王學(xué)斌
中國石化集團(tuán)江蘇石油勘探局特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測所 (江蘇 揚(yáng)州 225009)
危險(xiǎn)化學(xué)品(以下簡稱?;罚?,是指具有毒害、腐蝕、爆炸、燃燒、助燃等性質(zhì),對(duì)人體、設(shè)施、環(huán)境具有危害的劇毒化學(xué)品和其他化學(xué)品。我國是?;飞a(chǎn)和使用大國,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),每年通過公路運(yùn)輸?shù)奈;烦^2×108t、3 000多個(gè)品種,其中易燃易爆的石油產(chǎn)品就占一半以上[1]。危化品運(yùn)輸車上的罐體是?;饭愤\(yùn)輸?shù)淖畲筝d體,根據(jù)車載罐體裝運(yùn)介質(zhì)壓力的高低,?;愤\(yùn)輸車可分為承壓罐車和常壓罐車兩種,常壓罐車是指罐體工作壓力小于0.1 MPa,裝運(yùn)成品油、乙醇、酸、堿等液態(tài)?;返墓奘杰囕v。由于常壓罐車制造時(shí)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)不到位,沒有專門的定期檢驗(yàn)規(guī)則,使用單位管理不到位,駕駛員和押運(yùn)員安全意識(shí)薄弱等方面的原因,常壓罐車的事故率遠(yuǎn)高于承壓罐車。此類運(yùn)輸事故極易引發(fā)燃燒爆炸、散發(fā)有毒有害氣體,具有社會(huì)影響大、傷亡人數(shù)多、環(huán)境危害重、救援難度大的特點(diǎn),對(duì)社會(huì)公共安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此,加強(qiáng)?;愤\(yùn)輸車常壓罐體(以下簡稱常壓罐體)定期檢驗(yàn),規(guī)范檢驗(yàn)工作行為,保證檢驗(yàn)工作質(zhì)量十分重要。
常壓罐體的定期檢驗(yàn),通常采用資料審查、宏觀檢查、壁厚測定、焊縫表面無損檢測、安全附件及承壓元件、防靜電裝置、涂裝、標(biāo)志標(biāo)識(shí)等方式進(jìn)行檢查,清水靜壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)等方法取得檢測數(shù)據(jù),通過綜合分析各個(gè)檢測項(xiàng)目的結(jié)果數(shù)據(jù),作出檢驗(yàn)結(jié)論,并出具檢驗(yàn)報(bào)告[2]。由于常壓罐體的特殊性,檢驗(yàn)過程中應(yīng)重點(diǎn)處理好以下幾種常見缺陷。
罐壁厚度是常壓罐體強(qiáng)度的基礎(chǔ),是罐車安全運(yùn)行的根本保障。因此準(zhǔn)確掌握罐體壁厚狀況是常壓罐體定期檢驗(yàn)中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。GB 18564.1—2006標(biāo)準(zhǔn)5.4.10、5.4.13、5.4.14等條款對(duì)罐體的計(jì)算厚度、最小厚度和設(shè)計(jì)厚度有明確規(guī)定,但檢驗(yàn)時(shí)仍發(fā)現(xiàn)有常壓罐體壁厚不達(dá)標(biāo)的問題。原因如下:①部分制造廠家偷工減料,不用規(guī)定厚度板材生產(chǎn);②用戶委托制造廠不按標(biāo)準(zhǔn)厚度制造;③用戶私自對(duì)罐體進(jìn)行改裝或維修,使用與原始罐體厚度不一致的板材進(jìn)行焊接;④使用中罐體壁厚的腐蝕減薄等。由于罐體壁厚不足,給罐體在長途運(yùn)輸過程中埋下重大事故隱患。