藺衛(wèi)峰

（內(nèi)蒙古自治區(qū)特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院巴彥淖爾分院，內(nèi)蒙古 巴彥淖爾 015000）

1 前言

在工業(yè)化進(jìn)度不斷加快的前提下，我國(guó)大中小企業(yè)安裝使用壓力容器的數(shù)量越來(lái)越多。從國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)管局官方網(wǎng)站上可以查詢到，截至2022 年年底，在用壓力容器登記數(shù)量為497.15 萬(wàn)臺(tái)，發(fā)生壓力容器事故7 起，死亡3 人，相較其他承壓類特種設(shè)備，2022 年發(fā)生的壓力容器事故是最多的。對(duì)已經(jīng)結(jié)案的壓力容器事故進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)多數(shù)事故是由于維護(hù)保養(yǎng)不到位造成安全裝置失效而引起的。對(duì)于這一問(wèn)題，也能讓業(yè)內(nèi)人士在超過(guò)設(shè)計(jì)使用年限的壓力容器的運(yùn)行方面有所關(guān)注和反省。通常情況下，如果沒(méi)有標(biāo)注壓力容器設(shè)計(jì)使用年限，那么使用超過(guò)20 年的壓力容器視為達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限。實(shí)際情況中，設(shè)計(jì)單位有可能刻意將壓力容器設(shè)計(jì)年限設(shè)定的較短，比如10 年或者15 年，這是為了降低風(fēng)險(xiǎn)隱患，促使使用單位著重關(guān)注服役時(shí)間較長(zhǎng)的壓力容器的“身體狀態(tài)”?？傊瑝毫θ萜鬟_(dá)到設(shè)計(jì)使用年限后，面臨的不一定是報(bào)廢結(jié)局，根據(jù)相關(guān)法律法規(guī)、技術(shù)規(guī)范，壓力容器使用單位可以委托有相應(yīng)資質(zhì)的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行定期檢驗(yàn)，如果得出符合使用要求的結(jié)論，那么經(jīng)使用單位主要負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)后，即到屬地市場(chǎng)監(jiān)督管理局對(duì)該設(shè)備辦理《使用登記證》變更手續(xù)，方可投入使用。

2 行政處罰案例

特種設(shè)備使用單位使用達(dá)到設(shè)計(jì)年限的壓力容器，并且未經(jīng)檢驗(yàn)或安全評(píng)估，存在嚴(yán)重的安全隱患，即使是簡(jiǎn)單式壓力容器，對(duì)于人民群眾的人身財(cái)產(chǎn)安全也有一定侵害。如果設(shè)備已經(jīng)檢驗(yàn)，卻沒(méi)有及時(shí)辦理使用登記變更手續(xù)，給市場(chǎng)監(jiān)管局監(jiān)督檢查工作，以及檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)下一次檢驗(yàn)工作帶來(lái)阻礙，相關(guān)壓力容器將會(huì)被查封。以下是兩個(gè)案例。

2022 年7 月，張家口市宣化區(qū)市場(chǎng)監(jiān)督管理局執(zhí)法人員對(duì)張家口市春雨建材有限公司進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督檢查，檢查發(fā)現(xiàn)該單位使用的7 臺(tái)2012 年投入使用的壓力容器超過(guò)了生產(chǎn)廠家規(guī)定的10 年設(shè)計(jì)使用壽命，企業(yè)已于2021 年3 月檢驗(yàn)，下次檢驗(yàn)日期為2025 年3 月，但按要求，企業(yè)應(yīng)于2022 年2 月辦理使用登記變更手續(xù)方可繼續(xù)使用，企業(yè)一直未辦理該業(yè)務(wù)，張家口市春雨建材有限公司涉嫌違反了使用的壓力容器達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限未辦理使用登記變更手續(xù)的行為。執(zhí)法人員立即對(duì)7 臺(tái)壓力容器采取原地查封措施，并對(duì)當(dāng)事人下達(dá)實(shí)施行政措施決定書(shū)。

