劉相庭 賀小剛 呂 洪
(北京市特種設(shè)備檢測(cè)中心 北京 100029)
快開門式壓力容器在醫(yī)藥、橡膠、印染、建材、檢疫檢測(cè)、航天航空、食品及化工等領(lǐng)域,因其具有快速啟閉容器門蓋、方便物料進(jìn)出等優(yōu)點(diǎn),被廣泛地應(yīng)用[1]。安全聯(lián)鎖裝置是保障快開門式壓力容器安全使用的關(guān)鍵部件,但現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)體系中,對(duì)安全聯(lián)鎖裝置的設(shè)計(jì)、制造、使用、檢驗(yàn)和維護(hù)保養(yǎng)等環(huán)節(jié)缺少量化可執(zhí)行的指導(dǎo)和監(jiān)管,加之使用單位的主體責(zé)任意識(shí)淡薄和制造單位在銷售與售后服務(wù)制度不健全等原因[2],造成安全聯(lián)鎖裝置失效甚至缺失,導(dǎo)致快開門式壓力容器事故頻發(fā)。依據(jù)《特種設(shè)備典型事故案例集(2005—2013)》的統(tǒng)計(jì),快開門式壓力容器事故共收入40起,占?jí)毫θ萜黝愂鹿实?7%,造成上百人傷亡[3]。本文從某省在役快開門式壓力容器安全抽查案例分析開始,總結(jié)出快開門式壓力容器定期檢驗(yàn)的現(xiàn)存問題,分析對(duì)比國內(nèi)外不同標(biāo)準(zhǔn)體系對(duì)安全聯(lián)鎖裝置的專項(xiàng)要求,嘗試提出在定期檢驗(yàn)中以安全狀況等級(jí)對(duì)安全聯(lián)鎖裝置進(jìn)行安全評(píng)價(jià),為相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的修訂和發(fā)展提出針對(duì)性建議。
2020年9月底,山東、浙江、新疆等地連續(xù)發(fā)生快開門式壓力容器相關(guān)事故,國家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局發(fā)文《市場(chǎng)監(jiān)管總局辦公廳關(guān)于開展快開門式壓力容器專項(xiàng)隱患排查治理的通知》(市監(jiān)特設(shè)〔2020〕109號(hào)),要求使用單位發(fā)揮主體責(zé)任,檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)做好檢驗(yàn)技術(shù)把關(guān),開展回訪抽查行動(dòng)。本次抽查共對(duì)某省125臺(tái)在役快開門式壓力容器進(jìn)行了回訪,涉及產(chǎn)品種類包含脈動(dòng)真空滅菌器、醫(yī)用滅菌器、立式滅菌柜和夾層鍋等。在回訪結(jié)果中,停用整改快開門式壓力容器3臺(tái),收集一般問題4項(xiàng)、重點(diǎn)問題2項(xiàng)、爭(zhēng)議存疑問題2項(xiàng)。
在抽查中一般問題主要包括設(shè)計(jì)資料無關(guān)于安全聯(lián)鎖裝置專項(xiàng)要求、無安全聯(lián)鎖裝置維護(hù)保養(yǎng)記錄、無關(guān)于安全聯(lián)鎖裝置操作人員培訓(xùn)資料和記錄、無對(duì)安全聯(lián)鎖裝置開展的月度、年度檢查記錄;重點(diǎn)問題包括安全聯(lián)鎖裝置失效、故障和快開門式壓力容器無安全聯(lián)鎖裝置;存疑問題是某醫(yī)用滅菌器和進(jìn)口某立式滅菌鍋(見圖1)存在安全風(fēng)險(xiǎn),模擬使用過程的誤操作和部分傳感器失效后,快開門式壓力容器能進(jìn)行升壓或升溫。
圖1 抽查過程中安全聯(lián)鎖裝置設(shè)計(jì)存疑的快開門式壓力容器
