(山東省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院棗莊分院,山東 棗莊 277800)
摘要:壓力容器在化工生產(chǎn)過程中起著極其重要的作用,其合理的維修與科學(xué)的保養(yǎng)可以使容器長(zhǎng)時(shí)間地處于完好狀態(tài)。容器維護(hù)與維修的好壞直接關(guān)系到容器使用壽命的長(zhǎng)短,直接影響到相關(guān)工藝和設(shè)備的工作效率。文章對(duì)壓力容器維修與保養(yǎng)現(xiàn)狀進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞:壓力容器;容器維修;容器保養(yǎng);防腐層;化學(xué)腐蝕 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
中圖分類號(hào):TQ053 文章編號(hào):1009-2374(2016)25-0069-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.25.033
壓力容器(以下簡(jiǎn)稱容器)是指盛裝氣體或者液體,承載一定壓力的密閉設(shè)備。根據(jù)不同的分類方法可以將容器進(jìn)行多種分類,包括按用途、壓力和溫度等級(jí)、盛裝介質(zhì)、使用位置和移動(dòng)方式等方面進(jìn)行分類。容器在工業(yè)生產(chǎn)中是較為常用的設(shè)備,也是危及生命安全、危險(xiǎn)性較大的特種設(shè)備。工作壓力最大能到100MPa以上(如超高壓容器)。容器在使用過程中是否安全,就需要靠科學(xué)的維修和合理的保養(yǎng)來保證,并以此延長(zhǎng)容器的使用壽命。
1 容器的維修、改造標(biāo)準(zhǔn)
只有具備相應(yīng)資格的企業(yè)或單位才可以對(duì)容器進(jìn)行維修與改造,并且經(jīng)由相應(yīng)的檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)按照安全技術(shù)規(guī)范的要求進(jìn)行監(jiān)督檢驗(yàn)合格,未經(jīng)監(jiān)督檢驗(yàn)合格的不得交付使用。
在維修、改造容器前,應(yīng)仔細(xì)查驗(yàn)所需維修、改造部位的性質(zhì)、缺陷、特點(diǎn)以及范圍和產(chǎn)生原因,并征得具備相應(yīng)資格的設(shè)計(jì)單位同意的滿足現(xiàn)行規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的要求的方案,在所在地特種設(shè)備安全監(jiān)督管理和檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)辦理相關(guān)手續(xù)后,方可進(jìn)行維修、改造的實(shí)施。本文所涉及的壓力容器的維修是指重大維修(以下簡(jiǎn)稱維修),其定義為主要受壓元件的更換、矯形、挖補(bǔ),焊制容器筒體的縱向接頭、筒體與筒節(jié)(封頭)連接的環(huán)向接頭、封頭的拼接接頭,球殼板間的焊接接頭的維修。改造是指改變主要受壓原件的結(jié)構(gòu)或者改變壓力容器的運(yùn)行參數(shù)、盛裝介質(zhì)、用途等。
2 容器的維修分類
2.1 按體系分類
2.1.1 事后維修。事后處理是指當(dāng)容器自身突發(fā)故障或使用時(shí)間過長(zhǎng)致使性能嚴(yán)重老化,使容器局部出現(xiàn)損壞、缺陷、泄漏等致使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行,只得緊急停機(jī)進(jìn)行搶修。這樣的維修方式具有極大的危險(xiǎn)性,工藝也較為復(fù)雜。
2.1.2 檢查后維修。檢查后維修通常是在容器運(yùn)行過程中,操作或檢修人員發(fā)現(xiàn)容器有無(wú)法確定的狀況,采取了停車檢修的方式。這種維修方式對(duì)于操作或檢修人員的操作技能和責(zé)任心都有較高的要求。通常在容器的檢修中也不是最佳方式。