2023 年5 月，福山區(qū)市場(chǎng)監(jiān)管局執(zhí)法人員在對(duì)煙臺(tái)某公司進(jìn)行檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，該單位車間內(nèi)有2 臺(tái)儲(chǔ)氣罐正在使用，但2 臺(tái)儲(chǔ)氣罐均已超出其設(shè)計(jì)使用年限，該單位未對(duì)其進(jìn)行報(bào)廢處理，也未按照安全技術(shù)規(guī)范的要求通過(guò)檢驗(yàn)或安全評(píng)估。立案后，該公司立即整改，報(bào)廢超期儲(chǔ)罐并更換新設(shè)備，消除了事故隱患。為做好安全保障工作，避免企業(yè)承擔(dān)更嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，結(jié)合多年來(lái)從事壓力容器檢驗(yàn)工作的經(jīng)驗(yàn)，就超過(guò)設(shè)計(jì)使用年限的壓力容器檢驗(yàn)問(wèn)題，進(jìn)行論述。

3 壓力容器設(shè)計(jì)使用年限設(shè)定依據(jù)

壓力容器設(shè)計(jì)工作不具備通用模版，這需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)使用單位提出的訴求，圍繞結(jié)構(gòu)尺寸、工作壓力、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、方式用途、工作介質(zhì)等因素，結(jié)合預(yù)期腐蝕情況，載荷要求，設(shè)計(jì)出符合使用單位需求的設(shè)備。根據(jù)選用材料和適用情況，設(shè)定該容器的使用年限。由于壓力容器的具體應(yīng)用情況是無(wú)法預(yù)料的，這就要求使用單位在設(shè)備服役過(guò)程中做好維修和自檢工作。因?yàn)樵O(shè)計(jì)使用年限只是一個(gè)估量數(shù)值，不能作為判定壓力容器是報(bào)廢還是可以繼續(xù)使用的依據(jù)，再加上或許存在的介質(zhì)腐蝕、沖刷等情況，壓力容器運(yùn)行時(shí)間很有可能沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限，就已經(jīng)無(wú)法繼續(xù)使用了?？傊?，考量設(shè)備是否能夠繼續(xù)使用，也要結(jié)合設(shè)備自身情況、使用單位對(duì)于設(shè)備的日常保養(yǎng)維護(hù)情況等，進(jìn)行綜合判定。對(duì)于達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限的壓力容器，使用單位應(yīng)當(dāng)申請(qǐng)具有相應(yīng)資質(zhì)的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行定期檢驗(yàn)，得出是否能夠繼續(xù)使用的結(jié)論。

4 超過(guò)設(shè)計(jì)使用年限的壓力容器檢驗(yàn)方式

對(duì)于超過(guò)設(shè)計(jì)使用年限的壓力容器檢驗(yàn)屬于特種設(shè)備檢驗(yàn)類型中的委托檢驗(yàn)，因其不屬于法定檢驗(yàn)，使用單位須與檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)簽訂技術(shù)協(xié)議，達(dá)成檢驗(yàn)意向，由檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)對(duì)受檢設(shè)備的失效風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行確定，進(jìn)行定期檢驗(yàn)或合于使用評(píng)價(jià)，檢驗(yàn)員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照規(guī)定流程開(kāi)展工作。

4.1 資料審查環(huán)節(jié)

為了不打無(wú)準(zhǔn)備之仗，檢驗(yàn)員要在掌握受檢壓力容器基本信息的情況下，審查壓力容器的設(shè)計(jì)、制造資料，安裝竣工資料等。除此以外，還需要企業(yè)提供受檢設(shè)備日常運(yùn)行記錄、維護(hù)保養(yǎng)記錄等，要了解該設(shè)備是否經(jīng)過(guò)改造維修，超過(guò)設(shè)計(jì)使用年限的時(shí)間有多久，掌握壓力容器在使用期間出現(xiàn)過(guò)的異常情況。根據(jù)以上情況，檢驗(yàn)員就基本能夠做到給受檢設(shè)備“畫(huà)像”了。

