低温绝热气瓶定期检验方法探讨
2019-10-21韩世勋
摘 要:低温绝热气瓶,包括焊接绝热气瓶和汽车用液化天然气气瓶,主要用于贮存和运输低温液化气体。由于技术的成熟和考虑经济成本,当前低温绝热气瓶被广泛用于工业、汽车等领域。本文就在正常环境温度(-40℃—60℃)下,盛装介质为液氧、液氮、液氩、液态二氧化碳、液态氧化亚氮和液化天然气等低温液体,设计温度不高于-196℃,公称工作压力为0.2MPa~3.5 MPa可重复充装的焊接绝热气瓶,以及在正常环境温度(-40℃—60℃)下,盛装介质为液化天然气,作为汽车燃料箱,设计温度不高于-196℃,公称工作压力为0.6MPa~3.5 MPa的可重复充装的汽车用液化天然气气瓶定期检验方法进行探讨。
关键词: 低温绝热气瓶 检验 方法 探讨
一、当前低温绝热气瓶应用现状
在生态环境污染日益严重的形势面前,为了优化能源消费结构,改善大气环境,实现绿色发展的经济发展战略,人们选择了天然气这种清洁、高效的生态型优质能源和燃料。现在,无论是工业还是民用,都对天然气产生了越来越大的依赖性。液化天然气(LNG) 是天然气的液态形式,在某些情况下,选择液化天然气比选择气态天然气具有更多的优点。LNG的应用实际上就是天然气的应用,但由于其特性,LNG又比天然气有着更广泛的用途。
随着低温技术的普及,低温液体从最早的高端技术应用逐步向工业生产和民用生活领域内渗透。低温液体适用领域的拓展也带动了低温容器的设计及制造向着多元化方向改进。固定式的低温容器趋于规模化,移动式的低温储运容器趋于集约化。低温绝热气瓶正是基于杜瓦瓶结构,结合大型低温储运设备技术,发展而成的适合工业生产及民用的一种中小型低温储运设备。在汽车用液化天然气气瓶使用领域,液化天然气作为一种新型的清洁燃料,越来越广泛地被运用。
但是,在实际运用当中,这种新型的清洁燃料还没有完全贯穿到整个使用领域。归其原因,笔者认为主要是运用成本高、技术不成熟、不被大众接受,而最重要的原因是检验技术的滞后,在GB/T 34347-2017《低温绝热气瓶定期检验与评定》正式出台之前,我国还没有真正的有关国家层面的低温绝热气瓶检验标准,很多省份和行业都是自己编写的地方标准,在实际检验中参考应用。
二、低温绝热气瓶检验
1、检验周期
1.1 气瓶的定期检验周期不超过3年。
1.2 下列情况,应提前送到检验机构或者制造单位进行检验或修理。
1.2.1 使用过程中,发现有损伤或对其安全性和可靠性有怀疑的气瓶;外表面出现异常“结露”“结霜”现象的气瓶。
1.2.2安全阀频繁启跳,无法正常使用的气瓶;瓶内介质不明、阀门无法开启或爆破片等安全附件失效的气瓶;库存或者停用超过一个检验周期后重新启用的气瓶。
1.2.3在车载气瓶中,当汽车遭受碰撞后,气瓶或气瓶附件有受损的情况,或者气瓶遭遇明火灼烧的。
2、 检验项目
检验项目主要有:外部检查、安全附件检查、阀门及管路检查、气密性试验、静态蒸发率测试,车载气瓶还要检查固定装置。
3、资料检查及准备
3.1 技术资料审查
对于首次检验的,应当检查气瓶的出厂文件,包括出厂合格证、质量证明书、制造监督检验证书等。
对于非首次检验的,应当要求使用单位提供历次检验报告、使用登记证书或者日常检查记录,供检验机构审查。
对于修理过的气瓶,应当提供修理合格证明文件。
3.2 气瓶检查记录
逐只检查记录待检气瓶的各项制造标志和检验标识。对于违纪违规制造或者监管部门规定不允许继续使用的气瓶,登记后应当直接予以判废。
3.3 介质处理和附件拆卸
应当保证在安全、卫生和不污染环境的前提下,采取合适的办法将瓶内的介质排出并妥善处理。对于瓶内介质不明、阀门无法开启、安全附件失效的气瓶,应另行存放、加强管理、妥善处理,防止继续流通。
确认瓶内介质排空,在不损伤瓶体金属的前提下,卸下安全阀、压力表、液位计等附件,以便检验。
