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移动式压力容器定期检验问题探讨

2022-11-26张兆东

低温与特气 2022年2期
关键词:罐车真空度定期检验

张兆东,李 强

(泰安市质量技术检验检测研究院,山东 泰安 271000)

1 前 言

移动式压力容器是由罐体或大容积钢制无缝气瓶与走行装置或者框架采用永久性连接组成的运输装备,包括铁路罐车、汽车罐车、长管拖车、罐式集装箱和管束式集装箱等。移动式压力容器主要用于盛装低温、有毒、易燃易爆介质,近年来发生多起特大事故,包含运输、装卸和检验等各个环节。其中2017年6月5日,位于山东省临沂市临港经济开发区团林镇埃沟一村的临沂金誉石化有限公司装卸区一液化石油气罐车在装卸作业时发生爆炸,引发火灾,造成10人死亡,9人受伤,直接经济损失4468万元;2020年6月13日16:41许,位于台州温岭市的沈海高速公路温岭段温州方向温岭西出口下匝道发生一起液化石油气罐车重大爆炸事故,造成20人死亡,175人入院治疗,其中24人重伤,直接经济损失9477.815万元;2021年7月29日,辽宁省抚顺市特检所进行液化石油气罐车定期检验时,发生爆炸,事故造成1人死亡、1人重伤、3人轻伤。为规范移动式压力容器定期检验工作,提升使用单位安全管理水平避免类似情况再次发生,2021年11月3日,国家市场监督管理总局办公厅下发关于规范移动式压力容器定期检验工作的通知(市监特设发〔2021〕83号)[1]。根据TSG R0005—2011《移动式压力容器安全技术监察规程》[2]和TSG R7001—2013《压力容器定期检验规则》[3](以下简称《定检规》)附录A要求,结合多年检验经验,提出了关于移动式压力容器定检、检验方面的几点建议。

2 定期检验常见问题

2.1 资料审查

资料审查为检验首要项目,检验人员只有充分了解设备的设计、制造、改造与维修及使用管理状况才能完成以下要求:

1. 合理制定检验方案;

2. 检查上次定期检验提出问题是否整改完成;

3. 查看使用登记证中标注的充装介质与罐体标志是否一致,如不一致,则使用单位存在混装可能,介质混装存在很大的安全隐患,不仅对罐体本身造成破坏,而且严重影响事故紧急救援。一经查实,应报发证地监察机关。

2.2 清洗置换

《定检规》规定,对于装运易燃、易爆、助燃、毒性或窒息性介质的罐车,还应进行残液处理、中和消毒、蒸汽吹扫、通风置换、清洗等,并取样分析,罐内气体分析结果应符合相应标准规定[3]。通过查询资料发现,在ASTM和欧盟多个标准中对于取样分析有详细规定,但是国标中仅在安全行业标准AQ 3028—2017《化学品生产单位受限空间作业安全规范》[4]中有相关规定,其规定受限空间氧含量一般为18%~21%;有毒气体浓度应符合GBZ 2.1—2019《工作场所有害因素职业接触限值 第1部分:化学有害因素》[5];当被测可燃气体爆炸下限大于等于4%时,其测试安全浓度不大于0.5%(体积百分数),当被测可燃气体爆炸下限小于4%时,其测试安全浓度不大于0.2%(体积百分数)。取样分析采样点应有代表性,应上中下及纵向前后全覆盖。取样时间应在进入受限空间前30 min内进行,并在作业过程中定时监测,至少2 h一次,如分析结果有明显变化,应加大监测频率,必要时应停止作业查找原因。对于作业中断超过30 min时应重新进行取样监测。

2.3 安全阀整定压力

安全阀作为最重要的安全附件之一,要保证罐体介质超压时及时起跳,以保证罐车运行的安全。《定检规》中规定:安全阀整定压力为罐体设计压力的1.05~1.10倍(真空绝热罐体安全阀整定压力需符合原设计要求)。在检验过程中发现,早期低温罐车设计要求中,安全阀开启压力低于设计压力。而《定检规》要求罐体气密性试验压力为设计压力,因此,在气密性试验过程中,压力超过安全阀整定压力,使得安全阀起跳泄压,无法达到气密性试验要求的设计压力。经过查阅对比相关设计资料发现,早期罐车计算压力由工作压力加液柱静压力算得,而现在罐车计算压力由设计压力加液柱静压力算得。经过研究并与相关专家及使用单位讨论,从罐车安全方面考虑,降气密性试验压力为工作压力,且告知使用单位正常工作时压力不得超过最高工作压力。

