固定式压力容器安全附件的监督与管理

涂九华 张光耀

重庆市特种设备检测研究院

压力容器是涉及生命安全，具有爆炸危险性的特种设备，按其安装和使用的地点位置分为固定式压力容器和移动式压力容器。固定式压力容器安全附件主要有安全阀、爆破片装置、压力表、液位计、测温仪表、紧急切断装置、安全联锁装置等。安全附件齐全、正常、灵敏、可靠使用，才能确保压力容器的安全运行。使用单位应按照安全技术规范的要求，结合压力容器的结构、运行参数、介质特性、工作环境等特点，从安全附件的选型配置、装设考核、日常检查维护、定期校验等环节严格控制管理，跟踪掌握安全附件的安全状况，控制压力容器的运行参数，及时发现存在的问题，消除缺陷至关重要。

1 安全阀、爆破片装置

1.1 安全阀、爆破片装置都属于超压泄放装置，应根据具体情况配置。⑴ 压力容器安装泄放装置，无特殊要求时，应优先选用安全阀。安全阀按其整体结构及加载机构的型式分为有弹簧式、杠杆式两种，通常采用弹簧直接载荷式安全阀。安全阀按阀型有全启式和微启式，全启式安全阀适用于泄放气体、蒸汽及液化气介质，微启式安全阀一般适用于泄放液体介质。应根据压力容器的压力、温度参数、介质特性以及工作环境选取。⑵ 爆破片装置用在容器压力快速增长、对密封有较高要求、容器介质会导致安全阀失效和安全阀不能适用的情况。爆破片型式有普通正拱型、开缝正拱型、正拱型、反拱型。根据载荷性质、容器的工作参数选取。⑶ 当压力源来自容器外部，并且得到可靠控制时，超压泄放装置可以不直接装在压力容器上。⑷ 压力容器的工作压力低于压力源时，在通向压力容器进口的管道上应当装设减压阀或调节阀，在减压阀或调节阀的低压侧，应当装设安全阀和压力表。⑸爆破片装置和安全阀可以采用串联或并联组合结构，应符合GB150-2011的规定，但对串联组合结构中装在安全阀入口侧的爆破片材料有规定，在动作时不允许产生碎片，以免影响安全阀的正常工作。

1.2 审查安全阀、爆破片装置的技术资料，检查实物的符合性。⑴ 安全阀、爆破片装置必须由取得特种设备制造许可证的单位生产，符合相关安全技术规范的规定，并提供产品质量证明，在产品上装设牢固的金属铭牌。安全阀铭牌上载有安全阀的型号、公称压力、公称通经、排放量、制造单位、制造编号、制造许可证号等内容。⑵ 安全阀、爆破片装置的排放能力应当大于或等于压力容器的安全泄放量，排放能力和安全泄放量按照GB150-2011的有关规定进行计算。

1.3 监督检查安全阀、爆破片装置的安装合理性。⑴ 安全阀、爆破片装置的安装应当随同压力容器，由取得相应压力容器安装资格的单位进行。⑵ 泄放装置应设置在容器本体或其连接管线上，位置要便于安装、检查和维护。⑶ 泄放装置应靠近容器的压力源，铅直安装在容器液面以上的气相空间部分，或装在与气相空间相连接的管道上。⑷ 连接容器和泄放装置的管道和管件的截面积应大于等于泄放装置的泄放面积，为防止产生过大的压力损失，接管应尽量短而直。⑸ 若在一个连接口上装设两个或两个以上的泄放装置，连接口入口的截面积，应至少等于这些泄放装置进口截面积的总和。⑹ 对于连续操作的压力容器，盛装毒性程度为极度、高度、中度危害介质，易爆、腐蚀、黏性或贵重介质的压力容器，为便于检修、清洗和更换泄放装置，经使用单位主管压力容器的安全技术负责人批准，且制定可靠的防范措施后，可以在泄放装置和容器之间装设截止阀门，截止阀门的结构和通径不得妨碍泄放装置的安全泄放。压力容器正常运行期间，截止阀门必须处于全开位置，采取加铅封或锁定措施。⑺ 对易爆介质或毒性程度为极度、高度、中度危害介质的压力容器，应在泄放装置的排出口装设导管，将排放介质引至安全地点，进行妥善处理。⑻ 泄放装置的支撑结构应有足够的强度或刚度，以保证能承受泄放装置泄放时所产生的反力。

