快开端盖式压力容器检验及操作

陈　强

摘要：大多数快开端盖式是凸齿咬合式压力容器属于中、低压容器，工作压力一般在0.8～2MPa之间，工作温度在100～200℃左右，医院和实验室的消毒锅、高压氧舱，建材工业中硅酸盐制品的蒸压釜，木材制品的木材干馏罐、枕木防腐罐，化工工业中橡胶制品的硫化罐，食品工业中罐头制品的灭菌罐、食品高压杀菌釜，纺织工业中的染色机、蒸煮罐。

关键词：快开端盖式 压力容器 蒸压釜 全面检验 缺陷

1 快开端盖结构的特殊性

1.1 我国至今还没有设计规范标准

1.2 承受着交变载荷——疲劳破坏

1.3 设置安全联锁装置——《容规》第49条规定 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锁联动功能；③具有与上述动作同步的报警功能。

2 以蒸压釜的全面检验做一个事例

蒸压釜用于制造灰砂砖等硅酸盐建筑制品，其内径从ф1600至ф3200mm，长度从10至30m不等。釜体是卧式圆筒形。釜体和釜盖通过约40对咬合齿联接，每对咬合齿接触面为75m×55m。（如图所示）要求40对咬合齿完全对齐才能正常运行。生产过程属间歇操作，每隔数小时完成一次工艺过程：装料—升压升温—保压保温—降压降温—出料。为便于物料快速装卸，在釜的一端或两端装设快开门盖。蒸压釜的工作压力一般≤0.8MPa，但由于容积大（一般超过40m³），因而生事故造成的危害也较大。早期制造的蒸压釜存在的问题包括：釜盖法兰与封头，釜端法兰与筒体采用角焊连接；釜端法兰采用含碳量高的铸钢材料；釜齿采用钢板拼焊结构；无安全联锁装置。

2.1 重点检验部位 结构检查：釜齿结构；釜盖法兰与封头，釜端法兰与筒体的连接形式；焊缝检查：釜盖法兰与封头、釜端法兰与筒体、筒体与筒体的连接焊缝；壁厚检查：筒体的壁厚，封头的壁厚。

2.2 主要缺陷 结构：釜齿采用钢板拼焊、釜盖法兰与封头采用角焊连接，釜端法兰与筒体采用角焊连接；焊缝：釜盖法兰与封头连接焊缝的表面裂纹，釜端法兰与筒体连接焊缝的表面裂纹；壁厚：筒体壁厚是否满足强度要求，尤其是筒体下半部位因腐蚀和磨损减薄造成强度削弱。

2.3 主要检查手段 以宏观检查（用肉眼或10倍放大镜），表面探伤（MT、PT），测厚等为主，辅以必要的RT、UT检查。原始资料齐全，材质清楚的釜，可按原设计计算公式进行强度校核；对原始资料不全或没有，材料不清的釜，根据设备使用条件，可按《钢制石油化工压力容器设计规定》（85年）或《钢制压力容器》中相应厚度的A3钢或Q235钢的最低许用应力进行强度校核。

2.4 外部检查 检查釜外壁保温层有否脱落，有否蒸汽泄漏痕迹，基础有否不均匀下沉，釜体有无弯曲变形。检查釜齿的结构（整体锻、铸或钢板拼焊）；检查釜盖法兰与封头，釜端法兰与筒体的连接型式。重点是结构是否合理。釜盖法兰与封头、釜端法兰与筒体连接的常见结构，供检验评定参考。

2.5 内、外表面缺陷检查 对釜盖法兰与封头，釜端法兰与筒体连接的环缝及其两侧100mm范围进行宏观及表面探伤检查。重点检查裂纹缺陷。对检查发现裂纹的，应核查法兰材质，分析裂纹原因。对位于釜内下半部的焊缝及其两侧100mm范围进行宏观或表面探伤检查。重点是检查裂纹，腐蚀，磨损变形等缺陷。对釜体内表面进行宏观检查，重点是检查裂纹、腐蚀、鼓包变形等缺陷。

2.6 壁厚测定 用超声波测厚仪对组成筒体的每张钢板的两端定点测厚，不少于两点，对发现腐蚀、磨损等缺陷部位应仔细测定壁厚。

2.7 支座部位检查 检查活动支座有否卡住，支座与腹板间隙是否过大。

2.8 安全附件检查 检查压力表，安全阀规格，型号是否符合要求，是否按期校验；对安全联锁装置检查是否准确可靠。

2.9 材质检查 釜盖釜端法兰与筒体连接的环缝发现裂纹的，应查清材质；蒸压釜的使用条件对筒身材质无特殊要求，因此在材质不清的情况下，可按A3钢对待进行强度校核。但若要进行焊接返修，则需查清材质，以便制定正确的返修方案，防止出现新的焊接缺陷。时时注意防止焊接变形。

