浅谈化工装备压力容器的运行管理经验

2022-09-10

一、化工装备压力容器管理的重要意义

化工装备中的压力容器一般指在工业生产中用于完成化工反应、传质、换热、分离和储存等工艺流程的可耐压力负荷的密闭容器。通常按照压力大少的承受等级可以分为耐低压、中压、高压、超高压等四个种类, 按照不同的工艺流程 (反应、换热、储存、分离) 的压力需求选择使用[1]。

由于化工装备压力容器在使用过程中经常需要保持高压、高温、热传导的反应条件, 很容易受到腐蚀和损耗, 如果不对压力容器进行使用及安全运行管理, 很容易引发中毒、泄露、爆炸、火灾等安全事故, 最终危及到工人乃至普通居民的人身安全和财产安全, 最终造成重大的损失[2]。所以, 加强化工行业的压力容器运行管理具有极其重要的作用。建立并健全压力容器运行管理规程, 完善压力容器安装、修理、改造、检验以及废弃后的处置等各个环节的管理内容, 加强压力容器的运行管理力度, 增强各运行阶段中管理人员的安全和忧患意识, 丰富管理经验, 提高管理人员风险处理的能力, 及时发现运行过程中的安全隐患, 排除不安全因素, 减少污染环境、危机人身安全的事故发生, 避免压力容器不当管理造成的经济损失, 可以有效的保证化工行业的安全健康发展, 确保社会效益和经济效益的实现[3,4]。

二、压力容器运行管理的主要内容

压力容器运行管理是一项专业性强、管理责任重大、工作程序繁琐、质量要求高的工作[5]。管理过程需要遵循国家法律、法规、标准和单位规章制度的要求, 全面贯彻落实工作程序和质量控制文件, 提高有关管理人员的管理能力, 不断学习改进, 以保证安全合理的进行管理[6]。

1. 熟悉管理内容, 明确管理职责

压力容器运行管理工作的主要内容包括编写压力容器管理规章制度和安全使用技术规程, 贯彻执行设备运行、管理、维护的各项程序指导方针, 做好压力容器的验收和试运行工作, 检查压力容器的运行状况, 定期对压力容器的检验、维修、安全附件效果验证、改造和报废等进行技术审查, 监测压力容器的数量变动情况、定期检验计划实施情况及管理过程中存在的问题并及时统计上报, 制定并熟悉压力容器运行管理事故的抢修、上报、协查和善后处理等方案和运作方式, 定期对管理人员进行安全和技术管理培训等10多个方面[7,8]。管理人员必须熟悉管理内容, 明确管理职责, 才能保证压力容器运行管理过程的安全可控[9]。

2. 健全管理体系, 落实管理责任

化工装备压力容器的运行管理要求使用单位必须设立专门的管理机构, 建立并健全运行管理体系, 落实管理责任, 使压力容器经济运行总责任人、技术负责人、压力容器运行使用规程的制定者、压力容器维护和检验维修计划的审定者、压力容器安全技术管理员等各级管理人员明确自己的责任和权力, 共同努力确保压力容器的安全经济的运行[10]。

3. 做好管理培训, 丰富管理经验

化工设备压力容器的运行管理人员必须具备丰富的专业知识和熟练的工作技能。例如应熟悉压力容器安全运行的基本理论知识, 熟悉国家对于压力容器管理的安全法规, 熟悉使用单位对于压力容器安全运行的技术标准规范, 熟悉所管理的压力容器的安全状况的核查方法和使用条件, 熟悉压力容器的检验方式, 了解压力容器安全附件的技术性能状况并知道如何对其进行调整和校验[11]。这些都需要对管理人员进行必要的培训, 提高管理技能和丰富管理经验。

4. 建立设备档案, 完善档案管理体系[12]

建立完整的设备档案, 完善化工装备压力容器的档案管理体系, 是实现压力容器科学管理的主要依据, 它可以为压力容器的管理和操作人员提供关于压力容器性能的一切资料, 帮助压力容器管理者了解压力容器的运行状况和运行规律, 从而有效的规避压力容器安全事故的发生。每台压力容器都应建立详细的设备档案, 设备档案的内容应该包括以下3个方面。

(1) 压力容器使用登记记录

为了保证压力容器安全使用, 新投运的化工压力容器未办理使用登记手续, 不得投入使用, 未注册的化工压力容器也应严禁使用。压力容器购置后, 应在其投入使用前按照《压力容器使用登记管理规则》的要求到当地、市级化工装备压力容器安全监察机构申报和办理压力容器使用登记手续, 做好压力容器登记卡片, 以备审查[13]。在用的化工压力容器做好使用注册管理工作。这些记录对化工压力容器安全管理具有非常重要的意义。