圖1(a)中紅圈處的傳感器用于判斷門蓋是否閉合到位,當(dāng)其被擠壓時(shí),脈動(dòng)滅菌柜內(nèi)置PLC判斷容器關(guān)閉,此時(shí)可以啟動(dòng)與管道連通高溫高壓蒸汽的閥門?,F(xiàn)場(chǎng)模擬該傳感器復(fù)位彈簧卡住或復(fù)位失效時(shí),即使是開門狀態(tài),PLC仍判斷容器閉合到位,即在這種異常情況下,脈動(dòng)滅菌柜在開門狀態(tài)升溫升壓,不滿足TSG 21—2016《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(下文簡稱《固容規(guī)》)要求,存在較大安全風(fēng)險(xiǎn)。圖1(b)立式滅菌柜通過紅圈處控制插銷進(jìn)出,以此判斷容器是否閉合,但從照片可以看出,不閉合門蓋只將插銷撥至信號(hào)傳輸位置,就可啟動(dòng)滅菌柜升溫,在這種操作條件下,該立式滅菌柜也存在安全風(fēng)險(xiǎn)。
《固容規(guī)》在第3.2.16條中規(guī)定快開門式壓力容器安全聯(lián)鎖裝置應(yīng)該滿足:“當(dāng)快開門達(dá)到預(yù)定關(guān)閉部位,方能升壓運(yùn)行;當(dāng)壓力容器的內(nèi)部壓力完全釋放,方能打開快開門”[4]?!豆倘菀?guī)》并沒有指明快開門式壓力容器是僅在正常操作條件下滿足此項(xiàng)要求,還是在各種工況條件下均需要該設(shè)計(jì)規(guī)則保證容器的安全使用。本條規(guī)則也缺少關(guān)于安全聯(lián)鎖裝置量化指標(biāo),導(dǎo)致在設(shè)計(jì)種類繁多的快開門式壓力容器的定期檢驗(yàn)中可執(zhí)行性差。例如,《固容規(guī)》要求的容器內(nèi)部壓力完全釋放,快開門式壓力容器主要通過壓力傳感器判斷內(nèi)部壓力,多數(shù)傳感器在較低壓力狀態(tài)存在失效、失真可能,而且同類產(chǎn)品在不同大氣壓地區(qū)“內(nèi)部壓力完全釋放”的壓力值不同,更導(dǎo)致了該條規(guī)則可行性差。另外國內(nèi)大部分快開門式壓力容器因相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)約束不足,在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)安全聯(lián)鎖裝置重視度不高,造成使用單位主體責(zé)任無法落實(shí),制造監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)依賴檢驗(yàn)員經(jīng)驗(yàn)和個(gè)人能力較強(qiáng),導(dǎo)致快開門式壓力容器的應(yīng)用整體處于較高風(fēng)險(xiǎn)水平。
針對(duì)快開門式壓力容器技術(shù)特點(diǎn),通過對(duì)比ANSI/NB 23—2011《美國國家鍋爐壓力容器檢驗(yàn)師協(xié)會(huì)檢驗(yàn)規(guī)范》第2卷檢驗(yàn)(下文簡稱NB)、ASMEVIII—2013《鍋爐及壓力容器規(guī)范國際性規(guī)范》第一冊(cè)壓力容器建造規(guī)則(下文簡稱ASME)和EN 13445.5—2014《非受火壓力容器 第5部分:檢驗(yàn)和試驗(yàn)》(下文簡稱EN)的不同要求,分析和討論快開門式壓力容器安全聯(lián)鎖裝置的技術(shù)重點(diǎn)。
NB、ASME和EN采用章節(jié)形式,對(duì)快開門式壓力容器做出建議或者要求,主要內(nèi)容包括引言、職責(zé)、設(shè)計(jì)、安全聯(lián)鎖裝置、安裝、檢驗(yàn)、維護(hù)保養(yǎng)和其他幾個(gè)方面,本文將分章節(jié)對(duì)涉及內(nèi)容開展對(duì)比和討論[5-7]。
