摘 要

摘　要：介紹在用天然氣球形儲(chǔ)罐定期開(kāi)罐檢驗(yàn)的目的、主要工序和內(nèi)容。對(duì)開(kāi)罐檢驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)因素及風(fēng)險(xiǎn)控制措施進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞：天然氣球形儲(chǔ)罐 開(kāi)罐檢驗(yàn)　風(fēng)險(xiǎn)控制Regular Op

摘　要：介紹在用天然氣球形儲(chǔ)罐定期開(kāi)罐檢驗(yàn)的目的、主要工序和內(nèi)容。對(duì)開(kāi)罐檢驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)因素及風(fēng)險(xiǎn)控制措施進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：天然氣球形儲(chǔ)罐  開(kāi)罐檢驗(yàn)　風(fēng)險(xiǎn)控制

Regular Opening Inspection of In-service Natural Gas Spherical Tank and Risk Control

Abstract：The purpose，main procedures and contents of regular opening inspection of in．．service natural gas spherical tank are introduced．The risk factors and risk control measures of opening inspection are analyzed．

Key words：natural gas spherical tank；opening inspection；risk control

1　概述

重慶燃?xì)饧瘓F(tuán)股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)重慶燃?xì)饧瘓F(tuán))現(xiàn)有天然氣球形儲(chǔ)罐(以下簡(jiǎn)稱(chēng)球罐)27座，包括6座10000m³、1座5000m³、2座3300m³、1座2000m³、17座1000m³球罐。總儲(chǔ)氣能力為100×10⁴m³，調(diào)峰能力為70×10⁴m³。根據(jù)國(guó)務(wù)院頒布實(shí)施的《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》，球罐屬于壓力容器，必須按照特種設(shè)備管理辦法進(jìn)行管理。TSG R0004—2009((固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定，安全狀況等級(jí)為1、2級(jí)的壓力容器定期開(kāi)罐檢驗(yàn)周期一般為6a，重慶燃?xì)饧瘓F(tuán)球罐安全狀況等級(jí)為2級(jí)，特種設(shè)備檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)重慶燃?xì)饧瘓F(tuán)27座球罐安全狀況進(jìn)行等級(jí)評(píng)定后，給出的定期開(kāi)罐檢驗(yàn)周期為5a。按這個(gè)定期檢驗(yàn)周期計(jì)算，重慶燃?xì)饧瘓F(tuán)每年至少有5座球罐需要定期開(kāi)罐檢驗(yàn)。開(kāi)罐檢驗(yàn)具有工序多、工程量大、風(fēng)險(xiǎn)高、難度大、安全管理嚴(yán)格等特點(diǎn)^[1]。本文結(jié)合重慶燃?xì)饧瘓F(tuán)的開(kāi)罐檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)在用天然氣球罐開(kāi)罐檢驗(yàn)及風(fēng)險(xiǎn)控制進(jìn)行探討。

2　開(kāi)罐檢驗(yàn)的主要目的

開(kāi)罐檢驗(yàn)是指在球罐停運(yùn)時(shí)進(jìn)行的檢驗(yàn)和安全狀況等級(jí)評(píng)定。檢驗(yàn)?zāi)康氖羌皶r(shí)發(fā)現(xiàn)并消除運(yùn)行中產(chǎn)生的超標(biāo)缺陷，以及制造、安裝缺陷的擴(kuò)展，預(yù)防事故發(fā)生，通過(guò)檢驗(yàn)判斷球罐能否安全可靠地使用到下一次開(kāi)罐檢驗(yàn)。對(duì)于在運(yùn)行過(guò)程中暴露出的一些無(wú)法或不便在生產(chǎn)期間予以消除的安全隱患，只能通過(guò)球罐定期開(kāi)罐檢驗(yàn)予以解決^[2]。

3　開(kāi)罐檢驗(yàn)的主要工序和內(nèi)容

①開(kāi)罐放空(點(diǎn)火)

先將球罐內(nèi)天然氣壓力降至與城市燃?xì)夤芫W(wǎng)壓力一致，通過(guò)儲(chǔ)配站中的點(diǎn)火塔將球罐內(nèi)余氣燃燒掉，直至球罐內(nèi)天然氣壓力與大氣平衡，再打開(kāi)球罐上下入孔蓋。球罐天然氣放空點(diǎn)火現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)圖1。

 

