輸氣場站壓力容器安全管理

王黎宏

（國家管網(wǎng)集團山東運維中心榆濟作業(yè)區(qū) 山東濟南 250000）

天然氣長輸管道點多、線長、面廣，一般由輸氣場站、閥室、管線組成。輸氣場站按照功能分為增壓站、分輸站、清管站等，設(shè)備種類較多，壓力容器尤為重要。要保證輸氣場站安全平穩(wěn)運行，必須要確保壓力容器及其安全附件、儀表安全運行，從而為管道沿線用戶源源不斷輸送天然氣。

輸氣場站日常運行中，要加強對壓力容器的安全管理，從檢查、定期檢驗、維護保養(yǎng)等方面開展日常管理工作。每天利用SCADA系統(tǒng)或現(xiàn)場巡回檢查壓力容器運行參數(shù)、每月開展壓力容器專項檢查、每年開展年度檢查、開展壓力容器定期檢驗，全力確保壓力容器安全運行！

1 壓力容器定義

輸氣場站壓力容器一般包括旋風(fēng)分離器、過濾分離器、發(fā)球筒、收球筒、排污罐等，屬于特種設(shè)備，具有以下特征[1]：

（1）工作壓力不小于0.1MPa，工作壓力一般為壓力容器正常運行下，頂部的最大允許工作壓力；

（2）容積不小于0.03m3、內(nèi)徑不小于15cm，若內(nèi)徑不均衡，一般指截面內(nèi)最大邊界尺寸；

（3）介質(zhì)為天然氣或空氣。

壓力容器的安全附件，一般包括跟壓力容器直接相連的安全聯(lián)鎖裝置、爆破片、安全閥、易熔塞、緊急切斷裝置等。

壓力容器的儀表，一般包括跟壓力容器直接相連的壓力表、壓力變送器、溫度表、溫度變送器、差壓變送器、液位計等。

2 壓力容器常見分類

2.1 按壓力分類

按照設(shè)計壓力（p）劃分，壓力容器分為4個等級[1]：

（1）低壓容器：0.1 MPa≤p＜1.6 MPa；

（2）中壓容器：1.6 MPa≤p＜10 MPa；

（3）高壓容器：10 MPa≤p＜100 MPa；

（4）超高壓容器：p≥100 MPa。

低壓容器屬于第Ⅰ類壓力容器，中壓容器屬于第Ⅱ類壓力容器，高壓、超高壓容器屬于第Ⅲ類壓力容器。由于輸氣場站存在多種壓力容器，設(shè)計壓力不同，故按壓力進行分類，種類也不相同。

2.2 按位置分類

按照使用地點劃分，壓力容器分為移動式和固定式。移動式壓力容器一般搭載在運輸工具上，固定式壓力容器使用地點相對固定。輸氣場站壓力容器使用地點相對固定，屬于固定式壓力容器。

3 壓力容器的檢查及檢驗

每年初，輸氣場站制定年檢計劃，包括月度、年度檢查以及定期檢驗。

3.1 月度檢查

輸氣場站應(yīng)每月定期對壓力容器進行檢查，形成檢查記錄。

月度檢查主要檢查壓力容器運行情況、外表面有無銹蝕、安全附件及儀表運行是否正常、有無“跑冒滴漏”現(xiàn)象。當(dāng)月度檢查與年度檢查時間重合時，可不進行月度檢查。

3.2 年度檢查

輸氣場站應(yīng)每年定期對壓力容器進行檢查，形成年度檢查報告。年度檢查可由輸氣場站特種設(shè)備管理人員進行或委托特種設(shè)備檢驗機構(gòu)進行，特種設(shè)備管理人員必須經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)取得特種設(shè)備安全管理證。特種設(shè)備安全管理證有效期4年，有效期屆滿前要及時進行復(fù)審或重新取證培訓(xùn)。

