锅炉压力容器检验工作中的事故预防策略
2022-07-22付东彬李维吕海涛
付东彬 李维 吕海涛
摘要:随着经济建设的快速发展,以及技术水平的不断提升,能源需求量也不断增长,其中锅炉压力容器检验工作与后续的正常使用与否密切相关,同时也影响着物料生、储存以及能源转换和利用等。由于锅炉压力容器实际使用环境较为复杂和恶劣,其中存在着腐蚀性强、剧毒、易爆等介质,在容器检验工作中极容易引发泄漏、爆炸等安全事故,甚至因火灾、中毒等灾难性事故而导致严重的人员伤亡、财产损失以及环境污染,对企业生产、社会经济及人民生活造成极大危害。本文结合锅炉压力容器的检验内容和方法,对检测工作中常见事故进行分析,并对相应预防措施和策略进行探讨,确保检验质量及设备安全性能得到保障。
关键词:锅炉压力容器检验设备材料性事故预防
作为重要的特种设备之一,锅炉压力容器通常需要在高压状态下长时间运行,为了确保运行的稳定性和安全性,需要从设计环节入手,对各个部位及每个环节的合理性进行全面考虑,同时避免细微质量缺陷在长期运行中不断积累,加大安全事故发生概率。另外,在整个设计、安装、运行等过程中,需要对质量缺陷加强检验,使其运行中的稳定性、安全性及可靠性得以有效保障。其中,对检验工作事故加强分析,对于提高检验工作质量和安全至关重要。
1锅炉压力容器概述
锅炉压力容器作为特种设备,其操作工艺、结构形式对压力及温度有着一定的要求,若设备运行过程中发生安全事故,将会造成极为严重的后果,不仅对企业正常生产秩序造成严重影响,也会极大地危害人民的生命财产安全,因此,对压力容器等特种设备的检验工作加强重视、对检验工作中存在的事故隐患加强预防有着重要的现实意义。
2锅炉压力容器的检验内容和方法
2.1检验目标
锅炉压力容器检验实质及目标是为了对每台设备缺陷状况加以了解,并通过设备安全技术运用情况的掌握,使设备安全运行得以保障。首先在设备制造过程中,由于相关标准和法规在一定范围内允许缺陷存在,但在后续长期使用过程中缺陷会不断积累,并在外界诸多因素的影响下不断扩大,一旦超出标准范围,会使设备安全性能降低,加大设备安全隐患[1]。另外,在设备使用过程中,一旦设备承载能力无法满足使用条件,或设备受到环境影响,或存在外部损伤等,都会影响设备自身的使用功能和安全性能,甚至导致其功能丧失,事故发生概率大幅度提升。因此,对锅炉压力容器进行检验,能够对其安全性能进行及时的了解和控制。
2.2 检验内容
锅炉定期检验内容包括:投入使用的设备运行安全性以及节能状况,可通过运行状态下对其进行外部检验,或停止运行后,对其进行的水压试验及内部检验等。其中,外部检验需要针对以下内容:设备安全管理制度制定是否合理、完善;相关人员配置是否规范,以及人员操作是否符合规定要求;锅炉运行时各部位运行是否平稳、可靠;各控制系统功能是否齐全;相关人员是否能够及时了解和掌握设备运行状况。内部检验主要包括:设备各部件可靠性、安全性是否符合规范要求;利用水压试验对锅炉本体整体强度进行检验,确保设备状况与标准要求及密封性能达标相符合。另外,对压力容器进行定期检验时,要求相关特种设备检验机构对设备进行停机检验,按照一定时间周期,根据相关安全技术监察规定,准确判断使用中的设备安全性能,以及下一个检测周期的运行状况。
3锅炉压力容器检验工作中的常见问题分析
3.1设备自身质量问题
设备自身所存在质量安全问题主要包括:设备质量不符合相关法规和标准要求,存在先天性缺陷;在使用过程中,因操作和维护不当,以及其他外部因素影响所形成的新生缺陷等。同时,设备问题还包括了设备出厂存在的缺陷,其主要是指设备制造生产环节中,在符合法规和标准要求时,仍存在部分不可避免的缺陷,在后期使用过程中,此类缺陷因外界因素的影响而出现劣化和扩展。其次,现阶段仍有已报废的锅炉压力容器或国家明令淘汰的设备还在继续使用,导致无法保障其运行安全性。另外,在进行设备安装时,因设备结构与安装位置不符,并且缺乏有效的技术措施和科学、合法程序,而对现场设备进行自行改装;在使用过程中,一旦出现生产工艺、使用条件变化时,便对设备进行自行改装;因设备使用介质特征或制造材料性能与相关要求不相符,大幅度降低设备安全性能;设备长时间处于超温、超压运行状态,使设备材料性能加速劣化,使用安全性受到影响;设备安全附件及仪表出现损伤、缺漏、过期、失灵等问题,无法切实保障设备的安全运行。
