常壓罐車制造、修理及改造存在問題分析

樓紅軍 祁冠英 白昭昭 趙彥修

（1.浙江省特種設(shè)備科學(xué)研究院 杭州 310020）

(2.三興汽車(天津)有限公司 天津 300462)

（3.中國特種設(shè)備檢測研究院 北京 100029）

截至2019年末，我國在用常壓液體危險貨物罐車（以下簡稱常壓罐車）總量約20 萬臺[1]，是公路運輸成品油及各類化工液體的主要力量[2]。常壓罐車運輸過程中容易發(fā)生化學(xué)品意外泄漏事故[3]，易燃介質(zhì)一旦燃燒、爆炸或毒害介質(zhì)意外擴散往往引發(fā)嚴(yán)重的安全事故和社會公共事件。常壓罐車罐體按工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證管理，產(chǎn)品類別為危險化學(xué)品容器，該類產(chǎn)品須經(jīng)國務(wù)院質(zhì)量鑒定檢驗檢疫部門（現(xiàn)為市場監(jiān)督管理部門）認(rèn)定的檢驗機構(gòu)檢驗合格后方可出廠[3]；在用罐體必須經(jīng)定期檢驗合格后方可使用。2021年4月，交通運輸部、工業(yè)和信息化部、公安部、市場監(jiān)管總局聯(lián)合印發(fā)35 號文，在全國范圍推進(jìn)罐體安全治理，通過定期檢驗重點排查在用罐體是否有16 類重大安全風(fēng)險。

對7 280 臺次常壓罐體定期檢驗情況統(tǒng)計表明，檢驗累計排除了1 100 項罐體重大安全風(fēng)險，其中屬于設(shè)計制造方面的重大安全風(fēng)險有77 項，與罐體設(shè)計制造質(zhì)量密切相關(guān)的罐體開裂、防波板開裂或脫落方面重大安全風(fēng)險有194 項，2 項合計占重大安全風(fēng)險總量的24.6%；同時檢驗還發(fā)現(xiàn)常壓罐體存在私自修理、私自改造等情形，由于修理、改造質(zhì)量無法保證，往往形成新的缺陷隱患，影響罐體安全使用。

1 法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

常壓罐車罐體主要為金屬罐體，現(xiàn)行產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為GB 18564.1—2019《道路運輸液體危險貨物罐式車輛第1 部分：金屬常壓罐體技術(shù)要求》，于2020年1月1日替代GB 18564.1—2006《道路運輸液體危險貨物罐式車輛 第1 部分：金屬常壓罐體技術(shù)要求》并正式實施。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了罐體材料、設(shè)計、安全附件、儀表及裝卸部件、制造、試驗方法、檢驗規(guī)則、標(biāo)志與標(biāo)識、出廠文件等技術(shù)要求[4]，其中檢驗規(guī)則部分規(guī)定了出廠檢驗項目，但未明確出廠檢驗性質(zhì)、程序要求及缺陷處理等檢驗重點要求；其附錄D.2 規(guī)定了定期檢驗項目及內(nèi)容，但仍然存在罐體定期檢驗的周期、檢驗中發(fā)現(xiàn)問題的如何評定、檢驗結(jié)論如何給定等一系列的問題未能解決[5]，制約檢驗工作規(guī)范開展。

《危險貨物道路運輸安全管理辦法》(交通運輸部令2019年第29 號)第四十一條規(guī)定“裝載危險貨物的常壓罐式車輛罐體的重大維修、改造，應(yīng)當(dāng)委托具備罐體生產(chǎn)資質(zhì)的企業(yè)實施，并通過具有專業(yè)資質(zhì)的檢驗機構(gòu)維修、改造檢驗，取得檢驗合格證書，方可重新投入使用”，然而對常壓罐體重大修理和改造的定義及相關(guān)管理要求尚未配套出臺，導(dǎo)致第四十一條規(guī)定在實際中往往難以落地。