②在罐頂入孔處加裝大功率防爆軸流風(fēng)機(jī)，排除球罐內(nèi)氣體(持續(xù)48h)。用氧氣濃度檢測(cè)儀測(cè)定罐體內(nèi)氧氣體積分?jǐn)?shù)，不低于20％。并在球罐內(nèi)進(jìn)行動(dòng)物試驗(yàn)(持續(xù)24h)，符合要求后人員方可進(jìn)入球罐內(nèi)作業(yè)，以確保安全。

③球罐內(nèi)外壁腳手架搭設(shè)

球罐直徑大(如容積為l000m³的球罐內(nèi)直徑為12.3m，容積為l0000m³的球罐內(nèi)直徑為27m)，罐頂離地面距離大。GB／T 3608—2008((高處作業(yè)分級(jí)》規(guī)定，在距墜落高度基準(zhǔn)面2m及以上有可能墜落的作業(yè)均屬于高空作業(yè)。因此開(kāi)罐檢驗(yàn)為高空作業(yè)，為了保障施工人員的安全，球罐內(nèi)外壁必須搭設(shè)腳手架。球罐內(nèi)、外壁搭設(shè)的腳手架分別見(jiàn)圖2、3。

 

 

④球罐內(nèi)外壁焊縫區(qū)打磨清理

特種設(shè)備檢測(cè)機(jī)構(gòu)要對(duì)球罐內(nèi)外壁焊縫進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。在進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)前，需要對(duì)焊縫區(qū)打磨清理（噴砂除銹），露出焊縫區(qū)金屬本色。經(jīng)打磨清理后的球罐外壁焊縫區(qū)見(jiàn)圖4.

 

⑤球罐全面檢驗(yàn)

由特種設(shè)備檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)球罐進(jìn)行全面檢測(cè)。檢測(cè)項(xiàng)目包括宏觀檢測(cè)、壁厚測(cè)定、焊縫無(wú)損檢測(cè)、安全附件檢測(cè)等。焊縫無(wú)損檢測(cè)包括超聲波檢測(cè)、射線檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、滲透檢測(cè)等。球罐焊縫無(wú)損檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)圖5。

 

⑥超標(biāo)缺陷返修

在特種設(shè)備檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)球罐全面檢測(cè)后，對(duì)超標(biāo)缺陷進(jìn)行分析、標(biāo)記，球罐管理單位需對(duì)超標(biāo)缺陷進(jìn)行返修，直至特種設(shè)備檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)返修后的缺陷檢測(cè)復(fù)核合格為止。超標(biāo)缺陷返修處理難度大，技術(shù)要求高，返修方案須經(jīng)過(guò)原設(shè)計(jì)單位或者具備相應(yīng)資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位同意，是開(kāi)罐檢驗(yàn)過(guò)程中的最大難點(diǎn)。被標(biāo)記的超標(biāo)缺陷見(jiàn)圖6。

 

⑦球罐外壁噴砂除銹及防腐

為保證球罐外壁的防腐質(zhì)量，要求對(duì)球罐外壁進(jìn)行噴砂除銹處理，除銹等級(jí)達(dá)到Sa2.5級(jí)(非常徹底的噴射或拋射除銹)。施工人員對(duì)球罐外壁進(jìn)行噴砂除銹、噴涂防腐油漆分別見(jiàn)圖7、8。

 

 

⑧球罐封罐和氣密性試驗(yàn)

在檢測(cè)及防腐施工全部合格后，需要將球罐的上下入孔封閉，并用空氣壓縮機(jī)向球罐中注入空氣進(jìn)行氣密性試驗(yàn)，主要檢查球罐上下入孔蓋以及連接部位的密封性，為投產(chǎn)前的置換做準(zhǔn)備。

⑨球罐置換

球罐置換方法有惰性氣體置法、水置換法、天然氣直接置換法，通常采用惰性氣體置換法、水置換法，先用惰性氣體或水置換球罐內(nèi)的空氣，再用天然氣置換惰性氣體或水。采用天然氣直接置換球罐內(nèi)空氣的直接置換法也有很多成功經(jīng)驗(yàn)^[3]。

4　開(kāi)罐檢驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)因素分析

①易燃易爆

天然氣是一種易燃易爆的物質(zhì)，爆炸極限低(5％～l5％，體積分?jǐn)?shù))。當(dāng)具備燃燒三要素(可燃物、助燃物——氧氣、點(diǎn)火源)，且天然氣體積分?jǐn)?shù)在5％～l5％范圍時(shí)，就會(huì)發(fā)生燃爆事故。

②開(kāi)罐放空(點(diǎn)火)