2.1.3 計(jì)劃?rùn)z驗(yàn)維修。據(jù)容器運(yùn)行特點(diǎn),有周期、有計(jì)劃、有目的地停車檢修,查出其中隱藏的問題,在使用中發(fā)生事故前對(duì)問題進(jìn)行處理,恢復(fù)其性能,延長(zhǎng)使用壽命。這種檢修方式適用于需要進(jìn)行強(qiáng)制計(jì)劃?rùn)z修的容器。在維修前要做好充分的準(zhǔn)備工作,以保證質(zhì)量、配合生產(chǎn),安排合理檢修計(jì)劃。這對(duì)一個(gè)工廠進(jìn)行平穩(wěn)生產(chǎn)、提高容器使用率、生產(chǎn)過程的安全、產(chǎn)品的質(zhì)量等都發(fā)揮出了現(xiàn)實(shí)有用的意義。
2.2 維修方式
(1)一般性檢修;(2)不動(dòng)火修;(3)焊接維修;(4)特殊處理。
2.3 工作部位
(1)緊固件或密封件的更換;(2)安全附件、控制儀器、儀表維修、調(diào)整;(3)內(nèi)部件及非承受壓力部件的更換;(4)內(nèi)襯或外涂層的修補(bǔ)。
3 容器的維修和改造
對(duì)容器進(jìn)行正確的維修可以延長(zhǎng)其使用壽命,減少因設(shè)備損壞所造成的損失。而在實(shí)際的工作中,容器往往被不具備維修資格的使用單位自主承擔(dān),其多數(shù)情況下不具備相應(yīng)資質(zhì),而且實(shí)際過程中,由于沒有相應(yīng)的專業(yè)技能,任意維修,違反相關(guān)規(guī)定就進(jìn)行施工,質(zhì)量沒有保證,容易留下安全隱患。
當(dāng)需進(jìn)入容器內(nèi)維修和改造時(shí),應(yīng)進(jìn)行必要的準(zhǔn)備和清理工作。
在工作中,許多容器的改造帶有使用單位的主觀隨意性。這種未經(jīng)過設(shè)計(jì)單位同意且未經(jīng)有資質(zhì)施工單位的改造往往會(huì)造成巨大的風(fēng)險(xiǎn),因?yàn)槿萜魇且粋€(gè)整體的結(jié)構(gòu),每一個(gè)部件的設(shè)計(jì)都是經(jīng)過嚴(yán)格的計(jì)算,擅自進(jìn)行并不能完全考慮到結(jié)構(gòu)和運(yùn)行參數(shù)變更對(duì)設(shè)備安全帶來的影響,會(huì)留有諸多隱患,因此容器的改造必須經(jīng)由具備相應(yīng)設(shè)計(jì)資格的單位出具書面批準(zhǔn)文件。
容器部件損壞需更換或維修時(shí),應(yīng)依據(jù)原設(shè)計(jì)文件的要求選取,使用符合現(xiàn)有國(guó)標(biāo)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量要求材料。材料應(yīng)有質(zhì)量證書原件或加蓋材料經(jīng)銷單位檢驗(yàn)章和經(jīng)辦人章的有效復(fù)印件,并保證材料本體和質(zhì)量證明的真實(shí)性和一致性。在將該材料質(zhì)量證明書交由相應(yīng)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)監(jiān)檢確認(rèn)后,方可投入使用。
容器在維修或改造后應(yīng)按照設(shè)計(jì)文件對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)和試驗(yàn),如無(wú)損檢測(cè)、耐壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)等。但在實(shí)際檢測(cè)時(shí),因部分試驗(yàn)項(xiàng)目費(fèi)時(shí)費(fèi)力而常被施工和使用單位忽視,并由此給容器的安全運(yùn)行埋下了極大的隱患。
維修和改造后的設(shè)備須經(jīng)所在地的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)監(jiān)督檢驗(yàn),合格后方可交付使用單位投入使用。綜上所述,對(duì)容器的改造和維修時(shí)要求會(huì)比較高,所以改造或維修的效果會(huì)對(duì)之后的使用與安全有著極為緊密的聯(lián)系。
