承壓設備檢驗中安全附件問題分析

曹彬彬，崔云龍

（泰安市特種設備檢驗研究院，山東泰安 271000）

0 引言

鍋爐、壓力容器及壓力管道均為具有爆炸危險性的特種設備，其使用環(huán)境惡劣，往往承載著高溫、高壓、易燃、易爆、低溫、劇毒及腐蝕介質(zhì)。該類設備種類多、作用大、用途廣、操作難。隨著中國工業(yè)化進程的加快，承壓類特種設備的需求大量增加，這也導致為保證此類設備安全運行而安裝的安全附件引起的事故增加[1]。

安全附件是保證承壓類特種設備運行安全的重要附屬裝置。承壓類設備的使用過程中，應注意安全附件的定期校驗及維護保養(yǎng)，保證安全附件完好、可靠動作，以防其超壓、超溫運行。安全附件的選用應符合設計、制造的規(guī)定及使用要求。安全附件主要分為超壓泄放裝置和指示裝置等。目前常用的超壓泄放裝置主要有安全閥和爆破片兩類；指示裝置主要有壓力表、溫度計、液位計等。除此之外，部分承壓類特種設備配備緊急切斷閥、快開門聯(lián)鎖裝置等安全附件。

1 超壓泄放裝置

1.1 安全閥

安全閥是一種借助介質(zhì)本身的力量排放超壓流體的自動閥門，其實現(xiàn)了設備內(nèi)超壓啟動泄壓，壓力恢復后自行關閉阻止介質(zhì)繼續(xù)排放，將承壓類設備壓力控制在允許范圍內(nèi)。安全閥的組成分為3部分，即閥座、閥瓣及加載機構(gòu)。安全閥應能準確適時開啟、穩(wěn)定排放，具有良好的回座能力及可靠的密封性。

安全閥結(jié)構(gòu)種類較多，分類方式也較多，按照閥瓣開啟高度與閥孔直徑之比劃分為全啟式、中啟式和微啟式；按照氣體排放方式分為開放式安全閥、半全封閉式安全閥及全封閉式安全閥。安全閥與設備的常用連接方式分為內(nèi)外螺紋、法蘭、焊接等方式。安全閥適用于清潔、不含固體顆粒、黏度低的介質(zhì)；不能單獨應用于壓力快速增長的場合[2]。

承壓類特種設備定期檢驗時，發(fā)現(xiàn)的安全閥問題主要包括安全閥選型錯誤、安全閥超期未校驗、安全閥校驗壓力超過設計壓力等。安全閥選型主要依據(jù)為安全閥的工藝泄放量，應事先分析工藝介質(zhì)的特性，再計算安全閥的背壓，再由安全閥廠家選型雙向校核，最終確定安全閥的型號[3]。檢驗中發(fā)現(xiàn)設計單位在設計中規(guī)定安全閥的型號，但制造廠未配備安全閥，安裝單位與使用單位在自行配置安全閥時未考慮設計要求，配置的安全閥不符合設計、使用要求。例如，要求全啟的現(xiàn)場配備的安全閥為微啟，當超壓運行時，泄放量不滿足要求，易造成安全事故。安全閥超期未校驗是現(xiàn)場檢驗中常見的問題，使用單位安全意識淡薄，檢驗機構(gòu)根據(jù)《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》確定的設備檢驗周期較長時，使用單位只在檢驗時校驗安全閥，檢驗周期剩余的年限中未按要求校驗安全閥，此時安全閥不能保證可靠開啟，易銹死，增加了設備使用時的風險。安全閥校驗壓力超過設計壓力，此情況主要出現(xiàn)在使用單位內(nèi)既有壓力容器又存在鍋爐時，鍋爐的安全閥整定壓力如表1所示，其整定壓力以工作壓力為標準的倍數(shù)。壓力容器的安全閥的整定壓力一般不大于該壓力容器的設計壓力；設計圖樣或者銘牌上標注有最高允許工作壓力的，也可以采用最高允許工作壓力確定安全閥的整定壓力[4]。故急需提高特種設備使用單位管理人員及安全責任人的專業(yè)知識和管理水平，避免此類安全隱患的發(fā)生。

