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压力容器安全管理体系

时间:2022-10-03 百科知识 版权反馈
【摘要】:焊接工人必须经过考试,取得当地压力容器安全监察部门颁发的合格证才能焊接受压元件。经省、市、自治区压力容器安全监察部门会同主管部门初审,报上一级主管部门和压力容器安全监察部门复审。

压力容器的工作条件特殊,如高温、高压,介质具有强腐蚀性、毒性及易燃、易爆性等,必然增大了发生事故的概率。因此,做好压力容器的安全技术管理工作,消除隐患,预防事故,对保证人身和财产安全,促进生产和经营具有重大意义。

一、管理总体要求

1. 领导重视

领导重视是搞好压力容器安全技术管理的关键。只有从单位的高层领导到使用车间的领导都能抓起,管理工作才能有力度,有关人员才能共同做好这项工作,专职人员也才能很好地发挥作用。

2. 层层负责

层层负责是搞好压力容器安全技术管理的基础。单位职能部门应设专职管理人员,控制设备入厂质量、检验、修理和改造等关键环节,各分厂、车间、班组做到按规程操作,定期和不定期检查压力容器使用状况,及时消除安全隐患,做到层层负责。

3. 依法管理

依法管理是搞好压力容器安全技术管理的根本。法律、法规、标准、规范都是理论和实践的科学总结,是压力容器安全运行的根本保证,因此,必须严格执行。目前已颁发和实施的压力容器主要法规及标准有:《特种设备安全监察条例》《固定式压力容器安全技术监察规程》《压力容器》《压力容器焊工考试规则》等。

二、生命周期全过程安全管理

1. 压力容器设计与制造管理

压力容器发生事故的直接原因一般有两种,即容器本身的不安全因素和操作人员的不安全行为,而容器本身的不安全因素主要源于设计和制造过程。因此,为保证压力容器的质量,减少容器本身的不安全因素,在容器设计和制造两个过程的各个环节上,需要加强全面的质量和安全管理,尽可能地消除影响压力容器质量的各种因素。

为确保压力容器的安全,国家质量监督检验检疫总局颁布了《压力容器》《固定式压力容器安全技术监察规程》等,作为压力容器安全技术监督和管理的基本法规,对压力容器的材料、设计、制造、安装、使用和管理,以及安全附件等都做了严格而明确的规定。对于压力容器的设计和制造必须严格遵守其中的各项规定,否则不予验收和投产。

1)压力容器的设计管理

压力容器的设计是否安全可靠,主要取决于设计过程中材料的选择、结构设计和容器壁厚的确定。另外,还应考虑适应生产能力,保证强度和稳定性、密封性,以及制造、运输、安装、检修的方便性和总体设计的经济性。

(1) 压力容器设计单位的资格与审批。压力容器的设计单位应当具备下列条件,方可向主管部门提出设计资格申请:要有与压力容器设计相适应的设计人员、设计审核人员;有与压力容器设计相适应的健全的管理制度和责任制度。设计单位的设计资格审批工作按以下程序进行:设计单位应向主管部门和同级特种设备安全监察管理部门提出申请;压力容器的设计单位,必须按压力容器的种类划分,实行分级审批;设计单位经批准后,由批准机关发给《压力容器设计单位批准书》。主管部门和监察管理部门每年应对设计单位进行一次检查,发现违反规程、规定,设计资料不齐全,没有认真履行审批手续或设计错误等情况,应限期改进、责令整顿或给以严肃处理,直至撤销设计资格。

(2) 压力容器设计文件管理。压力容器的设计文件编制必须遵循现行规范、标准和有关规程的规定,其结构、选材、强度计算和制造技术条件均应符合《压力容器》和《固定式压力容器安全技术监察规程》等要求,必要时还可参考国外规范和标准。压力容器的设计文件包括设计图样、技术条件、强度计算书,必要时还应包括设计或安装、使用说明书。

① 设计图样。压力容器设计图样应符合相应标准规定的内容和格式,且对每台容器应单独出具图样,通常包括装配图和零部件图两部分。装配图除了表示容器的结构、尺寸、各零部件之间的装配和内外部连接关系外,还应按《固定式压力容器安全技术监察规程》的要求,注明设计压力、最高工作压力、设计温度、介质名称(或其特性)、容积、焊缝系数、腐蚀裕度、主要受压元件材质、容器类别和充装系数等典型特性参数及制造、检验和试验等方面的技术要求。零部件图需表示零部件之间的关系、形状、尺寸、加工和检验等要求。