4 壓力容器的保養(yǎng)
在使用具備資質(zhì)的單位和個(gè)人對(duì)容器進(jìn)行操作時(shí),還需對(duì)如下容器的相應(yīng)部位的維護(hù)加以關(guān)注,進(jìn)行及時(shí)的維護(hù)保養(yǎng)。
4.1 保證防腐層完好
對(duì)于具有腐蝕性的盛裝介質(zhì),常在容器內(nèi)加鍍防腐層,如噴漆、電鍍和增加襯里等方法。假如防腐層破損,介質(zhì)會(huì)直接在破損處對(duì)容器器壁產(chǎn)生腐蝕,從而縮短容器使用壽命,甚至造成設(shè)備的損壞從而引發(fā)安全事故。為保證防腐層處于完好狀態(tài),要定期檢查防腐層是否有剮蹭、撞擊等導(dǎo)致的脫落,襯里或焊縫是否有開裂滲漏等。如發(fā)現(xiàn)防腐層出現(xiàn)破損后,要及時(shí)找有資質(zhì)的相關(guān)專業(yè)人士進(jìn)行修補(bǔ)方可繼續(xù)使用。容器外層的防腐和保溫也應(yīng)引起足夠的重視,如在腐蝕和潮濕環(huán)境下的容器外壁的損傷、容器外保溫層的破損情況都直接影響到其安全運(yùn)行。
4.2 祛除化學(xué)腐蝕因素
對(duì)于一些介質(zhì)在特定的條件下才會(huì)對(duì)容器產(chǎn)生腐蝕作用,要盡可能完全地清除這種原因引起的腐蝕。例如,容器在盛裝氧氣時(shí),制造或提取過程中,常會(huì)攜帶水分進(jìn)入容器內(nèi),水汽飽和及冷凝后會(huì)析出,最后積存于容器底部,導(dǎo)致水與氧氣的交界處的容器腐蝕速度加快。為防止此類事情的發(fā)生,最好將氧氣進(jìn)行除水處理,使氧氣保持干燥進(jìn)入容器內(nèi)。
4.3 停用期間的維護(hù)
處于停用期間的容器,也應(yīng)有加強(qiáng)維護(hù)的必要。事實(shí)證明,在容器停用期間未進(jìn)行檢修,會(huì)造成大量的事故。從一定意義上講,在停用期未進(jìn)行科學(xué)合理保養(yǎng)與維護(hù)其損壞的速率會(huì)比使用時(shí)更快。這是由于空氣中的水蒸氣在溫度降低后會(huì)冷凝析出形成水膜覆蓋在容器表面,與空氣中的其他化學(xué)雜質(zhì)相互作用形成電解質(zhì)溶液,從而達(dá)到了電化學(xué)腐蝕的條件。若盛裝介質(zhì)本來就是具有腐蝕性,在停用期間未清理干凈,也會(huì)與水膜共同作用腐蝕器壁。在停用期間需將內(nèi)部介質(zhì)排空,并清洗干凈、保持干燥等,必要的情況下需充裝惰性氣體進(jìn)行氣密保護(hù)。
4.4 壓力表的維護(hù)
壓力表在使用過程中要保證表盤玻璃潔凈、清晰,表內(nèi)指針?biāo)甘镜膲毫︼@而易見。對(duì)于無(wú)法看清或玻璃破損要及時(shí)更換,對(duì)壓力表指示數(shù)值有疑問時(shí),要及時(shí)對(duì)表進(jìn)行校準(zhǔn),不合格便立刻更換,更換時(shí)應(yīng)注意壓力表的精度和量程是否符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求。壓力表應(yīng)按規(guī)定定期進(jìn)行校驗(yàn)。
4.5 安全閥的維護(hù)
閥體與彈簧等被污物黏滿、銹蝕時(shí),及時(shí)清理以保證安全閥處于潔凈狀態(tài)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)安全閥有泄露跡象時(shí),要及時(shí)檢修或更換,更換時(shí)應(yīng)留意安全閥的選型是否滿足要求。定期對(duì)安全閥進(jìn)行手提排氣試驗(yàn),以確定安全閥是否處于正常狀態(tài)。應(yīng)交由具備安全閥基礎(chǔ)知識(shí)、熟悉相關(guān)規(guī)定且具備相應(yīng)資質(zhì)的安全閥校驗(yàn)人員進(jìn)行校驗(yàn)。在現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)中,安全閥在容器中的作用往往被忽略,但其在保證設(shè)備的安全性和經(jīng)濟(jì)效益方面有著極其重要的作用。
4.6 其他零件的維護(hù)
