移動(dòng)式壓力容器安全附件失效問題及其預(yù)防對(duì)策

高超

摘 ?要：汽車罐車是工業(yè)中廣泛采用的一種運(yùn)輸工具，其運(yùn)輸?shù)慕橘|(zhì)通常是有毒、易燃易爆的，因此確保移動(dòng)式壓力容器的安全就顯得十分重要。緊急切斷閥作為移動(dòng)式壓力容器上重要的安全附件之一，如果壓力容器在裝卸過程中出現(xiàn)意外，其能迅速切斷罐裝介質(zhì)，從而終止裝卸，保障壓力容器的安全裝卸和運(yùn)輸，基于此，本文針對(duì)安全附件失效問題進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)式壓力容器;安全附件失效;預(yù)防對(duì)策

引言

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展和國家工業(yè)的復(fù)興強(qiáng)大，特種設(shè)備行業(yè)開始發(fā)揮著越來越大的作用，汽車罐車作為特種設(shè)備的主要的儲(chǔ)運(yùn)類移動(dòng)壓力容器，運(yùn)輸?shù)拇蠖鄶?shù)物料都是有毒、易燃易爆的物料，如液化石油氣、液氯、液態(tài)二氧化硫等。因此，對(duì)于汽車罐車的安全問題就顯得格外重要，長期以來備受矚目。

緊急切斷閥裝置是汽車罐車上的重要安全附件，在裝卸過程中，如果發(fā)生外接管路破裂，其能夠迅速動(dòng)作，切斷物料通道，從而終止裝卸，確保汽車罐車介質(zhì)裝卸的安全，緊急切斷閥穩(wěn)定可靠的性能將關(guān)系到汽車罐車在發(fā)生意外時(shí)能否保障人員安全和避免財(cái)產(chǎn)損失，是保障安全運(yùn)輸?shù)闹匾谰€。

1.緊急切斷閥工作原理

以QGJ43F-2.5型號(hào)的緊急切斷閥為原型進(jìn)行實(shí)物測量，利用三維軟件Solidworks對(duì)其進(jìn)行一比一繪制，緊急切斷閥主要零部件有閥罩、閥體、過流閥瓣、大彈簧、小彈簧、凸輪、先導(dǎo)閥桿、手柄、轉(zhuǎn)動(dòng)軸以及若干螺栓螺母，將畫好的三維零部件進(jìn)行裝配，將前視圖作為剖切面進(jìn)行剖分，將裝配好的緊急切斷閥進(jìn)行二維轉(zhuǎn)換，導(dǎo)出二維CAD圖，修改細(xì)節(jié)，整理成標(biāo)準(zhǔn)圖紙，在液化氣體罐裝時(shí)，首先緊急切斷閥的閥桿和過流閥瓣之間是間隙配合，少量的氣體從間隙流至閥體內(nèi)腔和球閥前的下游管路內(nèi)，氣體迅速氣化擴(kuò)張，壓力升高。當(dāng)壓力升高至與上游罐體里的壓力相同時(shí)，拉動(dòng)緊急切斷閥手柄，凸輪在手柄帶動(dòng)下與轉(zhuǎn)動(dòng)軸一起旋轉(zhuǎn)一定角度，頂起與凸輪接觸的先導(dǎo)閥桿，過流閥瓣在小彈簧的作用下，克服液體靜壓向上運(yùn)動(dòng)，緊急切斷閥閥口開啟，打開球閥，可實(shí)現(xiàn)正常裝卸。當(dāng)緊急切斷閥需要關(guān)閉時(shí)，釋放作用在手柄上的拉力，利用大彈簧和小彈簧的作用力控制閥瓣運(yùn)動(dòng)的位移量，將過流閥瓣壓緊在緊急切斷閥閥口，關(guān)閉緊急切斷閥。

