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摘要：作為特種設備的重要組成部分，壓力容器在我國經濟社會發展中應用非常廣泛。化工壓力容器屬于化工生產和冶金行業中重要生產設備，對行業的發展起到了關鍵性作用。近年來，為響應國家低碳經濟、節能減排等要求，一些大型化工壓力容器通過移裝，重復利用，確實對資源的合理利用起到了積極作用，但移裝后的壓力容器相比于其他容器安全隱患更大，本文通過對移裝后的壓力容器進行風險識別并提供有針對性的措施，來保證后續使用的安全。

關鍵詞：壓力容器移裝定期檢驗機械損傷腐蝕

傳統的化工、冶金行業存在著產業結構不合理、產品附加值低、產能過剩和嚴重污染環境等問題。近年來國家一直要求去產能、降能耗、保環境，對環保和能耗的要求日益嚴格，大型化工廠、鋼鐵廠搬離大城市以及逐步向低能耗、低污染發展已成為一種趨勢[1]。部分化工企業的配套裝置面臨停產，特別是一些核心設備，如反應器、吸收塔等，為有效利用舊設備，減少企業損失，需對這些關鍵設備移裝后繼續使用。針對此類化工壓力容器移裝后的使用管理，個人提出以下見解。

1化工壓力容器移裝后在檢驗中主要存在的問題

筆者作為壓力容器檢驗師，從事多年的壓力容器檢驗工作。移裝后的壓力容器檢驗主要有以下問題：①、容器出廠資料不全或者遺失；②、移裝后壓力容器使用條件（包含運行工藝條件和外界環境條件）與移裝前不完全一致。運行工藝條件主要是指容器使用壓力、溫度和介質，外界環境條件主要是指使用地年平均氣溫、濕度、地質條件、風載荷等。使用條件的復雜性直接導致容器使用過程中損傷模式的多樣性；③、壓力容器拆卸、運輸過程中容易造成表面機械損傷；④、容器在制造時留下的先天性缺陷在使用條件變化后容易擴散，造成損傷甚至失效。

2化工壓力容器移裝風險分析

2.1壓力容器資料缺失

有些企業檔案管理混亂，管理人員轉崗離職等原因，使得特種設備出廠資料缺失。按照現行的《固定式壓力容器安全技術監察規程》（TSG21-2016）有關壓力容器定期檢驗要求，壓力容器在首次檢驗時必須進行資料審查，資料審查內容包括[2]：①、設計資料，包含設計單位資質證明，設計、安裝、使用說明書、設計圖樣、強度計算書、風險評估報告（Ⅲ類壓力容器）等；②、制造（含現場組焊）資料，包含制造單位資質證明、產品合格證、質量證明文件、竣工圖等，以及監督檢驗證書、進口壓力容器安全性能監督檢驗報告；③、壓力容器安裝竣工資料；④、改造或重大修理資料，包括施工方案和竣工資料，改造、重大修理監檢證書；⑤、使用管理資料，包括《使用登記證》和《使用登記表》，以及運行記錄、開停車記錄、運行條件變化情況以及運行中出現異常情況的記錄等；⑥、檢驗、檢查資料，包括定期檢驗周期內的年度檢查報告和上次定期檢驗報告。出廠資料的缺失直接影響到壓力容器現場檢驗和后續注冊登記，尤其是設計、制造資料的缺失，直接導致無法確定容器設計使用年限、主要受壓元件材質、先天性制造缺陷情況等。

2.2壓力容器使用條件變化

2.2.1工藝條件的變化

壓力容器移裝后，工藝條件可能會發現一些細小變化。按相關規范，改變容器的使用壓力、溫度和介質都需經該容器原設計單位書面確認，但化工容器中存在很多使用溫度是一個范圍，使用介質有時不止一種的情形，比如某臺吸收塔，原設計要求使用溫度0－100℃，使用介質為氧氣（O2）、氮氣（N2）、二氧化碳（CO2），移裝使用后，溫度可能與之前不同但還是在使用的范圍內，使用介質可能只有氧氣（O2）、氮氣（N2），由于化工工藝的變化，就沒有二氧化碳（CO2）。這種工藝條件的變化，都是在原設計范圍之內，沒有外來控制措施。眾所周知，鋼制容器在使用過程中或多或少的都存在腐蝕減薄、環境開裂、材質劣化、機械損傷，尤其是在特定的使用環境下，如高溫高壓、盛裝有腐蝕的介質等，發生概率會大大增加，且速率加快。如果移裝前使用沒有產生超標缺陷，移裝后工藝條件的變化，可能會打破這種平衡，出現新的損傷模式，為壓力容器繼續使用埋下安全隱患。

