快開(kāi)門壓力容器安全聯(lián)鎖裝置及檢驗(yàn)技術(shù)分析

沈磊豪

（上海市松江區(qū)特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)所，上海 201600）

0 引言

一旦快開(kāi)門式壓力容器運(yùn)行出現(xiàn)故障或有任何異常，不僅影響企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，若是情況嚴(yán)重的話，還會(huì)引發(fā)安全事故，導(dǎo)致工作人員的傷亡。因此，在快開(kāi)門式壓力容器運(yùn)行過(guò)程中，一定要進(jìn)行定期的檢驗(yàn)，尤其是安全聯(lián)鎖裝置，必須要加大技術(shù)檢驗(yàn)力度，這樣才能在最大程度上保證快開(kāi)門式壓力容器的穩(wěn)定性和安全性，保證企業(yè)生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

1 快開(kāi)門式壓力容器安全事故分析

以5-3×23型的快開(kāi)門式壓力容器為例，重量3.5 t，在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生了安全事故。在事故后期處理過(guò)程中，通過(guò)對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查分析，該快開(kāi)門式壓力容器設(shè)備2017年9月 9日上午8：00開(kāi)始升壓，并且根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)需要，快開(kāi)門式壓力容器的運(yùn)行壓力為1 MPa，在1 h以后將運(yùn)行壓力提升到1.5 MPa，在這個(gè)時(shí)候快開(kāi)門式壓力容器封頭突然被沖開(kāi)，將生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的立柱和橫梁損壞，引發(fā)其他設(shè)備爆炸，10名生產(chǎn)人員受傷，生產(chǎn)停工，企業(yè)損失嚴(yán)重。事故原因有3點(diǎn)。

（1）從快開(kāi)門式壓力容器運(yùn)行壓力的角度分析，快開(kāi)門式壓力容器正常運(yùn)行的壓力為1 MPa，并且隨著生產(chǎn)過(guò)程的需求，逐漸將運(yùn)行提升到1.5 MPa，該運(yùn)行壓力值屬于正常運(yùn)行壓力范圍內(nèi)，那么在分析安全事故產(chǎn)生原因的過(guò)程中，可以排除快開(kāi)門式壓力容器壓力超值是引發(fā)安全事故的可能性。

（2）從安全聯(lián)鎖裝置的角度來(lái)看，在對(duì)快開(kāi)門式壓力容器安全聯(lián)鎖裝置安裝的過(guò)程中，由于裝置的性能不夠，可靠性較差，并且沒(méi)有進(jìn)行定期的維護(hù)，這樣很容易導(dǎo)致快開(kāi)門式壓力容器長(zhǎng)期處于失效狀態(tài)，進(jìn)而引發(fā)安全事故的發(fā)生。

（3）從檢驗(yàn)技術(shù)的角度來(lái)看，該案例中的快開(kāi)門式壓力容器檢驗(yàn)力度不夠，檢驗(yàn)員對(duì)相應(yīng)的檢驗(yàn)技術(shù)掌握不夠，可以參考的檢驗(yàn)技術(shù)也不明確，因而導(dǎo)致快開(kāi)門式壓力容器的檢驗(yàn)工作無(wú)法正常展開(kāi)。

2 快開(kāi)門式壓力容器安全連鎖裝置

安全連鎖裝置是快開(kāi)門式壓力容器中，一項(xiàng)不可缺少的設(shè)備，主要是保證快開(kāi)門式壓力容器處于安全、穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。在特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范（TSG 21—2016）相關(guān)規(guī)定的基礎(chǔ)上，為了保證快開(kāi)門式壓力容器的安全性，設(shè)置安全聯(lián)鎖裝置是非常必要的。同時(shí)，對(duì)其使用環(huán)境、校驗(yàn)周期、校驗(yàn)方法等都進(jìn)行了明確規(guī)范。但在快開(kāi)門式壓力容器安全聯(lián)鎖裝置安裝的過(guò)程中，一定要滿足的要求有2個(gè)：①當(dāng)快開(kāi)門達(dá)到預(yù)定關(guān)閉部位時(shí)，容器才能進(jìn)行升壓和運(yùn)行。②若是快開(kāi)門式壓力容器內(nèi)部壓力全部釋放完畢以后，才能將快開(kāi)門打開(kāi)。

