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压力容器安全隐患与技术常识-特种设备安全管理基础

时间:2023-11-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:安全阀的整定压力一般不大于该压力容器的设计压力。

压力容器安全隐患与技术常识-特种设备安全管理基础

1.安全阀到期未校验或者校验压力不正确、爆破片未定期更换、紧急切断阀不能有效及时进行切断工作

安全阀属于安全附件的一种,其工作原理是启闭件受外力作用下处于常闭状态,当容器内的介质压力升高超过规定值时,通过向容器外排放介质来防止容器内介质压力超过规定数值的特殊阀门。安全阀属于自动阀类,控制压力不超过规定值,对人身安全和设备运行起重要保护作用,安全阀必须经过校验才能使用。安全阀的整定压力一般不大于该压力容器的设计压力。设计图样或者铭牌上标注有最高允许工作压力的,也可以采用最高允许工作压力确定安全阀的整定压力。

爆破片属于安全附件的一种,其工作原理是由爆破片(或爆破片组件)和夹持器(或支承圈)等零部件组成的非重闭时压力泄放装置。在设定的爆破压力差下,爆破片两侧压力差达到预设定值时,爆破片即刻动作(破裂或脱落),并泄放流体介质。爆破片为一次性使用产品,爆破后应当进行更换,长期使用未爆破的情况下应当按照说明书要求定期更换(一般为2~3年),确保爆破压力的稳定性。

紧急切断阀装置是液化气罐车火车罐车、球罐、储罐等运输及储存设备中的重要设施,在阀门的油压管路或手拉装置上装有低熔点物质阀的塞子,在液化气体装卸时,如出现意外事故,紧急切断装置能够保护设备安全、操作人员安全和周围环境安全,防止重大事故的发生。

安全阀

爆破片

紧急切断阀

安全阀校验周期一般每年校验一次,安全阀选型一般采用以下原则:

(1)根据计算确定安全阀“公称通径”必须使安全阀的排放能力≥压力容器的安全泄放量。

(2)根据压力容器的设计压力和设计温度确定安全阀的压力等级。

(3)对空气、60℃以上热水或蒸汽等非危害介质,则应采用带扳手安全阀。

(4)水等液体不可压缩介质一般用封闭微启式安全阀。

(5)高压给水一般用封闭全启式安全阀,如高压给水加热器、换热器等。

(6)气体等可压缩性介质一般用封闭全启式安全阀,如储气罐、气体管道等。

(7)大口径、大排量及高压系统一般用脉冲式安全阀,如电站锅炉等。

(8)对于易燃、毒性为极度或高度危害介质必须采用封闭式安全阀,如需采用带有提升机构的,则应采用封闭式带扳手安全阀。

(9)当安全阀有可能承受背压是变动的且变动量超过10%开启压力或者有毒易燃的容器或管路系统,应选用带波纹管的安全阀。

(10)负压或操作过程中可能会产生负压的系统一般用真空负压安全阀。

(11)介质凝固点较低的系统一般选用保温夹套式安全阀。

(12)运送液化气的火车槽车、汽车槽车、储罐等应采用内置式安全阀。

(13)油罐顶部一般用液压安全阀,需与呼吸阀配合使用。

(14)井下排水或天然气管道一般用先导式安全阀。

(15)液化石油气站罐泵出口的液相回流管道上一般用安全回流阀。

(16)根据介质特性选用合适的安全阀材料。如含氨介质不能选用铜或含铜的安全阀;乙炔不能选用含铜70%或紫铜制的安全阀。

(17)对于泄放量大的工况,应选用全启式;对于工作压力稳定,泄放量小的工况,宜选用微启式;对于高压、泄放量大的工况,宜选用非直接启动式,如脉冲式安全阀;对于容器长度超过6m的应设置两个或两个以上安全阀。

