壓力容器的安全技術管理

豆懷鵬， 高曉云

（1. 中國石油蘭州石化分公司維達公司，甘肅 蘭州 730060； 2. 中國石油蘭州石化公司質檢部，甘肅 蘭州 730060）

一般的來說，壓力容器是指盛裝氣體、液化氣體或液體， 工作壓力不小于 0.1 MPa，內直徑不小于0.15 m，容積不小于0.025 m3 的密閉設備。它是一種具有爆炸危險的特種設備，在過程生產中用來完成反應、儲存、換熱、分離等作用。大多數情況下需要承受高溫、超高壓、高壓、超低溫等惡劣工況，且工藝介質多為易燃易爆、有毒有害物質，工作條件復雜、苛刻，屬于具有高度危險性的過程裝備。因此，壓力容器的安全技術管理是國家安全生產管理以及企業安全管理的重要環節。它主要包括壓力容器的設計、制造和安裝管理以及安全使用與管理。

1 壓力容器的設計管理

壓力容器的正確設計是保證壓力容器安全運行的第一個環節。《特種設備安全監察條例》【1】中告訴我們，壓力容器的設計者應該取得相應的資質，才可以從事設計壓力容器，因此設計單位具有壓力容器設計資質是非常重要的。其次，對于壓力容器的設計技術要求來講，壓力容器設計應嚴格遵循《壓力容器安全技術監察規程》【2】和 GB 150-1998《鋼制壓力容器》【3】、GB 151-1999《管殼式換熱器》【4】等相關標準的有關規定。在壓力容器設計過程中，壁厚的確定、材料的選用、合理的結構是影響容器安全性的重要內容。例如：在材料的選用中，應綜合考慮介質的特性、腐蝕情況、溫度高低、材料性能的可能變化等各種影響因素，在壁厚的確定中，應根據使用環境，充分考慮各種危險條件，如壓力載荷、風力載荷、穩定載荷、地震載荷等，保證容器在實際應用中具有足夠的強度。并且合理的結構設計也是至關重要的，不合理的結構設計會使容器某些部件產生過高的局部應力，或造成局部應力疊加，并最終導致容器的疲勞破裂或脆性斷裂。而對于設計圖紙同樣要有明確的管理要求，容器的設計單位應向用戶提供設計圖樣，提供設計、安裝說明書，以及強度計算書等，并且再設計總圖上應該注明一下內容：壓力容器的名稱、類別，主要受壓元件的材料牌號，必要時注明材料熱處理狀態，設計溫度、設計壓力、最高工作壓力、最大允許工作壓力，介質名稱，容積，壓力容器凈重，焊縫系數，腐蝕裕度，熱處理要求，壓力試驗要求，檢驗要求，以及對包裝、運輸、安裝的要求等。

2 壓力容器的制造管理

由于制造質量低劣而引發事故的現象在壓力容器的使用過程中屢見不鮮，為了確保壓力容器制造質量，壓力容器應由獲得相關資質的專業單位制造和現場組焊。壓力容器的制造質量主要取決于材料質量、焊接質量和檢驗質量。制造壓力容器的材料必須有質量合格證書，在投產前應認真核對證書、材料爐批號和牌號標記，認真檢查材料的表面質量、性能和化學成分。焊接質量是保證制造質量的重要環節，為保證焊接質量，必須要認真編制焊接工藝和進行焊接工藝評定，嚴格焊接材料的驗收、保管、發放、領用程序。對于工作人員必須要取得焊工合格證書。

質量的檢驗，壓力容器主要進行焊接表面質量、無損探傷和壓力試驗三個方面的檢驗。

(1) 焊縫的表面質量，要求形狀、尺寸以及外觀應符合技術標準和設計圖樣規定；不得有裂紋、氣孔、弧坑和肉眼可見的夾渣等缺陷，清除焊縫上的熔渣及附近的飛濺物，焊縫與被焊著著間實現圓滑過渡；焊縫的表面不應該有明顯的咬邊，或咬邊應符合相關標準規定。

(2) X-射線、超聲波、磁粉和滲透探傷通常是探測壓力容器的手段。生產壓力容器的單位必須根據《壓力容器安全技術監察規程》 、《鍋爐壓力容器產品安全性能監督檢驗規則》【5】和相關標準的規定選擇探傷方法。鋼制壓力容器射線探傷應按 GB 3323-2005《金屬溶化焊焊接接頭射線照相》【6】的規定執行；對接焊接接頭超聲波探傷應按 JB 1152-1981《鍋爐和鋼制壓力容器對接焊縫超聲波探傷》【7】的規定執行；滲透探傷按GB 150-1998《鋼制壓力容器》有關規定進行。