2.1 快開(kāi)門關(guān)閉

（1）若是將快開(kāi)門式壓力容器安全聯(lián)鎖裝置中的快開(kāi)門關(guān)閉，但是關(guān)閉力度不夠的話，裝置中的安全手柄會(huì)受到限位塊的影響，鎖緊裝置的性能無(wú)法凸顯，泄氣球閥就會(huì)處于開(kāi)放的狀態(tài)，那么容器是不能進(jìn)行充氣升壓的。但若是情況相反的話，快開(kāi)門就不會(huì)受到限位塊的影響，并且限位塊是不能發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的，泄氣球閥也會(huì)處于關(guān)閉的狀態(tài)，便可以充氣升壓。同時(shí)，在快開(kāi)門式壓力容器安全聯(lián)鎖裝置運(yùn)行的過(guò)程中，若運(yùn)行壓力提升到0.005 MPa的話，零壓控制器會(huì)將壓力信號(hào)進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)換，形成電信號(hào)并傳輸?shù)娇刂乒裰?，壓力指示燈就?huì)發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)，無(wú)壓指示燈便會(huì)熄滅。

（2）在快開(kāi)門式壓力容器充氣升壓的過(guò)程中，控制柜設(shè)備也會(huì)發(fā)出動(dòng)作指令，并且鎖緊裝置就會(huì)發(fā)出接受指令而發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)，工作人員可以根據(jù)其信號(hào)對(duì)快開(kāi)門式壓力容器進(jìn)行調(diào)節(jié)，使快開(kāi)門式壓力容器的安全性和穩(wěn)定性有很大程度上的提升。

2.2 快開(kāi)門啟動(dòng)

快開(kāi)門式壓力容器停止運(yùn)行的話，廢氣排出的壓力數(shù)值應(yīng)當(dāng)為“0”，這樣在打開(kāi)安全手柄的時(shí)候，才能保證安全聯(lián)鎖裝置性能。容器內(nèi)的汽體通過(guò)泄氣球閥向外排出的時(shí)候，只有當(dāng)壓力達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值的時(shí)候，零壓控制器會(huì)將信號(hào)傳輸?shù)娇刂乒裰?，工作人員會(huì)根據(jù)信號(hào)傳輸?shù)臓顟B(tài)及信號(hào)的準(zhǔn)確性，啟動(dòng)安全聯(lián)鎖裝置的后續(xù)程序。在后續(xù)程序啟動(dòng)的時(shí)候需要注意：①若是有壓指示燈不亮，無(wú)壓指示燈有明顯的燈光，排放容器內(nèi)的余汽通過(guò)繼電器的時(shí)間就會(huì)延長(zhǎng)，一般情況可拖延20 s。②若時(shí)間在拖延20 s后的情況下，鎖緊指示燈會(huì)處于熄滅的狀態(tài)，此時(shí)會(huì)啟動(dòng)快開(kāi)門，其指示燈也會(huì)發(fā)亮，棘爪通過(guò)牽引電磁鐵的拉動(dòng)鎖就會(huì)自動(dòng)為解除，手柄開(kāi)始運(yùn)行，快開(kāi)門啟動(dòng)，保證快開(kāi)門式壓力容器安全聯(lián)鎖裝置的性能。

3 快開(kāi)門式壓力容器檢驗(yàn)技術(shù)

3.1 宏觀檢驗(yàn)

宏觀檢驗(yàn)主要是對(duì)快開(kāi)門式壓力容器初步了解，這也是快開(kāi)門式壓力容器檢驗(yàn)技術(shù)中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在宏觀檢驗(yàn)的過(guò)程中，主要從2方面開(kāi)展。

（1）可以從法蘭和筒體連接的位置開(kāi)展，主要因?yàn)橥搀w與法蘭的連接位置的應(yīng)力相對(duì)較大，并且也是物料進(jìn)出口的必經(jīng)路段，在這個(gè)路段中物料很容易發(fā)生聚積，影響快開(kāi)門式壓力容的運(yùn)行。因此，在宏觀檢驗(yàn)的過(guò)程中，一定要對(duì)排污口進(jìn)行相應(yīng)的處理，特別是對(duì)排污口位置的焊接情況進(jìn)行處理，以避免發(fā)生腐蝕或物料聚積的現(xiàn)象，進(jìn)而保證快開(kāi)門式壓力容的運(yùn)行狀態(tài)。

（2）開(kāi)門齒根也是快開(kāi)門式壓力容器宏觀檢驗(yàn)的重點(diǎn)。在快開(kāi)門式壓力容器運(yùn)行的過(guò)程中，由于齒根是峰應(yīng)力最大的地方，若控制得不好就會(huì)引發(fā)快開(kāi)門式壓力容器安全事故。因此在宏觀檢測(cè)的過(guò)程中，一定要保證齒根的水平精度，需根據(jù)說(shuō)明書要求進(jìn)行齒根的安裝工作，以降低安全事故發(fā)生的概率。