锅炉压力容器材料质量直接影响着锅炉压力容器刚度及锅炉密封性等。有关单位应对采购材料范围加强控制,应采取选用的方式,对验收合格的材料进行运输、保管、存放。
焊接作为锅炉压力容器制造的重要方法之一,也直接影响着锅炉压力容器的质量,而其焊接质量主要受到平板拼接,以及封头和筒节拼接工作的影响。锅炉压力容器通常进行接头焊接时,应结合相应程序图样和文件或者质量管理制度,为保证焊接质量提供有力支撑。同时,需要对焊接材料加强控制和管理,并结合焊工设备、焊工资格、具体工艺标准等进行组对焊接。
锅炉压力容器制造作为保证其质量的关键环节,需要在加工前对相关工艺及工艺流程予以明确,并对设计图纸进行仔细研究。在实际生产过程中,相关人员应严格依照相关规章制度及标准规范进行作业,在提高工艺流程的合理性和科学性的同时,确保锅炉压力容器检验工作顺利、安全开展。同时,为了使锅炉压力容器质量得以保证,需要对相关工艺和工作图样加强审查,并通过相应模型的构建,使可能出现的问题能夠及时发现和解决。
3.2检验人员问题
检验人员的业务技能水平以及职业道德素养直接影响着锅炉压力容器的检验质量和效果。现阶段,部分检验人员在实际工作中普遍存在的问题主要体现在以下几方面:检验职业素养较差,在检验检测工作中普遍存在着责任意义不强、主观安全意识不足,以及敬业精神、全局意识与社会服务意识缺乏。另外,不少人员业务能力不高,对检验工作的重要性缺乏理解,对专业知识掌握不足,在进行检验时无法及时发现设备存在的问题,难以确定问题成因,以及发现的问题无法区分主次,极易因严重缺陷难以及时处理而增加安全隐患,甚至导致设备报废而造成不必要的经济损失。
3.3检验程序缺乏规范性
根据相关法规及标准,以及检验单位质量体系文件,对检验工作内容及程序加以规定,同时应根据相关规定及每台设备的实际情况,对检验程序及项目检验方案进行合理、科学的制定,提高检测结果的有效性。另外,检验过程中,不少情况下设备需要停产进行现场检验,不仅投入较大,而且准备工作及检验工作所耗费时间较多,工作量较大,一旦存在检验项目比例过大、选择过多,会导致检测时间浪费、进度延误、成本增加。而一旦检验项目比例过小、选择过少,会导致检验所得信息不充分,甚至存在缺陷漏检的情况,导致设备安全狀况无法准确判断,增加安全事故隐患。
3.4检验检测工作中缺乏有效安全防护
在进行锅炉压力容器检验时,由于待检设备与外界环境隔离存在不规范性,极易因外部因素,如电、水、汽等会对人体造成伤害;设备内部清洗、置换、通风设置不到位,极易导致检验人员出现中毒、窒息、烧伤等检验事故;在进脚手架搭设时,脚手架存在安装不合理、不牢固等情况,极易导致检验仪器、人员发生坠落事件[2]。
4检验工作中常见事故分析
在进行设备检验时,应根据设备种类及适用范围,利用物理、化学、辐射等方法对其内部各类元件和不同部件进行检验,而根据设备自身结构特点及用途等,对不同的检测方法及工具进行合理选择,但在实际检验过程中,仍存在不少检测安全隐患,极易引发多样安全事故。
4.1设备
因锅炉压力容器设施自身存在缺陷,如刚度、强度不足,支撑件因腐蚀而开裂导致稳定性较差等;设备自身存着密封性能不足的问题,如阀门、管道泄漏蒸汽、化学介质、热水等;缺乏合理的检验平台或缺乏脚手架等防护设施;搭设脚手架及其他支撑件时,存在防护距离不合理、防护用材质量不过关或运用不合理等问题,导致危险加大,极易造成烫伤、坠落、窒息、中毒等事故。
4.2电、电磁辐射等
带电设备普遍存在静电、漏电、用非安全电压等各种不安全现象;放射源中存在着扩散辐射、α与γ射线现场辐射等。上述危险因素,易造成爆炸、触电、人体损伤等事故。另外,在进行带电设备检验时,极易发生触电事故,而在辐射较强烈的检测现场,所存在的放射性物质会严重影响人体健康。
4.3粉尘、高低温物质、易燃易爆物质等
锅炉压力容器检验时,因存在大量粉尘及高低温物质,以及热水运行设备、高温蒸汽、输送管道、高温炉渣、高温炉膛等,极易引发灼伤、烫伤、呼吸道、冻伤、人员视力、皮肤伤害、爆燃、爆炸等事故。
4.4环境因素及人为因素
在进行检验时,因检测设备不同,普遍存在作业环境通风效果较差以及部分检验空间较小等环境因素,会严重威胁检验人员的身体健康。