容器中的其他附件必須保證完整。對(duì)于連接件安裝不完整的容器無(wú)法正常投入使用,國(guó)內(nèi)曾多次發(fā)生由于連接緊固件不全或損壞而導(dǎo)致的事故,甚至在壓力試驗(yàn)階段因?yàn)檫B接件的裝配不完整而引發(fā)相應(yīng)的事故。在生產(chǎn)過程中,容器中由于一些端蓋需經(jīng)常拆卸和安裝,操作人員便只裝入部分螺栓進(jìn)行回裝和固定。由于部分密封性不嚴(yán)便加大對(duì)螺帽的上緊,常常會(huì)導(dǎo)致螺栓的拉斷,造成端蓋飛出引發(fā)爆炸。對(duì)于每次拆卸下的螺栓要進(jìn)行清洗、檢測(cè),合格后方可再次使用,對(duì)于不合格的要進(jìn)行及時(shí)更換。
4.7 周圍環(huán)境和工況的影響
容器的使用環(huán)境和工況有可能會(huì)隨著實(shí)際生產(chǎn)情況而發(fā)生變化,應(yīng)在定期巡檢時(shí)留意容器及其附屬部件如管道和其他安全附件的運(yùn)行情況,如是否有異常的磨損、震動(dòng),周圍其他設(shè)備是否有介質(zhì)噴濺到容器本體造成外表面的腐蝕等,進(jìn)入容器內(nèi)部的介質(zhì)是否有雜質(zhì)混入等。
5 結(jié)語(yǔ)
近幾十年來,人們通過對(duì)各種事故的研究編寫出了現(xiàn)行的容器的維護(hù)、改造的各項(xiàng)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn),而無(wú)視這些標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)將對(duì)社會(huì)造成很大的危害,給人民的生命、財(cái)產(chǎn)帶來巨大的損失。容器在實(shí)際的使用過程中時(shí)常會(huì)因?yàn)椴划?dāng)?shù)牟僮鞫l(fā)缺陷,造成事故,因此容器的維修與保養(yǎng)則顯得尤為重要,當(dāng)容器處于一個(gè)安全的運(yùn)行狀態(tài)時(shí),才能使容器在經(jīng)濟(jì)效益、使用時(shí)間、生產(chǎn)效率上保持一個(gè)高效狀態(tài)。
參考文獻(xiàn)
[1] 質(zhì)檢總局關(guān)于修訂《特種設(shè)備目錄》的公告(2014年
第114號(hào))[S].
[2] 固定式容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程(TSGR0004-2009)[S].
[3] 耿雪峰.淺談化工裝備容器的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)[J].化工
管理,2015,(3).
[4] 王朋.化工企業(yè)如何做好容器使用管理工作[J].科技
與企業(yè),2015,(5).
[5] 周文.快開門容器檢驗(yàn)分析[J].中國(guó)特種設(shè)備安全,
2012,(1).
[6] 覃炳革.關(guān)于鍋爐容器安全檢驗(yàn)中的若干問題[J].中
國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2013,(3).
[7] 郭來法,朱學(xué)鋒.關(guān)于電站鍋爐容器檢驗(yàn)的發(fā)展現(xiàn)
狀的幾點(diǎn)思考[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,
2013,(1).
[8] 劉家平,李曉靜.極端工況下容器設(shè)計(jì)缺陷評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)
的分析[J].新技術(shù)新工藝,2011,(2).
作者簡(jiǎn)介:楊尚斌(1984-),男,山東棗莊人,山東省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院棗莊分院檢驗(yàn)員,助理工程師,研究方向:特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)。
(責(zé)任編輯:王 波)