費(fèi)張平

（宣城市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)中心，安徽宣城 242000）

0 引言

根據(jù)TSG 21—2016《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》相關(guān)條款，快開(kāi)門(mén)式壓力容器，是指進(jìn)出容器通道的端蓋或者封頭與主體間帶有相互嵌套的快速密封鎖緊裝置的壓力容器，但是用螺栓（例如活接螺栓）連接的不屬于快開(kāi)門(mén)式壓力容器?？扉_(kāi)門(mén)式壓力容器因其門(mén)蓋具有開(kāi)關(guān)靈活、快速密封的特點(diǎn)，在建材、橡膠等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

蒸壓釜類快開(kāi)門(mén)壓力容器主要包括蒸壓釜、炭化爐、硫化罐等，其結(jié)構(gòu)基本相同，主要在大小及使用參數(shù)上存在一定差異。圖1 為常見(jiàn)蒸壓釜類快開(kāi)門(mén)式壓力容器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

圖1 常見(jiàn)蒸壓釜類快開(kāi)門(mén)式壓力容器結(jié)構(gòu)

1 蒸壓釜類快開(kāi)門(mén)壓力容器的特點(diǎn)

蒸壓釜類快開(kāi)門(mén)壓力容器屬于齒嚙式快開(kāi)門(mén)壓力容器，其優(yōu)點(diǎn)主要有：①密封性好、開(kāi)啟方便；②聯(lián)鎖裝置容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；③承壓能力強(qiáng)，適用范圍廣等。其缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在：①端蓋及釜體法蘭的嚙合齒加工難度大，加工過(guò)程中容易產(chǎn)生淬硬組織，造成使用過(guò)程中產(chǎn)生裂紋；②密封圈易磨損引起泄漏，造成能源浪費(fèi)，同時(shí)也容易發(fā)生燙傷事故；③不能承受負(fù)壓；④大型容器端蓋較重、關(guān)閉困難。

該類壓力容器的生產(chǎn)原理通常是利用外部壓力源（主要是蒸汽）對(duì)擺放在容器內(nèi)部的胚料進(jìn)行一定時(shí)間的加溫、加壓，從而得到所需的產(chǎn)品。因?yàn)樯a(chǎn)過(guò)程一般需要保溫、保壓一段時(shí)間，為了避免能源的浪費(fèi)，該類容器通常設(shè)置外保溫層。

為了提高生產(chǎn)效率，生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)在容器內(nèi)部盡量多的擺放產(chǎn)品胚料。胚料往往體積較大，為了方便胚料及產(chǎn)品的進(jìn)出，該類壓力容器底部一般會(huì)設(shè)置導(dǎo)軌，胚料則放置在與導(dǎo)軌對(duì)應(yīng)的滑輪車上。

該類壓力容器如果使用和維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)，會(huì)有發(fā)生安全事故的可能，而且該類容器發(fā)生安全事故通常是爆炸，會(huì)威脅到附近人員的生命安全，同時(shí)對(duì)周邊造成較大的財(cái)產(chǎn)損失。

2 蒸壓釜類快開(kāi)門(mén)壓力容器定期檢驗(yàn)常見(jiàn)問(wèn)題及原因分析

2.1 檔案資料管理常見(jiàn)問(wèn)題

按相關(guān)規(guī)定，特種設(shè)備使用單位應(yīng)建立特種設(shè)備安全技術(shù)檔案，安全技術(shù)檔案應(yīng)當(dāng)包括以下內(nèi)容：

（1）設(shè)計(jì)文件、產(chǎn)品質(zhì)量合格證明、安裝及使用維護(hù)保養(yǎng)說(shuō)明、監(jiān)督檢驗(yàn)證明等相關(guān)技術(shù)資料和文件。

（2）定期檢驗(yàn)和定期自行檢查記錄。

（3）日常使用狀況記錄。

（4）特種設(shè)備及其附屬儀器儀表的維護(hù)保養(yǎng)記錄。

（5）特種設(shè)備的運(yùn)行故障和事故記錄。

定期檢驗(yàn)過(guò)程中，資料審查常見(jiàn)的問(wèn)題主要有：①資料不齊全，部分資料遺失；②資料管理混亂，未做到一臺(tái)一檔；③記錄內(nèi)容不符合相關(guān)規(guī)定；④部分記錄流于形式，不能真實(shí)體現(xiàn)容器真實(shí)狀況。