② 技术条件。对于较为复杂或结构新颖的压力容器,需要说明容器的工艺操作过程、结构特性、工艺原理、制造和安装要求、操作性能、维护与检修注意事项等。

③ 强度计算书。其内容至少应包括设计条件、所用规范和标准、材料、腐蚀裕量、计算厚度、名义厚度、计算应力等。装设安全阀、爆破片装置的压力容器,设计单位应向使用单位提供压力容器安全泄放量、安全阀排量和爆破片泄放面积的计算书。

2)压力容器的制造管理

(1)压力容器的制造工艺管理。压力容器通用的制造工艺和程序包括准备工序、零部件的制造、整体组对、焊接、无损探伤、焊后热处理、压力试验、油漆包装、出厂证明文件的整理等。对于特殊材料或特别用途的容器还需要进行特殊工艺处理,如对用奥氏体不锈钢制造的容器还应进行酸洗钝化,对某些有机化学制品所用容器还要进行抛光处理等特殊工艺。压力容器的零部件制造和组对主要采用焊接方法,因而焊接质量是压力容器制造质量的重要组成部分。焊接质量管理包括焊接方法的选择、焊接工艺管理、焊接工艺评定管理、焊接材料管理、焊工资格考核、产品试板要求、焊接缺陷返修和焊后热处理等。

(2)压力容器制造单位的资格与审批。压力容器制造和现场组焊单位必须具备下列条件,方可向主管部门和当地压力容器安全监察部门提出制造资格申请,并报送《压力容器制造与质量保证手册》。

① 具有与所制造的压力容器类别、品种相适应的技术力量、工装设备和检测手段。焊接工人必须经过考试,取得当地压力容器安全监察部门颁发的合格证才能焊接受压元件。

② 具有健全的制造质量保证体系和质量管理制度。

③ 能严格执行有关规程、规定、标准和技术要求,保证产品制造质量。

经审査后,由当地压力容器安全监察部门发给《压力容器制造申请与批准书》,填报审批。压力容器制造单位必须按压力容器的种类划分,实行分级审批。经省、市、自治区压力容器安全监察部门会同主管部门初审,报上一级主管部门和压力容器安全监察部门复审。复审合格后,在《制造批准书》中填入批准制造的压力容器类别、品种名称,并签字盖章,发给制造单位和有关部门,同时发给监察部门签署的“压力容器制造许可证”。制造单位只能按批准的范围制造和组焊,无证单位不得制造和组焊压力容器。

(3)压力容器制造产品质量的管理和监督。为确保压力容器的安全使用,制造过程应严格控制工作质量和产品质量。如焊工考核、材料焊接性鉴定、焊接工艺评定、材料标记及标记移植、材料复验、零部件冷热加工成形、焊接试板、筒节施焊、焊缝外观及无损检验、焊接返修、容器组装、容器整体或局部热处理、强度试验、气密性试验、包装等工作质量及产品质量的控制。

2. 压力容器安全使用管理

压力容器安全使用管理的目的是达到正常、满负荷开车,生产合格产品,使压力容器的工艺参数、生产负荷、操作周期、检修、安全等方面具有良好的技术性能,促使压力容器处于最佳工作状态。同时,使压力容器的最初投资、运行费用、检修、更换配件和改造更新的经济性最好,生命周期费用最小,在保证安全的前提下同时获得最佳经济效益。

压力容器的安全使用包括正确操作、维护保养和定期检修等方面。使用单位应制订合理的工艺操作规程,控制操作参数,压力容器在设计要求的范围内运行。在具体操作过程中,应做到以下几方面:

1)平稳操作

在操作过程中,尽量保持压力容器的操作条件(如工作压力和工作温度)相对稳定。因为操作条件(尤其是工作压力)的频繁波动,对容器的抗疲劳破坏性能不利,过高的加载速度会降低材料的断裂韧度,即使容器存在微小缺陷,也可能在压力的快速冲击下发生脆性断裂。

2)防止过载

防止压力容器过载主要是防止超压。压力来自外部(如气体压缩机等)的容器,超压大多是由于操作失误而引起的。为了防止操作失误,除了装设连锁装置外,还可实行安全操作挂牌制度。在一些关键性的操作装置上挂牌,牌上用明显标记或文字注明阀门等的开闭方向、开闭状态和注意事项等。对于通过减压阀降低压力后才进气的容器,要密切注意减压装置的工作情况,并装设灵敏、可靠的安全泄压装置。

