,出具相應(yīng)的審核檢驗報告單,確保壓力容器工藝制作和材料規(guī)格到位,并且對相關(guān)的資料進行存檔管理,通過對這些基礎(chǔ)資料的審查,進一步優(yōu)化和完善耐壓試驗的介質(zhì)和流程。
要做好壓力容器耐壓試驗的質(zhì)量控制,提升試驗效率和安全性,就要重視耐壓試驗的前期安全檢測工作的開展。首先,要求專業(yè)試驗人員對壓力容器的各零部件以及位置進行提前的標記,記錄并留存壓力容器的外部特征,保證其外觀完好,以便后續(xù)觀察是否有發(fā)生形變等的問題。尤其是在進行特殊的氣壓試驗的過程中,必須要對壓力容器的各焊接接頭以及連接位置進行100%的無損檢驗,通過檢驗之后才可進行下一步的試驗。其次,就是要做好壓力容器調(diào)節(jié)閥與截止閥的封閉性控制工作,保證閥門的安全性和穩(wěn)定性,進行再一次的閥門緊固,不能出現(xiàn)松動。
試驗人員須做到持證上崗,并按規(guī)定穿戴好勞保用品。被試驗的容器、管道應(yīng)經(jīng)過有關(guān)部門審批,且制定完備的試驗方案。試驗前必須按有關(guān)規(guī)定做好以下準備、檢查工作,符合安全要求后方可進行試驗。首先,試驗用水必須潔凈,水溫要高于5℃,否則要采取防凍措施;氧氣專用容器、管道的試驗用水應(yīng)無油脂。其次,采用的壓力表必須經(jīng)過校驗,且精度不低于1.5級,量程應(yīng)為試驗壓力的兩倍適宜;在試驗容器管段系統(tǒng)中壓力表不得少于兩塊;未經(jīng)檢驗合格的壓力表不準使用。另外,應(yīng)檢查水泵是否完好,水泵與試驗場地連接管是否暢通;容器專用的試驗場地應(yīng)設(shè)兩米高的護板;保證有足夠的強度;管道試驗有必要時要先制作支撐加固。不參與試驗的設(shè)備或管線、儀表用盲板隔離或拆除后暫以短管相連,并有明顯標記和記錄,以便試驗后能拆除復(fù)位;試驗前,應(yīng)檢查安全閥、校對壓力表,保持完好;容器管道各連接部位的緊固螺栓,必須裝配齊全,緊固妥當;高壓容器試驗,必須有防護措施,以防發(fā)生意外。水壓場地應(yīng)用醒目字寫上“高壓試驗、禁止入內(nèi)”的警示標志。水壓試驗時,工作場地禁止無關(guān)人員進入,試驗人員不得進行其它工作。水壓試驗的壓力應(yīng)為容器、管道設(shè)計的1.25倍。在同一試驗場地,不準兩容器同時試驗。向容器、管道沖水時,必須將空氣排干凈后,再進行升壓。
要做好壓力容器檢驗中耐壓試驗的質(zhì)量控制,就要從資料審核、安全檢測、溫度以及流程控制等多個方面入手,制定完備的耐壓試驗方案,切實提升耐壓試驗的安全性和有效性,為壓力容器設(shè)備的使用奠定重要基礎(chǔ)。