压力容器修理改造程序、标准及常见问题分析

2023-01-19栗伯尧

当代化工研究 2022年12期

＊栗伯尧

（河北生特瑞工程设计有限公司河北 050011）

近年来，随着我国化工企业的发展规模不断扩大，企业在运作过程中出现的原材料泄露、空气中毒、火灾以及爆炸等压力容器的安全事故也在社会中不断发生，这不仅严重地威胁到了化工企业内部员工的生命财产安全，同时也为化工企业的经营和运行带来了不可挽回的损失。近年来，随着我国化工行业发展规模的不断扩大，化工行业压力容器在运行过程中的安全事故屡见不鲜，压力容器泄露、容器爆炸引发的中毒事件以及火灾事件也给化工企业员工的生命财产安全带来了极大的威胁，因此如何根据化工企业压力容器的运行特征以及应用特点，做好化工企业内部压力容器的维修和管理工作，对于提升化工企业的安全生产质量至关重要，这也成为了化工企业实现安全生产必须要跨越的难关。对于化工企业来说，在压力容器的修理和改造工作中投入资金成本虽然看似付出了一笔不菲的费用，但却能够帮助化工企业真正意义上地实现安全生产，使化工企业在经营和运行的过程中能够同时得到社会效益和经济效益。化工行业内部的压力容器在运行过程中经常要保持高压以及高温的状态，而化工企业内部所接触的一些化学原材料本身就具有易挥发、易燃易爆以及毒害性等特征，在高温高压的环境中，原材料之间的相互碰撞以及相互融合极有可能产生较大的腐蚀性，从而导致压力容器在运行过程中出现损伤。如果没有对压力容器的微小细节问题进行及时的修理和改造，或在定期检查工作中没有提前排查这类型细节之处，就有可能会在长期的运行作用下引发恶性安全事故。因此，化工行业更应该安排专业的检测人员定期对压力容器进行排查和维修，提前排查化工企业内部压力容器可能存在的风险问题，这样才能够有效地避免压力容器在运行过程中内部的毒害性化学元素由于大量泄漏污染环境或威胁员工的人身财产安全，帮助化工行业在发展的过程中不断提升安全生产以及安全管理的水平。

1.压力容器修理与改造监督检验程序

(1)维修与改造前

针对化工行业的压力，容器修理与改造工作主要分为一般性的修理与改造和重大修理改造两种类型。对于主要受压元件的更换、矫正已经发布和焊接压力容器都属于重大类型的维修，除此之外都可以被定性为一般性的维修改造。化工行业内部的压力容器一般性维修改造，通常情况下，压力容器使用单位或委托具备一定技术力量的单位承担改造任务，而在压力容器的重大维修工作中，无论是压力容器的使用单位自我维修，还是通过维修委托机构的方式进行维修，都必须要具备相应的资质。尤其是针对化工行业重要的压力容器进行维修改造，更应该遵循2016年由国家质量监督检查检疫总局颁布的《固定式压力容器安全技术监察规程》，并且根据规章制度要求，如果是压力容器的重大维修更应该参照相关的技术规范标准，保证维修后压力容器的结构以及强度满足安全使用的需求。除此之外，压力容器的维修单位以及修理机构还应该具备相应的资格证书。压力容器的委托维修单位必须是已经取得市场认可以及拥有制造许可证等相关单位，维修单位还应该按照相关的安全技术规范，建立压力容器维修质量保障体系，同时维修单位的法定代表人也应该对压力容器维修后的质量以及内部结构肩负责任，严格地遵循维修工作的执法标准以及安全技术规则，后期需要向使用单位提供各类型维修图纸，并且对维修过程进行记录。如果涉及压力容器的重大维修，例如焊接维修，维修工作人员还应该具备省级以上质量技术监督部门认证的考试合格资格证。而担任压力容器无损检测的工作人员，也应该具备省级以上质量监督部门颁布的考试合格证书。

(2)递交维修与改造材料后

在递交维修申请材料后，压力容器的一般性维修应该按照压力容器制造技术的规范标准，经过维修单位的技术负责人进行批准，而针对压力容器的重大维修方案，还必须要有原压力容器的设计单位或具备相关资格证书的设计单位批准后，才能够进行维修。这样才能够判断在原先的压力容器设计条件下，压力容器在重大维修和改造过后是否还能安全运行。维修方案中应该明确列出，压力容器维修方案的标准依据，并且针对压力容器的缺陷性位置以及缺陷性规格进行明确的判断，同时，还应该进一步分析压力容器产生缺陷性问题的原因，并以此为依据选择施工工艺并且制定相关的施工流程。在维修管理之后还应该进行压力容器运行性能的验收工作[1]。