2.2 使用管理常見(jiàn)問(wèn)題

根據(jù)TSG 21—2016《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定，壓力容器使用單位應(yīng)對(duì)壓力容器進(jìn)行年度和月度檢查，對(duì)于快開(kāi)門(mén)式壓力容器應(yīng)檢查其安全聯(lián)鎖裝置是否完好，功能是否符合要求。在日常檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，快開(kāi)門(mén)式壓力容器使用單位未按要求進(jìn)行年度和月度檢查，未對(duì)快開(kāi)門(mén)聯(lián)鎖裝置進(jìn)行定期調(diào)試并記錄。

上述問(wèn)題的出現(xiàn)，主要是因?yàn)槭褂脝挝坏墓芾碇贫热笔?，?zé)任人員配置不到位，相關(guān)責(zé)任人對(duì)國(guó)家法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)缺乏學(xué)習(xí)。

2.3 日常使用造成的問(wèn)題

2.3.1 腐蝕和沖蝕

由蒸壓釜類快開(kāi)門(mén)壓力容器生產(chǎn)原理可知，其腐蝕和沖蝕主要是胚料和蒸汽造成的，其中蒸汽基本沒(méi)有腐蝕性，但蒸汽的冷凝水會(huì)造成一定的腐蝕，所以腐蝕是由胚料中的相關(guān)成分及冷凝水造成的，沖蝕一般是因?yàn)檎羝鸬?。圖2 為投用3 年后首次定期檢驗(yàn)的硫化罐腐蝕和沖蝕情況。

圖2 硫化罐的腐蝕和沖蝕

從圖2 可以看出，無(wú)論是腐蝕還是沖蝕，其發(fā)生部位主要在硫化罐的底部。圖2a）腐蝕發(fā)生的位置為釜體和封頭連接的環(huán)焊縫處，腐蝕深度超過(guò)4 mm。從圖中可以看出該部位容易積水，且使用單位在每次硫化完成后未對(duì)底部積水進(jìn)行清理。該處的腐蝕主要是因?yàn)榱蚧瓿珊笪磳?duì)底部進(jìn)行清理造成的硫腐蝕和冷凝水的腐蝕。

沖蝕發(fā)生的部位為進(jìn)汽管覆蓋的整個(gè)釜體底部?jī)蓚?cè)（圖2b）），深度超過(guò)4 mm。從圖中可以看出其發(fā)生部位在進(jìn)氣管出汽孔處，該部位也是容易積水的部位。沖蝕產(chǎn)生的原因：一方面是該容器設(shè)計(jì)過(guò)程中未能考慮蒸汽的沖蝕，進(jìn)汽管出汽孔的設(shè)置不合理；另一方面是使用單位在硫化完成后未對(duì)底部進(jìn)行清理造成冷凝水腐蝕。

2.3.2 釜體法蘭產(chǎn)生裂紋

釜體法蘭產(chǎn)生裂紋主要出現(xiàn)在不銹鋼竹木炭化爐上。不銹鋼炭化爐的制造材料一般為奧氏體不銹鋼，該類不銹鋼在使用過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制氯離子含量，不能超過(guò)25 mg/L。圖3 為竹木炭化爐在定期檢驗(yàn)中經(jīng)滲透檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的裂紋。

圖3 中，裂紋發(fā)生的部位位于釜體的底部，使用單位在碳化結(jié)束后未對(duì)底部進(jìn)行清理，造成底部碳化污物及冷凝水堆積，另外，使用過(guò)程中也未對(duì)鍋爐給水的氯離子含量進(jìn)行檢測(cè)和控制，該裂紋產(chǎn)生的原因可能是氯離子應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。