2 制造遺留問題

2.1 設(shè)計代碼錯誤

對1 臺2019年生產(chǎn)投用的運輸四氯化鈦的罐體進(jìn)行資料審查，發(fā)現(xiàn)其出廠檢驗證書、罐體合格證標(biāo)明罐體設(shè)計代碼為L4BH，卸料口設(shè)置在罐體底部，該罐體已進(jìn)行過2 次定期檢驗。通過查詢JT/T 617.3—2018《危險貨物道路運輸規(guī)則 第3 部分：品名及運輸要求索引》確定四氯化鈦的罐體設(shè)計代碼為L10CH，“C”代表卸料口應(yīng)設(shè)置在罐體頂部，且液面以下除清潔孔外不允許有其他開孔[6]；按照GB 18564.1—2019罐體設(shè)計代碼對應(yīng)關(guān)系表，L4BH 不能替代L10CH，故將裝運四氯化鈦介質(zhì)的罐體設(shè)計為L4BH 屬于設(shè)計代碼選用錯誤，且屬于35 號文中附件3 規(guī)定的重大安全風(fēng)險“裝運介質(zhì)與罐體代碼不符”。該案例反映了罐體產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)不嚴(yán)格，同時反映了資料審查是檢驗工作的重要環(huán)節(jié)，直接關(guān)系檢驗工作成敗[7]。

2.2 封頭結(jié)構(gòu)型式錯誤

對1 臺于2017年生產(chǎn)投用的常壓罐體進(jìn)行定期檢驗，發(fā)現(xiàn)罐體前、后封頭均采用平底封頭，經(jīng)測量表明封頭深度僅50 mm（見圖1）。該罐體生產(chǎn)時執(zhí)行產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)GB 18564.1—2006，該標(biāo)準(zhǔn)第5.4.13.5 條規(guī)定“封頭、隔倉板的形狀應(yīng)為碟形，其深度不小于100 mm……”，故該罐體實際采用封頭結(jié)構(gòu)及實測封頭深度均不符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，且屬于35 號文規(guī)定的重大安全風(fēng)險“封頭或橫截面型式不符”。

圖1 無折邊平封頭結(jié)構(gòu)

2.3 橫截面形狀設(shè)計錯誤

對1 臺2015年生產(chǎn)投用的常壓罐體進(jìn)行定期檢驗結(jié)果表明，其設(shè)計裝運介質(zhì)為過氧化氫水溶液（雙氧水），罐體的橫截面形狀為非圓形（見圖2）。該罐體生產(chǎn)時執(zhí)行的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為GB 18564.1—2006，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定過氧化氫介質(zhì)水溶液的罐體設(shè)計代碼為L4BV，該代碼第2 位表明罐體耐壓試驗壓力為0.4 MPa。根據(jù)GB 18564.1—2006 中5.4.1.5 條的規(guī)定“a)裝運劇毒介質(zhì)或附錄A 中試驗壓力不低于0.4 MPa 的罐體應(yīng)采用圓形截面”。故該罐體采用非圓形截面形狀明顯不符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求，且屬于35 號文規(guī)定的重大安全風(fēng)險“封頭或橫截面型式不符”。在用常壓罐車罐體應(yīng)當(dāng)采用圓形截面而實際采用非圓形截面的情形較為普遍，該類情形明顯違反產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的強制性規(guī)定，不應(yīng)出廠交付使用。

圖2 L4BV 罐體采用非圓形截面結(jié)構(gòu)

2.4 焊接接頭型式錯誤

對1 臺2020年8月按GB 18564.1—2019 生產(chǎn)的充裝汽油的常壓罐體進(jìn)行定期檢驗，發(fā)現(xiàn)人孔與筒體連接焊縫(見圖3）、接管與筒體連接焊縫、筒體縱向?qū)雍缚p均采用單面焊。GB 18564.1—2019 中5.2.15.1條規(guī)定“b）罐體上的人孔、接管、凸緣等與筒體或封頭焊接的焊接接頭應(yīng)采用雙面焊或相當(dāng)于雙面焊的全焊透結(jié)構(gòu)”，故以上焊接接頭的連接型式明顯不符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的強制性規(guī)定。