4.2 預(yù)判壓力容器可能存在的損傷

壓力容器損傷既可能在設(shè)備生產(chǎn)階段發(fā)生，也可能在運(yùn)行階段發(fā)生。比如，在部件鍛造階段，可能會(huì)埋下氣孔、未熔合、夾渣等問(wèn)題；在容器制造階段，可能會(huì)出現(xiàn)裂紋、未焊透等問(wèn)題；在運(yùn)行階段，又會(huì)經(jīng)歷腐蝕、沖刷，機(jī)械損傷等情況，致使厚度減薄、應(yīng)力腐蝕，導(dǎo)致材質(zhì)劣化損傷。這些損傷模式并不具有唯一性，檢驗(yàn)員常常面臨綜合、棘手的情況?？傊词故峭患沂褂脝挝坏脑谟脡毫θ萜?，也不應(yīng)將某臺(tái)壓力容器磨損情況以及檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)照搬到另一臺(tái)上面，以免產(chǎn)生誤導(dǎo)。下面對(duì)各種損傷模式做一個(gè)簡(jiǎn)要說(shuō)明。

（1）腐蝕減薄。正如萬(wàn)物相生相克的道理，堅(jiān)硬的鋼板也會(huì)被一些酸性物質(zhì)所侵害。也許介質(zhì)濃度還處于低值，不會(huì)在短期內(nèi)嚴(yán)重腐蝕鋼板，但如果在死角、蒸發(fā)、排污不及時(shí)等綜合條件下，容器內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生一片介質(zhì)濃縮區(qū)域，在這一區(qū)域里面受到的腐蝕影響將會(huì)超過(guò)其他部位。局部腐蝕還有一種情況可以造成，即長(zhǎng)期停用的容器中，尚有積水存在，而且沒(méi)有施加任何防腐措施。還有常溫壓力容器，如果其隔熱層產(chǎn)生破損，并且受地理因素影像，經(jīng)常受濕、受潮，也容易形成電化學(xué)腐蝕。

當(dāng)然，對(duì)壓力容器產(chǎn)生腐蝕的介質(zhì)不一定是酸性介質(zhì)，或者水汽，有可能是多種成分的混合體。作用在壓力容器上面，使其受到傷害，可能是其中一種成分起到作用，也可能是多種成分的混合作用。介質(zhì)也不一定會(huì)借助水的作用才能對(duì)容器產(chǎn)生腐蝕，在無(wú)水的情況下，但是含氧量達(dá)到一定濃度，也會(huì)對(duì)容器造成傷害?？傊袛嗳萜鞲g情況應(yīng)當(dāng)綜合考慮，在檢驗(yàn)時(shí)，首先要找準(zhǔn)容器上容易遭到腐蝕的部位，再對(duì)該部位進(jìn)行檢驗(yàn)。

（2）應(yīng)力腐蝕。壓力容器發(fā)生應(yīng)力腐蝕的可能性比較大。這個(gè)損傷模式需要滿足兩個(gè)條件，即腐蝕，且有應(yīng)力。當(dāng)壓力容器遭到介質(zhì)腐蝕時(shí)，在應(yīng)力集中部位，其腐蝕情形更加嚴(yán)重，裂紋也會(huì)相應(yīng)擴(kuò)大。應(yīng)力腐蝕損傷模式出現(xiàn)后，大部分損傷進(jìn)程都較慢，但也有少數(shù)幾種特殊情況，會(huì)導(dǎo)致腐蝕、裂紋在數(shù)小時(shí)內(nèi)就加劇擴(kuò)散，這需要檢驗(yàn)員積累日常經(jīng)驗(yàn)，在豐富的理論基礎(chǔ)以及深厚的實(shí)踐經(jīng)歷下，進(jìn)行判斷。在對(duì)應(yīng)力腐蝕材料進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，要考慮介質(zhì)濃度、含水量、溫度等。

（3）材質(zhì)劣化。材質(zhì)劣化的情形一般出現(xiàn)在壓力容器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后。如果設(shè)備安裝環(huán)境溫度較高，且長(zhǎng)期處于高溫狀態(tài)，那么金相組織就容易發(fā)生球化。也有一些壓力容器，雖然工作溫度不高，但因?yàn)椴僮鞑划?dāng)，就會(huì)形成局部“熱點(diǎn)”。材質(zhì)劣化程度根據(jù)材料性狀表現(xiàn)出不同的形式。

