壓力容器修理改造程序、標準及常見問題分析

＊栗伯堯

（河北生特瑞工程設計有限公司 河北 050011）

近年來，隨著我國化工企業(yè)的發(fā)展規(guī)模不斷擴大，企業(yè)在運作過程中出現的原材料泄露、空氣中毒、火災以及爆炸等壓力容器的安全事故也在社會中不斷發(fā)生，這不僅嚴重地威脅到了化工企業(yè)內部員工的生命財產安全，同時也為化工企業(yè)的經營和運行帶來了不可挽回的損失。近年來，隨著我國化工行業(yè)發(fā)展規(guī)模的不斷擴大，化工行業(yè)壓力容器在運行過程中的安全事故屢見不鮮，壓力容器泄露、容器爆炸引發(fā)的中毒事件以及火災事件也給化工企業(yè)員工的生命財產安全帶來了極大的威脅，因此如何根據化工企業(yè)壓力容器的運行特征以及應用特點，做好化工企業(yè)內部壓力容器的維修和管理工作，對于提升化工企業(yè)的安全生產質量至關重要，這也成為了化工企業(yè)實現安全生產必須要跨越的難關。對于化工企業(yè)來說，在壓力容器的修理和改造工作中投入資金成本雖然看似付出了一筆不菲的費用，但卻能夠幫助化工企業(yè)真正意義上地實現安全生產，使化工企業(yè)在經營和運行的過程中能夠同時得到社會效益和經濟效益。化工行業(yè)內部的壓力容器在運行過程中經常要保持高壓以及高溫的狀態(tài)，而化工企業(yè)內部所接觸的一些化學原材料本身就具有易揮發(fā)、易燃易爆以及毒害性等特征，在高溫高壓的環(huán)境中，原材料之間的相互碰撞以及相互融合極有可能產生較大的腐蝕性，從而導致壓力容器在運行過程中出現損傷。如果沒有對壓力容器的微小細節(jié)問題進行及時的修理和改造，或在定期檢查工作中沒有提前排查這類型細節(jié)之處，就有可能會在長期的運行作用下引發(fā)惡性安全事故。因此，化工行業(yè)更應該安排專業(yè)的檢測人員定期對壓力容器進行排查和維修，提前排查化工企業(yè)內部壓力容器可能存在的風險問題，這樣才能夠有效地避免壓力容器在運行過程中內部的毒害性化學元素由于大量泄漏污染環(huán)境或威脅員工的人身財產安全，幫助化工行業(yè)在發(fā)展的過程中不斷提升安全生產以及安全管理的水平。

1.壓力容器修理與改造監(jiān)督檢驗程序

(1)維修與改造前

針對化工行業(yè)的壓力，容器修理與改造工作主要分為一般性的修理與改造和重大修理改造兩種類型。對于主要受壓元件的更換、矯正已經發(fā)布和焊接壓力容器都屬于重大類型的維修，除此之外都可以被定性為一般性的維修改造。化工行業(yè)內部的壓力容器一般性維修改造，通常情況下，壓力容器使用單位或委托具備一定技術力量的單位承擔改造任務，而在壓力容器的重大維修工作中，無論是壓力容器的使用單位自我維修，還是通過維修委托機構的方式進行維修，都必須要具備相應的資質。尤其是針對化工行業(yè)重要的壓力容器進行維修改造，更應該遵循2016年由國家質量監(jiān)督檢查檢疫總局頒布的《固定式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》，并且根據規(guī)章制度要求，如果是壓力容器的重大維修更應該參照相關的技術規(guī)范標準，保證維修后壓力容器的結構以及強度滿足安全使用的需求。除此之外，壓力容器的維修單位以及修理機構還應該具備相應的資格證書。壓力容器的委托維修單位必須是已經取得市場認可以及擁有制造許可證等相關單位，維修單位還應該按照相關的安全技術規(guī)范，建立壓力容器維修質量保障體系，同時維修單位的法定代表人也應該對壓力容器維修后的質量以及內部結構肩負責任，嚴格地遵循維修工作的執(zhí)法標準以及安全技術規(guī)則，后期需要向使用單位提供各類型維修圖紙，并且對維修過程進行記錄。如果涉及壓力容器的重大維修，例如焊接維修，維修工作人員還應該具備省級以上質量技術監(jiān)督部門認證的考試合格資格證。而擔任壓力容器無損檢測的工作人員，也應該具備省級以上質量監(jiān)督部門頒布的考試合格證書。

(2)遞交維修與改造材料后

在遞交維修申請材料后，壓力容器的一般性維修應該按照壓力容器制造技術的規(guī)范標準，經過維修單位的技術負責人進行批準，而針對壓力容器的重大維修方案，還必須要有原壓力容器的設計單位或具備相關資格證書的設計單位批準后，才能夠進行維修。這樣才能夠判斷在原先的壓力容器設計條件下，壓力容器在重大維修和改造過后是否還能安全運行。維修方案中應該明確列出，壓力容器維修方案的標準依據，并且針對壓力容器的缺陷性位置以及缺陷性規(guī)格進行明確的判斷，同時，還應該進一步分析壓力容器產生缺陷性問題的原因，并以此為依據選擇施工工藝并且制定相關的施工流程。在維修管理之后還應該進行壓力容器運行性能的驗收工作[1]。