另外,随着检验工作环境的变化,检验人员极易出现心理情绪波动、生理状况异常等,也会导致检查事故发生, 如检验人员听力、体力、视力减弱;心脏病、高血压、晕高病等健康疾病;检验人员情绪异常、冒险心理等心理问题;指挥人员指挥失误造成危险事故发生等[3]。
5锅炉压力容器检验事故预防策略
5.1设备设施及缺陷预防
需要对锅炉压力容器各部件进行检查,确保其刚度、稳定性等;对与设备相关的阀门、管道进行检查,确保密封无泄漏;对盲板安装数量和位置进行检查,确保其与标准要求相符合,并进行铅封或标识警示。另外,应根据要求对检验平台或脚手架进行搭设[4]。
5.2电、电磁辐射等危害预防
对设备及设备接零接地保护装置进行检查,并安装漏电保护装置;在进行检查时,应采用绝缘用品及绝缘工具;对避雷装置进行检查,雷雨天气应在电气停止情况下作业;利用安全电压,通常为12~24V;对电磁辐射危害加强预防;对作业区加强标示,并设置警戒线、醒目警示标识,同时在作业时加强监督,避免无关人员进入。另外,操作人员应穿戴相应的防辐射装备,严格按照作业指导书操作;同时应设置专人对放射源加强保护保存,避免出现丢失、遗漏。
5.3粉尘、高低温物质、易燃易爆物质等危害预防
在进行此类危害预防时,需要对警示牌标识加以充分运用,并进行定期巡查,加强预防工作力度。同时,在部件及检验工具拆装时,应保证轻拿轻放,严禁随意抛接或丢弃,对于较小零件和工具应利用保险绳进行保护;在低层进行检验时,严禁上部施焊,如有必要施焊时应加强标识,并对防火措施加强确认。针对炉膛内结焦及耐火材料,需要全面检验外部保温层,清理危险物品,并防止无关人员私自进入。为了提高粉尘危害预防效果,应对沉降物进行清理,在检验过程中严禁利用机械进行吹扫,并需要按要求佩戴防护面具。针对易燃易爆危害,应彻底进行吹扫,并采用多点抽样方式进行测试,并需要经过批准后,才能使用明火,严禁进行施焊[5]。而为了有效预防和处理有毒物质及腐蚀性物质危害,需要对设备进行彻底吹扫,对有害物质进行有效收集或置换,并进行多点测试或动物实验测试。另外,应严格按照规定佩戴防毒防腐蚀等保护用具。
5.4压力试验危害预防
在进行危害预防时,需要对相应的试验设备及压力表进行合理配置,并根据试验实际需求,合理选择试验介质,其中水压试验可运用纯净水质;气压试验时,应避免使用有毒或易燃易爆气体,通常采用为氮气或压缩空气。另外,需要禁止无关人员进入该区域。
5.5环境危害预防
在进行此类危害预防时,可采用机械通风的方式,同时应对具体的通风形式进行确定,避免采用向氧气瓶直接增氧的方式。另外,需要对监控联络专职人员加强设置,并对检验实施状态进行全面、明确标识[6]。
5.6人为危害预防
在进行人为危害预防时,应对检测人员的体能加强重视,确保人员身体健康,同时应保证检测人员劳逸结合。另外,需要对人员加强培训,对误操作预防措施进行制定,同时避免出现指挥随意性。
6结语
随着经济建设的快速发展,工业化生产已成为经济建设中的重要组成部分,其中锅炉压力容器制造的重要地位日益凸显,并通过对锅炉压力容器的研究和改造,不断提升其能量转换效率,对工业生产高效运行起到促进作用,并充分利用信息化应用,使锅炉压力容器价值性能得到有效提高。但在锅炉压力检验工作中受诸多因素的影响,存在着各种可能出现的事故,因此,需要对事故加强预防和处理,使锅炉压力容器实际运用情况与检验内容相结合,对合理解决方案进行选择,使锅炉安全运行指数得到有效提升。
参考文献
[1]耿语晗.基于灰色马尔科夫链的锅炉焊接接头失效预测方法研究[D].昆明:昆明理工大学,2018.
[2] 张燕,吴世杰.锅炉压力容器检验工作中的事故预防[J].安防科技,2021(9):1.
[3] 邓成城,刘波雷,吴凯飞.锅炉压力容器检验中的常见问题分析[J].化工管理,2018(35):133.
[4] 张海楠.关于锅炉压力容器检验的技术分析探讨[J].中国设备工程,2021(5):2.
[5] 葛志祖.锅炉压力容器检验的常见问题分析[J].现代制造技术与装备,2019(9):129-130.
[6]王慧敏.ASME锅炉及压力容器规范在潜艇结构中的适用性分析[D].上海:上海交通大学,2018.