（4）局部沖刷。通常情況下，壓力容器筒體變徑部位、進(jìn)出口接管部位等，也就是我們直觀看到的“高低不平”“層次分明”的部位，是最容易受到?jīng)_刷磨損的部位。沖刷和介質(zhì)的相態(tài)無(wú)關(guān)，不管是氣態(tài)還是固態(tài)，只要沖刷頻次高，沖刷力度大，沖刷時(shí)間長(zhǎng)，最終都會(huì)給沖刷區(qū)域造成溝槽、凹坑等。

4.3 確定檢驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容及所需方法

檢驗(yàn)員要對(duì)壓力容器常見(jiàn)的損傷模式做到心中有數(shù)、心中有痕，在了解受檢設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)和使用狀況以及外部環(huán)境的情況下，檢驗(yàn)員就可以確定采取何種檢驗(yàn)方法。下面簡(jiǎn)要說(shuō)一下可能涉及的檢驗(yàn)手段。

（1）宏觀檢驗(yàn)。宏觀檢驗(yàn)并不能因其在稱呼上顯得缺乏細(xì)致而讓人產(chǎn)生偏見(jiàn)，事實(shí)上，這是很重要且必要的檢驗(yàn)項(xiàng)目。通過(guò)宏觀檢驗(yàn)，我們可以初步檢測(cè)出壓力容器內(nèi)外表面遭受銹蝕、裂紋、機(jī)械損傷、鼓包變形等情況，隔熱層是否完好，疏水排污功能是否正常。對(duì)內(nèi)部進(jìn)行宏觀檢驗(yàn)時(shí)，要善用工具，可以讓燈光緊緊貼緊內(nèi)壁，檢查有無(wú)明顯表露于外的缺陷。

（2）厚度測(cè)量。在測(cè)量前應(yīng)當(dāng)掌握介質(zhì)流向，定位沖刷受力最嚴(yán)重部位，然后才能找到有可能產(chǎn)生腐蝕的位置，接著測(cè)量其厚度。

（3）無(wú)損檢測(cè)。重要的是，要對(duì)容器表面所有焊縫進(jìn)行100%的磁粉或者滲透檢測(cè)。至于檢測(cè)前用試片進(jìn)行試驗(yàn)的這個(gè)要點(diǎn)，擁有一定工作經(jīng)驗(yàn)的檢驗(yàn)員應(yīng)當(dāng)都有這項(xiàng)試驗(yàn)意識(shí)。超聲檢測(cè)或者射線檢測(cè)同樣也是無(wú)損檢測(cè)，用于檢測(cè)埋藏缺陷。采用此種檢測(cè)方式要結(jié)合表面無(wú)損檢測(cè)（磁粉或者滲透檢測(cè)）發(fā)現(xiàn)的缺陷，還有往年定期檢驗(yàn)情況，采取50%的抽查辦法。

（4）硬度測(cè)定。硬度測(cè)定的主要部位一般是腐蝕減薄部位、應(yīng)力集中部位、常態(tài)化高溫部位、挖補(bǔ)區(qū)域等，可能受到較嚴(yán)重侵害的地方。對(duì)于受檢部位的判斷，除了檢驗(yàn)規(guī)程中有所指示，通常也可以用豐富的經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷，只是個(gè)人經(jīng)驗(yàn)或許帶有主觀性傾向。總之，在硬度測(cè)定后，確實(shí)發(fā)現(xiàn)有異常情況，或者對(duì)材質(zhì)是否劣化有所懷疑，那就要繼續(xù)進(jìn)行金相檢測(cè)。

（5）耐壓試驗(yàn)。全方位檢驗(yàn)完畢后，且容器經(jīng)應(yīng)力校核確認(rèn)可以進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，即可進(jìn)行該試驗(yàn)。

4.4 檢驗(yàn)要點(diǎn)

對(duì)于超過(guò)設(shè)計(jì)使用年限的壓力容器檢驗(yàn)，實(shí)際上非?？简?yàn)檢驗(yàn)員的經(jīng)驗(yàn)積累和技術(shù)水平。檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)著重考慮這幾方面。