由于内部物料的化学反应而产生压力的容器,往往因加料过量或原料中混入杂质而使反应后生成的气体密度增大或反应过快而造成超压。要预防这类容器超压,必须严格控制每次投料的数量及原料中杂质的含量,并有防止超量投料的严密措施。

储装液化气体的容器,为了防止液体受热膨胀而超压,一定要严格计量。对于液化气体储罐和槽车,除了密切监视液位外,还应防止容器意外受热,造成超压。如果容器内的介质是容易聚合的单体,则应在物料中加入阻聚剂,并防止混入可促进聚合的杂质。物料储存的时间也不宜过长。

3)发现故障,紧急停车

压力容器在运行过程中,当突然发生故障,严重威胁设备及人身安全时,操作人员应马上采取紧急措施,停止容器运行,并报告有关部门。

4)制定合理的安全操作规程

为保证压力容器安全使用,切实避免盲目或误操作而引起事故,容器使用单位应根据生产工艺要求和容器的技术性能制定各种容器的安全操作规程,并对操作人员进行必要的培训和教育,要求他们严格遵照执行。

安全操作规程应至少包括以下内容:

(1) 容器的正常操作方法。

(2) 容器的操作工艺指标及最高工作压力、最高或最低工作温度。

(3) 容器开车、停车的操作程序和注意事项。

(4) 容器运行中应重点检查的项目和部位(包括安全附件保持灵敏、可靠的措施),以及运行中可能出现的异常现象和防止措施。

(5) 容器停用时的维护和保养。

(6) 异常状态下的紧急措施(包括开启紧急泄放阀或安全阀、放料阀等),并报告有关部门。这里所指的异常状态包括:容器的工作压力、介质温度或壁温超过许可值,采取措施仍不能使之降低;容器主要受压元件发生裂纹、鼓包、变形、泄漏等缺陷危及安全;安全附件失效,接管端断裂,紧固件损坏,难以保障安全运行;发生火灾等突发事件威胁到容器的安全运行等。

5)贯彻岗位安全生产责任制,实行压力容器的专责管理

从事故统计资料看,压力容器的超压爆炸多是由于操作失误引起的。如误将压力容器的出口阀关闭,而压气机等仍不断地向容器输气,使容器压力急剧升高,加上泄压装置失灵,因而发生爆炸;或者误开不应开启的阀门,使较高压力的气体进入容器,或进入其他介质与容器内介质发生化学反应而引起爆炸。为了防止操作失误,除了装有连锁装置外,还需要贯彻岗位安全生产责任制,实行压力容器的专责管理。

压力容器的使用单位应根据本单位情况,在总技术负责人的领导下,由设备管理部门设专职或兼职技术人员负责压力容器的技术管理工作。压力容器专责管理人员的职责如下:

(1) 贯彻执行国家有关压力容器的管理规范和安全技术规定。

(2) 参与压力容器验收及试运行工作。

(3) 监督检查压力容器的运行、维护和安全装置校验工作。

(4)根据容器的定期检验周期,组织编制容器年度检验计划,并负责组织实施。

(5) 负责组织压力容器的改造、修理、检验及报废技术审查工作。

(6) 负责压力容器的登记、建档及技术资料的管理和统计报表工作。

(7) 参加压力容器的事故调查、分析和上报工作,并提出处理意见和改进措施。

(8) 定期向有关部门报送压力容器的定期检验计划执行情况及容器存在的缺陷等。

(9) 负责对压力容器检验人员、焊工和操作人员进行安全技术培训和技术考核。

6)建立压力容器技术档案

压力容器的技术档案是对容器设计、制造、使用、检修全过程的文字记载,可提供各个过程的具体情况,也是压力容器定期检验和更新报废的主要依据之一。完整的技术档案可帮助人们正确使用压力容器,能有效地避免因盲目操作而可能引发的事故。因此,针对每台压力容器都应建立相应的技术档案。

压力容器的技术档案包括以下五种资料:

(1) 压力容器的设计资料。设计资料应包括压力容器的设计计算书、总装图、各主要受压元件的强度计算和某些特殊要求,如开孔补强、局部应力、疲劳、蠕变计算等。

(2) 压力容器的制造资料。制造资料除了必须具有产品出厂合格证和技术说明书外,还应有详细的制造质量证明,其内容包括主要受压元件所用材料的化学成分和力学性能的实际检验数据、焊接试板接头的力学性能、焊缝无损探伤记录和评定结果、焊缝返修记录(包括返修部位、次数及返修后的检验评定结论等)、容器的水压试验、气密性试验和原始记录等。

(3) 容器的操作工艺条件,如操作压力、温度及其波动范围、介质及其特性(是否有腐蚀性)等。

(4) 安全装置的技术资料。安全装置的技术资料应包括名称、形式、规格、结构图、技术条件(如安全阀的起跳压力、排放压力和排气量,爆破片的设计爆破压力等)适用范围、安全装置检验或更新记录、检验或校验日期、检验单位及校验结果、下次检验日期等。

(5) 压力容器的使用情况记录。压力容器开始运行以后,应按时记录使用情况,存入技术档案内。使用情况记录包括运行情况记录和检验修理记录两部分,其主要内容有:压力容器开始使用日期、每次开车和停车日期、实际操作压力及温度等;检修或检验日期、内容;检验中所发现的缺陷及其消除情况,检验结论、强度试验、气密性试验情况及试验评定结论;主要受压元件的修理、更换情况等。

3. 压力容器安全运行管理

为了维持企业生产的顺利进行,充分保障国家财产和人民生命财产的安全,必须加强压力容器的投运、运行操作、停运全过程的安全管理。

1)压力容器运行的工艺参数控制

压力容器投运前,使用单位和有关人员应对压力容器本体、附属设备、安全装置等进行必要的检查,看是否完好无损并正常工作,同时还做好必要的管理工作,制定相关的管理制度和安全操作规程。

压力容器运行中,常伴随高温、高压及受介质影响,所以,投运后还必须严格控制工艺参数,包括温度、压力、液位、介质腐蚀、投料等参数。如控制介质的成分及其杂质,减缓腐蚀速度、控制投料量、投料速度、投料顺序及物料配比等。

2)压力容器的安全操作和运行检查

压力容器的正确操作,不仅关系到容器的安全运行,而且还直接影响到稳定生产及容器的使用寿命。正确地操作压力容器必须做到:

(1) 严格控制工艺参数,将容器缺陷的产生和发展控制在一定的范围内,并保持连续稳定生产。

(2) 平稳操作,即缓慢加载和卸载,保持载荷的相对稳定,避免容器产生脆性断裂和疲劳断裂。

(3) 根据生产工艺要求,制定并严格执行操作规程。

(4) 加强设备维护保养,运行中保持完好的防腐层,消除产生腐蚀的因素,消灭容器的“跑、冒、滴、漏”,经常保持容器外表及附件等完好。

压力容器运行中,除了正确操作外,还必须坚持做好定点、定线巡回检查,包括容器本体和安全附件的检查。

3)压力容器停止运行的要求

压力容器停止运行是指泄放容器内的气体和其他物料,使容器内的压力下降,并停止向容器内输入气体及其他物料。生产实际中有正常停运和紧急停运两种情况,对于系统中连续性生产的容器,紧急停运时必须做好与其他相关岗位的联系工作,停运时应精心而慎重地操作,否则可能会酿成事故。

(1)正常停运。容器及设备按规定进行定期检验、检修、技术改造,或因原料、能源供应不上,内部填料定期处理、更新,或因工艺要求采用间歇式操作等正常原因,均属于正常停运。正常停运时应注意:

① 容器停运过程是一个变操作参数的过程,确定正确的停运方案非常重要。

② 停运中应严格控制降温、降压速度,避免造成过大的温度应力或材料力学性能变化。

③ 容器内剩余物料多是有毒、易燃、有腐蚀性的介质,因此必须清除剩余物料。

④ 准确执行停运操作,如开关阀门要缓慢。

⑤ 对于残留物料,特别是易燃和有毒物料,应妥善处理。

⑥ 停运操作期间,容器周围要严禁烟火。

(2)紧急停运。当容器发生压力、温度超过许用值而得不到有效控制,主要受压元件出现危及安全的缺陷、安全附件失灵、发生火灾等意外事故时,应立即采取紧急停运措施。紧急停运时应注意:

① 容器操作人员要熟练掌握本岗位紧急停运程序及操作要领,及时做好上报和前后岗位协同工作,并做好个人防护。

② 对于压力来自器外的容器,应迅速切断压力来源;对于器内产生压力的容器,应迅速采取降压措施,如反应容器超压,应立即停止投料,同时,两种情况下都需迅速开启放空阀、安全阀或排污阀泄压。

③ 停运后,应立即查明问题原因,迅速采取措施加以排除。

4. 在役压力容器的定期检验

在役压力容器的定期检验是指在压力容器的设计使用期限内,每隔一定时间,对压力容器本体以及安全附件进行必要的检查和试验而采取的一些技术手段。压力容器在运行和使用过程中,要受到反复升压、卸压等疲劳载荷的影响,有的还要受到腐蚀性介质的腐蚀,或在高温、深冷等工艺条件下工作,其力学性能会随之发生变化,容器制造时遗留的小缺陷也会随之扩展增大。总之,随着使用年限的增加,压力容器的安全性日趋降低。因此,除了加强对压力容器的日常使用管理和维护保养外,还需要对压力容器进行定期的全面技术检验,保证压力容器安全运行。

1)在役压力容器定期检验的周期和内容

《固定式压力容器安全技术监察规程》将压力容器的定期检验分为外部检查,内、外部检验和耐压试验三种。检验周期应根据容器的技术状况、使用条件和相关规定来确定。

(1) 外部检查。外部检查通常是指在役压力容器运行中的定期在线检查。外部检查以宏观检查为主,必要时再进行测厚、壁温检查和腐蚀性介质含量测定等项目检查。当出现危及安全的现象及缺陷时,如受压元件开裂、变形、严重泄漏等,应立即停车,再做进一步的检查。

外部检查的主要内容包括:

① 容器的防腐层、保温层及设备铭牌是否完好。

② 容器外表面有无裂纹、变形、局部过热等不正常现象。

③ 容器的接管焊缝、受压元件等有无泄漏。

④ 安全附件是否齐全、灵敏、可靠。

⑤ 紧固螺栓是否完好,基础有无下沉、倾斜等异常现象。

检验人员必须把握必要的专业知识,具有一定的检验经验并取得相应的资格。外部检查是容器操作人员巡回检查的日常工作,压力容器检验人员每年应至少检查一次。

(2)内、外部检验。内、外部检验是指在役压力容器停机时的检验。内、外部检验应由检验单位有资格的压力容器检验员进行,其检验周期分为:安全状况较好(指工作介质无明显腐蚀性及不存在较大缺陷的容器)的,每6年至少进行一次内、外部检验;安全状况不太好的,每3年至少进行一次内、外部检验,必要时检验期限可适当缩短。压力容器内、外部检验的主要内容有:

① 外部检验的全部项目。

② 容器内壁的防护层(如涂层或镀层)是否完好,有无脱落或被冲刷、刮落等现象;有衬里的容器,衬里是否有鼓起、裂开或其他损坏的迹象。

③ 容器的内壁是否存在腐蚀、磨损以及裂纹等缺陷,缺陷的大小及严重程度。

④ 容器有无宏观的局部变形或整体变形,变形的严重程度。

⑤ 对于工作介质在操作压力和操作温度下对器壁的腐蚀有可能引起金属材料组织恶化(如脱碳、晶间腐蚀等)的容器,应对器壁进行金相检验、化学成分分析和表面硬度测定。

(3)耐压试验。耐压试验是指压力容器停机检验时,所进行的超过最高工作压力的液压试验或气压试验,耐压试验应遵守《固定式压力容器安全技术监察规程》等有关规定。压力容器的水压试验,每两次内、外部检验期间内至少进行一次。

2)常用的在役压力容器定期的检验方法

(1)宏观检查。宏观检查是利用直尺、卡尺、卷尺、放大镜、锤子等简单工具和器具,用肉眼或耳朵对压力容器的结构、几何尺寸、表面质量进行直观检验的一种方法。

(2)测厚检查。测厚检查是利用超声波测厚仪对压力容器筒体、法兰、封头、接管等主要受压元件实际壁厚进行检查测量的方法。

(3)壁温检查。壁温检查是利用测温笔、远红外测温仪、热电偶测温仪等工具和仪器,对压力容器使用过程中实际器壁温度进行检查测定的方法。

(4)腐蚀介质含量测定。腐蚀介质含量测定是利用化学分析等方法,对腐蚀介质含量进行测定的方法。

(5)表面探伤。表面探伤是利用渗透剂对压力容器表面开口缺陷或利用电磁场对压力容器表面和近表面缺陷进行检测的方法。

(6)射线探伤。射线探伤是利用X射线或γ射线等高能射线穿透压力容器欲检查部位,使被检部位内部缺陷投影到胶片上,通过暗室处理得到具有黑白差的底片,从而检测出被检部位内部缺陷大小、数量和性质的一种检测方法。