(3) 壓力容器的壓力試驗是指耐壓試驗和氣密性試驗，耐壓試驗包括液壓和氣壓試驗。壓力試驗應符合《壓力容器安全技術監察規程》的有關規定。

3 壓力容器的安裝管理

壓力容器的安裝施工單位必須具備相應的資質，獲得相應的資格夠，方可從事安裝活動。在安裝施工前，施工單位應當將進行的壓力容器安裝情況書面告知當地特種設備安全監督管理部門。在安裝特殊壓力容器其容積不小于10 m3 的壓力容器，如蒸球、生產裝置中一并安裝的其他壓力容器，液化氣儲罐，醫用高壓氧艙等時，安裝施工單位、使用單位必須向當地壓力容器的安全監察部門申報，詳細說明壓力容器的名稱、種類和數量、制造商、使用單位和部門、安裝施工單位及安裝地點等信息，辦理相應的審批手續。

4 壓力容器的使用管理

為保證壓力容器的安全長、滿、優的運行，勢必要加強對壓力容器的管理，要做到嚴格管理、安全使用、正確操作、合理維護，同時及時消除弊端和隱患，以保證容器安全可靠地運行。一方面，應加強安全操作方面的教育，制定壓力容器工藝操作規程及崗位操作規程，明確安全操作要求；另一方面，要求操作人員必須嚴格遵循并執行操作規程，精心操作和正確使用壓力容器。人員在操作、巡查時，對各種工藝參數要嚴格控制，禁止超過設計壓力、溫度和負荷的違規運行，杜絕不顧生命危險的冒險試驗和試探。

日常檢查首先檢查操作溫度、壓力、流量、液位等參數指標有無異常；其次對法蘭、防腐層、安全閥、爆破片等檢查有無缺陷，最后檢查緊急切斷閥以及安全連鎖、報警裝置等安全附件是否靈敏和可靠。定期檢驗，形成日常維護與保養機制，及時消除“跑、冒、滴、漏”現象。

對于企業來說，企業負責人或總工對壓力容器的安全技術工作負責，任命具有壓力容器專業知識的工程技術人員負責安全工作。設備動力部門是企業對壓力容器安全技術管理的職能部門。因此，設備動力部門要貫徹執行國務院發布的《特種設備安全監察條例》規定和精神以及國家質量技術監察局發布的《壓力容器安全技術監察規程》等安全技術法規，編寫企業部門壓力容器的安全操作規程；參與壓力容器的運行、維修和安全等管理工作；根據相關規定制定壓力容器的年度檢驗計劃，并組織、督促、實施；要做好壓力容器事故的調查分析和報告，做好壓力容器的使用登記及技術資料管理。

5 結 論

過程裝備的安全運行關系到整個工藝過程的安全，關系到整個企業的安全運行，意義重大。大量的慘重事故教訓表明，絕大多數事故的發生與過程裝備疏于管理和管理不完善有密切關系，一定意義上講，對過程裝備進行科學、嚴格的安全管理，是保證減少或杜絕事故的關鍵。壓力容器從設計、制造、安裝、運行直到退役，是一個漫長的過程。過程生產要求壓力容器在整個服役過程中能安全運行，不出事故。為了加強對壓力容器的安全管理，歷年來，中國針對壓力容器的設計、制造、檢驗、安裝、使用、維修等技術活動頒布了一系列的法規、條例、規程、規范和標準，并不斷修改、補充、更新和完善。同時，國家也設立了專門的機構，對壓力容器等特種設備的各種技術活動進行監察。完善了壓力容器的安全保證體系，加強了對壓力容器的質量保證體系管理。但是，由于現代工藝的不斷進步，過程裝備自動控制和智能化的要求，加強壓力容器等過程裝備的安全技術管理仍然是一個漫長的過程。

［1］ 特種設備安全監察條例[S]. 北京：中國法制出版社，2009.

［2］ 壓力容器安全技術監察規程[S]. 北京：國家質量技術監督局，1999.

［3］ 葉乾惠,秦曉鐘,汪子云,等. GB 150-1998 鋼制壓力容器[S]. 北京：國家技術監督局，1998.

［4］ 朱巨賢,張延豐,馬小珍,等. GB151-1999 管殼式換熱器[S]. 北京：國家質量技術監督局，1999.

［5］ 鍋爐壓力容器產品安全性能監督檢驗規則[S]. 北京：國家質量技術監督局，2004.

［6］ 解應龍，強天鵬、陳宇,等.GB 3323-2005 金屬溶化焊焊接接頭射線照相[S].北京：國家質量技術監督局，2005.

［7］ 李生田、李家鰲、康紀黔,等. JB 1152-1981 鍋爐和鋼制壓力容器對接焊縫超聲波探傷[S].北京:中華人民共和國化學工業部，1981.