圖3 人孔與罐體采用單面焊且未焊透

2.5 安全附件設(shè)置錯誤

對1 臺2021年3月生產(chǎn)投用的氫氯酸介質(zhì)罐體進(jìn)行定期檢驗，罐體生產(chǎn)時執(zhí)行的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為GB 18564.1—2019，出廠資料標(biāo)明其罐體設(shè)計代碼為L4BH，實物檢查表明該罐體頂部僅設(shè)置有2 個通氣閥和1 個緊急泄放裝置。根據(jù) GB 18564.1—2019，罐體設(shè)計代碼L4BH 中的“H”代表緊密關(guān)閉罐，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定緊密關(guān)閉罐的計算壓力不小于0.4 MPa，其安全泄放裝置共有4 種配置形式：1)不安裝安全閥、爆破片、其他安全裝置或真空減壓閥；2)不安裝安全閥、爆破片或其他安全裝置，但安裝真空減壓閥；3)安裝爆破片與安全閥的串連組合裝置，但不安裝真空減壓閥；4)安裝爆破片與安全閥的串連組合裝置，同時安裝真空減壓閥。而“通氣閥+緊急泄放裝置”并不屬于4種緊密關(guān)閉罐的安全泄放裝置配置形式之一，故該罐體的安全泄放裝置設(shè)置與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)明顯不符，且該類情形屬于35 號文規(guī)定的重大安全風(fēng)險“安全附件與罐體代碼不符”。發(fā)生該類情形不能排除企業(yè)自檢、出廠檢驗等工作流于形式，檢驗服從生產(chǎn)[8]，檢驗服務(wù)銷售，強制性產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)嚴(yán)重缺位。

2.6 未安裝緊急切斷閥

定期檢驗表明，部分運輸腐蝕類介質(zhì)的罐體采用蝶閥作為“緊急切斷閥”，無遠(yuǎn)程關(guān)閉功能，無易熔塞自動熔斷裝置。由于蝶閥無剪切槽，導(dǎo)致卸料管系受撞擊時不能在閥后發(fā)生剪切斷裂以保護(hù)罐體、避免介質(zhì)泄漏；由于未設(shè)置易熔塞自動熔斷裝置且手動蝶閥無法遠(yuǎn)程關(guān)閉，在介質(zhì)卸料過程發(fā)生燃燒或其他意外事故時不能自動熔斷或遠(yuǎn)程關(guān)閉閥門，不能快速阻斷物料繼續(xù)卸出。蝶閥明顯不符合GB 18564.1—2019對緊急切斷裝置的基本要求，不屬于緊急切斷閥，采用蝶閥作為緊急切斷裝置的情形屬于35 號文規(guī)定的重大安全風(fēng)險“安全附件與罐體代碼不符”。

2.7 其他共性問題

常壓罐體在設(shè)計、制造中還存在以下方面問題：

1）罐體關(guān)鍵設(shè)計結(jié)果在出廠資料中未表述，且設(shè)計計算書等設(shè)計文件未納入出廠資料管理，如非圓形截面罐體的曲率半徑、罐體設(shè)計厚度、腐蝕裕量、防波板(隔倉板）是否作為罐體加強部件等設(shè)計情況不明。

2）罐體腐蝕裕量的設(shè)計依據(jù)不足。對于混合物類危險貨物，在缺少相容性數(shù)據(jù)（無腐蝕速率試驗數(shù)據(jù))情形下設(shè)計腐蝕裕量，與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求明顯不符。