3本標(biāo)準(zhǔn)在引言章節(jié)介紹規(guī)則約束程度和快開門式壓力容器定義范圍。NB以導(dǎo)則形式進(jìn)行論述,該標(biāo)準(zhǔn)為行業(yè)協(xié)會(huì)編寫,內(nèi)容側(cè)重檢驗(yàn)檢測(cè),多為美國各州政府提供技術(shù)支持,一般具有一定的法律效力;ASME是制造標(biāo)準(zhǔn),對(duì)快開門式壓力容器以建議形式提出要求,介紹內(nèi)容較詳細(xì);EN以產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)形式進(jìn)行論述,對(duì)符合其規(guī)定范圍內(nèi)的產(chǎn)品具有強(qiáng)制性。
EN在3本標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于快開門式壓力容器的定義最為明確,它從快開門式壓力容器包括的結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)力2個(gè)方面進(jìn)行了限定:快開門式壓力容器的結(jié)構(gòu)應(yīng)包括卡銷封閉、環(huán)形封閉或大于密封圈尺寸的嚙合封閉,中控鎖裝置,滑動(dòng)門鎖或其類似結(jié)構(gòu);開啟和關(guān)閉裝置可為電動(dòng)或手動(dòng)操作,由手動(dòng)或自動(dòng)沖擊所發(fā)起的運(yùn)動(dòng)應(yīng)包含自動(dòng)監(jiān)控裝置;有1個(gè)以上螺紋連接的開啟和關(guān)閉裝置不屬于本標(biāo)準(zhǔn)的范圍。EN關(guān)于快開門式壓力容器定義的描述與我國《固容規(guī)》中第3.2.16條規(guī)定類似。
NB、ASME和EN在規(guī)則內(nèi)明確了設(shè)計(jì)和使用單位職責(zé),重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了設(shè)計(jì)職責(zé)。ASME在標(biāo)準(zhǔn)中介紹快開門式壓力容器因?yàn)槠贩N繁多,不可能在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)范每一種設(shè)計(jì),但設(shè)計(jì)者應(yīng)該在設(shè)計(jì)圖紙中依據(jù)法規(guī)和工程經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)快開門式壓力容器安全聯(lián)鎖裝置,編寫安全聯(lián)鎖裝置設(shè)計(jì)邏輯、材料及配件清單、安裝注意事項(xiàng)、檢查和維修保養(yǎng)說明。在設(shè)計(jì)過程中還考慮工藝環(huán)境對(duì)安全聯(lián)鎖裝置造成失效的可能性和違反操作程序時(shí)安全聯(lián)鎖裝置的保護(hù)功能。由此可知,安全聯(lián)鎖裝置應(yīng)在各種工況對(duì)快開門式壓力容器提供保護(hù),更應(yīng)對(duì)一些違規(guī)操作提供邏輯上規(guī)避。ASME將操作規(guī)程、教育培訓(xùn)和維護(hù)保養(yǎng)劃歸到使用單位,要求使用單位不允許拆卸、改造安全聯(lián)鎖裝置,維修、更換配件和保養(yǎng)必須遵守設(shè)計(jì)規(guī)定。我國標(biāo)準(zhǔn)對(duì)本章節(jié)內(nèi)容沒做出要求。
3本標(biāo)準(zhǔn)在本章節(jié)各有側(cè)重。NB提出快開門式壓力容器使用過程中,快速啟閉設(shè)備會(huì)導(dǎo)致溫度快速波動(dòng),可能出現(xiàn)安全聯(lián)鎖裝置超設(shè)計(jì)溫度,導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋或過度變形和高熱應(yīng)力引起的屈服。