浅析低温移动式压力容器的定期检验

薛红香，王 雷，李 强

(1.泰安市特种设备检验研究院，山东 泰安 271000； 2.山东建博建筑设计有限公司，山东 泰安 271000)

1 概述

工业气体是工业的重要支柱,在国民经济中有着重要的地位和作用,广泛应用于冶金、石油、石化、化工、机械、电子、航空航天、食品等诸多领域；在国防建设和医疗卫生领域也发挥着重要作用。目前我国工业气体需求量以每年12%的速度增长[1]。面对国内市场需求的快速增长,我国的气体储运与输配系统正朝着“专业化、社会化、集约化、综合化、液态化和管道化”的方向快速发展。其中“液态化”[2-3]是气体工业发展的重要方向,这主要是因为各种气如氮气、氧气、氩气、氢气等具有很高气液体积比,可以液化后通过低温容器进行高效率的储存和运输。因此随着气体应用领域的日趋广泛,各行各业对低温储运设备的需求不断增大。高真空多层绝热容器凭借着其卓越的绝热性能,在低温储运领域得到越来越广泛的应用。

低温绝热压力容器是指储存液氧、液氮、液氩等低温液体的压力容器。随着国民经济的迅速发展和低温技术的不断提高，低温绝热压力容器的制造规模与使用范围日益扩大，现已广泛应用于航空、航天、石油、化工、电力、能源、农业、机械、环保、交通运输、医疗卫生等各个行业。而作为最特殊的一种压力容器是低温移动式压力容器，其作用是将液化天然气和液氧等低温液体从生产地、供应站等地运到指定的地方，若是压力容器在运输的过程中出现问题，极有可能影响财产和人身安全。

低温移动式压力容器的结构不同于普通压力容器，其结构采用独特的真空夹套式结构，即根据不同设计要求在密闭金属内胆与外壳体间采用不同的绝热方式使夹层达到一定的真空度。该类容器在结构及用途方面的特殊性决定了该类产品属技术密集型产品，其制造及生产过程涉及到低温材料、低温焊接、低温吸附等低温技术及压力容器技术、真空技术、检漏技术等多方面综合技术，因此其相应的安全要求及检验检测技术与普通压力容器相比有一定的特殊性。

2 低温移动式压力容器定期检验意义

压力容器在使用中不仅长期承受压力，而且还受到介质的腐蚀或高温流体的冲刷磨损以及操作压力、温度波动等的影响，致使在使用过程中会产生缺陷。随着大量低温容器的投入使用，对在用低温容器的定期检验日益成为特种设备安全的重要环节,低温绝热压力容器的定期检验是压力容器定期检验中比较有特色的一种检验，主要就体现在它内胆的不可见性及真空夹层的绝热性能的特殊要求方面[4-5]。有些压力容器在设计、制造和安装过程中存在着一些原有缺陷，这些缺陷将会在使用中进一步扩展。无论是原有缺陷，还是在使用过程中产生的缺陷，如果不能及早发现或消除，任其发展扩大，势必在使用过程中导致爆炸事故。

为了让压力容器发挥自身最好的影响力，就要对压力容器实行定期检验，及时发现缺陷，消除隐患，保证压力容器安全运行。

3 低温移动式压力容器的定期检验

低温移动式压力容器的结构不同于普通压力容器，其结构相对独特。因此，在对低温移动式压力容器进行定期检验工作前，检验人员应当根据被检容器的使用情况、失效模式等方面制定检验方案。只有制定了合理详细的检验方案，才能安全、高质量和高效地完成检验任务。

3.1 资料审查

首次检验时对移动式压力容器的资料进行全面审查；以后检验时，重点查阅上次检验报告中提出的问题是否已解决或者有无防范措施以及审查新增加和有变更的内容。

在资料审查工作中，经常发现存在以下几个问题：一是档案资料中特种设备使用登记表丢失，设备使用单位档案管理人员认为只要有特种设备使用登记证就可以了，往往忽略了特种设备登记表的重要性，登记表中的信息要比使用登记证中的内容更全面，两者缺一不可；二是移动式压力容器使用单位变更，使用登记表没有及时变更；三是历年的检验报告及平时检修记录等存档不完整；这些问题都应引起特种设备使用单位及检验人员的高度重视，使用单位对档案资料应建立健全。

