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摘要:對于壓力容器的安裝是否要進(jìn)行監(jiān)督檢驗(yàn),一直存在爭論。除氧艙外,目前尚未制訂壓力容器安裝監(jiān)檢規(guī)則,無法開展監(jiān)督檢驗(yàn)工作。文中介紹了壓力容器安裝監(jiān)檢的歷史和現(xiàn)狀,討論了實(shí)施壓力容器安裝監(jiān)檢的依據(jù),通過介紹7個(gè)由于安裝原因?qū)е聣毫θ萜鞔嬖诎踩[患的典型案例,闡述實(shí)施壓力容器安裝監(jiān)檢的必要性,并對檢驗(yàn)的適用范圍、檢驗(yàn)的重點(diǎn)項(xiàng)目和內(nèi)容提出了建議。
關(guān)鍵詞:壓力容器;安裝;監(jiān)督檢驗(yàn)
壓力容器安裝的概念在TSGR3001—2006《壓力容器安裝改造維修許可規(guī)則》中定義為:壓力容器整體就位、整體移位安裝的活動(dòng)。對于壓力容器的安裝是否要進(jìn)行監(jiān)督檢驗(yàn),一直存在爭論。有觀點(diǎn)認(rèn)為安裝僅僅是起吊與就位,沒有焊接過程,對安全性能影響很小,無須進(jìn)行安裝監(jiān)檢,也有觀點(diǎn)認(rèn)為壓力容器作為具有爆炸危險(xiǎn)性的特種設(shè)備,在安裝過程中由于不確定因素較多,為保障安全,以防萬一,應(yīng)進(jìn)行監(jiān)檢。根據(jù)現(xiàn)行的安全技術(shù)規(guī)范,除氧艙外,其他壓力容器不實(shí)行法定的安裝監(jiān)檢。本文主要對是否要進(jìn)行壓力容器安裝監(jiān)檢進(jìn)行探討,并提出建議。
1壓力容器安裝監(jiān)檢的歷史和現(xiàn)狀
對于壓力容器安裝監(jiān)督檢驗(yàn),全國各地的特種設(shè)備安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)和檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)一直在努力推進(jìn)這項(xiàng)工作。歷史上,除現(xiàn)場組焊和現(xiàn)場制造外,對壓力容器整體就位的安裝監(jiān)檢也一直在進(jìn)行。2003年國務(wù)院頒布的《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》以及2006年國家質(zhì)檢總局頒布的TSGR3001—2006都為開展壓力容器安裝監(jiān)檢工作提供了必要的依據(jù)。在沒有統(tǒng)一的監(jiān)檢規(guī)則的情況下,檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)一般會(huì)參照鍋爐或壓力管道的規(guī)定,通過編制檢驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書或檢驗(yàn)方案來實(shí)施檢驗(yàn)。文獻(xiàn)[8]對2002~2006年期間全國壓力容器安裝監(jiān)檢的情況進(jìn)行了分析,其中檢驗(yàn)的數(shù)量逐年增加,2006年達(dá)到了4.10萬臺(tái)。根據(jù)文獻(xiàn)[9]的介紹,在2011年,這一數(shù)字達(dá)到了13.12萬臺(tái)。去除少量的現(xiàn)場組焊及改造、重大維修監(jiān)檢,整體就位的安裝監(jiān)檢數(shù)量也非常可觀。2013年國家質(zhì)檢總局頒布了TSGR7004—2013《壓力容器監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)則》。該規(guī)則中的安裝監(jiān)檢部分僅適用于醫(yī)用氧艙,雖然沒有明確不實(shí)施壓力容器的安裝監(jiān)檢,但檢驗(yàn)規(guī)則仍然缺失。而到了2016年,TSG21—2016《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》頒布實(shí)施,其中第6.1.1條明確規(guī)定:“安裝不實(shí)施監(jiān)檢”。自此以后,壓力容器的安裝監(jiān)檢工作告一段落。目前,對于壓力容器安裝過程的監(jiān)管,全國各地的做法不一,有些地方只要求進(jìn)行安裝前告知,安裝過程不受控制,安裝完成后可以直接領(lǐng)取使用登記證,也有一些地方參照其他特種設(shè)備安裝監(jiān)檢的模式和內(nèi)容,開展了形式多樣的檢驗(yàn),如安裝安全質(zhì)量檢驗(yàn)、投用前檢驗(yàn)、安裝驗(yàn)收檢驗(yàn)等等。
2壓力容器安裝監(jiān)檢的依據(jù)