年度檢查主要查看安全管理技術(shù)檔案、容器本體及運行情況、安全附件完好情況，評定壓力容器安全狀況等級，記錄存在的問題，形成檢查結(jié)論，注明下次檢查日期。檢查結(jié)論要與實際相符，如實記錄壓力容器是否符合要求或不符合要求。

3.3 定期檢驗

壓力容器定期檢驗合格有效期屆滿前1個月，輸氣場站應(yīng)向特種設(shè)備檢驗機構(gòu)申請定期檢驗[1]，提前準(zhǔn)備相關(guān)資料，特種設(shè)備檢驗機構(gòu)檢驗評估后出具定期檢驗報告。

定期檢驗主要查看壓力容器資料、宏觀檢驗、壁厚測定、無損檢測（超聲波檢測、磁粉檢測）、安全附件檢驗，對壁厚減薄超過腐蝕裕度還需進行強度校核。評定壓力容器安全狀況等級，記錄存在的問題，形成檢查結(jié)論，注明下次檢驗日期。檢驗結(jié)論代表壓力容器在檢驗時的安全狀況。

壓力容器一般于投用后3年內(nèi)開展首次定期檢驗，以后的檢驗周期需根據(jù)壓力容器的安全狀況等級由檢驗機構(gòu)進行確定，安全狀況分為1-5級[1]。壓力容器的檢驗周期如表1所示。

表1 壓力容器檢驗周期

3.4 達(dá)到設(shè)計使用年限的壓力容器

達(dá)到設(shè)計使用年限的壓力容器（未規(guī)定設(shè)計使用年限，但是使用超過20年的壓力容器視為達(dá)到設(shè)計使用年限），如果需繼續(xù)使用，輸氣場站應(yīng)委托特種設(shè)備檢驗機構(gòu)參照定期檢驗的要求進行檢驗[1]。安全評估合格，經(jīng)安全管理負(fù)責(zé)人同意、主要負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)，辦理繼續(xù)使用登記證變更后，方可繼續(xù)使用，一般延長一年使用，到期后需再次申請[1]。延期使用期間，輸氣場站要認(rèn)真落實安全生產(chǎn)主體責(zé)任，采取重點監(jiān)控措施，做好各種記錄，嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，確保壓力容器延期期間的使用安全。

4 壓力容器使用管理

壓力容器投入使用前或者投入使用后30日內(nèi)，使用單位應(yīng)當(dāng)向市場監(jiān)督管理局辦理使用登記，取得使用登記證書[2]。登記標(biāo)志應(yīng)當(dāng)置于壓力容器的顯著位置。

輸氣場站應(yīng)建立壓力容器安全技術(shù)檔案，包括以下內(nèi)容：

（1）壓力容器設(shè)計、制造技術(shù)資料和文件；

（2）壓力容器安裝、改造和修理技術(shù)資料；

（3）壓力容器及其安全附件、儀表相關(guān)安全管理制度；

（4）壓力容器及其安全附件、儀表相關(guān)操作規(guī)程；

（5）壓力容器使用登記表；

（6）壓力容器使用登記證；

（7）壓力容器月度檢查表、年度檢查報告和定期檢驗報告；

（8）壓力容器日常使用情況記錄表；

（9）壓力容器及其安全附件、儀表校驗報告、維護保養(yǎng)記錄；

（10）壓力容器事故事件記錄及處置報告。

5 壓力容器特征分析

5.1 旋風(fēng)分離器

（1）工作原理

天然氣從進口進入旋風(fēng)分離器，撞擊旋風(fēng)子支管后，氣流均勻進入旋風(fēng)管，形成旋風(fēng)氣流。在離心力的作用下，天然氣中的固、液顆粒被甩出，聚集在旋風(fēng)管內(nèi)壁上，在重力的作用下落入集液槽中。干凈的天然氣繼續(xù)上升，由出口流出旋風(fēng)分離器。