2.緊急切斷閥作用

在工業(yè)運(yùn)輸中，汽車罐車使用條件惡劣，裝載的液化石油氣等介質(zhì)常常會(huì)受到振動(dòng)、沖擊、溫度變化的影響，加上裝載介質(zhì)的易燃、易爆性和毒性，如果汽車罐車發(fā)生意外時(shí)，勢必會(huì)造成難以想象的后果。在汽車罐車發(fā)生意外險(xiǎn)情時(shí)，緊急切斷閥能夠迅速切斷介質(zhì)與外界的連接，保障工作人員和機(jī)器設(shè)備的安全。以下是結(jié)合國標(biāo)和規(guī)程對(duì)緊急切斷閥作用的總結(jié)：

（1）緊急切斷閥裝置設(shè)有易熔塞，在外界溫度超過70℃的工況條件下，易熔塞熔斷，關(guān)閉緊急切斷閥阻斷介質(zhì)繼續(xù)外漏;

（2）在管路發(fā)生破裂或者控制裝卸的閥門失控的情況下，瞬時(shí)的大量介質(zhì)外流，緊急切斷閥依靠過流性能實(shí)現(xiàn)自身切斷，關(guān)閉裝卸通道;

（3）在發(fā)生火災(zāi)或者裝卸管道破裂且易熔塞和過流切斷無法實(shí)現(xiàn)其各自功能時(shí)，工人可以使用車尾的操控系統(tǒng)（剪斷鋼索）來關(guān)閉緊急切斷閥，阻止直接外泄;為了確保汽車罐車的安全運(yùn)輸，由國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局特種設(shè)備安全監(jiān)察局頒布《液化氣體汽車罐車安全監(jiān)察規(guī)程》、《液化氣體用緊急切斷閥》等文件，明確提出汽車罐車所用的安全附件實(shí)行定期檢驗(yàn)制度，一般每年應(yīng)至少檢驗(yàn)一次，這其中就包括緊急切斷閥。《液化氣體汽車罐車安全監(jiān)察規(guī)程》對(duì)緊急切斷閥的性能要求如下：

1）具有足夠的強(qiáng)度和密封性;

2）具有良好的使用性能，操作方便;

3）具有良好抗震性能;

4）具有足夠的壽命。

3.案例分析及對(duì)策

3.1緊急切斷閥典型失效案例分析

結(jié)合案例分析如下：易熔塞作為緊急切斷閥的核心部件之一，當(dāng)其周圍環(huán)境溫度達(dá)到（70±5）℃時(shí)，易熔塞易熔合金部位熔斷，彈簧手柄復(fù)位，受壓縮狀態(tài)的密閉彈簧得以釋放，實(shí)現(xiàn)密封面與閥體嚴(yán)密結(jié)合，保證在火災(zāi)等高溫狀態(tài)下罐體閥門能自動(dòng)關(guān)閉，避免更大事故的發(fā)生。而易熔塞的易熔合金一般為鉛鉍合金，機(jī)械強(qiáng)度極低，罐體在裝卸介質(zhì)過程中頻繁操作及震動(dòng)容易使易熔合金損壞、脫落。罐體在蒸罐清洗時(shí)，高溫也會(huì)使得易熔金屬融化，造成易熔塞受損脫落。駕駛員和隨車安全員在發(fā)現(xiàn)易熔塞失效后，沒有引起重視或者不了解該裝置的作用，隨意使用鐵絲進(jìn)行連接，這是典型的非法改造，存在重大安全隱患。

另外，罐車有存在混裝介質(zhì)的可能性，造成介質(zhì)中含有雜質(zhì);而緊急切斷閥一般安裝在罐車底部，在裝卸介質(zhì)時(shí)容易把大量的顆粒雜質(zhì)帶至緊急切斷閥處，緊急切斷閥啟閉時(shí)，雜質(zhì)顆粒進(jìn)入金屬密封面和聚四氟乙烯密封面之間，造成磨損，加速腐蝕。金屬密封面在與介質(zhì)長期接觸中產(chǎn)生腐蝕，罐車裝卸操作頻繁，由于金屬硬密封面屬于線密封，多次操作造成的撞擊較多，加之介質(zhì)腐蝕，久而久之形成磨蝕凹坑。