2.4 耐压试验

《定检规》中规定,使用单位或者检验机构对罐车的安全状况有怀疑时,应当进行耐压试验。耐压试验不属于必检项目,一方面因为随着材料性能、制造技术不断提升,压力容器可靠性提高;另一方面,耐压试验采用较高压力会对容器造成损伤,减少其使用寿命。对罐体安全状况有怀疑可分为以下几种情况:

1. 罐体可能出现介质混装;

2. 外观检验中发现可能影响安全运行的裂纹、泄漏、变形等损伤;

3. 壁厚测定中发现异常减薄且强度校核合格后。

2.5 气密性试验

气密性试验目的是保证罐体密闭性。《定检规》中规定,试验介质应当为干燥、洁净的氮气或空气。笔者认为,实际检验过程中,对于储运液氮、液氩等液态惰性物质的低温容器可利用自带介质气化作为试验介质。其中要注意的是,若使用肥皂类泡沫检验,不应将水涂于管路、阀门处,且检验完成后应及时擦拭,避免水渗入后冻结。

2.6 罐体阀门箱

阀门箱是阀门保护装置。其内部不允许堆积杂物,因为罐车在紧急制动时杂物会在较大惯性下对管路或罐体造成冲击破坏。在一检验过程中发现,低温罐车后部管路发生变形泄漏,经与司机沟通确认,与阀门箱内堆放灭火器、扳手等杂物有关。

2.7 爆破片更换周期

爆破片作为重要安全附件,一般与安全阀串联或并联使用。爆破片是在标定爆破压力及温度下爆破泄压的元件。《定检规》第三十二条规定:爆破片装置,检验是否按期更换。而GB/T 567.2—2012《爆破片安全装置 第2部分:应用、选择与安装》[6]附录D爆破片的更换周期中规定:对于一般常规工作条件下爆破片的更换周期由制造单位确定。而在某些特殊工作条件下,可由使用单位根据经验自行确定爆破片更换周期。对于工作条件的界定没有明确规定,如爆破片制造单位明确其更换周期,则使用单位更换周期不能超过制造单位规定周期;如果制造单位未明确爆破片更换周期,则由使用单位自行确定更换周期,并向检验机构提供在检验周期内爆破片记录(工作、检查、检测和历史记录)。

2.8 真空度检测

真空度是表征低温罐车真空绝热性能最重要的指标之一,不仅操作方便,而且其数据直观易懂。由于目前所有低温罐车都装有真空硅管,因此检验时可根据GB/T 18443.2—2010《真空绝热深冷设备性能试验方法 第2部分:真空度测量》[7]规定的直接测量法进行。在真空度测量过程中发现,同一个容器利用同一个真空计配合不同真空硅管所得真空度差别较大,经查阅资料发现,目前低温罐车所用硅管均为热偶硅管,其工作原理是热电偶接在白金或钨的细线上,这段细线通过电流后会发热。发出的热量通过周围气体分子进行热传导,气体分子承担的热传导量与压力成正比,热传导越低,说明气体分子越少,真空度越高[8]。但不同真空硅管由于制造差异或使用损耗致使其电阻值有差异,从而发热功率不同,最终导致真空检测结果出现较大偏差。因此,在真空度测试中,为保证测量结果准确性,应更换真空计检定配套用真空硅管。

3 结 论

1. 对移动式压力容器定期检验中遇到疑难问题进行阐述并给出建议。资料审查对制定检验方案、上次检验报告提出问题是否整改和介质是否混装有重要作用。

2. 对于装运易燃、易爆、助燃、毒性或窒息性介质的罐车,清洗置换后取样分析应在进入罐体内部前30 min内进行,分析结果要达到氧含量一般为18%~21%;有毒气体浓度应符合GBZ 2.1—2019《工作场所有害因素职业接触限值 第1部分:化学有害因素》要求;当被测可燃气体爆炸下限大于等于4%时,其测试安全浓度不大于0.5%(体积百分数),当被测可燃气体爆炸下限小于4%时,其测试安全浓度不大于0.2%(体积百分数)。

3. 爆破片制造单位明确其更换周期,则使用单位更换周期不能超过制造单位规定周期;如果制造单位未明确爆破片更换周期,则由使用单位自行确定更换周期,并向检验机构提供在检验周期内爆破片记录(工作、检查、检测和历史记录)。

4. 不同真空硅管由于制造差异或使用损耗致使其电阻值有差异,从而发热功率不同,最终导致在真空度测试中真空检测结果出现较大偏差,为保证测量结果准确性,应更换真空计检定配套用真空硅管。

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