《中華人民共和國特種設(shè)備安全法》第二十五條規(guī)定:鍋爐、壓力容器、壓力管道元件等特種設(shè)備的制造過程和鍋爐、壓力容器、壓力管道、電梯、起重機(jī)械、客運(yùn)索道、大型游樂設(shè)施的安裝、改造、重大修理過程,應(yīng)當(dāng)經(jīng)特種設(shè)備檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)按照安全技術(shù)規(guī)范的要求進(jìn)行監(jiān)督檢驗(yàn);未經(jīng)監(jiān)督檢驗(yàn)或者監(jiān)督檢驗(yàn)不合格的,不得出廠或者交付使用。從立法本意來講,該條款有兩層含義,一是規(guī)定了壓力容器的安裝過程應(yīng)當(dāng)進(jìn)行監(jiān)督檢驗(yàn),二是明確監(jiān)督檢驗(yàn)時(shí)執(zhí)行的是安全技術(shù)規(guī)范。目前,除壓力容器外,上述條款中的其他特種設(shè)備都制定有安裝監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)則,安裝過程都實(shí)行了監(jiān)督檢驗(yàn),唯獨(dú)壓力容器由于缺少相應(yīng)的安全技術(shù)規(guī)范作為支撐,使得開展此項(xiàng)工作的依據(jù)不夠充分。
3壓力容器安裝監(jiān)檢的必要性
實(shí)行壓力容器安裝監(jiān)督檢驗(yàn)的目的是確認(rèn)安裝過程符合設(shè)計(jì)文件、安全技術(shù)規(guī)范和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求,保障壓力容器能夠安全投入使用。由于壓力容器種類繁多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度不一,再加上安裝單位的良莠不齊,質(zhì)量意識(shí)、管理水平的差異,使得實(shí)際影響容器安全性能的不確定因素較多。文獻(xiàn)[7]對2005~2013年期間全國發(fā)生的83起壓力容器事故進(jìn)行了介紹,根據(jù)事故原因分析,其中有22起與安裝環(huán)節(jié)的失控有關(guān),比例高達(dá)26.5%。筆者在工作中也碰到不少由于安裝原因?qū)е聣毫θ萜鞔嬖诎踩[患的典型案例,以下舉例說明:
1)某企業(yè)新購置一批氯氣緩沖罐,安裝單位安裝時(shí)根據(jù)業(yè)主要求在封頭R弧部位開孔并加裝了2個(gè)接管,后由于工藝管線改變又盲目將接管完全割除,原開孔部位采用封堵焊接。此過程未經(jīng)原容器設(shè)計(jì)單位同意,無施工方案,未進(jìn)行無損檢測、焊后熱處理、耐壓試驗(yàn)、泄漏試驗(yàn),施工的隨意性、盲目性太大,過程完全失控,致使整批容器均存在嚴(yán)重安全隱患。鑒于該批容器按規(guī)范進(jìn)行整改的成本太大,最終不得不作報(bào)廢處理。
2)某單位在安裝183m3蒸壓釜時(shí),為節(jié)省成本,在設(shè)置快開門安全聯(lián)鎖裝置時(shí),僅安裝了一套手動(dòng)安全手柄聯(lián)鎖機(jī)構(gòu),沒有安裝釜齒嚙合到位開關(guān)、零壓開關(guān)、電氣控制系統(tǒng)等聯(lián)鎖裝置,無法滿足固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程的要求,存在很大的安全隱患。另一個(gè)單位在安裝蒸壓釜時(shí),同樣是為了節(jié)省成本,對滑動(dòng)支座底板下部的滾動(dòng)柱未采用設(shè)計(jì)圖紙要求的規(guī)格尺寸,底板兩端未安裝限位彈簧,使得蒸壓釜在短時(shí)間運(yùn)行后由于滾動(dòng)柱變形脫落,滑動(dòng)不暢導(dǎo)致釜體整體彎曲變形。
3)某企業(yè)需要安裝一套殺菌裝置,其中的殺菌鍋和熱水罐獨(dú)立設(shè)計(jì)制造。根據(jù)工藝要求,采用兩者上下組合方式,上部熱水罐中的高溫帶壓熱水進(jìn)入下部的殺菌鍋進(jìn)行殺菌消毒。安裝單位在安裝時(shí)簡單地將兩者直接對接安裝,導(dǎo)致兩臺(tái)設(shè)備正常工作條件下的重力載荷全部靠下部殺菌鍋的鞍座承受,經(jīng)過校核,當(dāng)連續(xù)工作,熱水罐和殺菌鍋均滿水的情況下,鞍座邊角處殼體的周向應(yīng)力無法滿足強(qiáng)度要求。
