TSG 21-2016中关于搪玻璃压力容器定期检验的理解与实施

严晓君

江苏省特种设备安全监督检验研究院泰州分院，江苏靖江，214500

0 引言

关于搪玻璃压力容器定期检验，查阅相关文献，常见对其使用中产生问题及原因、检验重点以及问题的预防等方面进行分析，对这些本文仅简要描述，更多的是结合法规要求讨论搪玻璃压力容器实际检验中如何理解条文中检验周期的相关规定以及搪玻璃压力容器检验中碰到的一些特殊要求和难以操作之处的应对措施。

1 规程TSG21-2016中关于定期检验周期的描述引发相关探讨

TSG21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程》8.1条款是压力容器定期检验的通用要求，其中8.1.6对“金属压力容器”与“非金属压力容器”的检验周期分别作出了一般性的规定。8.4条规定了“非金属及非金属衬里压力容器”的定期检验项目与方法。为后面对非金属及非金属衬里安全状况等级的判定提供检测依据。8.4.1条款中对“非金属及非金属衬里压力容器”具体规定了检验项目与方法，同时规定对“非金属及非金属衬里压力容器”的金属受压部件的检验项目还应当满足规程中关于金属压力容器的相应规定。8.4.2条是该规程定期检验篇中首次出现“搪玻璃压力容器”这一名词[1]。从章节安排可知“搪玻璃压力容器”属于“非金属及非金属衬里压力容器”，再由规范3.3非金属压力容器的设计要求这一章节来看，没有提及搪玻璃压力容器，仅可推断搪玻璃压力容器属于“非金属衬里压力容器”。

2 概念内在逻辑上的连贯性分析

2.1 条文中几处相关概念描述

从8.1.6“金属压力容器”与“非金属压力容器”两个概念用语到8.4条“非金属及非金属衬里压力容器”，再到8.6的章节中“非金属压力容器”及“非金属衬里”。我们可以抽离出三个概念，“非金属压力容器”“非金属及非金属衬里压力容器”“非金属衬里”，“搪玻璃压力容器”属于“非金属及非金属衬里压力容器”，但条文中只有“非金属压力容器”的检验周期的规定，而不是“非金属及非金属衬里”压力容器的检验周期，也没有另外规定非金属衬里压力容器或者非金属衬里的检验周期。

2.2 前后用语统一性存疑

8.1中“金属压力容器”和“非金属压力容器”分别有相关要求；8.4章节中“非金属压力容器”“非金属衬里压力容器”一般同时描述；到后面在8.6的章节中一般是“非金属压力容器”及“非金属衬里”一并提及。也许是考虑非金属层的检验以及问题发生了存在相同性的情况，所以非金属压力容器和非金属衬里归为一起考虑。是否可以认为“非金属衬里”管理要求上等同“非金属压力容器”，所以行文从安全状况等级评定上作同一规定？然而，8.6条是关于“非金属压力容器及非金属衬里”安全状况等级评定的条款，本条款中单从语句结构理解上就把安全等级评定的要求“非金属压力容器”及“非金属衬里”划到了同样的对等地位。后面条文中“搪玻璃层”“石墨部件”“石墨衬里”“纤维增强塑料衬里”作为部件和完整整体的非金属压力容器在此章节内就技术要求和结果判定上也有着同样的对等层次。而作为理解上的关键条款--8.6.1评定原则（1）规定“安全状况等级应当根据非金属部分和金属受压元件综合评定，以其中项目等级最低者，作为“该压力容器”的安全状况等级”。此处的“该压力容器”从章节顺序、结构层次安排上理解显然系指8.6所指的“非金属压力容器”及“非金属衬里”。前后联系来看8.1、8.4、8.6是规范中相同结构层次的，所描述或规定的对象应该是有一致性的或处于同一层次的，但如前所述，描述的对象主体有不一致或者说难以理解的地方。笔者认为这些牵涉到搪玻璃压力容器的概念用语，内在逻辑上缺乏严密的连贯性。此处8.6条文用语欠妥当，前半部分是“非金属压力容器”后面为“非金属衬里”，两者显然不是同样对等的两个名词，前者是完整的“设备”，后者仅是作为设备的一个组成“部件”。而且8.6.1（1）条文中对“非金属部分”和“金属受压元件”都有要求，这显然是作为部件的“非金属衬里”不适用的，故笔者推测8.6条款中的“非金属衬里”应该是规程描述有欠的地方，实际应为“非金属衬里压力容器”更为妥当。同时也正因为有了8.6.1关于非金属部分和金属受压元件综合评定的规定，则后文中“搪玻璃层”“石墨部件”“石墨衬里”“纤维增强塑料衬里”这些“局部”与“整体”一并描述和规定则不再成为问题。