3.2緊急切斷閥典型失效問題針對(duì)性解決辦法

罐車駕駛?cè)藛T和安全人員在發(fā)現(xiàn)緊急切斷閥易熔塞失效后，首先，上報(bào)單位管理人員，及時(shí)更換合格的易熔塞;其次，使用單位應(yīng)增加安全風(fēng)險(xiǎn)管控意識(shí)，定期對(duì)車輛駕駛?cè)藛T和隨車安全人員的安全教育和培訓(xùn)，增強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，督促使用單位落實(shí)整改。

另外，由于閥桿腐蝕嚴(yán)重，無法修復(fù)，聯(lián)系使用單位更換新的合格緊急切斷閥。使用單位應(yīng)選擇充裝品質(zhì)較高的液化氣體，從而降低介質(zhì)中雜質(zhì)及腐蝕元素的含量;另外不得混裝介質(zhì)，減少介質(zhì)中因混裝而帶來的顆粒狀雜質(zhì)。

4.移動(dòng)式壓力容器安全附件失效問題的預(yù)防對(duì)策

對(duì)于上述的移動(dòng)式壓力容器的安全附件失效問題的探討，可以發(fā)現(xiàn)安全附件的狀態(tài)對(duì)于移動(dòng)式壓力容器的正常工作起著至關(guān)重要的作用，安全附件的失效會(huì)產(chǎn)生重大安全隱患，因要制定合理的預(yù)防對(duì)策，以此來保障移動(dòng)式壓力容器的安全附件的正常狀態(tài)，營造良好的安全運(yùn)營環(huán)境。

4.1定期對(duì)移動(dòng)式壓力容器的安全附件進(jìn)行檢驗(yàn)

移動(dòng)式壓力容器檢驗(yàn)可以分為兩部分，一是使用單位定期自查，二是特定單位進(jìn)行的法定檢驗(yàn)。移動(dòng)式壓力容器使用單位在日常使用中應(yīng)當(dāng)做好各項(xiàng)管理工作，安排專業(yè)的持證管理人員定期對(duì)安全附件進(jìn)行自查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)上報(bào)，并在第一時(shí)間處理問題隱患;移動(dòng)式壓力容器檢驗(yàn)單位要嚴(yán)格按照相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，在檢驗(yàn)各環(huán)節(jié)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，對(duì)于一些可能造成安全隱患的安全附件，要及時(shí)進(jìn)行更換，確保所有的安全附件在規(guī)定的安全標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

4.2加大對(duì)移動(dòng)式壓力容器的安全附件使用管理力度

在移動(dòng)式壓力容器的安全附件使用過程中，使用管理力度也是保障移動(dòng)式壓力容器的安全附件安全使用的前提，從案例一、案例二可以明顯看出罐車駕駛員和隨車安全員嚴(yán)重缺乏安全意識(shí)，反映出罐體使用單位對(duì)罐車安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控不到位，對(duì)駕駛員和隨車人員安全教育落實(shí)不到位。使用單位應(yīng)當(dāng)對(duì)駕駛?cè)藛T和隨車安全員進(jìn)行定期安全培訓(xùn)，提高他們識(shí)別安全風(fēng)險(xiǎn)的能力，加強(qiáng)對(duì)移動(dòng)式壓力容器的監(jiān)控力度，這里特別指出所有的安全附件的使用必須具備產(chǎn)品質(zhì)量證明書、合格證以及廠家的制造許可證后方能投入使用。

結(jié)語

本文通過對(duì)移動(dòng)式壓力容器安全附件失效問題典型案例進(jìn)行分析和研究，分析安全隱患產(chǎn)生的原因，并提出了針對(duì)性解決辦法，同時(shí)對(duì)安全附件失效問題進(jìn)行了預(yù)防對(duì)策的分析，以此來說明移動(dòng)式壓力容器安全附件的重要性，為安全附件實(shí)際生產(chǎn)控制、使用管理、定期檢驗(yàn)提供指導(dǎo)借鑒的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]劉燕鵬.淺析壓力容器焊接常見缺陷的產(chǎn)生和防治措施[J].石化技術(shù)，2020，27（5）：10，19.

[2]金學(xué)峰.壓力容器定期檢驗(yàn)中對(duì)局部減薄缺陷安全評(píng)定的相關(guān)問題討論[J].化工設(shè)備與管道，2020，57（2）：14-15，36.