OJ■妾舍庇2021年第2期______________________________设备与安全
常见问题及检验
赵浩然大庆油田特种设备检验中心黑龙江大庆163000
摘要；快开门式压力容器具有开关端盖时间短、操作方便等特点，广泛应用于化工领域。在压力容器卸压未尽前打开端盖，以及端盖未完全闭合就升压的情况下，极易造成安全事故。针对快开门式压力容器安全联锁装置的安全问题，介绍快开门式压力容器安全联锁装置的分类、特点及基本要求，对快开门式压力容器安全联锁装置常见问题及失效原因进行分析，并在安全联锁装置的使用维护管理方面提出对策和建议。 关键词：压力容器；快开门；安全联锁装置；检验
快开门式压力容器安全联锁装置(以下简称安全联锁装置)是指当快开门达到预定关闭部位方能升压运行，以及当压力容器内部压力完全释放方能打开快开门的一种功能系统装置。安全联锁装置通过设计等手段使设备本身具有安全性，即使系统在发生故障或操作者误操作、误判断的情况下也不会造成事故，安全联锁装置对保障设备和人员的安全具有非常重要的意义。快开门式压力容器是指进出容器通道的端
盖或者封头和主体间带有相互嵌套的快速密封锁紧装置的压力容器，广泛应用于化工、建材、航天、纺织等行业。由于其使用广泛、结构多样、型式不同、开关频繁，使用中一旦操作不当，即端盖未完全关闭就升压或容器中的压力没有完全释放就开启端盖，极易造成伤亡事故。据公布的资料统计，快开门式压力容器发生的事故占整个压力容器事故总量的30%左右，而其中90%以上的快开门式压力容器事故均发生在开关端盖的过程中。
1安全联锁装置的介绍
1.1安全联锁装置的分类
按照引起安全联锁装置动作的动力来源分为机械式安全联锁装置、电动式安全联锁装置和组合式安全联锁装置3种。
1.1.1机械式安全联锁装置
机械式安全联锁装置是依靠容器内的压力实现联锁动作的，具有整体灵活可靠、成本低、整体寿命长和结构简单等优点。其控制精度差、安全联锁装置易受人为损坏、大型容器关闭较难、操作不便。适用于小容积齿啮式快开装置、卡箍式快开装置、锁环式快开装置等。
1.1.2电动式安全联锁装置
6fan电动式安全联锁装置是利用外来能量实现联锁动作的，常采用自动控制仪表、微机等来控制，具有精度高、反应灵敏、易于实现自动化控制等优点。但受停电或电子元件失效等影响，寿命较短、成本较高。适用于大容积齿啮式快开装置、卡箍式快开装置等。
1.1.3组合式安全联锁装置
为克服机械式和电动式安全联锁装置的缺点，综合保留它们的优点，出现了以机械控制为主，电器控制为辅的组合式安全联锁装置。其具有开启速度快、精度高、反应灵敏、适用范围广等优点。常能实现自动化，但检验其功能的完整性困难，成本高，对现场工作环境要求高。
1.2安全联锁装置的基本要求
2016版《固定式压力容器安全技术监察规程》(TSG21-2016)第3216条规定安全联锁装置应当满足以下要求：
(1)当快开门达到预定关闭部位，方能升压运行；
(2)当压力容器的内部压力完全释放，方能打开快开门。
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2安全联锁装置常见问题及失效原因
2.1常见问题
国内的安全联锁装置产品虽然功能不一、型号很多，但不论是机械式，还是电气控制式，都仅仅停留在功能的定性阶段，对产品质量和制造过程，缺乏相关的标准和规范。企业也没有这方面的风险意识和检验手段，而对是否适用、能否可靠等问题均未涉及。现在安全联锁装置产品介绍的参数，均是其组成元件的质量指标，至于组装后的产品指标和安装使用后的实际作用比较难验证。实际上，型式试验是更科学的方法，尤其是对涉及到最终保险功能的机械限位联锁更应该进行…定程度的抗破坏性试验。安全联锁装置常见问题如下。 （1）机械安全联锁装置可靠性差，检验中经常发现很容易拆卸、失效的机械安全联锁装置，甚至曾经发现过用一根钢筋作为联锁联动连接机构，用手轻轻一掰马上失效。