(2) 压力容器设计和功能参数说明

压力容器设备档案中还应具有设计和制造安装单位对于此压力容器的设计图纸, 设计技术文件、安装、使用说明、压力耐受和储存的强度计算方式及各项设备性能参数。例如设备竣工图、压力容器产品质量说明书、产品合格证书、产品核心部件详细资料、产品技术特性和检验报告、产品外观和检测报告、产品零部件检验报告、出厂压力试验检测报告、维修更换方案和记录、返修记录和维修后检验报告、压力容器质量安全监督检验证书等。对在用化工压力容器进行有效控制, 对新投运的化工压力容器应该严格控制外出定货图纸的审查, 及对制造厂家制造资格证书的审查, 确保压力容器运行管理的科学性、规范性、专业性和基础性[14]。

5. 按期检查, 及时维修

按照《中华人民共和国特种设备安全法》、《特种设备安全监察条例》、《压力容器定期检验规则》、《固定式压力容器安全技术监察规程》等文件的规定, 压力容器应进行定期检验, 坚持对新投运的化工压力容器进行适当的抽检或全检, 提高压力容器定检率, 及时发现存在的缺陷和隐患, 采取防范措施, 避免压力容器安全事故的发生, 以确保压力容器设备的安全运行, 实施化工压力容器定期检验计划管理制度, 避免相关事故的发生[15,16,17]。

三、压力容器运行中常见的问题

1. 压力容器结构不连续部位产生的安全问题

化工装备压力容器因其特殊的使用途径极易导致容器的开孔、接管处等结构不连续处受力疲劳, 难以承受介质和高温、高压等反应条件的冲击, 这些区域的应力状态复杂而恶劣, 应力水平较高, 这些部位常常容易产生疲劳裂纹, 成为脆性破坏的发源地, 从而引发安全事故。另外焊接裂纹也是安全事故的导火线, 中、高强度钢制化工化工设备压力容器在制造过程中容易产生焊接裂纹, 这些裂纹在高温、高压、介质腐蚀等恶劣的运行条件下极易扩展, 最终导致压力容器疲劳破坏, 安全事故诞生。

2. 内部腐蚀对压力容器的危害

腐蚀也极易导致压力容器损坏, 具体过程比较复杂, 按照影响因素分为氢腐蚀、应力腐蚀、局部腐蚀 (点蚀和缝隙腐蚀) 、均匀腐蚀以及复合型腐蚀等5种类型。腐蚀造成的容器损坏会直接导致压力容器失效, 造成停车事故或者使压力容器发生穿孔造成介质泄漏流失, 污染环境。严重时甚至会使易燃介质发生爆炸或使有毒介质泄漏引起中毒事故[22]。

3. 压力容器材料劣化导致的安全危害

压力容器的建造材料在使用过程中如果发生劣化而没有及时发现会造成压力容器内部组织损害, 严重时会导致内部产生裂纹, 影响压力容器的安全使用。一旦材料劣化导致容器破裂, 化工压力容器容纳的压缩气体或饱和液体介质卸压膨胀瞬间产生的能量不但会引发容器爆炸, 还会产生冲击波破坏周围设备和建筑, 内部介质外泄也容易引起二次爆炸或中毒, 导致厂毁人亡的恶性事故[23]。

4. 压力容器管理信息化程度低

压力容器在化工行业被大规模应用, 这些设备在使用过程中存在很大潜在的危险性, 化工行业事故统计资料表明很多安全事故都是由于压力容器管理不善引起的, 原因主要是压力容器运行管理的信息化程度过低。压力容器在运行的各个阶段都有大量的文本和图文资料, 这些资料若不妥善保管, 经常容易丢失或损坏, 一旦设备关键资料缺失, 就会给压力容器管理工作甚至化工生产带来极大的不便。其次, 这些数量众多的图文资料大部分都没有进行电子化的信息处理, 只是以纸质的形式存在在档案管理部门, 不论是搬动还是查看都极不方便。这些资料不论是查阅还是整理都费时费力, 操作人员或者管理人员要调看这些资料的手续也极其繁杂, 因此也很少有人去查阅这些资料, 导致材料的利用率不高, 经常沦为“束之高阁”的摆设物, 作用得不到发挥, 无法在关键时候对压力容器的有效运行提供参考。此外, 由于化工设备压力容器运行管理信息化进程较低, 所以在压力容器的使用过程中, 操作人员和管理人员经常难以快速、准确、全面的掌握设备真实的运行情况, 所以在对压力容器运行操作过程中存在极大的盲目性和冒险性。实际运行过程中业经常出现因为信息化程度低而导致的管理漏洞。例如, 在管理过程中经常因为压力容器的安全状况等级达不到工艺操作条件所要求的设备工况而没有及时察觉最终导致事故的发生。

四、加强压力容器管理的有效措施

加强压力容器管理的有效措施主要有明确管理责任, 建立和落实压力容器管理责任制, 加快化工设备压力容器运行管理的信息化进程, 保证压力容器在设计、制造、运输、安装、修理、改造、检验以及废弃后的处置等环节都能有效的管理和安全控制。其次, 加强压力容器管理团队建设, 化工装备中压力容器运行管理团队的管理水平和方式对化工企业的企业氛围、企业的整体工作效率以及企业的未来都有极大的影响, 必须予以重视。再次, 制定科学的压力容器运行管理操作规范, 保证化工装备压力容器的健康运行。最后, 建立健全的化工设备压力容器的运行管理体系, 是实现压力容器管理科学化、有序化的有效途径[12]。