(18)对于介质较稠且易堵塞的,宜选用安全阀与爆破片的串联组合式的泄放装置。

2.压力表、温度计等仪表损坏未进行更换保养或正确安装

压力表通过表内的敏感元件(波登管、膜盒、波纹管)的弹性形变,再由表内机芯的转换机构将压力形变传导至指针,引起指针转动来显示压力。依据《实施强制管理的计量器具目录》的管理要求,用于安全防护的压力表需要接受强制检定,弹簧管式精密压力表及真空表检定周期为1年,弹簧管式一般压力表及真空表检定周期为半年,弹簧管式超高压压力表检定周期为半年。

压力表、温度计作为设备工作状况的重要指示仪表,能够实时反映设备运行状况,如果未正确安装导致指示错误则可能造成操作人员作业时的误判,引发安全事故。压力表作为依靠弹性元件工作原理的设备,不正确安装可能导致受重力影响造成指示失真。

压力表安装方向错误

压力表校验标签

压力表选型一般遵循以下原则:

(1)选用的压力表,应当与压力容器内的介质相适应。

(2)设计压力小于1.6MPa压力容器使用的压力表的精度不得低于2.5级,设计压力大于或者等于1.6MPa的精度不得低于1.6级。

(3)压力表盘刻度极限值应当为工作压力的1.5~3.0倍,最好是2倍。

3.快开门式压力容器安全联锁装置失效

快开门式压力容器由于需要频繁开门和关门,比非快开门式压力容器更具有危险性,为了避免由于容器内存在压力而进行误操作,快开门式压力容器应当设置安全联锁装置,通过对容器内部压力监测,联锁开门限制机构确定是否能够开门,进一步确保作业人员与设备的安全。快开门式压力容器安全联锁装置应定期进行安全联锁试验:

(1)当快开门达到预定关闭部位方能升压运行的联锁控制功能;

(2)当压力容器的内部压力完全释放,安全联锁装置脱开后,方能打开快开门的联动功能;

(3)具有压力容器“有压”“零压”指示及“超压”声光报警提醒操作人员采取相应措施的功能。

蒸压釜安全联锁成套装置

4.容器铭牌遗失导致增加设备监管的难度

压力容器铭牌(出厂编号为唯一性标识)

铭牌作为压力容器身份的辨识,应当重点维护。

5.低温容器真空度超标(www.xing528.com)

抽真空现场

真空测试现场

低温容器的工作原理是依靠容器壁的绝热来实现的,而采用真空绝热的低温容器,其真空度决定了其保冷效果,如果出现真空度超标,则容器内液体介质将会升温,升温导致部分液体向气体转化造成体积膨胀,容器内筒压力升高,安全阀、爆破片在设定压力下会进行紧急泄放,倘若升压速度超过泄压速度则会对容器安全造成威胁,因此,真空度直接影响到容器的安全运行。固定式真空绝热压力容器,真空度及日蒸发率测量结果在下表范围内,不影响定级;大于下表但不超出其2倍,可以定3级或4级;否则定4级或5级。

真空度及日蒸发率测量

6.容器的装卸软管未定期进行压力试验

对于有充装要求的使用单位,装卸软管由于装卸过程中频繁的承压和泄压,易导致管道疲劳,定期对装卸软管进行压力试验可以有效验证软管的安全性,确保装卸过程安全。装卸软管必须每半年进行一次水压试验,试验压力为1.5倍的公称压力,试验结果要有记录和试验人的签字。

装卸软管

7.易燃易爆设备接地电阻值、跨接电阻值超标

对于易燃易爆储罐系统,由于介质在装卸过程中与设备系统产生摩擦可能会积累静电,倘若静电不能够有效实现转移将对该类储罐系统的安全性造成极大威胁,因此接地效果、容器与管道之间法兰的跨接电阻直接影响设备的导静电能力,因此法兰跨接对易燃易爆储罐系统的安全性具有十分重要的作用。依据石油化工装置防雷设计规范,压力容器接地电阻不大于10Ω。