4)某單位新安裝一批6300L搪玻璃反應(yīng)釜,規(guī)格型號(hào)均相同。安裝單位為了防止損壞銘牌,在吊裝作業(yè)前將銘牌從銘牌底座上取下單獨(dú)保存,但未留下任何識(shí)別標(biāo)記,使得實(shí)際設(shè)備與銘牌無法一一對應(yīng)。另一個(gè)安裝單位則是在對夾套做外保溫時(shí)將設(shè)備銘牌全部包進(jìn)了保溫層,也沒有留下識(shí)別標(biāo)記。以上兩種情況均給日后的年度檢查和定期檢驗(yàn)工作帶來很大困難。
5)某單位從廠區(qū)內(nèi)部移裝一個(gè)空氣儲(chǔ)罐,與原壓縮機(jī)系統(tǒng)連接后即投入使用。根據(jù)使用單位反映,儲(chǔ)罐上的安全閥會(huì)經(jīng)常起跳排氣。經(jīng)過現(xiàn)場查看,儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)壓力為0.84MPa,安全閥型號(hào)為A27W-10T,整定壓力0.84MPa,壓縮機(jī)的排氣量6.5m3/min,最高排氣壓力被設(shè)定為1.05MPa。根據(jù)計(jì)算,該安全閥在0.84MPa時(shí)的泄放量為4.4m3/min。由于氣源壓力超過了儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)壓力,安全閥泄放量又低于進(jìn)氣量,因此很容易導(dǎo)致安全閥頻繁起跳,并且起跳后壓力仍然不斷上升。看似簡單的安裝環(huán)節(jié),卻給設(shè)備的安全連續(xù)運(yùn)行埋下了隱患。
6)某單位2013年在安裝11000L磁力驅(qū)動(dòng)反應(yīng)釜時(shí),為了便于起吊和就位,將釜體原有的4個(gè)耳式支座全部割除,在就位以后重新焊接支座時(shí),沒有按照標(biāo)準(zhǔn)要求加裝支座墊板,而是把支座的筋板與夾套外壁直接相焊,焊縫表面質(zhì)量低劣,并且支座數(shù)量也從4個(gè)變成了3個(gè)。2016年進(jìn)行首次定期檢驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)支座與夾套的連接焊縫多處開裂,存在很大的安全隱患。
7)某企業(yè)于2013年通過低價(jià)中標(biāo)購置了一批空氣儲(chǔ)罐和氮?dú)鈨?chǔ)罐,安裝單位安裝時(shí)未對設(shè)備出廠資料和實(shí)物進(jìn)行認(rèn)真檢查,安裝完成后即領(lǐng)取了使用登記證。2016年進(jìn)行首次定期檢驗(yàn)時(shí),檢驗(yàn)人員發(fā)現(xiàn)該批儲(chǔ)罐的竣工圖與實(shí)物嚴(yán)重不符,銘牌上的CS標(biāo)記為印制,監(jiān)檢證書的格式、內(nèi)容也存在很多疑點(diǎn)。經(jīng)過與制造廠所在地檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)聯(lián)系,確認(rèn)監(jiān)檢證書和銘牌CS標(biāo)記全系偽造。由于該制造廠2014年已倒閉,無法進(jìn)一步調(diào)查處理,經(jīng)請示安全監(jiān)察機(jī)構(gòu),該批儲(chǔ)罐最終全部作報(bào)廢處理。
以上7個(gè)案例是筆者在工作中真實(shí)碰到的。可以看出,壓力容器的安裝過程存在很多影響安全和使用管理的不確定因素。如果在安裝之前,檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)對使用單位和安裝單位進(jìn)行了技術(shù)交底,安裝過程中對發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)跟進(jìn)處理,消除安全隱患,是可以有效避免上述問題發(fā)生的。目前,金屬壓力容器一般在投用后3年內(nèi)進(jìn)行首次定期檢驗(yàn)。根據(jù)文獻(xiàn)[10]提出的特種設(shè)備事故“浴盆曲線”,投用后1~3年正是壓力容器出現(xiàn)早期失效的易發(fā)時(shí)期。從容器出廠到投入使用,安裝是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。如果沒有經(jīng)過嚴(yán)格的安裝質(zhì)量檢驗(yàn),缺乏有效的監(jiān)督機(jī)制,一旦安裝過程失控,出現(xiàn)盲目施工、隨意施工的情況,那么壓力容器在接下來3年的運(yùn)行期間發(fā)生早期失效甚至事故的概率將大大增加。
4壓力容器安裝監(jiān)檢的適用范圍