(7)超声波探伤。超声波探伤利用超声波在工件中遇到异质界面将产生反射、透射和折射的原理,对压力容器材料和焊缝中的缺陷进行检测的方法。

(8)硬度测定。硬度测定是利用布氏、洛氏硬度计等对压力容器器壁硬度进行测定,借以考核压力容器器壁材料的热处理状态和材料是否劣化的一种检测方法。

(9)金相检验。金相检验是利用酸洗、取样,借助显微镜观察,以检查压力容器器壁材料表面金相组织变化的检验方法。

(10)应力测定。应力测定是利用应变片和接收仪器以测定压力容器的整体或局部区域应力水平的一种检测方法。

(11)声发射检测。声发射检测是利用传感器将压力容器器壁中的缺陷在负载状态下扩展增大时,开裂过程中发出的超声波信号予以接收、放大、滤波,以监控压力容器能否继续安全运行的一种监测手段。

(12)耐压试验。耐压试验是利用不会导致危险的液体或气体,对压力容器进行的一种超过设计压力或最高工作压力的强度试验。

(13) 气密试验。气密试验是利用惰性气体对盛装有毒或易燃介质的压力容器整体密封性能所进行的试验方法。

(14) 强度校核。强度校核是在对压力容器壳体进行测厚的基础上,根据其结构特点,利用不同时期的不同计算标准,对压力容器壳体应力水平进行复核计算,以确定压力容器能否满足使用要求的检测方法。

(15) 化学分析。化学分析是通过取样用化学分析法测定材料化学成分的检测方法。

(16) 光谱分析。光谱分析是利用光谱仪对金属材料火花中各种合金元素谱线的测定分析,粗略估算金属材料种类的一种检测方法。

3)压力容器安全状况等级评定

压力容器经定期检验后,应根据检验结果对其安全状况进行评定,并以等级的形式反映出来。压力容器的安全状况可划分为五个等级:

(1)1 级。压力容器出厂技术资料齐全;设计、制造质量符合有关法规和标准的要求;在法规规定的定期检验周期内,在设计条件下能安全使用。

(2)2 级。出厂技术资料基本齐全;设计、制造质量基本符合有关法规和标准的要求;根据检验报告,存在某些不危及安全的可不修复的一般性缺陷;在法规规定的定期检验周期内,在规定的操作条件下能安全使用。

(3)3 级。出厂技术资料不够齐全、主体材质、强度、结构基本符合有关法规和标准的要求;对于制造时存在的某些不符合法规或标准的问题或缺陷,根据检验报告,未发现由于使用而发展或扩大;焊接质量存在超标的体积型缺陷,经检验确定不需要修复;在使用过程中造成的腐蚀、磨损、损伤、变形等缺陷,其检验报告确定为能在规定的操作条件下,按法规的检验周期安全使用;对经安全评定的,其评定报告确定为能在规定的操作下,按法规规定的检验周期安全使用。

(4)4 级。出厂技术资料不全;主体材质不符合有关规定,或材质不明,或虽属选用正确,但已有老化倾向;强度经校核尚满足使用要求;主体结构比较严重的不符合有关法规和标准的缺陷,根据检验报告,未发现由于使用因素而发展或扩大;焊接质量存在线性缺陷;在使用过程中造成磨损、腐蚀损伤、变形等缺陷;其检验报告确定为不能在规定的操作条件下,按法规规定的检验周期安全使用;对经安全评定的,其评定报告确定为不能在规定的操作条件下,按法规规定的检验周期安全使用。必须采取有效措施,进行妥善处理,改善安全状况等级,否则只能在限定的条件下使用。

(5)5 级。缺陷严重,难以或无法修复,无修复价值或修复后仍难以保证安全使用的压力容器,应予判废。

需要说明的是,安全状况等级中所述缺陷是压力容器最终存在的状态,如果缺陷已消除,则以消除后的状态确定该压力容器的安全状况等级。压力容器只要具备安全状况等级中所述问题与缺陷之一,即可确定该容器的安全状况等级。