2.10 水压试验 如进行更换筒节、釜盖或釜端法兰、挖补焊缝、以及其它可能影响釜体强度的修理，移装应作水压试验。

2.11 评定 釜齿采用钢板拼焊且难于保证安全使用的，安全状况等级应定五级，予以判废。釜端法兰与筒体，釜盖法兰与封头的连接焊缝有裂纹且无法修复的，安全状况等级应定为五级，予以判废。筒体壁厚不能满足强度要求且无修复价值的，安全状况等级应定为五级，予以判废。如铸钢法兰的齿部或密封平面因铸造缺陷（空洞、疏松）而无法保证强度要求和密封性能，且无法修复的，安全状况等级应定为五级，予以判废。

3 联锁装置使用及操作

3.1 釜门安全联锁装置使用 YTK—Ⅲ零压控制柜专为蒸压釜配合，检测釜内零压，确保釜内有压时闭锁釜门及釜门没有关到位时的警示提醒，防止误操作而进汽引起故障。保证用户安全生产。在开机前首先要检查电源情况，检查接线端子上的各信号线是否良好，在全部检查完毕确认无误的情况下，可合上空气开关，此时“电源指示”和“釜内无压”指示灯亮、“锁紧指示”指示灯闪烁。操作人员将釜门关闭，摇动手摇减速器手柄，以旋转釜门到位。然后旋转安全手柄至水平位置，这时行程开关SQ1、SQ2动作，电柜上，严锁紧指示”指示灯由闪烁变为常亮、电铃响提示5秒钟、闭锁电磁铁动作,锁紧釜门。同时，进汽阀开始打开，“进汽阀开”指示灯闪烁,阀门到位后,“进汽阀开”指示灯常亮，“进汽阀关”指示灯灭。操作工在观察到这些声光提示后可以操作手动截止阀进汽进行制品蒸养，任何一种提示异常均需检查出原因方可进汽，釜内起压后，压力只要达到或超过0.003Mpa，压力控制器立即将信号传送到控制柜，控制柜上“釜内无压”指示灯灭，“有压指示”指示灯亮。蒸养过程中升压到保压到排汽全过程中电柜上的指示灯始终保持不变。在此过程中，即使操作人员由于误操作按压“开门操作”按钮，手摇减速箱电器锁定装置仍旧锁定不变。排气结束后，当釜内压力低于0.003Mpa时，压力控制器动作，进汽阀开始关闭，“进汽阀开”指示灯灭，“进汽阀关”指示灯闪烁，阀门到位后，“进汽阀关”指示灯常亮，此时，操作工可以把安全手柄拉到垂直位置，手柄上的行程开关动作，电柜上“锁紧指示”灯由常亮变为闪烁，延时1分钟后，既可按电柜上的“开门操作”按钮，对减速箱内的锁进电磁铁解锁，此时电铃响提示，然后，摇动手摇减速器手柄打开阀门操作。

3.2 操作人员须进行技术培训，遵守操作规程 快开门盖装置的失稳多是由不合适的操作和维护不当两个原因结合而产生的。操作人员必须进行训练，取得特种设备资格操作证才可以上岗作业，使其充分认识事故的危险性和作用在釜盖上的巨大的力，应了解门盖的操作控制和连锁装置的功能以及安全装置失灵的潜在危险。根据制造厂提供的使用说明书，建立安全、正确的操作规程，并应正确操作，防止设备在装料时损坏门盖凸齿及垫圈，凸齿表面和垫圈要清洁，不准有任何夹杂脏物。操作人员遇有紧固不妥或配合不好时，应检查出缺陷部位并进行改正，不得强力使用门盖和锁紧装置就位，在停止时应使设备泄压至零，在未肯定压力已消失前不要企图去打开门盖，操作人员要精心工作。

参考文献：

[1]辅导检验师的课程.2005.4.

[2]压力容器事故案例.劳动部锅炉压力容器杂志社.1990.3.

[3]YTK—Ⅲ零压控制柜说明.

[4]吕隆锦等编.在用压力容器诊断技术.