圖3 炭化爐釜體法蘭裂紋

2.3.3 機(jī)械接觸損傷

為方便胚料及產(chǎn)品的進(jìn)出，蒸壓釜類快開(kāi)門(mén)壓力容器一般會(huì)在底部設(shè)置導(dǎo)軌，胚料及產(chǎn)品的進(jìn)出通過(guò)與之對(duì)應(yīng)的滑輪車完成。在定期檢驗(yàn)過(guò)程中，機(jī)械接觸損傷普遍存在于蒸壓釜類快開(kāi)門(mén)壓力容器中。

造成該類問(wèn)題的原因：①滑輪車的設(shè)計(jì)制作不當(dāng)，與容器接觸部位比較尖銳且未做相關(guān)防護(hù)；②為了提高生產(chǎn)效率，每次生產(chǎn)所用胚料重量或體積較大；③操作不當(dāng)。

2.3.4 保溫破損

蒸壓釜類快開(kāi)門(mén)壓力容器保溫層破損容易造成熱量的散失，降低生產(chǎn)效率，浪費(fèi)能源；同時(shí)破損處容易受潮，造成保溫層下腐蝕。

使用地點(diǎn)周圍環(huán)境的影響是造成保溫層破損的主要原因，其次是日常維護(hù)保養(yǎng)不到位。

2.3.5 未安裝減壓閥或減壓閥失效

為保證得到合格的產(chǎn)品和保障生產(chǎn)效率，蒸壓釜類快開(kāi)門(mén)壓力容器的蒸汽源（蒸汽鍋爐或者管道）設(shè)計(jì)壓力一般會(huì)高于壓力容器的設(shè)計(jì)壓力。按照TSG 21—2016《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定，當(dāng)壓力容器設(shè)計(jì)壓力低于壓力源時(shí)，在通往壓力容器進(jìn)口的管道上應(yīng)裝設(shè)減壓閥。

在定期檢驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，很多使用單位未按規(guī)定安裝減壓閥，或者減壓閥失效起不到減壓效果，這些情況容易造成壓力容器超壓運(yùn)行，引發(fā)安全事故。

2.3.6 快開(kāi)門(mén)安全聯(lián)鎖裝置失效

根據(jù)TSG 21—2016《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的要求，快開(kāi)門(mén)安全聯(lián)鎖裝置應(yīng)滿足以下要求：

（1）當(dāng)快開(kāi)門(mén)達(dá)到預(yù)定關(guān)閉部位，方能升壓運(yùn)行。

（2）當(dāng)壓力容器的內(nèi)部壓力完全釋放，方能打開(kāi)快開(kāi)門(mén)。

在檢驗(yàn)過(guò)程中，快開(kāi)門(mén)安全聯(lián)鎖裝置基本可以達(dá)到上述要求，而蒸壓釜類快開(kāi)門(mén)壓力容器發(fā)生安全事故的主要原因就是安全聯(lián)鎖裝置失效。

造成快開(kāi)門(mén)安全聯(lián)鎖裝置失效的原因主要有：①未按設(shè)計(jì)要求配置安全聯(lián)鎖裝置；②人為拆除或外力破壞造成其失效；③未按設(shè)計(jì)要求對(duì)其進(jìn)行定期校驗(yàn)和調(diào)試；④未實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖裝置自動(dòng)化的電子元件在高溫下失效；⑤進(jìn)汽管道上的電磁閥失效等。

3 結(jié)語(yǔ)

蒸壓釜類快開(kāi)門(mén)壓力容器使用范圍廣泛，同時(shí)也容易發(fā)生安全事故且事故造成的危害較大。通過(guò)總結(jié)分析，蒸壓釜類快開(kāi)門(mén)壓力容器定期檢驗(yàn)常見(jiàn)問(wèn)題主要是由于設(shè)計(jì)、制造及日常使用造成的，為降低事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)做到以下3 點(diǎn)：①加強(qiáng)該類壓力容器設(shè)計(jì)、制造、安裝環(huán)節(jié)的質(zhì)量把關(guān)工作；②做好該類壓力容器的監(jiān)察和檢驗(yàn)工作；③落實(shí)企業(yè)主體責(zé)任，操作人員持證并經(jīng)培訓(xùn)合格后上崗，做好該類壓力容器使用管理及維護(hù)保養(yǎng)工作。