3）鋁合金罐體設(shè)計厚度錯誤。實際檢驗發(fā)現(xiàn)，部分生產(chǎn)企業(yè)未對罐體計算厚度進(jìn)行計算，或未按材料的標(biāo)準(zhǔn)抗拉強度下限值等產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)強制性規(guī)定進(jìn)行計算，導(dǎo)致諸如采用L4BN/L4BH/L10BH 設(shè)計代碼的鋁合金罐體，其罐體厚度或遠(yuǎn)低于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求。

3 修理改造問題

常壓罐車往往因介質(zhì)腐蝕、結(jié)構(gòu)開裂等內(nèi)因或因交通事故等外因?qū)е鹿摅w失效，從而需對罐體失效部位進(jìn)行修理。改變準(zhǔn)運介質(zhì)或改變罐體設(shè)計結(jié)構(gòu)則均屬于罐體改造。

3.1 私自修理

私自修理的主要表現(xiàn)形式有：1）在罐體內(nèi)焊接“加強板”；2）在罐體外側(cè)對滲漏或裂紋部位采用補焊堵漏(見圖4)；3）對罐體腐蝕穿孔部位進(jìn)行貼補修復(fù)。按照GB 18564.1—2019 中7.2.3.1 條“罐體施焊前，受壓元件焊縫、與受壓元件相焊的焊縫、融入永久焊縫內(nèi)的定位焊縫、受壓元件母材表面堆焊與補焊，以及上述焊縫的返修焊縫都應(yīng)按NB/T 47014 進(jìn)行焊接工藝評定或具有經(jīng)過評定合格的焊接工藝支持?！睂υ谟霉摅w以上焊縫進(jìn)行焊接修復(fù)處理時，由于未能委托原制造單位或具有同類資質(zhì)的單位進(jìn)行修理，導(dǎo)致修理工作往往在無焊接工藝支持、焊材無法追溯、焊接人員未持有相應(yīng)項目作業(yè)資格證的情況下進(jìn)行，修理后也未按GB 18564.1—2019 要求的方法和比例進(jìn)行檢驗檢測。私自修理的罐體往往帶“病”運行，給罐體使用帶來新的隱患[9]。

圖4 未清除裂紋情形下補焊

3.2 私自改造

私自改造的主要表現(xiàn)形式有：1)改造防波板作為隔倉板使用(見圖5)；2）對隔倉板開孔，改變罐分倉設(shè)計結(jié)構(gòu)(見圖6)；3）在罐體上開孔加裝卸料系統(tǒng)、“偷料”裝置。

圖5 私自改造防波板為隔倉板

圖6 私自改變隔倉板設(shè)計結(jié)構(gòu)

將防波板非法改造為隔倉板后，罐體分倉數(shù)量增加，在各分倉單獨裝運液體貨物或形成幾種分倉組合裝運液體貨物時，由于罐體重心未經(jīng)設(shè)計計算，或存在嚴(yán)重的車輛安全隱患。另外，私自改造增加的分倉往往缺少必要的安全附件，容易在裝卸料過程中發(fā)生安全事故。

將隔倉板切割開孔后改造為防波板，不但改變了罐體設(shè)計的分倉結(jié)構(gòu)，而且該類“防波板”往往未經(jīng)過設(shè)計計算，在使用時容易發(fā)生開裂失效。在罐體上開孔加裝卸料系統(tǒng)，其目的是實現(xiàn)“偷料”，這些“偷料”系統(tǒng)未設(shè)置緊急切斷裝置，在“偷料”過程中發(fā)生意外泄漏時，不能進(jìn)行緊急關(guān)閉，極易發(fā)生介質(zhì)燃燒爆炸和毒害物質(zhì)擴散事故。

