快開(kāi)門(mén)式壓力容器使用管理與定期檢驗(yàn)

胡 斌

作者通聯(lián)：四川省建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督站 成都市新都區(qū)蓉都大道北一段21號(hào) 610500

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一、引言

快開(kāi)門(mén)式壓力容器因其門(mén)蓋具有開(kāi)關(guān)靈活、快速的特點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用于化工、建材、橡膠、食品、航天、醫(yī)療、造紙、紡織等領(lǐng)域。如醫(yī)院經(jīng)常使用的各種殺菌鍋、高壓氧艙，建材行業(yè)的蒸壓釜，橡膠行業(yè)的硫化罐，食品行業(yè)的各種殺菌器，紡織行業(yè)的染色機(jī)等。

近年來(lái)因滅菌器、蒸壓釜、壓力殺菌鍋爆等快開(kāi)門(mén)式壓力容器爆炸的事故時(shí)有發(fā)生，快開(kāi)門(mén)式壓力容器爆炸事故約占國(guó)內(nèi)壓力容器事故總數(shù)的1/3，國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局以鍋函[2002]44號(hào)、質(zhì)檢函[2006]705號(hào)文以及省、市地方質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門(mén)先后出臺(tái)了相關(guān)文件要求加強(qiáng)對(duì)快開(kāi)門(mén)式壓力容器的專項(xiàng)治理?！秹毫θ萜靼踩夹g(shù)監(jiān)察規(guī)程》（以下簡(jiǎn)稱《容規(guī)》）第49條規(guī)定，快開(kāi)門(mén)壓力容器的快開(kāi)門(mén)必須設(shè)置安全聯(lián)鎖裝置，并且安全聯(lián)鎖裝置應(yīng)具有以下功能：（1）快開(kāi)門(mén)達(dá)到預(yù)定關(guān)閉部位方能升壓運(yùn)行的聯(lián)鎖控制功能；（2）當(dāng)壓力容器內(nèi)部壓力完全釋放，安全聯(lián)鎖脫開(kāi)后方能打開(kāi)快開(kāi)門(mén)的聯(lián)鎖聯(lián)動(dòng)功能；（3）具有與上述動(dòng)作同步的報(bào)警功能。2009年頒布的《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（以下簡(jiǎn)稱《固定式容規(guī)》）第3.20條對(duì)需加裝快開(kāi)聯(lián)鎖裝置的快開(kāi)門(mén)式容器進(jìn)行了定義：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和主體間帶有相互嵌套的快速密封裝置的容器，用螺栓（例如活節(jié)螺栓）連接的不屬于快開(kāi)門(mén)式壓力容器?？扉_(kāi)門(mén)式壓力容器的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)考慮疲勞載荷的影響。同時(shí)要求快開(kāi)門(mén)式壓力容器應(yīng)當(dāng)具有滿足以下要求的安全聯(lián)鎖功能：（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)。

二、快開(kāi)門(mén)壓力容器失效特點(diǎn)

（1）安全聯(lián)鎖裝置失效。安全聯(lián)鎖裝置作用不靈敏或不起作用。安全聯(lián)鎖裝置除安全銷以外，均由電子元件控制，檢驗(yàn)中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)因電子元件工作環(huán)境溫度高導(dǎo)致電子元件易失效；安全閥與壓力表未按規(guī)定進(jìn)行定期檢驗(yàn)，致使其失去超壓時(shí)泄壓保護(hù)功能；當(dāng)快開(kāi)門(mén)容器用戶在安全聯(lián)鎖裝置相關(guān)電子元件失效時(shí)，個(gè)別企業(yè)在不能實(shí)現(xiàn)快速維修時(shí)，為保證生產(chǎn)效益，在容器能繼續(xù)使用的前提下仍繼續(xù)生產(chǎn)；在容器受安全聯(lián)鎖限制，而不能運(yùn)行時(shí)，個(gè)別用戶擅自拆掉安全聯(lián)鎖裝置采用人工操作的方式繼續(xù)使用快開(kāi)門(mén)容器。此時(shí)容器在使用過(guò)程中的安全隱患大大提高，如產(chǎn)生誤操作等易發(fā)生爆炸事故。