ASME要求快開門式壓力容器和其封閉組件中的結(jié)構(gòu)元件都應(yīng)采用設(shè)計(jì)安全系數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),應(yīng)注意壓力控制器和傳感器在低壓狀態(tài)下無法正常使用問題,部件重復(fù)性動(dòng)作產(chǎn)生的磨損和疲勞損傷、異物阻滯等風(fēng)險(xiǎn)。EN對(duì)快開門式壓力容器鎖緊結(jié)構(gòu)提出了限定:可采用插銷、鎖扣、凸輪、環(huán)和鎖定盤結(jié)構(gòu);若容器使用引導(dǎo)裝置,確保門蓋不能擺動(dòng),則可以不設(shè)計(jì)鎖定結(jié)構(gòu);在有幾個(gè)鎖緊元件的啟閉設(shè)計(jì)中,這些元件應(yīng)同時(shí)到達(dá)它們的最終位置才能使用容器。
NB要求快開門式壓力容器必須設(shè)計(jì)安全聯(lián)鎖裝置,防止快開部件在完全泄壓前誤動(dòng)作。在解開鎖定元件并打開門蓋前,手動(dòng)操作鎖定裝置或自動(dòng)解鎖部件容易出現(xiàn)介質(zhì)泄漏的情況時(shí),應(yīng)安裝聲音和視覺報(bào)警系統(tǒng)。當(dāng)門蓋未完全嚙合前容器內(nèi)出現(xiàn)增壓時(shí)或容器內(nèi)壓力未完全泄放就嘗試解鎖時(shí),向操作人員發(fā)出報(bào)警。在打開門蓋進(jìn)入容器前,必須完全泄放容器內(nèi)的壓力。NB的要求與我國《固容規(guī)》的要求相近。
ASME建議安全聯(lián)鎖裝置可以設(shè)計(jì)成以下4種:無源起動(dòng)型、重復(fù)措施型、失效-安全功效型、復(fù)合防護(hù)型。無源起動(dòng)型安全聯(lián)鎖裝置不要求操作人員操作,由容器壓力自啟動(dòng)。重復(fù)措施型安全聯(lián)鎖裝置由具有同樣安全功能的2個(gè)或多個(gè)裝置組成,其中1個(gè)裝置的失效不會(huì)將快開門式壓力容器安全水平降至容許以下。失效-安全功效型安全聯(lián)鎖裝置是裝置中任何一個(gè)部件失效都會(huì)導(dǎo)致快開門式壓力容器停止使用,斷電保持鎖定狀態(tài)。復(fù)合防護(hù)型安全聯(lián)鎖裝置由上面的2個(gè)或多個(gè)型式任意組合組成。為避免傳感器低壓失效問題,ASME建議使用2種不相連、其中1個(gè)有低壓適應(yīng)性的傳感器,對(duì)低壓狀態(tài)下快開門式壓力容器實(shí)施保護(hù)。
EN要求安全聯(lián)鎖裝置設(shè)計(jì)和布置不被進(jìn)出容器的物料污染和損壞,具有未經(jīng)許可無法更改和便捷維護(hù)、高效功能檢查的特點(diǎn),強(qiáng)調(diào)信號(hào)傳輸、采集信號(hào)的觸點(diǎn)和聲光報(bào)警都屬于安全聯(lián)鎖裝置范圍。安全聯(lián)鎖裝置功能要求包括升壓前的保護(hù)、開門前的保護(hù)、報(bào)警裝置、門蓋限動(dòng)保護(hù)和密封系統(tǒng)保護(hù)。同時(shí)對(duì)各保護(hù)功能做如下規(guī)定:
1)EN的升壓前保護(hù)要求。升壓前的保護(hù)需要確保容器在通道門完全關(guān)閉、安全部件完全接合,并且初始負(fù)載已經(jīng)提供給密封元件的狀態(tài)前不會(huì)受到壓力,可以通過壓力警告裝置(例如1個(gè)通往容器內(nèi)部的小開口),只有在鎖定元件處于鎖定位置時(shí)才能關(guān)閉報(bào)警;或鎖門部件和增壓系統(tǒng)之間的聯(lián)鎖裝置來實(shí)現(xiàn)(1個(gè)或多個(gè)限位開關(guān),用于遠(yuǎn)程控制容器的壓力入口或壓力排氣閥)。當(dāng)采用警告裝置時(shí),裝置在與容器連通的通道內(nèi)至少需間隔容器8 mm,以免存在堵塞風(fēng)險(xiǎn)并且便于通道清理。
2)EN的開門前保護(hù)要求。開門前的保護(hù)確保在關(guān)閉或門緊固機(jī)構(gòu)能夠松開之前,壓力源將被隔離??扉_門式壓力容器若采用連通排氣形式降低內(nèi)部壓力到大氣壓時(shí),應(yīng)考慮排放流體可能對(duì)操作人員的影響。
