壓力容器是指承受壓力載荷且介質(zhì)溫度高于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的密閉容器。分固定式(如氣罐、除氧器等)與移動(dòng)式(如氣瓶),發(fā)供電單位使用的主要是分離容器、貯存容器與換熱容器。壓力容器投入使用必須按照《壓力容器使用登記管理規(guī)則》辦理注冊(cè)登記手續(xù),申領(lǐng)使用證。使用中最高壓力小于0.1MPa的低壓除氧器、短時(shí)承壓的酸罐及機(jī)器上非獨(dú)立的承壓部件如發(fā)電機(jī)殼、柴油機(jī)氣缸等均不屬于壓力容器安全監(jiān)察范圍。但電力工業(yè)的事故教訓(xùn)證明,定期排污擴(kuò)容器、低壓除氧器、輸灰用倉泵均應(yīng)按壓力容器管理。1981年1月11日清河電廠除氧器爆炸事故的教訓(xùn)證明必須重視壓力容器的安全。壓力容器安全的基本要求是在任何情況下容器的內(nèi)壓不得超過其承載能力,對(duì)上述三種容器而言主要是指物理超壓。因此,防范措施與事故教訓(xùn)包括:
一、防止發(fā)生化學(xué)超壓方面
(1)1982年4月北京一熱在進(jìn)行氨系統(tǒng)管路焊補(bǔ)時(shí)點(diǎn)燃氨氣,氨水罐發(fā)生爆炸。事故教訓(xùn):氨系統(tǒng)沒有隔離、氨水沒有放凈、沒辦動(dòng)火票。
(2)1988年4月洛陽熱電廠錯(cuò)用氧氣向高壓開關(guān)蓄壓筒充氮,氧與加壓器內(nèi)機(jī)油發(fā)生反應(yīng),充氮裝置爆炸三人死亡、三人重傷。事故教訓(xùn):氣瓶管理混亂、隨意改變瓶色。
(3)1989年9月7日楊柳青電廠因氫站氫氧壓力調(diào)整器卡澀,送人氫罐的氫純度不合格,在倒罐時(shí)引爆。事故教訓(xùn):必須配備在線氫純度表,在線氫中含氧量監(jiān)測(cè)儀表并定期校對(duì),氫氧壓力調(diào)節(jié)器要可靠,要加裝液位差越限聯(lián)鎖保護(hù)裝置。
二、防止物理超壓方面
壓力容器的設(shè)計(jì)壓力為正常工況下容器最高工作壓力并考慮適當(dāng)裕度,在異常工況下靠安全裝置外排多余的介質(zhì),以控制內(nèi)壓,防止物理超壓。針對(duì)當(dāng)前情況,分述如下:
(1)一般氣瓶的設(shè)計(jì)壓力為15MPa,但充裝以后的實(shí)際壓力與工作溫度有關(guān),各種氣體特別是液化氣體,隨溫度上升瓶內(nèi)壓力都有較大的升高,因此氣瓶監(jiān)察規(guī)程有“不得曝曬;嚴(yán)禁用溫度超過40C的熱源加熱”的規(guī)定,此點(diǎn)對(duì)液氯、溶解乙炔氣瓶特別重要。
(2)對(duì)于氫罐、壓縮空氣儲(chǔ)氣罐安全泄放量一般大于壓氣機(jī)產(chǎn)氣量,按‘容規(guī)’第152條規(guī)定只要經(jīng)使用單位主管壓力容器安全的技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn),采取可靠防范措施將安全閥前截止閥鎖定在全開位置,且安全閥經(jīng)定期校驗(yàn)合格,一般不會(huì)發(fā)生物理超壓。
(3)但對(duì)發(fā)電廠熱力系統(tǒng)而言,某些工況下容器的進(jìn)汽量遠(yuǎn)大于正常用汽量(《電站壓力式除氧器安全技術(shù)規(guī)定》就規(guī)定安全閥總排汽量不應(yīng)小于除氧器額定進(jìn)汽量的2.5倍),且系統(tǒng)中汽源的壓力高于容器各部件的設(shè)計(jì)壓力,其安全閥排放能力難以判斷,運(yùn)行不當(dāng)容易超壓,必須引起注意;有高壓汽源進(jìn)除氧器的應(yīng)有可靠的運(yùn)行措施,并納入規(guī)程嚴(yán)禁高壓蒸汽直接進(jìn)入除氧器。
(4)現(xiàn)在的問題是各種擴(kuò)容器超壓問題。眾所周知,定排雖無安全閥,但配有向空排汽管,實(shí)際上在事故放水時(shí)經(jīng)常超過設(shè)計(jì)壓力,株洲電廠在事故放水時(shí)gcl33X8的彎頭炸成三節(jié),可見其威力。安全檢查中經(jīng)??砂l(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)壓力為0.98MPa的定排壓力表針被打彎。根本原因是進(jìn)入定排的介質(zhì)流量失控。ASME鍋爐壓力容器規(guī)范第七卷規(guī)定‘除非制造廠另有規(guī)定外,運(yùn)行中不得打開水冷壁放水閥’的規(guī)定,以及一些引進(jìn)國外設(shè)備的電廠規(guī)定高壓下禁止放水的規(guī)定有一定道理。
三、防止壓力容器承載能力下降方面
壓力容器必須定期檢驗(yàn),以提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患。檢驗(yàn)周期以容器安全狀況等級(jí)確定,只有在實(shí)測(cè)金屬腐蝕速率低于0.1mm/年時(shí)才可延長檢驗(yàn)周期,但不超過12年。當(dāng)前,氫罐底部水汽腐蝕減薄、擴(kuò)容器進(jìn)汽口處汽水沖刷減薄、給水箱加強(qiáng)圈附近的應(yīng)力腐蝕裂紋、某些結(jié)構(gòu)不符合GB50規(guī)定的容器以及單面焊根部未焊透部位的檢查應(yīng)該重視。此外,停用超過兩年1)A-k的壓力容器重新啟用時(shí)要進(jìn)行再檢驗(yàn),耐壓試驗(yàn)確認(rèn)合格才能啟用。