因此,檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)高度重視對(duì)罐壁厚度的檢測,利用超聲波測厚儀測出罐體實(shí)際厚度,首先判斷是否滿足罐體最小壁厚的要求,其次對(duì)罐體用材的腐蝕速率進(jìn)行估算,然后對(duì)罐體的腐蝕減薄狀況進(jìn)行檢查。壁厚測定的部位一般選擇液面經(jīng)常波動(dòng)部位、介質(zhì)滯留的罐體底部、加工成形時(shí)壁厚減薄部位以及運(yùn)行中容易產(chǎn)生磨損變形的部位等。對(duì)于檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的罐體機(jī)械損傷、點(diǎn)腐蝕和局部腐蝕,應(yīng)打磨消除,如實(shí)測剩余壁厚按原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行強(qiáng)度校核,不能滿足強(qiáng)度要求的,應(yīng)評(píng)定為不合格;對(duì)于存在均勻腐蝕和厚度不足的罐體,應(yīng)根據(jù)剩余壁厚進(jìn)行強(qiáng)度校核,不能滿足強(qiáng)度要求的,也應(yīng)評(píng)定為不合格。評(píng)定為不合格的常壓罐體不得繼續(xù)使用。
常壓罐體設(shè)置罐內(nèi)防波板是應(yīng)對(duì)介質(zhì)沖擊的有效措施,在罐車運(yùn)行中,防波板作為加強(qiáng)部件直接承受介質(zhì)波動(dòng)的沖擊,通常防波板與罐體采用角焊縫連接。當(dāng)車輛行駛時(shí)由于顛簸及速度頻繁變化,罐內(nèi)液體也隨之晃動(dòng),車輛的瞬時(shí)加速度越大,液體對(duì)罐體內(nèi)橫向防波板的沖擊力也越大。在這種交變載荷的長期作用下,防波板就會(huì)出現(xiàn)沖刷磨損、焊縫脫焊、變形扭曲、穿透性開裂等缺陷,有的甚至整塊脫焊或者開裂脫落,在罐內(nèi)隨著液體來回上下移動(dòng),直接沖擊罐體,造成罐體磨損減薄,嚴(yán)重影響行車安全。因此,檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)罐內(nèi)防波板的檢查,確認(rèn)其使用狀況穩(wěn)定、固定牢靠,并應(yīng)重點(diǎn)檢查防波板與罐體連接部位的內(nèi)外表面,必要時(shí)增加表面無損檢測,對(duì)發(fā)現(xiàn)板材厚度減薄、表面裂紋、變形扭曲、螺栓松動(dòng)等危及罐體安全運(yùn)行的嚴(yán)重缺陷,應(yīng)及時(shí)予以修復(fù),否則罐車禁止使用。
罐體與車架大梁連接焊縫或鞍座墊板與底盤連接焊縫,是車輛運(yùn)行時(shí)承受應(yīng)力載荷的主要部位,受力狀況十分復(fù)雜,此處焊縫極易出現(xiàn)穿透性開裂,主要原因有以下幾點(diǎn)。
1)罐體與底盤焊接時(shí),存在著未焊透、未熔合、夾渣、咬邊等缺陷,車輛運(yùn)行時(shí)這些缺陷在復(fù)雜應(yīng)力作用下,出現(xiàn)應(yīng)力集中,成為焊縫開裂的裂紋源。
2)物流單位為了經(jīng)濟(jì)利益最大化,超載現(xiàn)象非常嚴(yán)重,超載使罐車在轉(zhuǎn)彎、上下坡時(shí)離心力加大,加減速時(shí)慣性增加,再加上主梁、副梁與罐體焊接角焊縫本身就存在應(yīng)力集中,很容易出現(xiàn)焊縫開裂。
3)部分罐車網(wǎng)上公告顯示裝運(yùn)介質(zhì)為密度較低的汽油、柴油、甲醇、乙醇等物料,但有些物流企業(yè)對(duì)罐體進(jìn)行私自改造,改裝密度較大的鹽酸或硫酸,導(dǎo)致罐車實(shí)際裝載質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過核載質(zhì)量,車輛承載能力嚴(yán)重不足,成為安全運(yùn)行的重大隱患,檢驗(yàn)中多次發(fā)現(xiàn)罐車的罐體與車架連接處存在開裂,與私自改造有直接關(guān)系。