3)EN的報(bào)警裝置要求。報(bào)警裝置應(yīng)監(jiān)控快開門式壓力容器殘余壓力和溫度,確保工藝流體的溫度已降低到安全水平,或任何可能泄漏出容器的有毒液體已完全清除,然后提醒操作者關(guān)閉或門固定機(jī)制才能解除。報(bào)警裝置判斷壓力降至無害水平應(yīng)由至少2個(gè)獨(dú)立的壓力傳感器監(jiān)測(cè)。當(dāng)泄壓閥達(dá)到開啟位置,并給出內(nèi)外壓力平衡的信號(hào)時(shí),報(bào)警裝置中開啟門或閥蓋的信號(hào)才會(huì)生效。如果容器中除了工藝流體外,還包含其他介質(zhì),它們的溫度也應(yīng)該被監(jiān)測(cè)。
4)EN的門蓋限動(dòng)保護(hù)要求。門蓋限動(dòng)保護(hù)確保關(guān)閉狀態(tài)的門蓋不會(huì)因?yàn)槿萜髦袣埩舻膲毫Χ鴦×掖蜷_,該裝置需要限制門蓋無法搖擺或需要連續(xù)幾次操作或幾次手動(dòng)旋轉(zhuǎn),只有在達(dá)到無害的殘余壓力時(shí)才能開啟。若使用電動(dòng)門,應(yīng)該至少有1個(gè)容易接近且放置在顯著位置的關(guān)閉裝置,這些裝置不能自動(dòng)復(fù)位。需要使用專用工具、鑰匙或代碼對(duì)停機(jī)裝置進(jìn)行復(fù)位,以恢復(fù)控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行,這種復(fù)位不得造成危害。
5)EN的密封系統(tǒng)保護(hù)要求。密封系統(tǒng)保護(hù)指的是輔助密封壓力的墊圈,它被認(rèn)為不屬于鎖緊元件。密封系統(tǒng)設(shè)計(jì)邏輯應(yīng)是墊圈只有在鎖定元件達(dá)到完全嚙合位置時(shí)才應(yīng)該加壓,密封墊的密封壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值后,才可開啟容許加壓流體進(jìn)入容器的閥門;在開艙門過程中應(yīng)在門蓋打開前啟動(dòng)“釋放輔助密封壓力”的步驟。
ASME建議制造廠對(duì)快開門式壓力容器封閉部件的安裝,應(yīng)規(guī)定清晰的細(xì)則和現(xiàn)場(chǎng)所需的各種調(diào)整,還應(yīng)提供用于安裝、調(diào)整、聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)和報(bào)警裝置測(cè)試的大綱,最好包括示意圖和圖紙的細(xì)則。
NB提出用粉筆或其他能夠顯示快開門是否嚙合在容器法蘭密封面正確位置的材料進(jìn)行檢驗(yàn)的方法,要求檢查嚙合裝置的密封面,包括但不限于墊圈、O形環(huán),或保證正確對(duì)中的機(jī)械部件。檢查容器密封裝置是否活動(dòng)自由或能夠同鎖緊件有效連接。檢查鎖緊裝置的密封面有毛刺和劃痕,此類缺陷通常表示嚙合不準(zhǔn)或操作不當(dāng)。
ASME、EN和《固容規(guī)》均未給出關(guān)于快開門式壓力容器制造監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)的方法和安全評(píng)定準(zhǔn)則。ASME和EN對(duì)快開門式壓力容器制造商要求進(jìn)行一次最終測(cè)試檢查。容器在允許操作前,檢查包括壓力表在內(nèi)的已完成的安裝,這一檢查的記錄應(yīng)予保存。同時(shí)建議使用單位制訂并用文件明確快開門式壓力容器檢查計(jì)劃,且該計(jì)劃應(yīng)予遵守并留存記錄,但檢查內(nèi)容并未列出。