（2）結(jié)構(gòu)特點

旋風(fēng)分離器的結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由進氣室、排氣室、進出口接管、旋風(fēng)分離組件、集液槽、人孔等部分組成。旋風(fēng)分離器的核心部件是旋風(fēng)分離組件，它由多根旋風(fēng)分離管呈疊加布置組裝而成。

圖1 旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)圖

（3）常見故障及處理

a.密封點泄漏

發(fā)現(xiàn)密封點出現(xiàn)泄漏，必須立即處理泄漏現(xiàn)象，嚴(yán)禁帶壓操作。

b.分離器前后壓差增大

巡檢或從SCADA系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)旋風(fēng)分離器前后存在壓差，要加密巡檢，記錄壓差變化趨勢。當(dāng)前后壓差超過0.2MPa時，應(yīng)及時停運檢修。

（4）注意事項

a.旋風(fēng)分離器正常投產(chǎn)后，一般每年停運檢查一次。

b.作好清理維護的記錄，以便確定清理維護的周期。

c.應(yīng)根據(jù)具體情況及時對旋風(fēng)分離器排污，為下游過濾式分離器的工作提供良好的環(huán)境。

d.現(xiàn)場應(yīng)準(zhǔn)備充足的備品備件，以便隨時更換。

5.2 過濾分離器

（1）工作原理

天然氣從進氣口進入過濾分離器，撞擊支撐濾芯的支撐桿，這樣可避免氣流直接沖擊濾芯損壞濾芯。較大的固、液顆粒被初步分離，在重力的作用下落到積液槽內(nèi)。天然氣由外向內(nèi)進入濾芯，固體顆粒被阻攔在外表面，液體顆粒則由于濾芯的聚結(jié)作用在內(nèi)表面聚集。當(dāng)液體顆粒聚結(jié)到一定尺寸時，在氣流的沖擊作用下，從濾芯內(nèi)表面脫離，隨氣流進入出料腔。在出料腔內(nèi)，較大的液滴在重力的作用下，沉降至積液槽內(nèi)，較小的液滴隨氣流通過分離元件，進一步被分離。最后，潔凈的天然氣從出口流出[3]。

（2）結(jié)構(gòu)特點

過濾分離器結(jié)構(gòu)如圖2所示，主要由殼體、快開盲板、濾芯、液位計、內(nèi)外部件等部分組成[4]。

圖2 過濾分離器結(jié)構(gòu)圖

（3）常見故障及處理

a.密封點或快開盲板泄漏

發(fā)現(xiàn)密封點或快開盲板出現(xiàn)泄漏，要立即處理泄漏現(xiàn)象，嚴(yán)禁帶壓操作。

b.分離器前后壓差增大

巡檢或從SCADA系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)過濾分離器前后存在壓差，要加密巡檢，記錄壓差變化趨勢。當(dāng)前后壓差超過0.1MPa時，應(yīng)及時停運清理或者更換濾芯[4]。

（4）注意事項

a.若需打開快開盲板操作時，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，嚴(yán)禁“三違”現(xiàn)象發(fā)生。

b.作好清理維護的記錄，以便確定清理維護的周期。

c.當(dāng)液位計出現(xiàn)液位時，要及時進行排污，將集液槽內(nèi)的污液排至排污罐或排污池中，嚴(yán)禁就地排污。

d.現(xiàn)場應(yīng)準(zhǔn)備充足的備品備件，以便隨時更換。

5.3 發(fā)球筒/收球筒

（1）工作原理

發(fā)/收球筒是天然氣長輸管道的重要組成部分，安裝在輸氣場站，用于發(fā)送/接收清管器，清除管道中的雜質(zhì)。首先將預(yù)定的清管器放入上游輸氣場站發(fā)球筒中，調(diào)整工藝流程，利用上下游壓差，推動清管器在管道中運行，直至運行至下游輸氣場站收球筒中，同時將管道中的雜質(zhì)推至收球筒。輸氣場站專業(yè)人員集中清理收球筒中的雜質(zhì)，委托第三方具有危廢處置資質(zhì)的單位處理雜質(zhì)。