4)個(gè)別罐體車主,為了多拉物料,私自對(duì)罐體改裝加長,出現(xiàn)“小車大罐”現(xiàn)象,由于是非正規(guī)改裝,罐體與底座的連接焊縫沒有相應(yīng)加長,加上介質(zhì)的重壓和運(yùn)行中的應(yīng)力集中,很容易使此處連接焊縫出現(xiàn)開裂。
檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)檢查罐體與底盤連接焊縫,以“兩證”和罐體上標(biāo)注的核載質(zhì)量為參考,利用罐體外形尺寸,對(duì)罐體的容積進(jìn)行初步估算,并用“水容積”法進(jìn)行校對(duì),結(jié)合介質(zhì)的實(shí)際密度,核對(duì)罐車的實(shí)際核載質(zhì)量,并在檢驗(yàn)報(bào)告結(jié)論中注明,杜絕罐車超載運(yùn)行。對(duì)出現(xiàn)大梁穿透性開裂的罐車,應(yīng)判定為不合格,須經(jīng)整改合格后方可投用。
呼吸閥是常壓罐體上的重要安全附件,一般安裝在罐體頂端,在罐車運(yùn)行的復(fù)雜工況下(如液體晃動(dòng)、溫度變化、車輛劇烈顛簸震動(dòng)等)對(duì)罐內(nèi)外的壓差進(jìn)行調(diào)節(jié),保持罐內(nèi)氣壓平衡,減少介質(zhì)揮發(fā),對(duì)常壓罐體的安全運(yùn)行起著重要的保護(hù)作用。GB 18564.1—2006標(biāo)準(zhǔn)5.5.2.10條規(guī)定,裝運(yùn)易燃、易爆介質(zhì)的罐體應(yīng)設(shè)置呼吸閥和緊急泄放裝置,并對(duì)呼吸閥的設(shè)置和功能提出了要求[3],常壓罐體的設(shè)計(jì)、制造和使用單位必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定執(zhí)行。
在檢驗(yàn)過程中,常見的呼吸閥不合格形式有4種:漏氣、粘結(jié)、堵塞、部件丟失[4],現(xiàn)場檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)被丟棄的呼吸閥閥芯。對(duì)于檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)呼吸閥存在問題,必須進(jìn)行修復(fù)和處理,否則罐車不能運(yùn)行。
在2014年“3.1”晉濟(jì)高速特別重大事故發(fā)生后,國家有關(guān)部門高度重視在用常壓罐體加裝緊急切斷裝置工作,兩次聯(lián)合下文對(duì)裝運(yùn)汽油、柴油、乙醇等17種液體介質(zhì)(主要為第3類易燃介質(zhì))的常壓罐體加裝緊急切斷裝置提出了具體要求,并督促液體?;愤\(yùn)輸企業(yè)嚴(yán)格按照GB 18564.1—2006強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),逐臺(tái)加裝緊急切斷閥。
緊急切斷閥(又稱底閥),一般安裝在罐體底部,運(yùn)輸過程中處于關(guān)閉狀態(tài),可以在現(xiàn)場或一定距離之內(nèi),利用氣動(dòng)、液壓或機(jī)械方式控制其啟閉,在工作過程中,當(dāng)環(huán)境溫度由于火災(zāi)等原因升高至規(guī)定范圍時(shí),借助易熔元件能自動(dòng)閉止[5],防止常壓罐體的裝卸系統(tǒng)發(fā)生大量泄漏。