（2）硫化罐底部腐蝕。容器底部由于受冷凝水或其他雜質(zhì)和拉應(yīng)力的作用，容易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕，有時(shí)伴隨有裂紋產(chǎn)生。對(duì)于橡膠行業(yè)中的立式硫化罐，為操作方便，常安裝在地溝中，當(dāng)?shù)販霞畷r(shí)，下封頭被水淹沒(méi)，在溫度、水等的共同作用下，封頭外表面常出現(xiàn)大面積的腐蝕。從而導(dǎo)致封頭壁厚減薄甚至穿孔。對(duì)于臥式硫化罐，罐體內(nèi)壁上下左右均布置的成排加熱蛇形管，并用鐵皮遮擋，產(chǎn)品置于小車中沿底部軌道推入罐中，蛇形管內(nèi)通入蒸汽進(jìn)行加溫，罐內(nèi)通入空氣加壓進(jìn)行硫化，檢驗(yàn)中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)罐體下部?jī)?nèi)壁有大面積潰瘍狀腐蝕。產(chǎn)生原因主要是因罐體底部冷凝水排污閥長(zhǎng)期處于關(guān)閉狀態(tài)，致使凝結(jié)水不能及時(shí)排出，同時(shí)由于橡膠添加劑中含有硫化物，在硫化過(guò)程中可能與水形成腐蝕性硫化物或是罐內(nèi)空氣中的硫化物溶入凝結(jié)水中，然后長(zhǎng)期沉集于罐體底部，在排污閥長(zhǎng)期關(guān)閉與溫度的共同作用，導(dǎo)致腐蝕物不斷濃縮，從而在底部產(chǎn)生較強(qiáng)的化學(xué)腐蝕。

（3）結(jié)構(gòu)變形與密封圈泄漏。由于容器在使用過(guò)程中上下部存在溫度差，引起溫差應(yīng)力，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形。對(duì)于橡膠環(huán)密封的快開(kāi)結(jié)構(gòu)，由于橡膠圈老化，同時(shí)鍋門(mén)在開(kāi)關(guān)門(mén)時(shí)的磨損，造成密封圈應(yīng)力不均，當(dāng)其在不適應(yīng)壓力的時(shí)候?qū)е旅芊馐?，蒸汽泄漏?/p>

（4）快開(kāi)門(mén)法蘭或端蓋制造缺陷。在橡膠行業(yè)中廣泛使用的齒嚙式硫化罐，當(dāng)端蓋及法蘭材料為鑄件或鍛件時(shí)，常因鑄件存在先天性的氣孔或渣，鍛件焊接法蘭因熱處理不當(dāng)產(chǎn)生裂紋等缺陷。

（5）安全附件失靈。容器本體上的安全閥、壓力表、測(cè)溫儀表等未按規(guī)定進(jìn)行定期校定，與本體相連的蒸汽管道上的減壓閥失靈，進(jìn)口壓力偏高，當(dāng)安全閥未按規(guī)定調(diào)校時(shí)，可能導(dǎo)致容器超壓發(fā)生爆炸。

（6）脈動(dòng)真空滅菌器的應(yīng)力腐蝕失效。脈動(dòng)真空滅菌器的工作整個(gè)過(guò)程中，內(nèi)腔是在夾套蒸汽的外壓下承受多次壓力波動(dòng)，因此內(nèi)腔的受力狀態(tài)由恒載變?yōu)樨?fù)壓疲勞載荷，為保證內(nèi)腔和夾套的剛度，改善受壓狀態(tài)，在內(nèi)外腔之間設(shè)有拉撐，從而導(dǎo)致較高的焊接殘余應(yīng)力與作應(yīng)力疊加的總應(yīng)力大大超過(guò)材料的屈服極限，總應(yīng)力與滅菌器作用環(huán)境中應(yīng)力腐蝕介質(zhì)共同作用造成應(yīng)力腐蝕。應(yīng)力集中點(diǎn)主要位于接筋斷續(xù)焊的斷點(diǎn)處，此處也是實(shí)際使用中最先容易出現(xiàn)破裂的地方。

三、安全使用與管理建議

（1）對(duì)于屬于壓力容器的快開(kāi)門(mén)式壓力容器，在投入使用前或投入使用后30個(gè)工作日內(nèi)企業(yè)應(yīng)按規(guī)定到當(dāng)?shù)刭|(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門(mén)辦理特種設(shè)備注冊(cè)登記，企業(yè)應(yīng)建立健全特種設(shè)備管理制度，特種設(shè)備管理人員及操作人員應(yīng)接受特種設(shè)備專門(mén)培訓(xùn)，持證上崗。操作人員應(yīng)嚴(yán)格遵守快開(kāi)門(mén)式壓力容器操作規(guī)程。