表1 鍋爐安全閥整定壓力

1.2 爆破片

爆破片是在承壓設備超壓爆炸前先行破裂，排除超壓介質(zhì)的一種安全泄放裝置。爆破片不能單獨使用于排放介質(zhì)毒性程度為極度、高度危害或易爆及液化石油氣等場合，這些可以和安全閥組合使用[2]。爆破片主要應用于介質(zhì)對安全閥有強腐蝕性，介質(zhì)中含有較多的粉末狀、黏稠性或漿狀物料的容器，使用中設備壓力可能急劇升高的設備。爆破片分類形式眾多，其裝置主要由夾持器及爆破片組成，爆破片常見形式分為平板型、反拱形及正拱形。

爆破片主要應用在壓力容器中，且使用頻率較少。目前定期檢驗過程中發(fā)現(xiàn)的爆破片的安全隱患主要為選型錯誤、未按要求進行定期更換、未進行定期校驗。爆破片選型錯誤形成原因與安全閥選型錯誤大致相同，而爆破片的定期校驗與安全閥不同，暫無校驗程序及標準，造成爆破片現(xiàn)場監(jiān)管具有一定的難度。爆破片裝置應定期更換，特別是超過爆破壓力而未爆破的應立即更換。一般爆破片可2～3年更換1次，在極度危險環(huán)境中使用的應每年更換1次；但現(xiàn)場定期檢驗時發(fā)現(xiàn)，部分爆破片自設備投入使用后，長期使用，未更換。故需監(jiān)管部門對此情況進行監(jiān)管。

2 指示裝置

2.1 壓力表

壓力表是用來測量承壓類設備內(nèi)介質(zhì)壓力的器具。壓力表可以顯示容器內(nèi)的壓力，方便將設備內(nèi)的壓力控制在允許范圍內(nèi)。承壓類設備中使用的壓力表一般為彈簧元件式壓力表。

壓力表在定期檢驗中存在的問題主要有量程選用錯誤、超期未檢定、存水彎管堵塞。壓力表量程選用錯誤，一般要求壓力表盤刻度極限值應當為工作壓力的1.5～3.0倍，宜選用2倍工作壓力的壓力表[5]。目前，使用單位存在配備超該范圍配備壓力表的情況，造成壓力指示誤差較大。壓力表超期未檢定，壓力表規(guī)定每半年檢定1次，部分使用單位將壓力表與安全閥檢定、檢驗周期混淆，造成超期未檢定。壓力表存水彎管堵塞，導致壓力表無法指示正常壓力，作業(yè)人員未按作業(yè)指導文件定期沖洗壓力表，造成壓力表堵塞，壓力指示錯誤。

2.2 液位計

液位計主要是用來顯示設備內(nèi)液面位置變化情況的裝置。液位計在鍋爐中應用比較廣泛。液位計主要分為玻璃管式、平板玻璃式、磁力翻板式及電接點式液位計。

液位計在定期檢驗中的主要問題有選型錯誤、堵塞、未標注最低最高水位紅線、電接點液位計電接點脫落等。液位計選型錯誤在有機熱載體鍋爐中常見，有機熱載體鍋爐直讀式液位計應當采用板式液位計，不應采用玻璃管式液位計[6]，目前使用單位在有機熱載體鍋爐的高位槽、低位槽中易選錯液位計。液位計堵塞主要原因是司爐工將液位計的連通管閥門關閉，造成液位計顯示錯誤，影響判斷使鍋爐“干燒”，最終使鍋爐燒塌甚至爆炸。液位計應當有指示最高、最低安全水位和正常水位的標志[6]，其安全隱患與液位計堵塞基本相同。電接點液位計主要使用于電站鍋爐汽包[7]，其電接點易脫落，脫落后造成蒸汽泄漏，易引發(fā)燙傷事故及液位指示偏差。

3 結(jié)束語

本文對承壓類設備安全附件在定期檢驗中出現(xiàn)的問題進行研究。經(jīng)過長期分析，總結(jié)出各種安全附件使用中存在的安全隱患，其本質(zhì)主要為管理人員安全意識淡薄、管理人員及安全責任人的專業(yè)知識和管理水平較低，需采取使用單位及時自律和社會相關團體監(jiān)督并舉的方法來保證設備的使用安全。