论提高压力容器使用单位管理能力的重要性

李 翔 黄元科

（攀枝花市特种设备监督检验所 四川攀枝花 617000 ）

引 言

压力容器作为列入特种设备目录的产品，从建造过程[1]到使用管理有可遵循的法律、规范、标准，也接受严格的监管，但是对压力容器的使用管理环节，即使作业人员是培训合格的持证上岗人员，在生产中也会出现各种违章作业情况。尽管不少违章作业的初衷是保生产、保效益，但因此造成的后果是难以估量的，轻者设备报废，重者导致生产安全事故。以下是对检验工作中3个检验案例的分析，以阐述压力容器使用单位管理能力持续提高的重要性。

1 违规安装、修理压力容器

某企业一台石墨容器，长度3 270 mm，安装形式：立式，壳体材质Q235B+16MnⅡ，内置件石墨换热块（B级石墨浸渍酚醛），石墨块上有轴向和径向孔，轴向介质：2%废H2SO4，径向介质：二次饱和水蒸气。容器结构简图见图1。

该容器投用后3年内的首次定期检验过程中，发现以下问题：

图1 容器结构简图

（1）碟形弹簧组以圆柱螺旋弹簧替代（见图2）

据竣工图，压紧弹簧采用A40-1碟形弹簧，碟形弹簧组合方式采用叠合加对合。碟形弹簧有3个特点[2]：刚度大，能以小变形承受大载荷，适合于轴向空间要求小的场合；具有变刚度的性质；碟形弹簧采用不同的组合方式，能使弹簧特性在很大范围内变化。

替代用的圆柱螺旋弹簧型号不明，其疲劳寿命、工作温度下承受的载荷大小、变形大小等参数不可查找，使用单位对弹簧的替代是否可行未论证。据竣工图，容器内石墨块之间的密封依赖于四氟绳密封圈的塑性变形，弹簧压紧力不足、不均匀则密封圈塑性变形不均匀可导致轴向介质硫酸泄漏至壳体，壳体腐蚀减薄、穿孔。

（2）容器下部修理 容器下部多处发生泄露，使用单位在无容器维修相应资质的情况下自行修理，靠近下容器法兰部位割除长度约500 mm的一圈筒体，用不锈钢卷制焊接替代原Q235B筒体。该修理过程施工前未向使用地特种设备安全监管部门书面告知，施工过程未接受监督检验[3]。

（3）检修过程割除耳式支座（见图2） 机械设备安装精度的偏差，宜符合下列要求[4]：能补偿受力或温度变化后所引起的偏差；不增加功率损耗；使转动平稳。根据容器使用说明书中安装注意事项要求和容器基础结构限制，容器安装应采用从上至下吊装的方法，使用单位检修时割除耳式支座，用手动葫芦吊装从基础下部移除设备，安装时从下至上吊装就位再焊接支座，影响了机械设备安装精度，造成偏差。

该检修过程破坏了耳式支座安装面与容器筒体垂直度，进而影响安装铅垂度。容器使用说明书有如下描述：本设备直立安装，应调整清理安置表面，确保其表面平整且处于水平位置，设备安放后，设备中心（外母线）处铅锤状态与水平面间不垂直度不大于设备总高的0.1%且不大于3 mm。该说明同时符合输送设备安装铅垂度偏差不应大于1/1000[5]的要求。然而，该检修过程不能保证铅垂度偏差要求，成为影响石墨块之间密封而造成轴向介质泄漏的因素之一。

图2 更换弹簧及割除耳式支座实图

容器存在较大的安全风险，使用单位决定注销该容器，并购买同型号新容器替代。该容器定期检验工作到此结束，意外的是在一个月后检验相邻的压力容器时，发现新容器已安装投用，新容器的安装方法与检修时如出一辙，且新容器筒体下部已出现腐蚀穿孔一处。

使用单位在该容器检修过程中违反安全技术规范的行为本文不作深入探讨，其行为反映出对特种设备管理的漠视和随意性，这在一些企业中普遍存在。

2 干燥筒腐蚀穿孔

某厂空压站一套微加热再生空气干燥装置，宏观检验筒体外表面防腐层完好，但有8处不均匀分布的黄色水痕，打磨去除水痕起源处防腐层，发现筒体母材上有直径约3 mm的腐蚀坑，对腐蚀坑喷淋发泡剂液体，有气泡冒出，说明介质已发生泄露；腐蚀减薄处壁厚测定最大5.6 mm,最小3.0 mm。扩大检验范围，发现干燥筒下连接管也存在腐蚀减薄情况，而且有一处腐蚀穿孔。干燥筒结构简图见图3。

图3 干燥筒结构简图及腐蚀孔截面示意图

干燥筒内树脂的作用是吸附压缩空气中的水。查干燥筒上次全面检验报告无问题记载，操作记录中工作参数正常，初步分析树脂和压缩空气不会对干燥筒造成严重腐蚀。据该容器操作人员反映，容器在上次全面检验后更换过一次树脂，但是使用单位对树脂管理不善，备用树脂已受污染。从检验现场也可观察到，相邻车间的含酸废水已浸漫至空压房，剩余的备用树脂码放在空压房地面低洼处，下面的几袋甚至直接浸泡在废水里，据此可推断腐蚀介质来自受污染的树脂。

该容器检验后安全状况等级评为5级，因无维修价值，使用单位停止使用。整套干燥装置从投用到报废远未达到设计使用寿命，既浪费物力又给生产计划实施造成压力。

3 电磁阀损毁

某厂生产线上安装有一批电磁阀用以控制压缩空气通断，价值数万元的该批电磁阀因电气部分短路损毁。

电气部分短路是因为阀体有水，水来自压缩空气。压缩空气中水的来源：在温度从高到低变化时空气中的水蒸气会析出液态水。该厂压缩空气从压缩机至储气罐直输用气点，无干燥净化装置，使用中降温情况有两种：本地昼夜温差长期大于15 ℃；环境温度低于罐内空气温度。

储气罐工作压力0.7 MPa，据图4[6]罐内空气的压力露点随常压露点增加而增加，当压力露点温度高于罐内空气温度时析出液态水。根据储气罐操作记录，储气罐投用后从未排污导致罐中储存大量液态水，液位已高于进气口，如图5所示。

当液位高于进气口时，受进气口压缩空气冲击搅动产生水雾，在相应工作温度下气相空间空气湿度不变，但携带大量液态水。随着生产线的用气，这些细小的液态水从出气口经管道进入电磁阀阀体并集聚，最后渗至电气部位导致短路。

该案例与压力容器无直接关联，但充分暴露了使用管理中的短板，因为只要做到加强使用排污，该厂就不会蒙受上述损失，而排污只是该类容器操作的基本要求。

除以上案例外，在检验中常见的问题还有阀门及法兰密封面的“跑冒滴漏”、仪表缺失、安全保护装置损坏等。对这些“小”问题，使用单位常常不予重视，即使发现了也拖延至停产检修或下次全面检验时处理，最终导致问题扩大。

图4 压力露点-常压露点关系曲线

图5 储气罐内工况示意图

综上所述，一台定期检验合格的在用压力容器，如果使用单位自身不加强管理、不重视管理，从业人员不提高管理能力和技术水平，仅依赖政府职能部门监管和检验单位的检验，不能保障压力容器的安全运行，也不能保障人身财产安全。