EN在維護(hù)保養(yǎng)方面提出較詳細(xì)要求。制造商應(yīng)編制操作人員的操作和維護(hù)說明書,并移交給使用單位。文件主要內(nèi)容應(yīng)包括:服務(wù)/維護(hù)周期,使用單位應(yīng)保存的維護(hù)記錄,檢查閉合部件的變形、磨損、損壞等情況,可能需要更換磨損部件(制造商應(yīng)規(guī)定措施,如果需要,也應(yīng)規(guī)定公差)。對(duì)于易磨損的可更換部件,應(yīng)在維修手冊(cè)中明確標(biāo)明其名稱和材料規(guī)格,并符合型式試驗(yàn)或公告。在快開門式壓力容器使用前,制造商為使用單位提供一次安全操作指導(dǎo)和培訓(xùn)并留存記錄。
NB在快開門式壓力容器壓力表的選擇做出了具體要求:壓力表的表盤大小和直徑適當(dāng),易于操作人員觀察。壓力表的量程至少為容器操作壓力的1.5倍,但不應(yīng)該超過4倍。容器和壓力表之間不應(yīng)設(shè)有任何干擾的閥門。當(dāng)壓力發(fā)生快速變化時(shí),壓力表應(yīng)能顯示準(zhǔn)確讀數(shù)。壓力表結(jié)構(gòu)牢固,并能夠承受惡劣的使用條件。必要時(shí),壓力表應(yīng)使用虹吸管或U形存水彎連接。安裝1塊輔助壓力表,測(cè)量常壓和低壓時(shí)的壓力,保證快開門打開時(shí)容器內(nèi)的壓力為0。應(yīng)保護(hù)低壓輔助壓力表免受更高操作壓力的損傷。
ASME要求制造商對(duì)使用單位的培訓(xùn)應(yīng)以測(cè)試的形式,以保證培訓(xùn)人員理解制造商用作培訓(xùn)的材料。
EN要求快開門式壓力容器標(biāo)識(shí)上包含安全聯(lián)鎖裝置信息、操作參數(shù)和溫度的限制等。
快開門式壓力容器的定期檢驗(yàn)是其安全使用的重要保障,針對(duì)安全聯(lián)鎖裝置的檢驗(yàn)應(yīng)在定期檢驗(yàn)予以足夠的重視。但在現(xiàn)行《固容規(guī)》的監(jiān)察體系下,安全聯(lián)鎖裝置的檢驗(yàn)僅有“當(dāng)快開門達(dá)到預(yù)定關(guān)閉部位,方能升壓運(yùn)行;當(dāng)容器的內(nèi)部壓力完全釋放,方能打開快開門”2條指導(dǎo)意見,缺少具體的檢驗(yàn)方法和量化的評(píng)價(jià)指標(biāo),這使得關(guān)于安全聯(lián)鎖裝置的檢驗(yàn)流于形式,快開門式壓力容器的使用安全難以得到保障,安全事故頻發(fā),影響國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人身安全。
本文認(rèn)為應(yīng)在《固容規(guī)》的標(biāo)準(zhǔn)體系下,采用安全狀況等級(jí)的形式,對(duì)安全聯(lián)鎖裝置進(jìn)行具體評(píng)價(jià),安全狀況等級(jí)分為1~5級(jí),與《固容規(guī)》對(duì)于壓力容器的安全評(píng)級(jí)相對(duì)應(yīng)。對(duì)于快開門式壓力容器安全聯(lián)鎖裝置的檢驗(yàn)應(yīng)以資料審查、宏觀檢驗(yàn)、正常操作循環(huán)檢驗(yàn)和異常操作模擬檢驗(yàn)為主,必要時(shí)可以增加表面缺陷檢測(cè)、埋藏缺陷檢測(cè)、材料分析和強(qiáng)度校核等。
由于快開門式壓力容器產(chǎn)品種類繁多,因此檢驗(yàn)過程必須得到設(shè)計(jì)資料的支撐,依據(jù)設(shè)計(jì)輸入制定檢驗(yàn)方案,所以將資料審查結(jié)果分為1~5級(jí)。當(dāng)設(shè)計(jì)文件中給出了安全聯(lián)鎖裝置設(shè)計(jì)邏輯、材料及配件清單、安裝注意事項(xiàng)、檢驗(yàn)要點(diǎn)和維修保養(yǎng)說明,且使用單位擁有遵守設(shè)計(jì)文件的使用記錄、維護(hù)保養(yǎng)記錄和操作人員培訓(xùn)測(cè)試記錄時(shí),資料審查項(xiàng)目可以評(píng)為1級(jí)。