(3)相關單位與部門提交材料

在維修和改造完成之后，經過檢驗合格并且確保壓力容器設備能夠達到使用要求后，壓力容器的檢修和驗收工作就正式結束。壓力容器的維修驗收內容主要包括對維修的全流程以及維修的方案進行進一步的校準和總結，對維修后的質量以及維修過程中投入的成本進行分析。除此之外，還要對維修的報告以及維修的相關材料和證明進行移交，上述流程完成之后就可以進行竣工結算。壓力容器維修和改造完工之后，判斷壓力容器最終驗收質量的重要依據就是相關單位以及維修部門提供的報告和資料，必須要確保壓力容器在維修改造過程中所得出的相關材料與維修改造步驟匹配，保障項目內容齊全、記錄詳細、格式統(tǒng)一，并且還應該在記錄內容中蓋上有關負責人員的簽章以及相關負責單位的公章。壓力容器維修改造后的驗收提交數據中，應該包括壓力容器的維修改造方案、改造過程中改造人員的資格證書、無損檢測人員的資格證書、焊接材料的質量證明證書、其他更換元件材料的質量證明證書、工藝水平的評定報告、工藝流程的記錄、壓力容器熱處理的記錄、外觀檢測記錄、無損檢測報告內容、壓力實驗報告[2]。

2.壓力容器修理與改造的相關要求

(1)嚴格依照要求進行

在壓力容器的維修和改造工作中，必須要嚴格地遵守作業(yè)現場的安全管理規(guī)范，按照規(guī)范要求，佩戴符合安全生產以及安全勞動的護具和用品，并且設置明顯的安全作業(yè)標準，盡最大可能保護現場施工人員的生命安全[3]。在維修管理工作開展之前，應該仔細了解壓力容器內部承載的介質，針對介質的易燃易爆以及其他特性進行深度了解同時，還應該了解壓力容器的閥門以及電源開關的位置，確保能夠在發(fā)生突發(fā)性意外狀況時快速找到閥門以及電源開關進行處理，避免災害范圍的進一步擴張。

除此之外，如果需要在現場進行動火施工，還應該了解施工現場的動火要求，并且辦理相應的動火作業(yè)手續(xù)。在正式開始修理改造之前，必須要將壓力容器內部的化學介質清理干凈，并且保障壓力容器內部不存在任何壓力，為確保施工人員的生命安全，還應該采用具備高強度的忙板，阻隔所有介質的來源，并且在壓力容器維修改造附近設置明顯的隔離標志。尤其是維修改造人員，在進入原本盛裝易燃易爆或揮發(fā)性較強的介質容器內，更應該先對容器內部進行置換和清洗，必須保障容器內部的含氧量達到23%后才能夠允許維修人員進入容器內部進行修理，在置換的過程中為了避免部分化學氣體接觸空氣后發(fā)生強烈的化學反應，還不能采用空氣直接進行置換。除此之外，當進行一些重大的壓力容器維修改造工作時，電焊施工人員還應該采用絕緣橡膠進行襯墊，不能直接采用未經過絕緣材料包裹的簡易焊鉗，避免在后期維修改造的過程中發(fā)生意外事故[4]。在焊接過程中還應該確保焊接施工的環(huán)境足夠通風，并且周圍還應該安排相關的安全救護措施，防止焊接過程中焊接人員由于內部介質濃度過高中毒或引發(fā)高溫暈倒事故。在壓力容器內部進行維修改造工作時，應該盡可能地避免采用乙炔氣體進行切割。如果壓力容器的維修改造工作采用的是氣體焊接的方式，在焊接工作未完成時不能將焊接工具直接放在壓力容器內部，避免焊接工具中的氣閥以及膠管泄漏氣體與壓力容器內部介質相互作用發(fā)生燃燒或爆炸事故[5]。

(2)監(jiān)督檢驗按照要求進行

化工行業(yè)壓力容器的維修和改造是一個相對復雜的工程，維修改造工作中涉及的專業(yè)性內容較強，同時維修改造涉及的專業(yè)部門也較多，需要經過缺陷性因素分析、維修改造方案制定和審批、材料采購、焊接施工、無損檢測、試壓驗收等多個環(huán)節(jié)才能夠完成，為了確保壓力容器維修改造后的安全使用性能，必須要強化壓力容器維修改造全過程的質量檢測和管理力度，才能確保壓力容器維修后的質量標準。對于壓力容器的缺陷性安全評定，通常情況下分為兩大類型，一種是以質量控制為目標的安全評定標準，另一種是以符合使用要求為目標的安全評定標準[1]。對于質量控制目標的安全評定標準來說，主要是為了保障壓力容器運行過程中的缺陷性以及隱患問題經過維修改造后，能夠徹底去除，在不考慮具體使用狀況差別的前提條件下，盡可能地將壓力容器的缺陷性降到最低，這類標準是以焊接產品制造或維修質量控制為目標而制定的焊接質量驗收標準。而對于使用合格標準為目的的壓力容器維修改造來說，在后期的驗收環(huán)節(jié)中針對壓力容器存在的超標缺陷并不一定要全部維修改造完成，而是要針對壓力容器安全運行中存在的潛藏威脅或危險性缺陷性問題進行改造，而針對不構成威脅的超標缺陷就可以予以保留[6]。