（2）結(jié)構(gòu)特點

發(fā)/收球筒結(jié)構(gòu)如圖3、圖4所示，主要由快開盲板、筒體、異徑接管和鞍式支座等組成。

圖3 發(fā)球筒

4 收球筒

（3）常見故障及處理

a.發(fā)球筒/收球筒帶壓

發(fā)現(xiàn)發(fā)/收球筒內(nèi)存在壓力，立即打開手動放空閥門，將發(fā)/收球筒內(nèi)壓力降為0，防止憋壓運行，放空至零后，關(guān)閉手動放空閥門。

b.快開盲板泄漏

充壓過程中，發(fā)現(xiàn)快開盲板泄漏，記錄泄漏點。立即停止充壓，然后進行放空，放空至0后方可進行維修操作。

（4）注意事項

a.輸氣場站無清管作業(yè)時，發(fā)/收球筒內(nèi)壓力一般為0。若發(fā)/收球筒前閥門內(nèi)漏，會使干線管道中的天然氣漏入發(fā)/收球筒中，發(fā)/收球筒內(nèi)壓力會上升。巡檢過程中要認(rèn)真查看壓力表示數(shù)是否為0，出現(xiàn)示數(shù)時要及時對發(fā)/收球筒進行放空。

b.若需打開快開盲板操作時，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，嚴(yán)禁“三違”現(xiàn)象發(fā)生。

c.發(fā)/收清管器時，做好記錄，及時匯報。

5.4 排污罐

（1）工作原理

輸氣場站分離器、匯管等排污時，通過排污總管排至排污罐，排污罐中污液到達(dá)一定高度時，通過裝車外運處理。

（2）結(jié)構(gòu)特點

排污罐結(jié)構(gòu)如圖5所示，主要由筒體、人孔、液位計等組成。

圖5 排污罐

（3）常見故障及處理

a.排污罐鼓包、變形、有裂紋

排污罐出現(xiàn)鼓包、變形、裂紋現(xiàn)象，立即停止分離器、匯管排污作業(yè)，將排污罐中污液抽出，清理干凈后方可進行維修操作。

b.排污罐帶壓

發(fā)現(xiàn)排污罐壓力不為0時，要立即打開手動放空閥門放空，將排污罐中天然氣放空，壓力降為0后，關(guān)閉放空閥。

（4）注意事項

a.無排污操作時，排污罐壓力為0，值班人員巡檢過程中要認(rèn)真檢查排污罐壓力表示數(shù)，出現(xiàn)示數(shù)時要及時打開放空閥門放空。檢查分離器、匯管排污閥門狀態(tài)，是否處于全關(guān)位。若排污閥門內(nèi)漏，必要時更換排污閥門。

b.對分離器、匯管進行排污操作時，至少兩個人相互配合，一人在分離器、匯管處操作排污閥門，一人緊盯排污罐壓力表示數(shù)，不允許排污過程中壓力超過排污罐最高允許工作壓力。

6 建議

（1）輸氣場站壓力容器安全管理人員要嚴(yán)格遵守壓力容器及特種設(shè)備相關(guān)法律法規(guī)、國家標(biāo)準(zhǔn)及企業(yè)內(nèi)部制度，將壓力容器作為風(fēng)險識別與隱患排查重要內(nèi)容。

（2）動態(tài)更新風(fēng)險清單，每年初認(rèn)真分析壓力容器所有操作、維護過程，識別作業(yè)過程中可能存在的風(fēng)險。按照《安全評價風(fēng)險矩陣》，評定事故發(fā)生的可能性及后果的嚴(yán)重程度，根據(jù)風(fēng)險度大小，分類分級管控，制定管控措施，確保各類風(fēng)險受控。

（3）加大壓力容器日常運行隱患排查力度，采取激勵措施激勵全員開展隱患排查，及時解決新發(fā)現(xiàn)的隱患，保證壓力容器安全平穩(wěn)運行！