當(dāng)缺少安裝注意事項(xiàng)、維護(hù)保養(yǎng)說明和使用單位維護(hù)保養(yǎng)記錄時(shí),資料審查項(xiàng)目評(píng)為3級(jí)。當(dāng)缺少檢驗(yàn)要點(diǎn)和操作人員培訓(xùn)測(cè)試記錄時(shí),資料審查項(xiàng)目評(píng)為4級(jí)。當(dāng)缺少安全聯(lián)鎖裝置設(shè)計(jì)邏輯或快開門式壓力容器未設(shè)置安全聯(lián)鎖時(shí),資料審查項(xiàng)目評(píng)為5級(jí),此時(shí)使用單位應(yīng)與設(shè)計(jì)單位書面形式溝通,補(bǔ)齊相關(guān)資料或出具安全性證明,否則快開門式壓力容器不允許繼續(xù)使用。缺失其余資料的情況可以評(píng)為2級(jí)。
宏觀檢驗(yàn)主要包括檢驗(yàn)安全聯(lián)鎖裝置的結(jié)構(gòu)(與設(shè)計(jì)圖紙的一致性)、幾何尺寸檢驗(yàn)、外觀檢驗(yàn)。在外觀檢驗(yàn)中,觀察安全聯(lián)鎖裝置各部件是否存在變形、磨損、腐蝕、過熱、裂紋、機(jī)械接觸損傷,信號(hào)采集通道是否存在堵塞,彈簧等具有復(fù)位功能的部件是否完好,是否存在聲光報(bào)警裝置和至少2個(gè)壓力傳感器(其中1個(gè)適用于低壓工況)等。宏觀檢驗(yàn)的評(píng)級(jí)方法參考《固容規(guī)》定期檢驗(yàn)章節(jié)執(zhí)行。當(dāng)信號(hào)采集通道存在堵塞時(shí),應(yīng)進(jìn)行清理并判斷是偶然事件還是必然事件,偶然事件情況下,安全狀況等級(jí)評(píng)為3級(jí),必然事件情況下,安全狀況等級(jí)評(píng)為4級(jí),且應(yīng)在定期維護(hù)保養(yǎng)中添加注意事項(xiàng)。彈簧等具有復(fù)位功能部件失效時(shí),安全狀況等級(jí)評(píng)為5級(jí),修復(fù)后可以評(píng)為3~4級(jí)。當(dāng)快開門式壓力容器缺少低壓工況壓力傳感器時(shí),安全狀況等級(jí)應(yīng)評(píng)為3級(jí)。沒有聲光報(bào)警裝置時(shí),安全狀況等級(jí)應(yīng)評(píng)為4~5級(jí)。
正常操作循環(huán)檢驗(yàn)是指在檢驗(yàn)人員現(xiàn)場(chǎng)見證下,由使用單位按照工藝規(guī)程,操作演示快開門式壓力容器。檢驗(yàn)人員可以選擇快開門式壓力容器運(yùn)行記錄中常用工藝,也可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行工藝縮減,目的是在工藝演示過程中判斷設(shè)計(jì)文件關(guān)于安全聯(lián)鎖裝置的設(shè)計(jì)邏輯性是否正確,安全聯(lián)鎖裝置功能性是否正常,辨識(shí)本臺(tái)快開門式壓力容器損傷模式,觀察操作人員是否掌握本臺(tái)快開門式壓力容器應(yīng)知應(yīng)會(huì)并理解設(shè)計(jì)資料要求培訓(xùn)的內(nèi)容。當(dāng)設(shè)計(jì)文件關(guān)于安全聯(lián)鎖裝置的設(shè)計(jì)邏輯合適,安全聯(lián)鎖裝置功能性正常,操作人員掌握本臺(tái)快開門式壓力容器應(yīng)知應(yīng)會(huì)并理解設(shè)計(jì)資料要求培訓(xùn)的內(nèi)容時(shí),安全狀況等級(jí)可以評(píng)為1~2級(jí);當(dāng)操作人員無法按工藝過程演示工藝時(shí),應(yīng)更換另一名操作人員,若能執(zhí)行工藝則安全狀況等級(jí)為3級(jí),若仍無法演示工藝,則評(píng)為4~5級(jí)。當(dāng)設(shè)計(jì)文件關(guān)于安全聯(lián)鎖裝置的設(shè)計(jì)邏輯不合適,安全聯(lián)鎖裝置功能性不正常時(shí),安全狀況等級(jí)應(yīng)評(píng)為5級(jí),此時(shí)使用單位應(yīng)與設(shè)計(jì)單位溝通咨詢,維修或更換安全聯(lián)鎖裝置損壞部件,若能恢復(fù)功能或有設(shè)計(jì)單位出具的安全性說明,則安全狀況等級(jí)可以評(píng)為3~4級(jí),否則評(píng)為5級(jí)。