评定压力容器安全状况等级的依据是检验结果,主要包括材质检验、结构检验、缺陷检验的检验结果。定级时,先对各分项检验结果划分等级,最后以其中等级最低的一项作为该压力容器的最后等级。

(1)材质检验。主要受压元件的材质应符合设计和使用要求,但检验中常遇到用材与原设计不符、材质不明和材质劣化三种情况,此时,安全状况等级划分如下:

① 用材与原设计不符。其定级的主要依据是判断所用材质是否符合使用要求。如果材质清楚,强度校核合格,经检验未查出新生缺陷,即材质符合使用要求,可定为3级;如使用中产生缺陷,并确认是用材不当所致,可定为4级或5级。

② 材质不明。材质不明是指材质查不清楚。在用压力容器中,经常遇到材料的代用、混用情况,彻底查清需花费较大代价。因而对于经检验未查出新的缺陷,并按Q235钢的材料校核其强度合格,在常温下工作的一般压力容器,可定为2级或3级;如有缺陷,可根据相应条款进行安全状况等级评定。有特殊要求的压力容器,可定为4级。

③ 材质劣化。压力容器使用后,如果因工况条件而产生石墨化、应力腐蚀、晶间腐蚀、氢损伤、脱碳、渗碳等脆化缺陷,材质已不能满足使用要求,可定为4级或5级。

(2)结构检验。存在不合理结构的压力容器,其安全状况等级划分如下:

① 封头主要参数不符合现行标准,但经检验未发现新生缺陷,可定为2级或3级;如有缺陷,可根据相应的条款进行安全状况等级评定。

② 封头与筒体的连接形式如采用单面对接焊,且存在未焊透,可定为3~5级;采用搭接结构的,可定为4级或5级;按规定应采用全焊透结构的角接焊缝或接管角焊缝,而没有采用全焊透结构的主要受压元件,如未查出新生缺陷,可定为3级,否则定为4级或5级。

③ 开孔位置不当,经检查未查出新生缺陷,一般压力容器可定为2级或3级;有特殊要求的压力容器,定为3级或4级。

④ 若孔径超过规定,但补强满足要求,可不影响定级;补强不满足要求的,定为4级或5级。

(3)缺陷检验。对检验中发现的内、外表面裂纹,处理以后定级的基本原则如下:

① 打磨处理不需补焊的,不影响定级;动火补焊的,定为2级或3级。

② 机械损伤和电弧灼伤,打磨后不需补焊的,不影响定级;补焊合格的可定为2级或3级。

③ 变形可不处理的,不影响定级;根据变形原因分析,继续使用不能满足强度和安全要求者,可定为4级或5级。

④ 对低温压力容器的焊缝咬边,应打磨消除,不需补焊的,不影响定级;经补焊合格的,可定为2级或3级。

⑤ 错边量和棱角度超标,属一般超标的,可打磨或不做处理,并可定为2级或3级;属严重超标,经该部位焊缝内、外部无损探伤抽查,如无较严重缺陷存在,可定为3级;若伴有裂纹、未熔合、未焊透等严重缺陷,应通过应力分析,确定在规定的操作条件下和检验周期内,能安全使用的定为3级,否则定为4级或5级;若是均匀腐蚀,如按剩余最小壁厚(扣除到下一次检验期腐蚀量的2倍)校核强度合格,不影响定级;经补焊合格的,可定为2级或3级。

⑥ 使用过程中产生的鼓包,应查明原因,并判断其稳定情况,可定为4级或5级。

⑦ 耐压试验不合格,属于本身原因的,可定为5级。

5. 压力容器的维护保养

做好压力容器的维护保养工作,可以使容器经常保持完好状态,提高工作效率,延长容器的使用寿命。压力容器的维护保养主要包括以下几方面的内容:

(1)保持完好的防腐层。工作介质对材料有腐蚀作用的容器,常采用防腐层来防止介质对器壁的腐蚀,如涂漆、喷镀或电镀、衬里等。如果防腐层损坏,工作介质将直接接触器壁而产生腐蚀,所以经常检查,保持防腐层完好无损。若发现防腐层损坏,即使是局部的,也应该先经修补等妥善处理以后再继续使用。

