延长压缩空气系统中储气罐使用寿命的措施及方法

〔第一师锅炉压力容器检验所，新疆阿克苏843000〕

一、前言

压缩空气是仅次于电力的第二大动力源，应用很广。压缩空气广泛应用于电力、喷涂、食品、冶金、石化、汽车、造船、精密电子、化工、印刷等行业。在压缩空气系统中，空气通过滤清器被吸入空压机，经空压机压缩后达到额定压力，通过排气管道输出至储气罐。储气罐处于空压机和用气设备之间，起到缓和压缩空气系统压力波动，储备一定数量的压缩空气，维持供需气量之间的平衡，减少空压机启动次数的作用。近年来因储气罐使用不规范、使用环境恶劣，导致储气罐在设计寿命周期内报废失效甚至发生事故的案例屡有发生，企业不得不停工停产造成经济损失，严重者甚至引发安全生产事故。为此，采取有效管理措施，规范储气罐使用方法，延长储气罐使用寿命，越来越引起各企业重视。

二、影响储气罐寿命的因素

作为通用简单压力容器，由于其使用的行业不同，因此，其制作材质、容器内压缩气体的使用方法、管理方法均有不同。一般来说空压机储气罐设计压力不大于1.6 MPa，使用温度小于150℃，其介质为压缩空气或者压缩氮气。日常使用过程中，如果各种环节的使用不规范将导致储气罐寿命严重减少。

（一）设计因素

储气罐的各项设计制造指标及选用均参照GB 150-2011《钢制压力容器》、SH/T 3074-2007《石油化工钢制压力容器》、JB/T 8867-2015《固定的往复活塞空气压缩机 储气罐》等其他相关标准进行设计制造。一般来说，设计使用压力越大，储存容量越大，其制造使用材料壁厚越大；设计使用温度越高，则其制造使用材料壁厚越大。另外，储气罐制造过程中壳体的焊接接头系数、开孔、接管、设计腐蚀余量等也对其最终壁厚有影响。排除制造材料缺陷及焊接质量缺陷，储气罐的实际壁厚直接影响其使用寿命。企业在使用过程中可以将储气罐壁厚作为其使用寿命的主要参考数据。储气罐使用环境不符合设计条件（超过设计压力、超过设计温度、环境条件差等）将严重缩短储气罐使用寿命。

（二）材料及制造因素

储气罐结构一般由上下封头和中间圆形筒体组成，封头多为冲压制造完成，筒体多为钢板卷制焊接而成。如果制造过程中原料钢材本身存在一定缺陷或者选材不当，就会造成壁厚不均匀超差，机械性能低于设计值，材料成分不合格。焊接过程中，焊接过程把控不严，焊接工艺选用不当，会导致焊缝夹渣、气孔、暗伤、未焊透等，将严重影响使用寿命。特别是在使用了一段时间后，经过自然腐蚀锈蚀，壳体强度严重下降，使用寿命严重下降，不满足安全使用要求。

（三）使用管理维护及操作因素

储气罐的使用维护操作的规范与否直接关系到储气罐的使用寿命，储气罐使用寿命缩短很大一部分与违规操作使用有关。例如：没有定期维护、无专人管理使用、人员未经培训、安全附件没有定期检验校验、停机时没有清理油水、进入储气罐空气中油水含量过高、使用环境温度过低或者过高、使用环境中存在腐蚀性气体等一系列因素都会大大缩短储气罐的使用寿命。

三、延长储气罐使用寿命的主要措施及方法

订货时提交准确使用设计及使用要求信息，使储气罐的设计和现场实际使用情况相符，避免因设计问题造成储气罐使用寿命减少。

严格要求生产制造厂商按照国家相关规范进行生产制造，选用知名品牌厂商产品，根除制作过程的各类缺陷，运输及安装过程中严禁磕碰及敲打罐体。

储气罐安装使用环境温度应满足设计要求，超过设计范围时，应采取保温或者移至室内等措施。

安装使用环境应符合设计要求，避免因环境存在腐蚀性气体造成的储气罐罐壁腐蚀。

储气罐各类安全附件应定期检验校验，避免储气罐出现因附件故障导致的超压工作。

储气罐与其他管路相连时应增设缓冲弯管，防止管路冲击或者振动造成储气罐出现疲劳损伤或者附加应力，缩短储气罐的使用寿命。

储气罐应定期排污、清理，避免罐内水分油污造成的腐蚀减少寿命。

压缩空气进入储气罐前应安装除油除水设备，减少储气罐内的水分造成的罐壁腐蚀。

超过使用设计年限的使用单位应申报检测机构，定期对储气罐进行检验。

储气罐的使用管理应符合“固定式压力容器安全技术监察规程”要求，对操作人员定期进行培训及安全教育，操作使用人员持证上岗，应有使用操作检修台账。