压力容器检修及安全预防措施

陈 伟

（上海华谊工程服务有限公司，上海 201100）

0 引言

随着石化技术发展，生产设备逐渐变得越来越大，越来越复杂，所需压力容器的工作条件非常苛刻，并且结构越来越复杂。压力容器事故的年度统计结果表明，维修工作中发生大量事故，因此，需要对典型事故案例进行详细统计分析，同时制定一定的解决措施来降低事故发生的可能性。从多年的事故统计和分析来看，很大一部分事故是在压力容器维修期间发生的。因此，讨论压力容器维护中的风险和应采取的措施，具有重要意义。

1 压力容器维修的风险和原因分析

压力容器在使用过程中会受到内部介质的压力、温度和腐蚀的长期影响，或因结构、材料和焊接工艺存在的缺陷，会产生诸如操作、排放、滴落，以及可能发生泄漏、裂纹，穿孔和其他故障等，需要定期进行维护。设备在运行过程中会突然出现故障，因此一定要保证在高温高压、易燃易爆和有毒条件下进行紧急维修，任何疏忽都可能导致事故和灾难性后果。

1.1 危险性

统计分析压力容器维修过程中出现的所有事故案例，总结出在压力容器检查维修工作中存在的危险事故：高空坠落、火灾和爆炸事故、中毒与窒息、触电、辐射。其中，高空坠落，灾害爆炸和中毒窒息事故是压力容器维修过程中经常出现的事故。

1.1.1 火灾和爆炸事故

在压力容器维护过程中，火灾和爆炸事故的发生属于一类十分常见事故。当压力容器出现破裂时，除了容器中气体膨胀放出能量外，它通常会在发电机外部发生爆炸，释放出更多能量。高速气体流出所造成的静电或容器碎片相互发生碰撞会出现火花，火花的出现提供了触发的基础条件。二次爆炸形成了大量的高温气体团，随后在周围地区引起大火。

1.1.2 中毒与窒息

在压力容器维护过程中，中毒和窒息事故的发生非常普遍，事故的主要原因是：①对容器没有用空气进行充分置换；②焊接和切割过程中工作环境的空气质量差；③在以上工作中，没有实时监测空气质量。

1.2 原因分析

1.2.1 安全技术基础知识薄弱

操作人员对安全技术的了解相对来说不强，对安全隐患缺乏正确的认识，不注重安全操作的整个程序，在维护之前不熟悉企业的生产过程和容器介质的性质。一旦出现非法操作，将导致危险事故的发生。

1.2.2 安全意识薄弱

例行维护工作往往会使管理和维护人员养成习惯性，影响工作人员的工作态度，最终导致维护工作瘫痪并增加发生事故的可能性。检修期间缺乏完善的安全管理体系和安全责任制，目标、责任和系统不明确，没有制定合理有序的维护计划，很大程度上增加了事故发生的可能性。

2 预防措施

针对压力容器维护过程中的危害和原因，采取技术措施解决不安全状况。安全教育和安全管理措施的重点是处理人的不安全行为，安全教育和安全管理对策主要集中在解决人的不安全行为问题，进行安全教育的主要目的是在事故发生后及时采取措施，提高人们安全意识。安全管理要求人们通过合理的监督和检查系统来做他们必须做的事情。

2.1 安全技术对策

2.1.1 压力容器的检查和维护

压力容器的检查和维护必须严格按照使用中的压力容器检查程序进行，了解被检查单元的安全规定，熟悉压力容器的工艺流程，所盛介质的物理化学性质，周围设备的运行情况，然后制定合理的综合维护优先检查计划。在定期检查或维护压力容器时，一定要进行安全保护工作，防止出现事故。

（1）脚手架，便携式梯子和其他检查设施必须安全可靠，进入检查区域时必须戴好头盔，高空作业时检查人员必须系安全带。

（2）检修期间，一定要保证完全切断与其他设备的连接管道，尤其应密封可燃气体或有毒气体源的管道，防止出现泄漏、火灾或中毒事故。

（3）应当切断容器旋转装置（如搅拌器，滚筒等），包括加热装置和与容器有关的其他电源，还需要显示不允许开启且不应启动的标志。

（4）检修之前，从容器中取出介质，必须更换装有易燃、有助燃烧、有毒或窒息气体的容器，中和、消毒、冲洗，并且取样进行详细分析。

（5）如果需要拧紧或卸下承压组件，则必须首先卸下容器内部的压力，不应执行承压操作，以免发生事故。

（6）维修压力容器后，需要彻底清洁内部结构，应高度注意避免容器中的残留物可能和工作介质发生反应或引起腐蚀。例如氧气容器中的残留油，氯容器中的残留水或水蒸气等，维护期间甚至残留的热量都可能导致事故。

（7）在内部检查期间，应指派专人进行监视并采取可靠的接触措施。

2.1.2 物质燃烧

物质燃烧需要可燃物、助燃物质和火源等3 个条件，缺一不可。因此对于已经发生的燃烧，消除任何一个条件，燃烧将终止。根据防火基本理论，制定相应的安全技术措施，防止集装箱起火和爆炸。防止中毒和窒息事故的主要办法是监视和检测工作环境中的空气，当空气中的有毒成分超过标准或氧气不足时，应进行适当的通风和个人防护。

2.1.3 仔细准备工具和用具

维修单位应根据维修要求准备焊接设备，防火防爆场所需要使用防爆电器工具，还需要穿着防静电服。在有毒和危险的工作环境中，应佩戴合格的防护设备。

2.1.4 修理压力容器之前先清洁隔离物

清洗工作是修理工作开始之前最重要的任务之一。

（l）隔离。检修工作开始前，需要关闭检修的容器、电源和阀门等，使整个系统处于一个隔离的环境中。最好去除一段隧道，并用盲板密封连接喷嘴，以防止其他设备中的介质进入消防工作容器。盲板一定要保证具有足够的强度、密封性、气密性和不间断性。