1.4 核查安全阀的整定压力、爆破片装置的爆破压力。⑴ 安全阀的整定压力、爆破片装置的设计爆破压力一般小于等于压力容器的设计压力，大于容器的工作压力。设计图样或铭牌上标注有最高允许工作压力时，也可以采用最高允许工作压力确定。⑵安全阀的整定压力一般取压力容器工作压力的1.05～1.1倍，整定压力偏差不应超过整定压力的±3%或±0.015Mpa的较大值。对于因生产工艺降低使用参数的压力容器，安全阀的整定压力以实际操作的最高压力作为基准较好，不按设计图样或铭牌标注的允许工作压力调整，保证安全阀的经常开启。⑶爆破片的最低标定爆破压力应符合GB150-2011的规定。

1.5 加强安全阀、爆破片装置使用过程中的检查，发现问题应暂停压力容器的使用进行处理。⑴ 检查安全阀的选型是否合理、是否在校验有效期内使用；杠杆式安全阀防止重锤自由移动和杠杆越出的装置完好情况，弹簧式安全阀调整螺钉的铅封完好情况，静重式安全阀防止重片飞脱的装置完好情况；安全阀和排放口之间按规定装有截止阀的，检查截止阀是否在全开位置，铅封或锁定的完好情况。安全阀阀体的腐蚀、损伤情况，安全阀是否存在泄漏等。⑵ 检查爆破片装置选型、标定的爆破压力、温度和运行要求的符合性；是否超过规定使用期限；爆破片安装方向是否正确；是否存在超过标定爆破压力未爆破；爆破片和容器之间按规定装有截止阀的，检查截止阀是否在全开位置，铅封是否完好等。⑶ 安全阀和爆破片装置组合使用时，若爆破片和安全阀串联，不论爆破片装在安全阀的进口侧还是出口侧，均应检查爆破片和安全阀之间装设的压力表有无压力显示；爆破片和安全阀并联使用，检查爆破片和容器之间的截止阀是否在全开位置，铅封是否完好等。

2 压力表

2.1 检查压力表的选用和安装的合理性。①压力表选用要与压力容器的介质相适应。压力容器的精度是反映压力表的误差占表盘刻度极限值的百分比，对压力容器设计压力低于1.6Mpa的要求压力表的精度不得低于2.5级，设计压力大于等于1.6Mpa的其精度不得低于1.6级。压力表的量程应为工作压力的1.5倍～3.0倍，量程过大或过小都会导致压力表的误差增大。为清楚准确地观察和读数，压力表表盘直径不能太小，一般不小于100mm，观察地点与压力表的距离较远的，还应增大。②压力表不应装设在易受到辐射热、冻结或震动等不利影响的位置，配备照明装置，便于操作人员观察和清洗。压力表与压力容器之间，应装设有开启标记和锁紧装置的三通旋塞或针形阀，且不得连接任何配件或接管，做其它用途。压力表用于水蒸气介质时，与容器之间应装存水弯管，寒冷地区的压力容器，还应在存水弯管上装放水阀门，以免容器停用期间冻坏存水弯管。对于有腐蚀性或高黏度介质的容器，压力表和容器之间应装充填有液体能隔离介质的缓冲装置，充填液不应与工作介质发生化学反应或生成物理混合物。

2.2 加强压力表使用中的检查，发现问题要暂停压力容器使用进行处理。检查压力表的选型、表盘直径、量程、精度等级是否符合要求。压力表是否在校验有效期内使用，检定封印是否完好；检查压力表外壳的腐蚀情况、表盘玻璃的完好情况、表盘刻度是否模糊；压力表弹簧管是否出现泄漏；压力表指针是否松动、扭曲断裂、指针是否超过刻度极限值、越过限制钉位置、无压力时是否回到零位等。对同一系统上压力表读数的一致性，偏差进行比较。检查发现的问题及处理情况，日常维护均应作好记录。