4、外部检查
首先目测或者用5-10倍的放大镜逐只检查气瓶外表面,对于发现有以下缺陷的,直接判为不合格气瓶。
4.1 焊接接头存在开裂等影响使用性能的缺陷;
4.2 气瓶外壳有严重变形的机械损伤等可能影响夹层绝热性能的;外壳凹陷深度大于或者等于12mm,并且凹陷长度大于或者等于外壳周长13﹪的;
4.3 气瓶保护圈、保护圈支撑、分配头有变形、开裂或其他机械损伤而失去作用的;
4.4 对于焊接绝热气瓶,气瓶底座有变形、各组件有损坏,底座与瓶体连接后有异常倾斜现象的;
4.5 气瓶外壳在盛装低温液体时达到热平衡状态下有结霜、结露等异常现象的;
4.6 对于车载气瓶,铭牌的固定方式不是焊接方式的气瓶;无保护圈的气瓶。
5、安全附件、阀门及管路检查与组装
5.1 气瓶安全附件包括压力表、安全阀。焊接绝热气瓶还包括爆破片、液位计。其设计、制造的技术要符合国家或者行业标准的要求,并且在使用中,要定期进行校验或者检定,对爆破片进行更换,一般要求三年更换一次。
5.2 定期对压力表、安全阀、爆破片、液位计逐只检查,发现缺陷按照相应的标准判定级别,满足判废条件的直接判定为不合格。例如安全阀的整定压力、爆破片的爆破压力、压力表的量程、与液位计相匹配的瓶內介质等,要逐只检查。
5.3 阀门及管路检查时,用放大镜逐只对气瓶阀门和气瓶范围内的管路进行检查,发现问题时与相关法规标准相对照,评定相应级别。
5.4 所有从瓶体上拆除的附件分别检查合格后,根据盛装介质的特殊要求对
表面作相应的处理,并按照使用说明书进行组装,组装所用的密封件不得与所盛装的介质发生化学反应。组装汽车用液化天然气气瓶时,还要考虑避免组装件与液化天然气发生反应。
5.5 对于车用液化天然气气瓶,在组装完成后,还要对其固定装置进行检查,发现与法规及标准不相符的应及时判废或者进行修理。
6、气密性试验
组装后的气瓶应逐只采用符合GB/T 3864规定的氮气(车用液化天然气气瓶可用氮气或者液化天然气),按照GB/T 12137 规定的试验方法和安全措施进行气密性试验。在试验过程中,发现因在组装时附件和阀门组装不当而产生泄漏现象时,应重新组装,再次对气瓶进行气密性试验。
7、静态蒸发率测试
经过前面几个过程的检验和试验后,应参照GB/T 18443.5的试验方法的要求,逐只测试气瓶的静态蒸发率,常用的方法是气体质量流量计法和称重法,试验介质是液氮(车用液化天然气气瓶可采用液化天然气作为介质),具体数值参考下列表2、表3对相应气瓶的规定,若不满足规定,则判定为不合格。
采用气体质量流量计法测试气瓶静态蒸发率计算公式:
8、检验后续工作
8.1 经检验,合格的气瓶,应当做好定期检验标记、喷涂检验颜色;不合格的气瓶,应当送至原制造单位进行修理,修理后再进行检验,合格后方可使用。
8.2对于静态蒸发率测试不合格的气瓶,应当进行抽真空,抽完真空再作静态蒸发率测试,合格后方可使用。
8.3 对于修理后或者真空处理后仍达不到合格标准的气瓶,应当判废。
8.4 检验人员应及时出具定期检验报告,对检验结果负责。
8.5 对于报废的气瓶,应当在醒目位置打上“报废”标识,并由相关单位做消除使用功能处理。
三、结语
针对当前市场上流通越来越广泛的低温绝热气瓶,为了能够安全的使用,气瓶使用单位应当按照GB/T 34347-2017《低温绝热气瓶定期检验与评定》的规定,按时定期到当地有检验资质的机构对气瓶进行定期检验,确保安全,节约成本。检验機构要按照定期检验与评定的要求,对气瓶进行全面的检验,对检验结果负责,对使用单位负责,减少因气瓶存在不安全因素而引起的事故。
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作者简介:韩世勋,男,汉族,甘肃省环县人,工程师,兰州大学工程管理专业毕业,主要从事特种设备检验检测工作。