(3)相关单位与部门提交材料

在维修和改造完成之后，经过检验合格并且确保压力容器设备能够达到使用要求后，压力容器的检修和验收工作就正式结束。压力容器的维修验收内容主要包括对维修的全流程以及维修的方案进行进一步的校准和总结，对维修后的质量以及维修过程中投入的成本进行分析。除此之外，还要对维修的报告以及维修的相关材料和证明进行移交，上述流程完成之后就可以进行竣工结算。压力容器维修和改造完工之后，判断压力容器最终验收质量的重要依据就是相关单位以及维修部门提供的报告和资料，必须要确保压力容器在维修改造过程中所得出的相关材料与维修改造步骤匹配，保障项目内容齐全、记录详细、格式统一，并且还应该在记录内容中盖上有关负责人员的签章以及相关负责单位的公章。压力容器维修改造后的验收提交数据中，应该包括压力容器的维修改造方案、改造过程中改造人员的资格证书、无损检测人员的资格证书、焊接材料的质量证明证书、其他更换元件材料的质量证明证书、工艺水平的评定报告、工艺流程的记录、压力容器热处理的记录、外观检测记录、无损检测报告内容、压力实验报告[2]。

2.压力容器修理与改造的相关要求

(1)严格依照要求进行

在压力容器的维修和改造工作中，必须要严格地遵守作业现场的安全管理规范，按照规范要求，佩戴符合安全生产以及安全劳动的护具和用品，并且设置明显的安全作业标准，尽最大可能保护现场施工人员的生命安全[3]。在维修管理工作开展之前，应该仔细了解压力容器内部承载的介质，针对介质的易燃易爆以及其他特性进行深度了解同时，还应该了解压力容器的阀门以及电源开关的位置，确保能够在发生突发性意外状况时快速找到阀门以及电源开关进行处理，避免灾害范围的进一步扩张。

除此之外，如果需要在现场进行动火施工，还应该了解施工现场的动火要求，并且办理相应的动火作业手续。在正式开始修理改造之前，必须要将压力容器内部的化学介质清理干净，并且保障压力容器内部不存在任何压力，为确保施工人员的生命安全，还应该采用具备高强度的忙板，阻隔所有介质的来源，并且在压力容器维修改造附近设置明显的隔离标志。尤其是维修改造人员，在进入原本盛装易燃易爆或挥发性较强的介质容器内，更应该先对容器内部进行置换和清洗，必须保障容器内部的含氧量达到23%后才能够允许维修人员进入容器内部进行修理，在置换的过程中为了避免部分化学气体接触空气后发生强烈的化学反应，还不能采用空气直接进行置换。除此之外，当进行一些重大的压力容器维修改造工作时，电焊施工人员还应该采用绝缘橡胶进行衬垫，不能直接采用未经过绝缘材料包裹的简易焊钳，避免在后期维修改造的过程中发生意外事故[4]。在焊接过程中还应该确保焊接施工的环境足够通风，并且周围还应该安排相关的安全救护措施，防止焊接过程中焊接人员由于内部介质浓度过高中毒或引发高温晕倒事故。在压力容器内部进行维修改造工作时，应该尽可能地避免采用乙炔气体进行切割。如果压力容器的维修改造工作采用的是气体焊接的方式，在焊接工作未完成时不能将焊接工具直接放在压力容器内部，避免焊接工具中的气阀以及胶管泄漏气体与压力容器内部介质相互作用发生燃烧或爆炸事故[5]。

