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快开门式压力容器使用现状研究

发表时间：2021/6/7 来源：《基层建设》2021年第2期作者：林艺东

[导读] 摘要：相关统计数据表明，我国压力容器事故中有三分之一以上的为快开门式压力容器事故，而快开门式压力容器事故中约百分之九十以上的为安全联锁装置事故。

        厦门烟草工业有限责任公司福建厦门 361000
        摘要：相关统计数据表明，我国压力容器事故中有三分之一以上的为快开门式压力容器事故，而快开门式压力容器事故中约百分之九十以上的为安全联锁装置事故。这是由于目前我国对该类容器有关安全技术的规定较原则，相关技术标准与我国的快开门式压力容器使用状况很不相适应。设计、制造、安装时无具体标准、规范可依。检验单位定期检验时，也多是感官上的确认，没有具体的安全衡量标准。使用时由于使用单位的主体责任意识不足，安全管理不重视，安全投入不到位，导致我国快开门式压力容器使用的安全状况很差。
        关键词：快开门式；压力容器；容器使用
        引言：
        随着经济的发展，快开压力容器已广泛用于建材，纺织，食品等领域。然而，由于快速开放压力容器的大规模使用，由于不当的护理或使用而发生了许多爆炸，导致许多人员伤亡和财产损失。压力容器检查人员在定期检查压力容器时，应认真负责地进行现场检查，同时，检查人员应具有相应的检查经验和现场处理能力，并努力为压力容器的健康发展提供充分的保障。
        1快开门式压力容器安全状况的现状
        国内一些科研院所和企业组织对快开门压力容器安全联锁装置进行了一系列的研究开发，并获得了一系列的评估结果。各种类型的安全互锁装置，例如微机控制，自动仪表控制，纯机械控制的研发机电一体化。然而，实际使用的结果是，当前正在开发的大多数安全联锁装置具有诸如技术含量低，结构复杂，可靠性低，对环境的适用性差以及成本高，尤其是有效性低的缺点，尤其是旋转快开装置的能力。在不间断快速打开压力容器运行时打开门[1]。近年来，快开门压力容器仍经常发生爆炸。
        2压力容器安全排查内容
        以某处压力容器安全排查为例，制定了相关的检查方案及相关记录表格。该文件具体要求如下：1、对已到定期检验周期的快开门式压力容器，立即组织定期检验工作；2、对未到定期检验周期且检验结论为“符合要求”的快开门压力容器，重点排查快开门安全联锁装置；3、对已经进行了定期检验，且因安全联锁装置存在问题发放了《检验意见通知书》已到要求整改期限但仍未整改回复的，立即出具结论为“不符合要求”的检验报告，并报告当地监察部门。根据文件要求，主要排查快开门式压力容器有无安装安全联锁装置，联锁装置各项功能是否灵敏可靠；容器上的减压装置、安全附件及仪表是否配套齐全并正常工作，是否在有效期内；是否存在私自安装、改造及维修；是否办理了使用登记；操作人员是否持证上岗，是否配备安全管理人员；10台以上的使用单位，是否配备专职安全管理人员，同时检查应急救援预案及演练记录；使用单位是否制定了安全管理制度、操作规程及其执行情况的检查，以及对安全联锁装置功能的模拟操作、确认，使用环境的检查等。
        3快开门式压力容器定期检验中发现的安全联锁装置问题
        3.1规定
        设计快开门压力容器时，设计人员必须设置安全互锁装置，并为使用环境，校准周期，检查方法和其他技术要求做好准备。安全互锁设备必须满足以下要求：（1）当快开门到达预定的关闭位置时，可以增加压力。（2）当压力容器的内部压力完全释放时，快开门打开。
        3.2检验
        3.2.1当快开门到达“预定”关闭位置时，由于制造和安装精度低，磨损间隙太大并且齿仍未完全啮合。
        3.2.2手动弯液面（弯液面保持与球阀的连接，排空容器）与快开弯液面接合，以防止快开门旋转。但是，啮合后两个弯液面之间的间距太大，通常是3-8mm或大于10mm。
        3.2.3涡轮与旋转快速开门的手动减速器的涡流之间的间隙以及与快速开门啮合的齿轮之间的间隙太大，使用时间越长，它们之间的间隙越大，这是由于间隙的磨损。