私自改造往往無法保證罐體質(zhì)量，反而容易形成大量的安全隱患，無法保證罐體使用安全。

3.3 介質(zhì)變更

35 號文對在用罐體適裝介質(zhì)變更做出了原則性規(guī)定，目前，罐體適裝介質(zhì)變更（新增）管理主要存在3 個方面問題：1）適裝介質(zhì)密度、車型準(zhǔn)運介質(zhì)最大密度均未在出廠資料中標(biāo)明，尤其混合物類物料的密度往往無法通過查詢已有資料確定，目前生產(chǎn)企業(yè)大多以最大允許裝載質(zhì)量作為罐體使用充裝的限制條件，檢驗機構(gòu)、充裝單位均無法判定適裝介質(zhì)列表中的介質(zhì)密度是否大于常壓罐車設(shè)計制造單位設(shè)計確定的最大介質(zhì)密度[10]；2）部分介質(zhì)對罐體材料的腐蝕速率不明，生產(chǎn)企業(yè)在缺少科學(xué)依據(jù)的前提下核定新增介質(zhì)與罐體材料相容，存在罐體部件腐蝕異?；虬l(fā)生提前失效的風(fēng)險；3）由于第一、二種情形的客觀存在導(dǎo)致檢驗機構(gòu)把關(guān)尺度差異較大，介質(zhì)審查工作質(zhì)量或因人員、機構(gòu)不同而存在重大差異。

4 相關(guān)建議

4.1 設(shè)計制造方面

針對常壓罐車設(shè)計、制造存在明顯違反產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)強制性規(guī)定問題，建議進(jìn)一步加強證后監(jiān)管力度，加強罐體生產(chǎn)技術(shù)人員培訓(xùn)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)宣貫，重點打擊銷售不合格罐體行為，及時建立罐體重大安全隱患案例全國動態(tài)庫，通過監(jiān)管執(zhí)法加快落實生產(chǎn)企業(yè)的罐體產(chǎn)品質(zhì)量第一責(zé)任。

針對常壓罐車設(shè)計、制造不規(guī)范問題，建議及時修訂標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)，將罐體設(shè)計計算書等內(nèi)容和設(shè)計厚度、腐蝕速率等參數(shù)納入罐體出廠資料管理。

針對罐體出廠檢驗質(zhì)量亟待提高的現(xiàn)狀，建議落實“一廠一檢”的機構(gòu)責(zé)任，組織制訂全國統(tǒng)一的罐體出廠檢驗規(guī)則、介質(zhì)審查規(guī)則，常態(tài)化組織舉辦全國性技術(shù)比對活動并加強結(jié)果應(yīng)用，加快構(gòu)建全國統(tǒng)一的罐體產(chǎn)品信息公共服務(wù)平臺。

4.2 修理改造方面

針對常壓罐車私自修理、私自改造問題，建議管理部門進(jìn)一步明確罐體重大修理、改造的具體適用情形、技術(shù)要求和檢驗規(guī)則，加快規(guī)范在用罐體修理改造工作；同時，對私自修理、私自改造行為加強管理；檢驗機構(gòu)宜加強對修理或改造情形檢驗識別和修理改造質(zhì)量確認(rèn)。

針對介質(zhì)變更問題，建議及時明確在用罐體最大準(zhǔn)運密度的計算規(guī)則，明確在用罐體介質(zhì)變更實施細(xì)則，將介質(zhì)變更信息納入全國統(tǒng)一平臺管理。

5 結(jié)論

1）在用常壓罐車罐體存在諸多典型的設(shè)計制造遺留問題，該類問題普遍違反強制性產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定且屬于35 號文規(guī)定的重大安全風(fēng)險，亟待引起罐體生產(chǎn)單位、出廠檢驗機構(gòu)和相關(guān)監(jiān)管部門重視，防范該類問題重復(fù)發(fā)生有利于提升罐體產(chǎn)品質(zhì)量總體水平。

2）在用常壓罐車罐體存在私自修理、私自改造情形，私自修理或私自改造后的罐體安全質(zhì)量無法保障，亟待引起運輸企業(yè)、定期檢驗機構(gòu)和行業(yè)管理部門重視，規(guī)范在用罐體修理、改造工作有利于提升在用罐體本質(zhì)安全水平。