3 搪玻璃压力容器的检验周期探讨

3.1 条文中搪玻璃压力容器的检验周期

搪玻璃压力容器属于“非金属衬里压力容器”。规程中对非金属衬里评定等级后，都要和金属元件部分一起进行综合评定，然后确定检验周期。规程8.1.6条规定了各安全等级状况等级对应的金属和非金属压力容器的检验周期，但却没有明确非金属衬里压力容器对应的检验周期，不确定是规程描述遗漏，还是非金属衬里容器本身是属于金属压力容器，只是内部增加了一层非金属衬里。工作中也常碰到不同的业内人员对这一概念存在理解上的差异，如果细究，确实没有清晰明确的条文对应，这有待后期法规的修订或澄清。

3.2 搪玻璃压力容器的检验周期在实际工作中的施行

实际检验中我们该如何来确定搪玻璃压力容器的检验周期？搪玻璃压力容器根据内筒承压情况可以分为内筒常压和内筒承压两种情况。有些检验机构的搪玻璃压力容器定期检验作业指导书中，把内筒为常压的和内筒承压的搪玻璃容器分开考虑，针对内筒承压的玻璃压力容器，有专门的检验工艺，而内筒为常压夹套承压的搪玻璃压力容器则不遵照执行专用检验工艺也即按照金属压力容器通用检验要求，把搪玻璃层作为衬里考虑，对衬里层只做简要的检查，没有对搪玻璃层进行直流高压电检测以及搪玻璃层厚度的检测等一些针对性的检查。作为一名曾在国内搪玻璃设备主要生产基地的多家搪玻璃设备制造厂家实施制造监检工作，也累计检验过上千台在役搪玻璃压力容器，并处理过多起搪玻璃式设备使用中的事故案例的压力容器检验人员，笔者认为这值得商榷。首先作业指导书专项检验工艺中的搪玻璃压力容器规定的检验周期和TSG21-2016中8.1.6.2中一致，也即与非金属压力容器的检验周期一致。但同时对内筒为常压的搪玻璃压力容器则无规定，缺少详细规定默认作为一般的压力容器来检验，周期也只能和一般的金属压力容器一致，其检验周期对于安全状况登记为1、2级的，一般每6年检查一次。而实际检验中发现，往往搪玻璃压力容器在允许的使用周期内由于多种原因经常损坏、更换（可能的设备失效原因下文进一步讨论），而且偶然性因素较多，所规定的检验周期并没有实际的有效指导性。

3.3 搪玻璃压力容器检验周期的探讨

从上面的分析来看，这种现实中的对规范TSG21-2016相关内容理解与执行中产生的问题与分歧有规程中相关表述描述不够清晰的原因，笔者详细分析搪玻璃容器可能的失效原因，针对性考虑搪玻璃层的属性，充分了解现实搪玻璃设备的使用情况，以实际失效状况来寻求解决思路，结合日常检验工作实践给出一些推荐性的意见。

3.3.1 搪玻璃压力容器可能的失效原因及失效种类

搪玻璃压力容器一般承装强酸、强碱等强腐蚀性介质。一旦搪玻璃层失效，强腐蚀性介质将通过破损位置与金属基体接触，使基体发生快速腐蚀。故而在运行中的主要失效模式以金属腐蚀和搪玻璃层损伤为主，故对搪玻璃层需要:①防机械冲击、冲蚀；②防特定介质腐蚀（图1）；③防热冲击（图2）；④防电荷击穿；⑤防搪玻璃层腐蚀失光（图3）；⑥防止夹套内压力过高，导致内筒变形，从而诱发搪玻璃层脱落[2]。这些是可能造成搪玻璃层失效的因素需要加以严格控制。对于设备整体来说则要注意以下情况:①夹套防腐层和保温层的破损；②设备自身制作时陈旧标准的采用；③安装未按标准执行；④设备运输及生产过程中局部受力或受力不均也常造成搪玻璃层破裂；⑤支撑装置腐蚀；⑥夹套内外壁较为严重腐蚀也是搪玻璃设备损坏的主要原因（图4）[3]。当然应力爆瓷是制作或搪烧过程中残余应力造成也是不可避免的一种问题，一般多发生于使用初期，使用一段时间后该现象会减少。