(3)現場進行實地檢驗

在現場實地檢驗的過程中，對壓力容器表面存在裂紋、腐蝕以及咬邊等缺陷性問題時，應該利用砂輪等其他工具，將壓力容器表面的缺陷性清除干凈。如果砂輪維修的深度在允許范圍內，就不需要進行焊接處理，只需要通過磨砂技術進行圓滑過渡。除此之外，在現場檢測過程中，還應該檢測壓力容器的密封性，對于可重復使用的密封元件進行維修和改造的過程中，可以采用刮磨或研磨的方式，對重復性使用密封元件上的劃痕以及勾紋進行處理。而對于壓力容器內部存在裂紋以及氣孔等缺陷性，可以通過進行焊接或局部更換來完成[7]。

3.壓力容器修理與改造常見問題

(1)材料方面問題

壓力容器制造過程中具有較為復雜的施工工序，在制造過程中，對于壓力容器的安全性要求較為嚴格。因此，在壓力容器制造材料的選擇方面，更應該摒棄劣質或不良的材料，需要選擇安全性能更高、應用性能更高且質量較為上乘的材料來進行制造，這樣才能滿足化工行業(yè)發(fā)展過程中對于壓力容器的運行，需確保壓力容器在運行過程中的安全性以及穩(wěn)定性。但是在壓力容器實際生產過程中，并不一定采用價格高昂且質量上乘的材料就能夠滿足壓力容器的制造要求，有時候不同類型的壓力容器在制造過程中采用的材料也具有較大的差異性。而很多壓力容器制造廠家采用了不符合標準規(guī)定的材料或不符合此類型壓力容器的材料進行制造后，難免會導致壓力容器的運行質量無法滿足市場的安全生產要求[8]。

(2)制造方面問題

壓力容器在制造過程中產生的變形以及焊接問題是較為常見的問題。如果壓力容器在制造過程中存在變形狀況，不僅會導致壓力容器內部結構的穩(wěn)定性大打折扣，同時，長期的使用也可能會引發(fā)其他安全問題。通過進一步的跟蹤和調查發(fā)現，在壓力容器制造過程中產生變形問題的原因是多種多樣的，由于打磨不到位、施工機械精確度不高等問題都有可能會導致壓力容器內部結構存在變形問題。除此之外，壓力容器在焊接施工過程中很有可能會由于施工操作人員焊接工藝技術不強、施工操作流程不規(guī)范或在焊接時采用的電流過大或過小，導致焊接部位存在較大的缺陷性。相比于其他正常部位來說，經過焊接的部位更容易受到內部介質腐蝕化的影響，從而導致壓力容器在應用過程中出現嚴重的安全隱患[9]。

(3)產品檔案方面問題

壓力容器按照不同的要求，具有多種類型。按照壓力容器的設計壓力可以分為低壓、中壓、高壓以及超高壓這四個壓力等級。同時，在生產工藝中，按照不同的作用原理還可以分為反應壓力容器、換熱壓力容器、分離壓力容器以及存儲壓力容器這四種類型。但無論采用哪種分類方法，都應該考慮到化工企業(yè)生產以及管理活動的特性，遵從化工企業(yè)生產產品的實際原則出發(fā)，按照化工企業(yè)生產的內容以及生產特征選擇合適的壓力容器。但是，目前有許多化工企業(yè)內部對于壓力容器檔案的分類和記錄不到位，針對化工企業(yè)內部的大量壓力容器在檔案管理過程中通常采用的是流水排架的方法。但是考慮到壓力容器底部的圖標容易干燥破碎，這樣的產品檔案登記方法以及保存方法極有可能會導致壓力容器的產品圖標以及產品卷宗存在擠壓以及磨損的問題。最終，由于壓力容器的檔案保存不到位，在維修和改造過程中，無法確認壓力容器的特殊性質，這也導致壓力容器的維修改造施工標準很難被確認，維修改造施工標準產生偏差會導致壓力容器在后續(xù)的應用過程中存在巨大的安全隱患。

4.結語

綜上所述，壓力容器的修理和改造能夠幫助化工企業(yè)節(jié)約一定的投入成本，避免化工企業(yè)直接更換壓力容器帶來的巨大成本費用。但是壓力容器的修理和改造也存在巨大的安全隱患，因此在壓力容器的修理和改造工作中更應該設置合適的改造方案、確保維修更換材料的質量，以此來保證壓力容器維修后的運行安全性和穩(wěn)定性。