2.2.2外界環境的變化

每一臺壓力容器在設計時，設計單位都是根據用戶或設計委托方（用戶）提供的設計條件進行設計工作，其中設計條件之一就是壓力容器使用地及其自然條件（包括環境溫度、抗震設防烈度、風和雪載荷等）。移裝后壓力容器使用地發生改變，意味著移裝后的設備與之前原設計有些不符，增加壓力容器損傷模式識別難度。同時，壓力容器使用地發生改變后（如空氣濕度），企業為了保證產品質量，可能會調整化工生產工藝條件（如在允許范圍內提高使用溫度、增加干燥劑等），這些都使得承壓設備的損傷模式多樣化，加大了檢驗檢測難度，從而增加安全風險。

2.3壓力容器在拆卸和運輸過程中容易造成機械損傷

壓力容器的拆卸即便是有安裝資質的單位進行，現場也很容易傷及本體，比如采用火焰切割直接能影響到材料的機械性能、打磨引起的機械損傷、現場吊裝發生形變或破壞設備本身的應力平衡等。更何況壓力容器安裝單位管理水平、人員業務素質參差不齊，同時還存在一些業務分包現象，所以拆卸質量不易保證，更容易出現以上情況。另外，壓力容器在運輸過程中，固定用的鋼絲繩容易造成表面損傷，陸路或水路運輸的路況也是重要因素之一。以上造成的機械損傷，在設備后續使用過程中容易形成應力集中部位，引發承壓部件發生疲勞斷裂，造成安全事故。

2.4有些壓力容器停用一段時間后，再次啟用容易產生新生缺陷

化工企業使用的一些反應容器，開車后在相當長一段時間內都是負荷運行，長期保持高溫高壓狀態，設備在移裝時在相當一段時間內需全面停用，主體材料溫度、應力狀態發生變化，同時介質在容器內部容易累積。設備移裝后再次使用，又是一次升（降）溫升壓的過程，使用介質又會重新分布。移裝后再使用的過程，打破了之前容器內外部的應力（應變）平衡，之后重新分布，可能使得壓力容器產生新的損傷模式，增大產生新生缺陷的概率。

2.5使用過的化工容器再次安裝難度大，質量難以保證

大多數化工園區存在大氣污染、水污染，特別是某種特定主體材料的容器在特定的有腐蝕環境下（普通碳鋼遇到濕H2S環境、奧氏體不銹鋼遇到富含Cl-環境等），都是沒有任何抵抗力，腐蝕速率非?？?，經常有些化工園區的鐵質護欄每1—2年就需更換。若壓力容器在該環境下使用，其裙座（立式容器）、支座（臥式容器）等承重部件可能發生嚴重腐蝕。尤其是立式塔器的裙座，發生腐蝕后，裙座定位孔的精度（GB150.4要求允差不大于±3mm）已經不能滿足再次安裝的要求，加之國家現有的規范還沒有明確要求對壓力容器安裝過程進行監督檢驗，更使得其安裝質量難以保證。壓力容器的安裝質量不合格直接可以導致容器運行過程中失穩，造成嚴重的安全事故。尤其是一些大型容器，如球罐、立式塔器、大型臥式容器等，球罐的失穩會直接導致介質泄漏，引發火災或人員中毒、立式塔器通常高度20米－50米，安裝質量不合格難以承受風、雪載荷，發生倒塌事故，引發次生災害、大型臥式容器如液化石油儲罐、液氨儲罐同樣能引發泄漏，發生火災和人員中毒。

3應對措施概述

只有對化工壓力容器移裝風險進行識別，制定比較完善的應對措施，才能更有效地保證后續使用安全。

3.1嚴格遵守特種設備相關法律法規、行業規范

3.1.1按照《特種設備使用管理規則》（TSG08-2017）中3.8.6條，有下列情形之一的特種設備，不得申請辦理移裝變更、單位變更[3]。①、已經報廢或者國家明令淘汰的；②、進行過非法改造和修理的；③、無本規則2.5條中（3）、（4）規定的技術資料的；④、達到設計使用年限的；⑤、檢驗結論不合格或者能效測試結果不滿足法規、標準要求的。