3 液位计

3.1 检查液位计的选用和安装的合理性。①液位计是完成测量液化气体或物料的液位、流量、装量、投料量等功能的计量仪表。常见的结构型式有玻管式、玻璃板式、浮球式、旋转管式、浮管式等，根据压力容器的设计压力、设计温度、介质特性、工作环境等综合选择种类。储存0℃以下介质的容器，应选用防霜液位计；要求液面指示平稳的，不允许采用浮子（标）式液位计；寒冷地区室外使用的液位计，采用夹套型或保温型结构；用于易爆、毒性程度为极度或高度危害介质、液化气体压力容器上的液位计，有防止泄漏的保护装置。②液位计要安装在易于观察、操作维修方便的位置，应有照明装置。大型压力容器和介质毒性程度为极度、高度的还应有集中控制的设施和警报装置；大型容器采用多段连接的板式液位计或液位计的液位距离操作地面较高时应安装操作平台或工作梯。液位计上应作出最高、最低安全液位的明显标志。

3.2 加强液位计使用过程中的检查，发现问题要暂停压力容器使用进行处理。检查液位计选型是否合理；是否按规定进行定期检修；组成件的完好及腐蚀情况；玻璃管（板）有无裂纹、破碎；是否指示模糊不清或出现假液位；阀件是否固死；防止泄漏的保护装置是否完好等。

4 测温仪表

4.1 检查测温仪表的选型和安装的合理性。①测温仪表有多种类型，为满足压力容器从零下一百多度到零上近千度较大的测量范围，根据被测对象的技术参数、测量工作环境和经济性选取。常见的有：a、膨胀式温度计，其结构简单、测量准确、维护方便，其感温液体有水银、酒精和甲苯等,一般用在温度不太高的场合。b、压力式温度计，分为指示式与记录式两种，使用于非腐蚀性气体、液体或蒸汽的远距离测量。使用方便，能将多处测温点集中指示，一般用于被测介质压力不超过6Mpa、温度不超过400℃的情况。c、热电偶温度计灵敏度高，测量范围大，便于远距离测量和自动记录。d、热电阻温度计精度较高，测温范围大，便于远距离测量和自动记录，但振动场合易损坏，维护费用较高。②测温仪表的测温点应具有代表性，尽可能安装在不受辐射热、碰撞、振动等影响且有照明装置便于观察维护的位置；温度计的温包应尽量伸入压力容器或紧贴容器器壁上，露出容器的部分要尽可能短，以确保测量的准确性；对于介质温度急剧变化的压力容器，温度计保护套管采用导热性强的材料，水银温度计套管中注油，电阻式温度计套管中充填金属屑来减小传热阻力。

4.2 加强使用过程中的检查，发现问题要暂停压力容器使用进行处理。检查测温仪表选型的合理性，量程与检测的温度范围的匹配情况、组成件的完好情况、测温仪表及二次仪表外观有无腐蚀；测温仪表是否在校验有效期内使用等。

5 紧急切断装置

5.1 紧急切断装置的配置和安装要求。通常装设在液化石油气储罐或液化气体汽车罐车、铁路罐车的气、液相出口管道上，当管道或附件破裂、误操作或容器附近发生火灾，为防止事故蔓延和扩大，紧急关闭阀门，杜绝事故的继续发生。GB50028-2006《城镇燃气设计规范》规定液化石油气储罐容积大于或等于50m3时，其液相出口管和气相管必须设置紧急切断阀；容积大于20m3，但小于50m3时，宜设置紧急切断阀。紧急切断阀按切断方式分为油压式、气动式、电动式和手动式四种，根据压力容器的参数和现场条件合理选用；按安装方式分为内装式和外装式两种。内装式紧急切断阀通常装在储罐的凸缘上，外装式紧急切断阀安装在储罐的接管上。液化气体罐车上专用的紧急切断阀，安装时采用135°角接式，并有过流关闭装置。