法兰跨接

8.罐体内外表面腐蚀,经强度校核不符合使用要求

腐蚀根据腐蚀部位一般分为内部腐蚀和外部腐蚀,内部腐蚀由于容器内介质本身具有腐蚀性,与罐体发生腐蚀作用,因此对于容器材质应当根据使用单位的要求进行合理选择,同时使用单位日常管理中应禁止改变容器的原设计条件使用压力容器(如改变介质压力、种类);外部腐蚀一般以大气腐蚀为主,有保温层设备应当注意保温层是否破损造成保温层内部积水形成腐蚀环境,加速设备的腐蚀,设备外表面应当定期进行除锈并采用相应的防腐技术(如油漆等)。

腐蚀

9.罐体焊缝处存在表面缺陷或者埋藏缺陷

焊缝作为容器加工成型的重要部位,同样也是容器本体上可能出现缺陷的重点关注部位,现阶段采用的焊缝质量检测技术一般有RT(射线检测)、UT(超声检测)、MT(磁粉检测)、PT(渗透检测)等,RT和UT能够对罐体焊缝内部埋藏缺陷进行探伤检测,MT和PT能够对罐体焊缝外表面或近表面缺陷进行探伤检测。

焊缝余高过大

罐体表面焊迹

表面气孔

10.罐体存在材质劣化倾向

罐体母材作为容器组成的基体,材质劣化是服役环境作用下,材料微观组织或力学性能发生了明显退化。材质劣化会导致多项性能指标降低,使容器处于高风险状态,一般可以通过金相分析、硬度检测等方式发现。

金属粉化

11.设备异动未办理相关手续

由于使用单位缺少对特种设备知识的认知,在特种设备安装、使用等情形下未按照相关要求办理相关手续,如未办理使用登记证、未定期进行检验和年度检查,由此导致设备监管空白。

特种设备使用合格证

12.特种设备资料遗失

特种设备使用单位应当逐台建立压力容器技术档案,在使用地保存。技术档案至少包括以下内容:

(1)使用登记证;

(2)特种设备使用登记表;

(3)设计、制造技术文件和资料,监检证书;

(4)安装、改造和维修的方案、图样、材料质量证明书和施工质量证明文件等技术资料,监检报告;

(5)定期自行检查记录(年度检查)、定期检验报告;

(6)日常使用状况记录;

(7)维护保养记录;

(8)安全附件校验、检修和更换记录、报告;

(9)有关运行故障、事故记录和处理报告。

压力容器产品质量证明书

13.操作人员未按照相关法规持证上岗

压力容器使用单位作业人员证件一般分为R1、R2、R3、P,R1为快开门式压力容器操作人员资格,是灭菌器、蒸压釜、硫化罐等快开门式压力容器使用单位人员持证;R2为移动式压力容器充装操作人员资格,是汽车罐车等移动式压力容器使用单位人员持证;R3为氧舱维护保养操作人员资格,是氧舱使用单位、维护保养单位等人员持证;P为气瓶充装操作人员资格,为液化石油气瓶、乙炔瓶、氮气瓶等气瓶充装单位操作人员资格,是液化石油气充装站、工业气体充装站等单位人员持证。

作业人员证件分类

作业人员证件

14.使用单位未制定相关管理制度和应急救援方案

依据《中华人民共和国特种设备安全法》第六十九条要求:国务院负责特种设备安全监督管理的部门应当依法组织制定特种设备重特大事故应急预案,报国务院批准后纳入国家突发事件应急预案体系。县级以上地方各级人民政府及其负责特种设备安全监督管理的部门应当依法组织制定本行政区域内特种设备事故应急预案,建立或者纳入相应的应急处置与救援体系。特种设备使用单位应当制定特种设备事故应急专项预案,并定期进行应急演练。

15.气瓶充装单位未按要求进行气瓶充装管理

气瓶充装作为压力容器管理的重要组成部分,由于存在人员作业风险、气体危险性、压力容器储运风险、移动式压力容器装卸风险等,存在充装过期气瓶、人员无证上岗、暴力装卸等,监察人员和使用管理人员应当对气体充装单位进行重点管理。

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