按照國家對特種設(shè)備安全監(jiān)管改革的總體要求,對所有壓力容器實(shí)行安裝監(jiān)檢既不實(shí)際,也不科學(xué)。根據(jù)壓力容器風(fēng)險(xiǎn)管理和分類監(jiān)管的原則,結(jié)合事故發(fā)生概率和事故后果,同時(shí)考慮安裝過程對設(shè)備產(chǎn)生損傷可能性的大小,宜對以下壓力容器實(shí)施安裝監(jiān)檢:第Ⅲ類壓力容器;盛裝極度、高度、中度危害介質(zhì)、易爆介質(zhì)、液化氣體介質(zhì)的壓力容器;快開門式壓力容器;管殼式余熱鍋爐、蒸汽發(fā)生器等以水為介質(zhì),產(chǎn)生蒸汽的壓力容器;支座類型為耳式的立式容器、多支座臥式容器;塔式容器;低溫容器;標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值大于540MPa的低合金鋼制壓力容器;Co-Mo低合金鋼制壓力容器。
5壓力容器安裝監(jiān)檢的重點(diǎn)項(xiàng)目和內(nèi)容
根據(jù)壓力容器安裝過程中容易出現(xiàn)的問題,同時(shí)參照其他特種設(shè)備的安裝監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)則,對壓力容器安裝監(jiān)檢的項(xiàng)目和內(nèi)容提出以下建議:
1)安裝告知書及安裝資質(zhì)的審查。
2)出廠資料審查,主要檢查出廠資料的完整性,竣工圖與實(shí)物的一致性、產(chǎn)品監(jiān)督檢驗(yàn)證書、合格證與銘牌的一致性,防止出現(xiàn)資料不符或造假的情況。
3)參照壓力容器定期檢驗(yàn)的要求,對容器的結(jié)構(gòu)、幾何尺寸和外觀進(jìn)行符合性檢驗(yàn)。
4)壁厚抽查。對容器主要受壓元件進(jìn)行壁厚抽查,與出廠資料核對。
5)安裝質(zhì)量檢查。檢查基礎(chǔ)是否平整、堅(jiān)固,有無傾斜、開裂;支座的滑動(dòng)端是否可以按設(shè)計(jì)方向自由滑動(dòng);采用法蘭連接時(shí),檢查法蘭配對是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求,檢查螺栓規(guī)格、數(shù)量、緊固情況以及墊片材料、規(guī)格、安裝是否符合要求;檢查排污、排放、疏水管道的安裝是否符合要求,是否便于操作,對于易燃、易爆、有毒以及高溫介質(zhì)的排污、排放管的出口是否接至安全地點(diǎn);檢查接管、人孔、檢查孔等部位的保溫層是否存在破損,脫落等情況,檢查是否存在保溫材料支撐件隨意焊接在本體的情況;檢查是否按設(shè)計(jì)圖樣要求設(shè)置導(dǎo)靜電裝置,接地電阻值是否符合要求等。
6)當(dāng)容器與外部管道采用焊接連接時(shí),參照壓力容器制造監(jiān)督檢驗(yàn)的要求,對焊接質(zhì)量進(jìn)行控制。對于按容器標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造的管殼式余熱鍋爐、蒸汽發(fā)生器等設(shè)備,其主蒸汽管道一般與分汽缸相連。由于管道距離很短,按壓力管道進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)和施工目前并不現(xiàn)實(shí),此時(shí)可以參照鍋爐范圍內(nèi)管道的技術(shù)規(guī)定,一并予以安裝監(jiān)檢,這樣既經(jīng)濟(jì),方便了使用單位,又保障了安全。
7)參照壓力容器定期檢驗(yàn)的要求,對與容器直接相連的安全附件及儀表進(jìn)行檢查。由于快開門容器事故高發(fā),在監(jiān)檢時(shí)要對快開門安全聯(lián)鎖裝置重點(diǎn)檢驗(yàn),確認(rèn)其是否具備安全技術(shù)規(guī)范所規(guī)定的功能。
8)安裝單位質(zhì)量保證體系運(yùn)行情況的評(píng)價(jià)。重點(diǎn)檢查安裝單位在發(fā)現(xiàn)不符合項(xiàng)時(shí),是否按照規(guī)定的程序進(jìn)行了處理;安裝檢查記錄是否及時(shí)填寫,內(nèi)容是否準(zhǔn)確,人員簽署是否齊全;對于有資格許可要求的人員,是否持證上崗等。
6結(jié)束語
上述探討的問題是筆者在工作中的所思所想。實(shí)行安裝監(jiān)督檢驗(yàn),對于確認(rèn)壓力容器在投用之前的完整性和符合性,有著積極、重要的意義。建議有關(guān)部門盡快研究制訂壓力容器的安裝監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)則,以便于進(jìn)一步加強(qiáng)對壓力容器安裝環(huán)節(jié)的管理,保障壓力容器的安全使用。
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作者:周凱捷 單位:江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院宿遷分院