（2）更换并清洁容器中的残留物。更换是指原始的易燃材料在焊接和切割之前已被惰性介质完全排出，从而可以将容器中的易燃材料减少到不会爆炸的状态。

替换方法通常使用替换介质（常用的有一氧化碳，氧气等）从容器中清除易燃和有毒物质，没有经过更换或抽样分析，不得在燃料容器上进行消防工作。可燃物质在容器内表面或外表面的绝热材料中被水垢吸附，很难完全被替代。这样在焊接和切割过程中，热量逐渐散失，很可能引起爆炸和火灾。因此，更换后应仔细清洁容器。通常，使用氢氧化钠水溶液进行清洁，该方法是先向容器中添加所需量的水，然后在缓慢搅拌的同时添加碱性片剂，等到蒸汽完全溶解后，再通入蒸汽煮沸。

2.1.5 施工前严格进行抽样分析，施工期间进行监测

尽管已进行更换和清洁，但操作员进入容器时，仍然需要确保容器中的氧气存有足够含量。若容器中的介质有毒，那么有毒物质的浓度也必须进行测量，以确保其含量符合工业企业设计的卫生标准要求。同时，为避免在焊接和切割过程中产生的有毒有害气体伤害人员，在焊接和切割之前以及在焊接和切割的整个过程中，适当对容器进行机械通风，确保容器中的气体成分。

进行焊接和切割前，一定要使用气体浓度测量仪来分析容器中的气体成分以及有毒和有害介质，保证可燃气体和有害介质的浓度在安全范围内。还要检查是否采取了各种监控措施，确保急救措施到位，工具安全、可靠。

防止爆炸的关键是严格控制容器中的易燃物质，含量不得超过易燃物质爆炸下限的1/4。在工作期间，应始终使用仪器监控容器内部和外部的气体成分。一旦发现可燃气体增加，应找出原因并立即消除，当达到危险浓度时，立即停止工作，然后再次更换并清洁。

2.1.6 现场监控到位

当在容器中进行维护工作或需要人员进入时，应指定两个或更多人员在容器外部进行现场监控。监护人应了解理化特性、爆炸性、毒性和中毒症状等。应准备足够的消防设备、消防车和救护车进行监视。同时，应准备好在氧气不足或有毒环境中使用的急救和防护设备。

2.1.7 及时清理现场

维修工作完成后，应清洁现场，以及所有材料和工具等。应将其从容器中取出，并在离开现场之前检查现场以确认没有起火。

2.2 安全教育对策

2.2.1 安全教育的必要性

进行安全教育是为了增强人们的安全意识，更好掌握相应的安全知识，遵守各种安全法规。基本的安全教育包括戴安全帽、绝缘鞋和系安全带等，以及操作和检查程序要求的其他预防措施。维修人员应了解容器介质的理化特性，预测可能的危险和危害，并掌握相应的事故预防措施和事故发生后的应急措施。

2.2.2 安全教育措施

安全教育的形式可分为定期安全教育和检修前加强安全教育。首先，使维护人员充分了解压力容器中介质的物理和化学特性，以及固有危害和可能危害，并掌握相应的事故预防技能和应急预防措施。建立健全安全管理体系，承担起需要承担的责任，是预防事故的有效措施。

（1）严格执行人员资格管理。压力容器需要由经验丰富的工作人员进行检修。如果是从事高温作业的工作人员，则必须通过相关专业技能培训和考试，并且还需要进行评估，需要持有特殊设备操作员资格证书，具有一定的实际工作经验。

（2）严格执行高温作业程序。全面维护是一项涉及多个部门之间合作的工作，风险相对来说比较大。需要消防的单位必须在消防前申请消防许可证，还需要经过技术安全部门和消防生产单位批准。消防批准人员应亲自前往消防区域进行仔细检查，还要仔细分析并了解过程流，与容器相连的管道，容器中所储存的气体或液体的物理和化学性质，容器主体及周围环境，通过火灾运行对整个过程中可能会遇到的危险和困难进行技术分析，明确火灾等级和批准等级。

压力容器的检修操作是涉及多个单元协作的工作，相对来说十分危险。检修期间，需要起火的单位应在起火前申请消防许可证。消防许可证必须经消防安全技术部门和生产单位的批准。消防操作审查的批准人应亲自到消防操作区进行检查，认真分析了解工艺流程，对容器主体和周围环境中所储存的气体或液体的工艺流程，理化性质进行详细分析，通过对危害和困难进行技术分析，以确定消防工作水平和批准水平。

（3）认真介绍安全技术措施。在进行维护作业之前，维护单位应向维护人员说明运行任务，并提供安全措施。作业现场所在的生产单位应积极与检查单位配合，对检修单位作业人员介绍生产系统的安全注意事项。

（4）安全责任到位。安全责任的划分应明确，现场安全主管应特别指定。应指派两个或更多人对集装箱的整个检修过程进行现场监控。监控人员应充分了解容器中介质的物理和化学特性，具有基本的救援知识，并配备必要的救援设备。维护工作完成后，请组织人员进行检查，并在离开现场之前确认没有危险设备或火灾。

3 制定计划

在进行危险操作之前，必须制定应急计划并配备必要的应急救援设施。特别是在进行重大危险操作之前，必须深入研究该计划，以提高操作员的责任感和应对紧急情况的能力，确保安全。该计划包括现场急救方法、警报范围，以及各种事故的救援方法和救援设备。

4 结束语

主要分析压力容器维修的风险和原因，提出相应预防措施，以期有助于压力容器维修和预防类似的灾难。总之，一定要采取适当预防措施，避免出现事故。