3.1.2按照《關于開展舊鍋爐壓力容器交易市場安全檢查治理整頓的通知》（質技監鍋字[2002]28號）要求，安全監察機構應組織特種設備檢驗檢測單位對移裝的壓力容器逐臺檢查，有下列情況之一的壓力容器，應對其強制報廢，并就地解體[4]：①、沒有或偽造產品銘牌和安全技術資料的；②、非法制造、改造和修理的壓力容器；、③、結構不合理或腐蝕嚴重，已不能保證繼續安全運行的；④、安全狀況等級為4級或5級的壓力容器。

3.2對于移裝的化工容器，增加壓力容器安裝監督檢驗

化工企業的壓力容器本來就比一般企業的風險系數高，再加之移裝到外地使用，安全風險更是大大增加。做到移裝壓力容器每一個環節嚴格把控，才能有效降低安全風險。雖然目前法規體系中沒有明確規定壓力容器安裝監督檢驗實施內容，但是移裝化工容器后續使用安全風險較高，由檢驗檢測機構對其進行安裝監檢，能有效降低由于安裝質量不符帶來的設備損傷。

3.3移裝后的化工容器，投入使用一年后進行定期檢驗

在設備投入使用一年后，無論是否已經達到下次定期檢驗周期，及時進行定期檢驗，發現有可能產生的新生缺陷，排除隱患，對保證設備安全運行很有必要。定期檢驗除了要做常規性檢驗（宏觀檢驗、壁厚測定、表面缺陷檢測、安全附件檢驗等）外，還要根據設備具體損傷模式，進行有針對性的檢驗。

3.3.1針對壓力容器腐蝕減薄的檢驗均勻腐蝕減薄只要不超過容器的腐蝕裕量，不影響壓力容器安全使用，這里重點檢驗是否存在局部腐蝕減薄。重點檢查部位[5]是容易積液和腐蝕性沉淀物的地方、焊縫及熱影響區、焊接敏化區、結構不連續部位、流體（氣體或液體介質）流速局部過大部位、被沖刷部位（如接管和封頭的R部位、彎管外彎部位等）。此外，腐蝕減薄還跟容器的使用介質息息相關，需要根據不同使用介質的容器，判定存在哪種腐蝕（如酸腐蝕、高溫氧化腐蝕、冷卻水腐蝕、堿腐蝕等）可能性較大。

3.3.2針對壓力容器環境開裂的檢驗化工壓力容器的環境開裂主要是應力腐蝕開裂，最常見的有濕硫化氫應力腐蝕開裂、氨應力腐蝕開裂等。重點檢驗的是高強度鋼制容器、制造時未進行焊后消應的容器、容器本體焊接熱影響區（HAZ）、容器內壁氣相與液相液面波動區域等。

3.3.3針對機械損傷和其他損傷的檢驗常見的化工容器的機械損傷主要有機械疲勞、沖刷、汽蝕，其他損傷主要有腐蝕疲勞、過熱等。發現這些損傷最有效的方法是容器內壁宏觀檢驗，同時加以錘擊、無損檢測等輔助手段。重點檢查部位有焊縫及其熱影響區、焊縫錯邊、棱角度超標部位、幾何結構不連續部位等。

3.3.4定期檢驗其他要求對一些有外保溫層的反應容器，建議移裝后重新做外保溫，因為保溫層的破壞容易造成更嚴重的腐蝕，尤其是保溫層破損部位，會引起嚴重的局部腐蝕。介質毒性程度為極度、高度危害或者設計上不允許有微量泄漏的容器，移裝后必須進行氣密性試驗?？傊毫θ萜饕蒲b后存在一定的安全風險，同時舊設備再次利用也是建設資源節約型社會的具體響應。全面分析，準確把握安全風險和資源節約兩個主要矛盾，通過針對性檢驗，消除潛在風險，在確保安全前提下充分利用原有的裝置設備是最終要求。

參考文獻

[1]梁志強，譚航行.大型石化裝置異地搬遷施工技術[J]石油工程建設，2010,36（5）：81-83.

[2]TSG21-2016固定式壓力容器安全技術監察規程[S].

[3]TSG08-2017特種設備使用管理規則[S].

[4]《關于開展舊鍋爐壓力容器交易市場安全檢查治理整頓的通知》（質技監鍋字[2002]28號）

[5]田斌.移裝壓力容器在特種設備檢驗中常見問題分析[J].現代農業.2017.05:101-102.

作者：黃春燕 單位：德陽市特種設備監督檢驗所