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        3.2.4快开弯液面固定在快开门的头部，头部的厚度较薄，因此缺乏强度和刚度，因此容易发生弹性或塑性变形，并且之间存在间隙两个半月板。
        3.2.5大多数快开门压力容器未配备安全螺栓，例如上面的10个高压釜，但其中8个没有安装。安装的两个安全插头之一不符合要求。安全塞是直径8毫米的圆形钢。安全插头支座和插头板之间的距离太大，无法达到160mm，插头容易弯曲且变形，制动难度增大。
        4压力容器安全排查结果
        以某处排查为例，本次排查工作共检查了快开门式压力容器使用单位49家，排查快开门式压力容器137台，因使用单位停产等各种原因，实际有效的检查106台，其排查结果分析如下：
        4.1使用行业特点
        存在问题的快开门式压力容器多集中在建材及纺织行业，其次是化工行业，这是与快开门式压力容器的行业使用特点有关的。建材行业的蒸压釜由于其在腐蚀大、温度、压力较高、存在机械损伤等恶劣环境下使用、操作人员素质偏低；纺织行业的煮麻锅等设备，除使用在环境脏、湿，腐蚀大等情况外，还由于该行业近年来的不景气，行业安全投入少，很多设备都属于超使用寿命服役，其安全联锁装置从未配置，或缺失或功能失效，故排查出的安全隐患较大[2]。而医药、食品行业则设备管理、安全投入到位，管理、操作人员素质较高，其快开门式压力容器大多是设计理念新、购置年代近、自动化程度高的设备，故这些行业的快开门式压力容器存在的安全隐患则较小。
        4.2存在问题情况
        从排查的结果来看，目前使用单位对操作人员持证情况管理较重视，管理较到位，无未持证操作现象。但也存在未进行使用注册登记而投入使用的现象[3]。安全附件（主要指安全阀、压力表等）未校验的所占比重较大。其次，安全联锁装置不合格的也占据较大比例。这48台安全联锁装置不合格的容器中，未安装安全联锁装置的有22台，几乎占安全联锁装置不合格的50%。足可见目前使用单位对快开门式压力容器是非常不重视，安全意识相当淡薄。
        4.3安全联锁装置情况
        从排查的结果来看，灭菌器的安全联锁装置状况最好。设备制造单位较为集中，设备使用环境良好[4]。本次排查中灭菌器存在安全联锁装置失效的问题较少，蒸压釜、煮麻锅等安全联锁装置状况最差。导致这些容器安全联锁装置状况差的原因，一是设备未安装符合要求的安全联锁装置，二是即使安装了安全联锁装置，使用几年时间后，其失效的概率很大。本次排查中发现，纺织行业和其他行业（如化工）的快开门式压力容器的安全联锁装置全部不合格，31台蒸压釜安全联锁装置不合格或未安装，占蒸压釜总量的73.8%。
        结束语
        综上所述，快开门式压力容器的使用现状存在很大的隐患，主要是安全联锁装置在设计、制造、安装、使用、检验（查）等环节存在较大的安全隐患，应加大对快开门式压力容器安全联锁装置的研究，学习借鉴国外先进的管理经验和技术标准，制订出切实可行的安全规范、技术标准，用于指导快开门式压力容器的各个环节。建议将此类压力容器作为一类特殊的压力容器进行重点监督管理，加大监督力度。设计上应对零部件的选型、配置等严格要求，并对安全联锁装置进行型式试验。使用单位对此类压力容器应加大安全投入，对操作人员应加强培训力度，进行专项培训，颁发专项操作人员证。同时，可适当缩短该类压力容器的检验（查）周期，强化安全联锁装置的检验要求，以保证其安全使用。
        参考文献：
        [1]周小平，喻颖.快开门压力容器安全联锁装置设计研究[J].中国设备工程，2020（03）：113-114.
        [2]李化锦.锁环式快开门式压力容器安全联锁装置[J].辽宁化工，2019，48（09）：876-878.
        [3]阮星翔，汪磊，向登峰.快开门式压力容器安全监察探讨[J].化工装备技术，2019，40（03）：48-51.
        [4]纪熙，戴鑫，堵澄花.快开门式压力容器检验注意事项[J].石化技术，2018，25（11）：284.