作為罐體底部管道的第一道閥門,當(dāng)管道受到的撞擊力達(dá)到一定值時(shí),緊急切斷閥的本體會(huì)斷開,以免罐體被撞受損,保護(hù)罐車安全運(yùn)行。實(shí)際使用中,罐車緊急切斷閥經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)動(dòng)作不靈或失效等問題。因此,現(xiàn)場檢驗(yàn)時(shí),應(yīng)重點(diǎn)檢查緊急切斷閥是否處于關(guān)閉狀態(tài);外觀有無腐蝕、生銹、裂紋等缺陷,閥體有無松動(dòng)、滲漏、變形及其他可能影響正常使用的問題;遙控關(guān)閉裝置能否正常使用等。對(duì)緊急切斷閥存在動(dòng)作不靈等影響正常使用的問題,必須進(jìn)行修復(fù),消除事故隱患。
導(dǎo)靜電裝置(又稱消除靜電裝置)用于消除罐車在裝卸、運(yùn)輸過程中,容器內(nèi)液體與罐壁因摩擦產(chǎn)生的靜電。在常壓罐體使用過程中,在道路顛簸、轉(zhuǎn)彎變速以及裝卸作業(yè)時(shí)罐體內(nèi)液體與罐(管)壁的摩擦產(chǎn)生靜電,這些靜電若不及時(shí)導(dǎo)出,可能產(chǎn)生靜電火花,導(dǎo)致火災(zāi)事故。
常壓罐體的導(dǎo)靜電裝置一般是安裝在車輛大梁上的導(dǎo)靜電帶,需要經(jīng)常檢查、維護(hù)保養(yǎng)和更換。罐體、管路、閥門和車輛底盤之間的導(dǎo)靜電導(dǎo)線連接應(yīng)牢固可靠,罐體管路閥門與導(dǎo)靜電帶接地端的電阻應(yīng)當(dāng)不超過5Ω;接地導(dǎo)線截面積應(yīng)當(dāng)不小于5.5 mm2;導(dǎo)靜電帶必須接地可靠,嚴(yán)禁使用鐵鏈代替。
雖然導(dǎo)靜電帶只是常壓罐體上的一個(gè)小部件,但對(duì)罐車安全運(yùn)行的影響很大。在實(shí)際檢驗(yàn)過程中,常常會(huì)碰到不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的劣質(zhì)導(dǎo)靜電帶,有的接地導(dǎo)線截面積不足,有的用鋁絲代替銅絲,有的導(dǎo)靜電帶是空心的。圖1是有銅絲的合格導(dǎo)靜電帶,圖2是檢驗(yàn)現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的空心導(dǎo)靜電帶。還有部分罐車的導(dǎo)靜電帶由于錯(cuò)誤安裝、使用不當(dāng)?shù)仍驅(qū)е聦?dǎo)靜電測試不合格,還有車輛在行駛過程中導(dǎo)靜電帶脫落后繼續(xù)長途行駛,這些都給常壓罐體的安全運(yùn)行留下了事故隱患。檢驗(yàn)時(shí),應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注導(dǎo)靜電帶是否是正規(guī)廠家生產(chǎn)的合格產(chǎn)品,安裝位置是否正確,固定是否穩(wěn)固可靠,導(dǎo)靜電測試是否合格,日常維護(hù)保養(yǎng)是否到位,拖地長度是否合適等,對(duì)發(fā)現(xiàn)的導(dǎo)靜電帶使用中存在的問題應(yīng)要求使用單位及時(shí)整改,并在檢驗(yàn)報(bào)告中注明。
圖1 有銅絲的導(dǎo)靜電帶
圖2 檢驗(yàn)現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的空心導(dǎo)靜電帶
要保證罐車安全運(yùn)行,常壓罐體定期檢驗(yàn)除了要重點(diǎn)處理好幾種常見缺陷外,還應(yīng)檢查輸液管道、裝卸閥門、快裝接頭、裝卸軟管等部件有無泄漏及影響裝卸及運(yùn)輸安全的問題。罐車上如裝有安全閥、壓力表、溫度計(jì)的,應(yīng)檢查其外觀是否完好且在檢定有效期內(nèi),爆破片、真空閥、液位計(jì)等是否完好、有效;車載滅火器的類型與裝運(yùn)的介質(zhì)是否相適應(yīng),壓力是否正常,有沒有過期,數(shù)量、擺放位置是否符合要求等,只有這些設(shè)施全部檢查合格后罐車才能安全上路運(yùn)行。