（1）要認(rèn)真查看受檢壓力容器日常維護(hù)保養(yǎng)記錄，還有定期檢查報(bào)告，尤其對(duì)于歷年定期檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題※※的部位，進(jìn)行著重檢查。

（2）在進(jìn)行宏觀檢驗(yàn)時(shí)，初步選用目視法即可檢查受檢壓力容器是否有嚴(yán)重磨損區(qū)域。對(duì)于結(jié)構(gòu)不連續(xù)部位、應(yīng)力集中部位，尤其要做好無(wú)損檢測(cè)工作。并且要選用合適的檢測(cè)方式和檢測(cè)試劑，比如，不銹鋼用滲透檢測(cè)，對(duì)焊縫及熱影響區(qū)域檢測(cè)前應(yīng)進(jìn)行適度打磨，等等。

（3）關(guān)注受檢壓力容器的“死角”。比如，觀察并檢測(cè)隔熱層破損區(qū)域是否發(fā)生腐蝕，較容易存在積水的容器底部要進(jìn)行宏觀檢驗(yàn)，容器內(nèi)部設(shè)置的轉(zhuǎn)動(dòng)部件是否對(duì)內(nèi)壁造成磨損等等。

（4）關(guān)注受檢壓力容器的安全附件。比如，安裝有安全閥或者爆破片的，要檢查這些附件是否在有效期內(nèi)。對(duì)于快開(kāi)門式壓力容器的安全聯(lián)鎖裝置的檢驗(yàn)，則又是另一種方式，在此不多贅述。

（5）關(guān)注受檢壓力容器的結(jié)構(gòu)連接情況是否能夠支持設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)。觀察并檢測(cè)各部件間的連續(xù)性、穩(wěn)定性。

4.5 確定檢驗(yàn)周期

根據(jù)相關(guān)規(guī)程中給出的規(guī)定可以得知，如果受檢壓力容器經(jīng)過(guò)定期檢驗(yàn)并且經(jīng)評(píng)估認(rèn)為其具備繼續(xù)運(yùn)行的條件時(shí)，就可以結(jié)合現(xiàn)在運(yùn)行模式進(jìn)行個(gè)性化管控，并且和使用單位確定下一次檢驗(yàn)日期。評(píng)估其安全等級(jí)以3 級(jí)為分水嶺，數(shù)字越大，壓力容器就越要慎重運(yùn)行。如果評(píng)估安全狀況為5 級(jí)，受檢壓力容器不得繼續(xù)運(yùn)行。即使評(píng)估給出的意見(jiàn)是可以繼續(xù)使用，也不能掉以輕心，而是更應(yīng)該加強(qiáng)日常檢查，做好經(jīng)常性維護(hù)保養(yǎng)工作。

4.6 剩余使用壽命的判斷

判斷壓力容器剩余壽命時(shí)，要以腐蝕余量和原始設(shè)計(jì)參數(shù)為變量進(jìn)行計(jì)算。但是，也有一些存在應(yīng)力腐蝕的壓力容器，無(wú)法用常規(guī)公式計(jì)算出其損傷擴(kuò)展速度，此時(shí)需要請(qǐng)有資質(zhì)的檢驗(yàn)單位對(duì)其進(jìn)行合于使用評(píng)價(jià)，給出合格或者修理的結(jié)論。

5 結(jié)語(yǔ)

檢驗(yàn)超過(guò)設(shè)計(jì)使用年限的壓力容器是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工作，除了事先確定檢驗(yàn)方案外，也要選用經(jīng)驗(yàn)豐富，具備專業(yè)素養(yǎng)的檢驗(yàn)員，按照規(guī)定“動(dòng)作”開(kāi)展工作。同時(shí)，在日常管理上面，使用單位也要對(duì)此類設(shè)備加強(qiáng)巡檢，做好記錄。監(jiān)督管理部門和檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)也可以聯(lián)合開(kāi)展針對(duì)此類型的壓力容器事故應(yīng)急救援演練工作?？傊?，與之相關(guān)的單位、部門要齊心協(xié)力，最大限度地降低安全隱患，保障設(shè)備安穩(wěn)運(yùn)行。