開(kāi)罐放空(點(diǎn)火)存在高空點(diǎn)火、難度大、風(fēng)險(xiǎn)高的特點(diǎn)。

③開(kāi)罐后加臭劑對(duì)居民的影響

在打開(kāi)上下入孔蓋后，罐內(nèi)天然氣流向大氣。球罐周?chē)豢杀苊獯嬖诰用駞^(qū)，天然氣中加臭劑的臭味會(huì)影響居民的正常生活，易引起周?chē)用竦目只藕铜h(huán)保投訴。

④FeS粉末

球罐內(nèi)壁覆蓋的FeS粉末在遇到空氣時(shí)易產(chǎn)生自燃。

⑤高空作業(yè)施工

由于球罐罐頂?shù)降孛婢嚯x大，對(duì)球罐的檢測(cè)及防腐施工均屬于高空作業(yè)，存在施工人員及施工機(jī)具高空墜落事故隱患。

⑥有限空間作業(yè)

球罐內(nèi)的腳手架搭設(shè)、焊縫區(qū)打磨清理、焊縫無(wú)損檢測(cè)、超標(biāo)缺陷返修等作業(yè)均屬于有限空間作業(yè)，僅有上下入孔可供逃生。球罐內(nèi)操作環(huán)境惡劣，通風(fēng)不良，光線昏暗，視距短，吸附在球罐內(nèi)壁的加臭劑的強(qiáng)烈臭味易引起施工人員頭暈甚至窒息。

⑦用電安全

由于開(kāi)罐檢驗(yàn)時(shí)使用很多電氣設(shè)備，若電氣設(shè)備漏電或接地不好，易造成觸電事故。

⑧高溫天氣施工

為盡量降低對(duì)供氣的影響，開(kāi)罐工作一般選在用氣負(fù)荷較低的夏季進(jìn)行，高溫天氣對(duì)開(kāi)罐檢驗(yàn)的施工及管理人員都是嚴(yán)峻考驗(yàn)。

⑨天然氣直接置換

當(dāng)采用天然氣直接置換法時(shí)，在充氣過(guò)程中球罐內(nèi)必然經(jīng)歷天然氣的爆炸極限范圍，再考慮到混合不均勻性，監(jiān)測(cè)點(diǎn)天然氣體積分?jǐn)?shù)在45％以下均應(yīng)視為危險(xiǎn)體積分?jǐn)?shù)，只要達(dá)到點(diǎn)火能，極易發(fā)生爆燃。為了消除爆燃隱患，只有杜絕點(diǎn)火源的存在。

5　開(kāi)罐檢驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)控制措施

開(kāi)罐檢驗(yàn)工作專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)，技術(shù)要求高，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，超標(biāo)缺陷返修難度大，涉及的單位、部門(mén)、人員眾多，協(xié)調(diào)和管理難度大，質(zhì)量控制嚴(yán)格，現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)督難度大，是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。應(yīng)從技術(shù)措施、管理措施兩方面控制開(kāi)罐檢驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)。

5．1　技術(shù)措施

(1)在打開(kāi)上下入孔之前，必須用盲板將球罐進(jìn)、出氣管道堵死，防止天然氣從管道進(jìn)入球罐。

(2)在開(kāi)罐放空(點(diǎn)火)前，以書(shū)面形式告知球罐所在地街道、社區(qū)以及當(dāng)?shù)叵?、公安部門(mén)，并在球罐附近居民區(qū)張貼告示，并在媒體上進(jìn)行公告。說(shuō)明球罐開(kāi)罐放空(點(diǎn)火)相關(guān)事宜，盡量減少附近居民的恐慌，杜絕謠言散布。

(3)為了防止球罐內(nèi)FeS粉末自燃，在打開(kāi)球罐上下入孔后立即用水沖洗球罐內(nèi)壁。

(4)由于加臭劑大量吸附在球罐內(nèi)壁，進(jìn)入球罐內(nèi)的施工人員必須佩戴呼吸器。

(5)杜絕一切點(diǎn)火源。進(jìn)入罐區(qū)的人員，一律不得攜帶火種以及穿著帶鐵釘?shù)男⒒w類(lèi)工作服，車(chē)輛要安裝阻火器。

(6)高空作業(yè)人員必須體檢合格，不適于高空作業(yè)的人員嚴(yán)禁從事高處作業(yè)。高空作業(yè)人員須佩戴安全帽、系掛安全帶和穿工作服、防滑鞋，工具放在工具套內(nèi)，防止高空墜落。腳手架、跳板及護(hù)欄搭設(shè)必須牢固，經(jīng)過(guò)驗(yàn)收合格簽字確認(rèn)后方可進(jìn)行高空作業(yè)。