3.2 检验现场的确认

为了检验工作能够正常安全的进行，检验前需要进行资料记录、检验设备和工作装备等准备工作，由检验负责人组织检验人员和受检单位实施。检查受检单位在压力容器检验前的准备工作，对不能保证检验质量，不具备检验条件时有权拒绝检验，并要求受检单位重新做好各项准备工作。

另外，低温移动式压力容器进行全面检验时，对装运易燃、易爆、助燃、毒性或者窒息性介质的罐车，还应当进行残液(气)处理、中和消毒、蒸汽吹扫、通风置换、清洗等，并且取样分析，罐内气体分析结果应当符合相应的标准规定，残液(气)排放指标应符合相应的环保标准规定。

3.3 检验中常见问题综述

3.3.1低温移动式压力容器表层的缺陷问题

移动式压力容器定期检验过程中，进行压力容器表面缺陷的检验是一项重要的检验工作。由于低温移动式压力容器盛装介质的特殊性及工作特点，容器表面容易出现锈蚀。压力容器表面主要严重的缺陷为表层的断裂、缺少零件等，大部分的缺陷问题基本源于两个方面的影响，一方面是压力容器在生产和安装过程中就出现了问题；另一方面，主要是该设备在使用过程中出现了表层断裂等问题。无论是哪个方面引起的，压力容器表层的问题都需要检验人员认真的进行定期检查，及时地发现问题并解决问题，从而避免问题的扩展，影响整体设备安全运行，以确保低温移动式压力容器可持续发展的技术及应用。

3.3.2焊缝问题

低温压力容器焊接问题常发生在组成和连接过程中受到外界或是内部的压力影响的部位，这就需要检验人员检验中预测出相应的缺陷问题，确保压力容器维修人员制定出有效的工作方案，以此对压力容器的缺陷进行处理。通过进行相应的缺陷消除、补焊等工作，解决压力容器的焊缝缺陷问题，通过消除压力容器的隐藏缺陷，减少设备的安全事故并延长低温移动式压力容器的使用寿命。

3.3.3安全装置检验

3.3.3.1安全阀、爆破片、紧急切断装置

安全阀是一种安全保护性的阀门，启闭件受外力作用下处于常闭状态，用于管道和各种承压设备上，当介质工作压力超过允许压力数值时，安全阀自动打开向系统外排放介质，随着介质压力的降低，安全阀将重新关闭，从而防止管道和设备的超压危险，对人身安全和设备运行起重要保护作用。安全阀检验时首先查看安全阀是否在校验周期内，然后检验其铭牌和铅封，并核实型式、型号、喉径、公称压力、制造单位等是否符合要求；非内置全启式弹簧安全阀不得使用，无产品制造许可证或者无合格证的安全阀不得使用。

爆破装置检验是否按期进行更换，型号规格要符合相关要求。经常发现爆破片到期用户不及时更换，或是更换了，但是型号、规格不符合要求，这就要求检验人员要仔细检验与核实，并要求用户按照相关的标准规范进行按期更换。

紧急切断装置检验时首先应核实紧急切断阀型式、型号、操作方式、公称压力、制造单位等信息，外观质量要良好；不得使用无产品制造许可证或合格证的紧急切断阀。然后进行性能试验和远控系统试验：检验紧急切断阀装置控制手摇泵、管路、易熔塞要完好，无损伤、松脱、泄漏等现象，钢索控制系统操作灵活可靠、到位。油压式或者气压式紧急切断阀在工作压力下应全开，并且持续放置不致引起自然闭合，动作灵敏可靠；紧急切断阀在5s 内闭止；设有过流保护装置的，超过额定流量时过流保护装置能自动关闭。紧急切断远控系统在罐体气密性试验合格后进行控制试验，其动作必须灵敏可靠。