(2)消除产生腐蚀的因素。有些工作介质在某种特定条件下才会对容器的材料产生腐蚀。因此要尽力消除这种能引起腐蚀的,特别是应力腐蚀的条件。例如,盛装氧气的容器,常因底部积水造成水和氧气交界面的严重腐蚀。要防止这种腐蚀,最好进行氧气干燥,或在使用中经常排放容器中的积水。

(3)消灭容器的“跑、冒、滴、漏”,经常保持容器的完好状态。“跑、冒、滴、漏”不仅浪费原料和能源,污染工作环境,还常常造成设备的腐蚀,严重时还会引起容器的破坏事故。

(4)加强容器在停用期间的维护。对于长期或临时停用的容器,应加强维护。对于停用的容器,必须将内部的介质排除干净,腐蚀性介质要经过排放、置换、清洗等技术处理。要注意防止容器的“死角”积存腐蚀性介质。要经常保持容器的干燥和清洁,防止大气腐蚀。试验证明,在潮湿的情况下,钢材表面有灰尘、污物时,大气对钢材才有腐蚀作用。

(5)经常保持容器的完好状态。容器上所有的安全装置和计量仪表,应定期进行调整校正,使其始终保持灵敏、准确;容器的附件、零件必须保持齐全和完好无损;连接紧固件残缺不全的容器,禁止投入运行。

6. 压力容器的修理与改造

压力容器进行修理或改造前,由使用车间编制修理、改造方案,若分厂机动部门和分厂总机械师(或设备副厂长)同意,还应经专职管理人员审核和公司总机械师审批。

施工单位必须是取得相应制造资格的单位或是经省级安全监察机构审查批准的单位。施工单位的资格经专职管理人员审查合格后才能接受施工任务。施工单位根据车间的修理、改造方案编制施工方案,并应经过专职管理人员审核和公司总机械师批准。重大修理(指主要受压元件的更换、矫形、挖补、筒体与封头对接接头焊缝的焊补)和重大改造(指改变主要受压元件的结构和改变压力容器的运行参数、介质或用途等)还须报安全监察机构审查备案(如改变移动式压力容器的使用条件应经省级以上安全监察机构同意)。

专职管理人员应对修理、改造质量进行监督检査。施工单位修理、改造后的图样、施工质量证明文件等技术资料经专职管理人员审查合格后存档。

对经过重大修理或改造后的压力容器应进行耐压试验检验。

使用车间改变安全阀、爆破片的型号规格,必须经过设计部门的核算和安全部门、专职管理人员的同意。

7. 停用与判废的处理

经检验判废的压力容器不得继续作为压力容器使用、转让或销售。

对判废或因其他原因停止使用或不作为压力容器使用的压力容器,使用车间应报告专职管理人员,由专职管理人员到安全监察机构办理注销手续。

三、压力容器监督管理

压力容器属于一种最重要的特种设备,一旦发生事故,后果极其严重,因此,安全监督管理部门必须对其加强监督管理。压力容器的设计、制造、安装、改造、维修、使用、检验检测,均应当严格执行《固定式压力容器安全监察规程》等法律法规,并按照特种设备信息管理的有关规定,及时将所要求的数据输入特种设备信息化管理系统。

四、压力容器事故管理

1. 压力容器事故分类

压力容器事故根据事故造成的人员伤亡、直接经济损失、中断运行时间、受事故影响的人数等情况,划分为特别重大事故、重大事故、较大事故和一般事故四级。

2. 事故处理

压力容器发生超温、超压、产生裂纹、筒体变形和鼓包以及发生泄漏等异常现象及一般事故,使用车间必须按操作规程及时处理并向分厂和公司有关领导和单位报告,专职管理人员参与组织检验鉴定和事故处理工作。发生特别重大事故、重大事故和较大事故后,按照《特种设备事故报告和调査处理规定》,事故现场有关人员应当立即向事故发生单位负责人报告;事故发生单位的负责人接到报告后,应当于1小时内向事故发生地的县以上质量技术监督部门和有关部门报告。情况紧急时,事故现场有关人员可以直接向事故发生地的县以上质量技术监督部门报告。事故发生单位的负责人接到事故报告后,应当立即启动事故应急预案,采取有效措施,组织抢救,防止事故扩大,减少人员伤亡和财产损失。

3. 应急救援

压力容器发生事故有可能造成严重后果或者产生重大社会影响的使用单位,应当制订应急救援预案,建立相应的应急救援组织机构,配置与之适应的救援装备,并且适时演练。

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