3.2 表面無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

快開(kāi)門式壓力容器的檢驗(yàn)技術(shù)有很多，表面無(wú)損技術(shù)檢測(cè)技術(shù)就是其中的一個(gè)，包括磁粉和滲透等。從鐵磁性的角度來(lái)說(shuō)，主要是以磁粉探傷為主，如蒸壓釜、硫化罐、碳化爐等。對(duì)于非鐵磁性材料，如殺菌鍋、染缸及部分碳化等，主要以滲透為主。在表面無(wú)損檢測(cè)的過(guò)程中，不管是利用滲透還是磁粉檢驗(yàn)，快開(kāi)門式壓力容器中的法蘭都是檢驗(yàn)的重點(diǎn)，主要包括筒體與法蘭連接、蓋與蓋法蘭連接的環(huán)向焊縫和熱影響區(qū)等。檢測(cè)時(shí)，一定要避免蓋齒集合的位置存在偏差，焊縫接頭延伸和熱影響區(qū)，以及電弧部位是否發(fā)生損傷、殺菌鍋內(nèi)筒進(jìn)出氣口有無(wú)裂紋等，以為快開(kāi)門式壓力容器的正常運(yùn)行提供基本保證。

3.3 安全聯(lián)鎖裝置檢驗(yàn)技術(shù)

安全聯(lián)鎖裝置是保證開(kāi)門式壓力容器的穩(wěn)定和安全運(yùn)行中必須具備的設(shè)備，因此一定加大安全聯(lián)鎖裝置檢驗(yàn)的力度。在檢驗(yàn)的過(guò)程中，控制柜電源檢驗(yàn)就是其中較為重要的一項(xiàng)內(nèi)容，主要是檢查控制柜電源是否具有穩(wěn)定性，“電源指示燈”、“無(wú)壓指示燈”、“鎖緊指示燈”等是否處于正常的工作狀態(tài)等，這樣可以為后期調(diào)整的時(shí)候，提供重要的參考依據(jù)。

3.4 日常檢驗(yàn)技術(shù)

（1）在快開(kāi)門式壓力容器運(yùn)行的過(guò)程中，一定要檢查各種附件的安全、靈敏、準(zhǔn)確、可靠等性能。同時(shí)定點(diǎn)、定線、定時(shí)的進(jìn)行日常檢查工作。在檢查的過(guò)程中，若存在任何異常情況一定要進(jìn)行降壓處理，避免安全事故的發(fā)生。

（2）快開(kāi)門式壓力容器需要定期、定時(shí)進(jìn)行抽真空，汽體升壓時(shí)應(yīng)緩慢打開(kāi)進(jìn)汽總閥開(kāi)到絲桿的1/3處，并在（0.5～1）h對(duì)快開(kāi)門式壓力容器的冷卻水進(jìn)行排放。但在冷卻水排放的時(shí)候，一定緩慢啟動(dòng)開(kāi)閥門手柄，主要是避免工作人員發(fā)生燙傷的現(xiàn)象。

（3）快開(kāi)門式壓力容器使用的密封圈，一定要定期添加相應(yīng)的潤(rùn)滑油，保證快開(kāi)門式壓力容器的安全性和穩(wěn)定性。

4 結(jié)語(yǔ)

利用案例的方式，對(duì)快開(kāi)門式壓力容器安全事故發(fā)生的原因進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，并基于此對(duì)快開(kāi)門式壓力容器安全聯(lián)鎖裝置以及檢驗(yàn)技術(shù)等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了再明確，目的是通過(guò)對(duì)各個(gè)方面情況的了解，來(lái)保證快開(kāi)門式壓力容器的穩(wěn)定性和安全性。

[1]龔曙光，謝桂蘭.壓力容器安全聯(lián)鎖自動(dòng)快開(kāi)門裝置的研制[J].化工裝備技術(shù)，2014，25（1）：37-39.

[2]TSG 21-2016，特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范[S].

[3]丁無(wú)極.快開(kāi)門壓力容器安全聯(lián)鎖裝置現(xiàn)狀與檢驗(yàn)探討[J].中國(guó)科技信息，2015（9）：112-113.

[4]何承代.探索安全聯(lián)鎖裝置快開(kāi)門式壓力容器事故原因與預(yù)防對(duì)策[J].機(jī)械管理開(kāi)發(fā)，2016（2）：114-115.

[5]趙立.快開(kāi)門式壓力容器安全聯(lián)鎖裝置可靠性分析[J].化學(xué)工程與裝備，2016（7）：249-250.