（2）使用單位應(yīng)嚴(yán)格遵守國(guó)家有關(guān)壓力容器法律、規(guī)章和標(biāo)準(zhǔn)，在硫化罐上安裝安全連鎖報(bào)警裝置，以防止由于操作人員誤操作發(fā)生事故。定期按特種設(shè)備相關(guān)規(guī)程要求請(qǐng)法定檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢驗(yàn)檢測(cè)，安全閥、壓力表、快開(kāi)門(mén)報(bào)警裝置安全有效使用。

（3）在生產(chǎn)前，必須對(duì)硫化罐進(jìn)行細(xì)致檢查，并清除罐內(nèi)障礙雜物，把好進(jìn)料質(zhì)量。原料和成品堆放要符合安全要求。罐蓋緊固，螺釘應(yīng)齊全，完好無(wú)損。設(shè)備的附屬儀表、信號(hào)、壓力表、安全閥應(yīng)定期校驗(yàn)。機(jī)械軸承等裝飾按規(guī)定加油潤(rùn)滑。硫化罐有漏氣，壓力表和安全閥失靈以及其他不正常情況時(shí)嚴(yán)禁繼續(xù)工作。嚴(yán)格控制投料量、速度、順序、溫度、壓力等，嚴(yán)格按照硫化工藝要求加溫加壓，防止罐內(nèi)溫度、壓力急劇增高，超溫差壓。嚴(yán)禁設(shè)備帶病運(yùn)行。

（4）對(duì)蒸煮鍋等快開(kāi)門(mén)式壓力容器中的橡膠密封圈應(yīng)及時(shí)檢查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)其老化、磨損的情況下，應(yīng)及時(shí)更換，同時(shí)防止密封圈附油。

（5）快開(kāi)門(mén)式壓力容器蒸汽進(jìn)口管道上應(yīng)加裝減壓閥，同時(shí)應(yīng)保證其減壓比可靠。蒸汽發(fā)生口旁的疏水閥應(yīng)定期檢查，以保證其疏水排氣通暢。

（6）對(duì)于醫(yī)院等使用的小型快開(kāi)門(mén)式蒸汽滅菌器，當(dāng)使用電加熱時(shí)，應(yīng)確保其接地可靠。防止發(fā)生觸電事故。

（7）正確區(qū)分是否為壓力容器。壓力容器是指盛裝氣體或者液體，承載一定壓力的密閉空間的設(shè)備，其范圍規(guī)定為最高工作壓力≥0.1MPa，且其壓力與容積的乘積≥2.5MPa×L的氣體、液化氣體和最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體的固定式容器或者移動(dòng)式容器。按此規(guī)定進(jìn)行簡(jiǎn)單數(shù)學(xué)計(jì)算可知對(duì)于常用的下排氣式滅菌器（滅菌溫度121℃，滅菌壓力102.9kPa）當(dāng)容積超過(guò)24.3L時(shí)應(yīng)屬于壓力容器，對(duì)于預(yù)真空滅菌器（滅菌溫度132℃，滅菌壓力205.8kPa），當(dāng)其容積超過(guò)12.2L時(shí)應(yīng)劃入壓力容器進(jìn)行管理。

（8）對(duì)于屬于壓力容器的快開(kāi)門(mén)式設(shè)備，企業(yè)應(yīng)按規(guī)定定期請(qǐng)法定檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢驗(yàn)評(píng)定設(shè)備的安全狀況，檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)應(yīng)根據(jù)設(shè)備的使用特點(diǎn)制定詳細(xì)檢驗(yàn)方案，采用磁粉、滲透、超聲波等無(wú)損檢測(cè)手段對(duì)使用中可能產(chǎn)生裂紋的部位認(rèn)真檢查。對(duì)硫化罐內(nèi)鐵皮遮擋物檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)去除，同時(shí)打磨清理沉積物，以保證檢驗(yàn)質(zhì)量。對(duì)紡織行業(yè)及建材行業(yè)的快開(kāi)門(mén)式壓力容器的年度檢驗(yàn)及操作人員持證上崗情況應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)控，同時(shí)對(duì)安全聯(lián)鎖裝置的功能進(jìn)行檢查確認(rèn)，同時(shí)壓力容器檢驗(yàn)人員應(yīng)注意新老《容規(guī)》對(duì)需加裝快開(kāi)聯(lián)鎖裝置的區(qū)別，避免檢驗(yàn)過(guò)程中按老的要求對(duì)“快開(kāi)門(mén)式壓力容器”一律要求加裝快開(kāi)聯(lián)鎖裝置或評(píng)定為不合格。