(2)监督检验按照要求进行

化工行业压力容器的维修和改造是一个相对复杂的工程，维修改造工作中涉及的专业性内容较强，同时维修改造涉及的专业部门也较多，需要经过缺陷性因素分析、维修改造方案制定和审批、材料采购、焊接施工、无损检测、试压验收等多个环节才能够完成，为了确保压力容器维修改造后的安全使用性能，必须要强化压力容器维修改造全过程的质量检测和管理力度，才能确保压力容器维修后的质量标准。对于压力容器的缺陷性安全评定，通常情况下分为两大类型，一种是以质量控制为目标的安全评定标准，另一种是以符合使用要求为目标的安全评定标准[1]。对于质量控制目标的安全评定标准来说，主要是为了保障压力容器运行过程中的缺陷性以及隐患问题经过维修改造后，能够彻底去除，在不考虑具体使用状况差别的前提条件下，尽可能地将压力容器的缺陷性降到最低，这类标准是以焊接产品制造或维修质量控制为目标而制定的焊接质量验收标准。而对于使用合格标准为目的的压力容器维修改造来说，在后期的验收环节中针对压力容器存在的超标缺陷并不一定要全部维修改造完成，而是要针对压力容器安全运行中存在的潜藏威胁或危险性缺陷性问题进行改造，而针对不构成威胁的超标缺陷就可以予以保留[6]。

(3)现场进行实地检验

在现场实地检验的过程中，对压力容器表面存在裂纹、腐蚀以及咬边等缺陷性问题时，应该利用砂轮等其他工具，将压力容器表面的缺陷性清除干净。如果砂轮维修的深度在允许范围内，就不需要进行焊接处理，只需要通过磨砂技术进行圆滑过渡。除此之外，在现场检测过程中，还应该检测压力容器的密封性，对于可重复使用的密封元件进行维修和改造的过程中，可以采用刮磨或研磨的方式，对重复性使用密封元件上的划痕以及勾纹进行处理。而对于压力容器内部存在裂纹以及气孔等缺陷性，可以通过进行焊接或局部更换来完成[7]。

3.压力容器修理与改造常见问题

(1)材料方面问题

压力容器制造过程中具有较为复杂的施工工序，在制造过程中，对于压力容器的安全性要求较为严格。因此，在压力容器制造材料的选择方面，更应该摒弃劣质或不良的材料，需要选择安全性能更高、应用性能更高且质量较为上乘的材料来进行制造，这样才能满足化工行业发展过程中对于压力容器的运行，需确保压力容器在运行过程中的安全性以及稳定性。但是在压力容器实际生产过程中，并不一定采用价格高昂且质量上乘的材料就能够满足压力容器的制造要求，有时候不同类型的压力容器在制造过程中采用的材料也具有较大的差异性。而很多压力容器制造厂家采用了不符合标准规定的材料或不符合此类型压力容器的材料进行制造后，难免会导致压力容器的运行质量无法满足市场的安全生产要求[8]。

(2)制造方面问题

压力容器在制造过程中产生的变形以及焊接问题是较为常见的问题。如果压力容器在制造过程中存在变形状况，不仅会导致压力容器内部结构的稳定性大打折扣，同时，长期的使用也可能会引发其他安全问题。通过进一步的跟踪和调查发现，在压力容器制造过程中产生变形问题的原因是多种多样的，由于打磨不到位、施工机械精确度不高等问题都有可能会导致压力容器内部结构存在变形问题。除此之外，压力容器在焊接施工过程中很有可能会由于施工操作人员焊接工艺技术不强、施工操作流程不规范或在焊接时采用的电流过大或过小，导致焊接部位存在较大的缺陷性。相比于其他正常部位来说，经过焊接的部位更容易受到内部介质腐蚀化的影响，从而导致压力容器在应用过程中出现严重的安全隐患[9]。

(3)产品档案方面问题

压力容器按照不同的要求，具有多种类型。按照压力容器的设计压力可以分为低压、中压、高压以及超高压这四个压力等级。同时，在生产工艺中，按照不同的作用原理还可以分为反应压力容器、换热压力容器、分离压力容器以及存储压力容器这四种类型。但无论采用哪种分类方法，都应该考虑到化工企业生产以及管理活动的特性，遵从化工企业生产产品的实际原则出发，按照化工企业生产的内容以及生产特征选择合适的压力容器。但是，目前有许多化工企业内部对于压力容器档案的分类和记录不到位，针对化工企业内部的大量压力容器在档案管理过程中通常采用的是流水排架的方法。但是考虑到压力容器底部的图标容易干燥破碎，这样的产品档案登记方法以及保存方法极有可能会导致压力容器的产品图标以及产品卷宗存在挤压以及磨损的问题。最终，由于压力容器的档案保存不到位，在维修和改造过程中，无法确认压力容器的特殊性质，这也导致压力容器的维修改造施工标准很难被确认，维修改造施工标准产生偏差会导致压力容器在后续的应用过程中存在巨大的安全隐患。