5.2 加强使用过程中的检查、维护和管理，及时处理发现的问题。①检查紧急切断阀的型式、型号规格、公称压力、操作方式等的合理性，核查制造单位的制造许可证、合格证，检查实物的外观质量，无产品制造许可证或合格证的紧急切断阀不得使用。②清洗解体检查阀体、先导杆、弹簧、密封面、凸轮等是否存在损伤变形、腐蚀生锈、裂纹等情况。③检查紧急切断阀装置控制系统的手摇泵、管路、易熔塞的完好性，是否存在损伤、松脱、泄漏等。④检查紧急切断阀始闭至闭止的时间是否符合要求。⑤检查油压式或气压式紧急切断阀是否在工作压力下全开，持续放置不会自然闭合，动作是否灵敏可靠。⑥罐体气密性试验合格后，检查紧急切断远控系统动作是否灵敏可靠。⑦紧急切断阀装置的耐压试验、密闭试验、切断时间等试验参数以及维护检修情况均应作好记录，载入压力容器的安全技术档案。

6 安全联锁装置

6.1 安全联锁装置的适用范围和配置要求。①安全联锁装置用于快开门式压力容器。快开门式压力容器是指进出容器通道的端盖或者封头和主体间带有相互嵌套的快速密封锁紧装置的容器，应用范围较广，如建材行业的蒸压釜、食品企业的杀菌锅、医疗卫生单位的灭菌器、石油化工等领域的一些压力容器。快开门结构型式多样，有啮齿式、撑杆式、平移式、抱箍式等，其共同点是容器的端盖或封头及锁紧装置通过简单的转动或平移机构以有限的一、两次连续动作便能够快速实现门盖的开启或闭合。②快开门式压力容器能够达到快速密封锁紧，故在操作使用中具有很大的危险性。按TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》的要求设置，当快开门达到预定关闭部位，方能升压运行；当压力容器的内部压力完全释放，方能打开快开门。快开门必须具备联锁功能，才能保证安全。联锁功能可通过压力容器结构本身的设计、机械或电气联锁装置来实现。

6.2 加强使用过程中的检查、维护和管理，发现问题必须立即整改，整改未达到要求，压力容器不得继续使用。①核查资料，确认安全联锁功能或联锁装置的合理性和一致性；新开发设计的安全联锁装置必须通过型式试验，由取得制造许可证的单位制造；设计图样中应有安全联锁装置的部件图，还应注明快开门和锁紧圈的材质、结构以及制造安装精度的要求，并有安全联锁装置的质量证明资料，不得使用不符合要求的安全联锁装置。②检查确认快开门式压力容器快开门的安全联锁功能或联锁装置的完好性。按照TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》的规定，对安全联锁装置进行动作试验确认：a、在快开门盖关闭到完全啮合位置，安全装置投入后，方能升压，否则无法升压；b、压力排泄后，必须先打开安全联锁装置，待压力容器内压力降至零后，方能进行门盖的开启动作，否则无法开启门盖；c、快开门未达到完全啮合位置时，安全联锁装置应无法投入，安全联锁装置投入后，快开门盖应不能转动。③建立健全相关管理制度，明确管理人员和操作人员的职责，强化考核。④压力容器作业人员必须经培训合格，持证上岗。⑤并定期组织对相关人员进行安全教育、技术培训、意外事件或事故的应急救援演习。⑥将安全联锁装置的日常检查、维护检修、安全管理等情况作好记录，载入压力容器的安全技术档案。

[1]特种设备安全监察条例

[2]TSG R7001-2004.压力容器定期检验规则

[3]TSG R0004-2009.固定式压力容器安全技术监察规程

[4]GB150-2011.压力容器

[5]GB50028-2006.城镇燃气设计规范

[6]国家质量监督检验检疫总局国质检特函(2006)705.关于进一步加强锅炉压力容器安全监察工作的通知

[7]HG20660-2000.压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类

[8]GB5044-85.职业性接触毒物危害程度分级

[9]石智豪，陈显才.压力容器安全操作技术.中国锅炉压力容器安全杂志社，1989年6月