图1 氯气腐蚀

图2 使用温度超标造成的热冲击

图3 液面下腐蚀失光

图4 爆瓷后盐酸介质对夹套腔的腐蚀

另外还有一种常见情况需要注意，在资料审查中发现铭牌与资料不一致也是多发的问题，这是判定设备合格与否的一项需要额外注意的问题。因为企业如果在使用中需要修理搪玻璃设备时，可能会另外安装一台搪玻璃设备来替代原来的设备使用或复搪后使用，甚至修复后不是原设备返回，这些都是常有的事情，当然都是不允许的。对此检验员可以通过详细核实资料，现场检查其支撑装置是否牢固可靠、是否腐蚀，支撑装置是否割除后重新施焊等，检查中多留意不一致的信息就可以发现其中存在的问题[4]。以上仅是列举造成设备失效或不合格的可能原因，为分析找准检查要点和侧重，为更全面有效的检验提供有价值的参考。

3.3.2 搪玻璃压力容器检验中难以解决的问题

现实工作中，现场检验时对于搪玻璃层的检测由于要用到高压电火花检测仪，使用搪玻璃压力容器的厂家大多为化工单位，许多容器处在易燃易爆场所，对动火要求相当严格，长周期运行也是这些企业的生产特点，容器检验时只能局部置换导空需要检验的设备，往往不能把整个区域内的设备都停产，所以即使能进到搪玻璃设备内部，有时依然无法使用电火花检测仪。这样必然会造成搪玻璃层检验漏项。企业也表示，对于搪玻璃层的检验，自身有日常的检查，随坏随修。至于其他原因造成的容器失效少之又少。

3.3.3 一些推荐性的建议

鉴于搪玻璃层的完整是决定大多数搪玻璃压力容器正常使用的关键，多腔容器的内筒是否承压，对搪玻璃层的影响并不是太大。笔者认为：实际检验时，搪玻璃的完整性受偶然性因素的影响较大，统计情况显示，90%以上的搪玻璃压力容器是在检验有效期内因为搪玻璃层的失效进行了设备的更换或者修复[5]，而且检验时鉴于现场的条件限制，高压电火花检测在多数易燃易爆的生产车间现场是没有办法进行的，这是现实存在的矛盾，虽然规程、检验工艺都有规定要做，至于如何做到满足规范要求以及实际中如何保证检验正常开展在此不过多讨论。总之笔者建议：企业自主加强日常的巡视检查，主要是对搪玻璃层的宏观的目视检查，有条件的可以采用内窥镜检查，或者高压电火花检查；检验机构在报告中须强调说明，检验周期单对搪玻璃层来说为推荐性的，企业可以提前申请检验，同时在检验报告中对企业提出对上述的搪玻璃层定期的自主检查的说明，若发现搪玻璃层的损坏失效应同时通知检验和监察管理机构，以便检验和管理作出相应的应对调整，并提醒企业避免私自超允许范围的修复行为，或者私自更换却隐瞒不报，而仍采用原先的注册登记资料等系列不符合法规、规范的行为。

4 结论

搪玻璃压力容器是在役压力容器中数量较多的一个门类，因为搪玻璃层的检验有其特殊性，准确掌握好其内在的规律有助于做好相关的检验和监督管理工作，也有助于企业理解相应的检验和监管行为。日常对于搪玻璃压力容器的检验既需要对相关的法律法规有透彻的理解，同时也要关注企业的现场实际情况，在相关工作中注意方法和侧重，针对报告有效期内存在大量因搪玻璃层失效导致的设备整体失效情况，可以在检验报告中增加说明，使检验报告更具有现实有效性。这样也能更好地服务企业，促进压力容器的检验和监管稳步健康发展。