異常操作模擬檢驗(yàn)應(yīng)在正常操作循環(huán)檢驗(yàn)合格的基礎(chǔ)上進(jìn)行。依據(jù)設(shè)計(jì)資料的邏輯分析和正常操作循環(huán)檢驗(yàn)損傷模式識(shí)別結(jié)果設(shè)計(jì)工藝方案,由使用單位操作、檢驗(yàn)人員現(xiàn)場(chǎng)見證,在保證安全條件下執(zhí)行。異常操作模擬檢驗(yàn)的操作方案應(yīng)從壓力容器密封性閉合判斷、壓力容器承壓能力判斷、壓力容器與外界連通/切斷3個(gè)方面設(shè)計(jì)。安全聯(lián)鎖裝置能實(shí)現(xiàn)上述3個(gè)方面信號(hào)收集和串聯(lián)判斷,并且任何一個(gè)方面的信號(hào)異常都能阻止快開門式壓力容器繼續(xù)使用。在異常操作模擬檢驗(yàn)過程中,安全聯(lián)鎖裝置能識(shí)別阻止異常操作時(shí),安全狀況等級(jí)評(píng)為1~2級(jí),否則應(yīng)評(píng)為4~5級(jí)。當(dāng)異常操作模擬檢驗(yàn)評(píng)為5級(jí)時(shí),使用單位應(yīng)與設(shè)計(jì)單位以書面形式溝通咨詢,若設(shè)計(jì)單位進(jìn)行整改并且出具符合本文要求的安全性文件,安全狀況等級(jí)評(píng)為3級(jí),否則應(yīng)評(píng)為5級(jí)。
對(duì)安全聯(lián)鎖裝置必要時(shí)增加的表面缺陷檢測(cè)、埋藏缺陷檢測(cè)、材料分析和強(qiáng)度校核等內(nèi)容和要求,參考《固容規(guī)》定期檢驗(yàn)章節(jié)執(zhí)行。
依據(jù)現(xiàn)有法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,結(jié)合本文關(guān)于安全聯(lián)鎖裝置安全狀況等級(jí)評(píng)定規(guī)則,案例中的2臺(tái)快開門式壓力容器應(yīng)評(píng)為5級(jí),反饋設(shè)計(jì)單位進(jìn)行整改。
現(xiàn)有快開門式壓力容器安全聯(lián)鎖裝置技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系尚不健全,面對(duì)繁多復(fù)雜的快開門式壓力容器產(chǎn)品,一些技術(shù)問題更缺少依據(jù),因此在其定期檢驗(yàn)過程中往往存在較大爭(zhēng)議,導(dǎo)致快開門式壓力容器的使用處于較高風(fēng)險(xiǎn)水平,限制了其更廣泛的應(yīng)用。本文通過對(duì)NB、ASME、EN和《固容規(guī)》關(guān)于安全聯(lián)鎖裝置要求的對(duì)比、分析和討論,提出應(yīng)對(duì)安全聯(lián)鎖裝置進(jìn)行安全狀況等級(jí)的量化檢驗(yàn),檢驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)以資料審查、宏觀檢驗(yàn)、正常操作循環(huán)檢驗(yàn)和異常操作模擬檢驗(yàn)為主,檢驗(yàn)過程關(guān)注快開門式壓力容器密封閉合判斷、承壓能力判斷和外界連通/切斷3個(gè)方面,確保安全聯(lián)鎖裝置在各種工況條件下均能保障安全。為國內(nèi)外快開門式壓力容器檢驗(yàn)同行修訂和完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)提供了針對(duì)性意見。