3.3.3.2压力表、温度计

压力表、温度计首先要核实都必须在校验周期内，没有在校验周期内的要及时校验；然后检验压力表与温度计的量程、刻度及外观应符合要求，不符合相关要求要及时进行处理及更换。

3.3.3.3液位计

液位计的型式、型号、公称压力、精度等级及量程符合要求，液位计操作灵活、指示灵敏。结构牢固可靠，对于浮球(筒)式液位计，指示要准确，否则要进行校正。

3.3.4真空度的测定

低温移动式压力容器的关键部位是高真空多层绝热层，真空[6-7]是一个相对的概念，并不是绝对的。绝热性能是判断低温移动式压力容器的安全性与实用性的核心指标之一，高真空多层绝热容器凭借着其卓越的绝热性能,在低温储运领域中正得到越来越广泛的应用。当真空度不同时，导热性能也会随之改变，随着真空度的下降而上升。因此，低温移动式压力容器的绝热性直接取决于夹层绝热空间的真空度。一旦真空度完全丧失，低温液体会迅速气化，导致严重的泄漏事故，难以保证其安全性。 影响夹层真空度的原因主要有以下两个方面：

第一，真空中的吸附材料会从真空中吸收微量气体分子，长时间使用后会使吸气逐渐饱和，解吸作用增强，降低真空度，此时需要重新抽真空；

第二，容器受压部件可能出现泄漏情况，导致真空度降低，同时还会对低温移动式压力容器的正常运行造成影响，此时需要及时修理，重新抽真空。

在低温移动式压力容器检验中，对于真空绝热罐体罐车，对夹层的真空度进行检验或者测量，按照表1[8]的规定进行处理。

表1 真空度检测(常温下)

3.3.5附属设施连接检验及附件检验

罐体与底盘、操作台等连接是应当牢固可靠；罐体管路、阀门和车辆底盘之间的导静电导线连接应当牢固可靠。罐体管路阀门与导静电带接地端的电阻不应当超过10 Ω；连接罐体与地面设备的接地导线，截面积应当不小于5.5 mm2。导静电带必须安装并且接地可靠，不得使用铁链。

3.3.6喷漆、标志

罐体的颜色、色带、字样、字色和标志图形，若与规定不符，应当按规定要求重新喷涂。 并核实介质名称与实际所载介质是否一致，在检验过程中经常发现容器内盛装介质与罐车所涂介质名称不同。

4 结束语

本文从低温移动式压力容器定期检验的实际情况出发，结合实际检验经验对该类容器的定期检验进行了分析，一旦遇到这些情况检验人员能够迅速、正确的发现缺陷并及时处理，在处理好了缺陷之后，还需要结合不同的实际情况，对其进行重新检验、无损检测等处理，确保将事故的隐患消除，对移动式压力容器的安全运行进行有效保障。总之，移动式压力容器的检验是一项长期、持久、细致的工作，需要检验人员共同努力，确保其在最佳状态下运行。

[1] AUGUSTYNOWICZ S, FESMIRE J. Cryogenic insulation system for soft vacuum [J]. Advances in Cryogenic Engineering, 2000(45): 1691-1698.

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[5] 薛小龙，罗晓明，顾福明. 国内外低温容器定期检验标准的比对分析[J]. 压力容器，2008, 25(11): 49-53.

[6] 姚建，侯化坤. 液化天然气(LNG)汽车罐车结构特点及定期检验问题讨论[J]. 石油化工设备技术, 2016, 37(6): 63-66.

[7] 李成超，刘元胜，程和新. 在用低温液体贮罐免更换真空规管测真空度[J]. 低温与特气，2016,34(6):16-18.

[8] TSG R7001—2013 压力容器定期检验规则[S].