1. 加快化工设备压力容器运行管理信息化进程

压力容器在化工行业中被广泛的使用, 若管理不善所带来的运行事故对企业发展、工人生命安全、企业的财产等都造成的损失都难以估量。所以, 对压力容器运行进行安全有效的管理可以极大的降低石油化工行业的生产运行的危险性、保证企业安全有效的生产、确保员工的生命安全不受威胁。对压力容器进行有效的管理可以通过加快化工设备压力容器运行管理信息化进程来实现。对当前石油化工行业中压力容器的运行管理体系和运行管理状况进行全面分析并建立一套全面、有效、简单易行、便于操作和管理的压力容器信息化管理系统, 可以再压力容器运行过程中帮助操作人员和管理人员有效的对压力容器的安全状况和运行情况进行准确、快速的分析和判断, 采用更合理的操作方式和安全方案, 最终降低安全事故的发生率, 减少因为压力容器运行事故带来的人身伤亡和财产损失。另外, 这种信息化管理模式的应用也可以极大地方便技术人员和管理人员对设备档案资料进行调用, 提高管理人员的工作效率, 减少压力容器运行管理人工在操作过程中可能出现的错误, 并可快速、及时地分析、产生他们所需要的各种数据。所以, 加快化工设备压力容器运行管理信息化进程将大大促进压力容器的安全管理, 降低压力容器事故发生率, 最终达到提高企业的经济效益和社会效益的目的。

2. 加强压力容器管理团队建设

化工装备中压力容器运行管理团队的管理水平和方式往往决定着化工企业的企业氛围、企业的整体工作效率以及企业的未来。化工企业压力容器设备管理团队的建设可通过设立标准择优选拨任用管理成员、通过培训培养使管理人员更好地适应本企业的管理工作、通过绩效考核等激励机制等挖掘人的潜能和调动人的主观能动性等几个方面。管理人员由于担任管理岗位的时间长短不一, 管理的方法不同, 管理知识差异显著, 需要用到的管理手段和管理方法都会有所差别。如何使压力容器管理成员更好的胜任压力容器管理工作, 更好地满足化工企业不断变化着的设备管理需求, 化工企业的压力容器管理培训工作还需要进一步加强只有针对性很强的培训才能最大限度地提升压力容器管理者的管理水平与管理能力。化工企业的压力容器管理团队的建设、管理培训的内容要站在化工企业未来的发展战略的高度, 制定符合企业文化的团队管理理念、管理制度和培训方式。

3. 制定科学的压力容器运行管理操作规范

化工装备压力容器管理在整个化工行业的安全运行和生产中占据非常重要的地位, 压力容器压力耐受能力强、容积大、反应介质毒性强, 如不能实现科学合理的运行管理操作, 一旦失控, 极易造成重大的安全事故[18]。因此, 建立健全并严格执行科学的化工行业压力容器管理操作规程成为化工行业压力容器管理的重中之重。建立科学的压力容器运行管理操作规范包括制定严格的压力容器的设计、制造、运输、安装、修理、改造、检验以及废弃后的处置等环节的科学规范规程, 增强安全管理意思, 严格控制由于压力容器操作不当、腐蚀、高压等产生的安全事故隐患, 保证化工装备压力容器的健康运行[21]。另外, 确保压力容器运行管理每个环节责任明确, 督促工作人员严格按照各个环节的操作规程进行压力容器运行管理。例如安装环节, 必须先验收压力容器的合格证及使用说明等文件资料, 确保检查合格后再由具备压力容器安装资质的安装企业严格按照国家制定的行业标准和相关安规范进行安装试运行[12]。

4. 建立健全的化工设备压力容器的运行管理体系

建立健全的化工设备压力容器的运行管理体系, 是实现压力容器管理科学化、有序化的有效途径。运行管理体系的重中之重是实现压力容器档案管理的科学化[17]。例如逐步实现对化工压力容器运行管理档案进行信息化管理, 管理好新投入使用的化工压力容器的出厂技术资料, 为今后设备的管理、检验、修理、改造提供依据和材料支撑[21]。

摘要：化工装备压力容器运行管理是一项专业性强、管理责任重大、工作程序繁琐、质量要求高的工作。笔者从压力容器运行管理的主要内容、压力容器运行中常见的问题、加强压力容器管理的有效措施等几个方面总结了压力容器管理经验, 旨在提高管理人员风险处理的能力, 及时发现压力容器运行过程中的安全隐患, , 避免压力容器不当管理造成的经济损失, 保证化工行业的安全健康发展, 确保社会效益和经济效益的实现。

关键词：化工装备压力容器管理