(7)當(dāng)進(jìn)行球罐內(nèi)的有限空間作業(yè)時(shí)，罐頂?shù)拇蠊β瘦S流風(fēng)機(jī)應(yīng)不間斷強(qiáng)制排風(fēng)，以確保球罐內(nèi)通風(fēng)良好。球罐內(nèi)的照明燈具采用12 V安全電壓，并采用防爆開(kāi)關(guān)和防爆燈具。確保球罐上下入孔暢通。

(8)噴砂除銹時(shí)，施工人員必須佩戴好防護(hù)眼鏡和口罩，噴砂產(chǎn)生的噪聲會(huì)損傷聽(tīng)力，須戴好耳塞。

(9)在防腐油漆噴涂作業(yè)時(shí)，施工人員必須戴口罩和防毒面具。其他工種施工人員必須遠(yuǎn)離噴涂區(qū)域，不能動(dòng)用明火。當(dāng)噴涂施工人員感到頭暈、頭疼或酒醉感時(shí)，說(shuō)明已輕微中毒，需要及時(shí)離開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)，呼吸新鮮空氣，并接受救護(hù)。

(10)夏季高溫天氣作業(yè)時(shí)，必須安排好工作時(shí)間，做好防暑工作。錯(cuò)開(kāi)每天的高溫時(shí)間，實(shí)行輪班制，一次連續(xù)作業(yè)時(shí)間不得超過(guò)2h。做好防暑工作，現(xiàn)場(chǎng)提供綠豆湯、藿香正氣液等消暑清涼飲料、藥品。

(11)球罐投產(chǎn)置換時(shí)若采用天然氣直接置換法，必須將管道吹掃干凈，杜絕罐內(nèi)出現(xiàn)點(diǎn)火源，嚴(yán)格控制進(jìn)氣流速，用時(shí)間換取安全。

(12)罐區(qū)操作工具要采用防爆型，檢測(cè)球罐接地電阻，確保罐體接地可靠。

5．2　管理措施

①成立開(kāi)罐檢驗(yàn)工作領(lǐng)導(dǎo)小組，明確各單位、部門(mén)職責(zé)和分工，做到各司其職、各負(fù)其責(zé)。

②編制開(kāi)罐放空(點(diǎn)火)方案、防腐施工組織方案、投產(chǎn)置換方案、進(jìn)度計(jì)劃、安全措施及應(yīng)急預(yù)案。編制完成后，請(qǐng)與開(kāi)罐檢驗(yàn)的有關(guān)單位和部門(mén)參加討論，完善優(yōu)化方案。做到開(kāi)罐檢驗(yàn)工作按照方案按部就班、有條不紊地進(jìn)行，不會(huì)因緊急情況而忙中出錯(cuò)。

③開(kāi)罐檢驗(yàn)區(qū)域必須設(shè)置警戒線，封閉施工，進(jìn)出開(kāi)罐檢驗(yàn)區(qū)域的相關(guān)人員必須辦理出入證，持證進(jìn)出，加強(qiáng)門(mén)衛(wèi)管理。

④對(duì)參加開(kāi)罐檢驗(yàn)的操作人員進(jìn)行安全培訓(xùn)教育，了解開(kāi)罐檢驗(yàn)存在的風(fēng)險(xiǎn)和控制措施，嚴(yán)格落實(shí)各項(xiàng)安全制度和安全操作規(guī)程。

⑤做好開(kāi)罐檢驗(yàn)過(guò)程的安全監(jiān)督工作。派專(zhuān)人進(jìn)行安全監(jiān)督，在現(xiàn)場(chǎng)配備滅火器等消防及應(yīng)急器材。

⑥開(kāi)罐檢驗(yàn)要求參加單位和部門(mén)必須統(tǒng)一行動(dòng)，服從指揮，令行禁止，必須遵守各項(xiàng)規(guī)章制度和開(kāi)罐檢驗(yàn)的各項(xiàng)規(guī)定，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。對(duì)違反規(guī)定的人員，須按照相關(guān)制度予以經(jīng)濟(jì)甚至行政處罰。

 

參考文獻(xiàn)：

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[3]陳全樹(shù)，王繼武．天然氣球罐置換方案初探[J]．化工之友，2006(10)：10-11．

 

本文作者：王繼武  陳星明

作者單位：重慶燃?xì)饧瘓F(tuán)股份有限公司