（2）电动式或组合式安全联锁装置易失效，许多快开门容器用于蒸汽、粉尘等众多的环境中，使用没多长时间，电动执行元件等就发生故障，影响用户正常生产，导致用户将安全联锁装置拆除。
（3）安全联锁装置安装不合理，快开门式压力容器岀厂时一般配备有安全联锁装置，但许多安全联
锁装置都需要容器安装就位后再开始安装，往往容器安装单位与容器制造单位、安全联锁生产单位不是同一家，未必熟悉每一种安全联锁装置，在安装时不注意细节，导致联锁装置失去作用。例如安全联锁装置安装不到位，放空球阀上有定位销孔，而手柄套筒上未钻定位销孔，导致安全手柄形同虚设，不熟悉的操作工很轻易就能将安全手柄拔岀，导致联锁失效。
2.2失效原因及危害
安全联锁装置的可靠性对保证快开门式压力容器的安全使用是最关键的。机械式安全联锁装置的可靠性不够，如安全手柄无固定销，导致安全手柄可轻易被不熟悉的操作人员拔掉；联锁定位机构采用钢筋制作，很容易出现弯折失效；长期使用过程中，由于强力撞击导致定位档块被撞掉。电动式安全联锁装置在充满蒸汽、粉尘等现场环境极易失效。当安全联•16•锁装置失效，日常操作中就容易发生端盖弹出伤人事故。
安全联锁装置功能缺失可能导致压力容器的端盖在未关闭到位的情况下开始升压，其主要原因是设计的缺陷、电器元件老化、操作不当造成的。安全联锁装置的失效使端盖的状态与进气状态无联锁，端盖未完全关闭，锁紧装置不能到位时，与其联动的阀门虽能排气，但进气流量大于排气流量。因此，在端盖未完全关闭时，压力容器内部的压力仍能升高，升压到一定程度时端盖弹飞，或在压力未完全降低到零时打开端盖，均可引发生产安全事故，造成人员伤亡和财产损失。
3安全联锁装置的检验
3.1安全联锁装置的主要元件
实现安全联锁功能的首要条件是保证其电子元件的可靠性，使快开门式压力容器带压时无法打开，未关闭到位时，无法升压，即可满足主要的安全要求。同时考虑到意外断电、断气等情况，安全联锁装置应有自锁功能。
（1）控制快开门关闭到位后，进气升压的元件主要有：行程开关、电磁继电器、电磁阀或气动隔膜阀、端盖启闭机构等。
（2）控制压力容器内部压力完全释放后，打开快开门的元件主要有：压力开关或零接点压力表、安全插销或联动插销、变速箱内置的棘轮棘条等。
3.2安全联锁装置的检验
安全联锁装置的检验项目以宏观检验和功能试验为主，端盖啮合齿部位的检验项目以宏观检验和表面无损检测为主，必要时可进行射线、超声等其他项目检测。
3.2.1宏观检验
（1）检验端盖啮合齿是否完好，齿块是否均匀，啮合部位是否接触完全，结构是否合理（不应采用焊接结构），是否存在变形、裂纹、损伤等缺陷。门（盖）啮合到位时，齿块径向、周向啮合尺寸是否均匀，齿块间隙是否适当；端盖启闭时，啮合齿是否有卡塞现象。
（2）检验安全联锁装置是否完整，安全联锁元件是否完好。主要包括以下几个方面：①
行程开关装设位置是否合理，在触发位置
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水泥胶砂振动台端盖是否完全啮合到位，行程开关是否牢固可靠；
②端盖启闭机构是否完好，启闭是否顺畅；
③安全插销（或联动插销）装设是否合理，是否在端盖关闭到位后自动上锁，动作是否灵敏；
④电磁阀或气动隔膜阀装设是否符合要求，阀门是否完好，启闭是否灵活；
⑤压力开关或零接点压力表是否完好，是否在校验有效期内，余压设置是否符合要求；
盲点侦测系统
⑥控制箱和其他元器件是否完好，电气系统是否完整，气动元件、管路是否完好，装设是否合理。
3.2.2功能试验
节能装置对安全联锁装置进行功能试验，检验其功能是否符合《固定式压力容器安全技术监察规程》要求，具体检验方法如下：
（1）当端盖处于开启状态时，启动进气程序或开启进气阀门。如果不能进气升压，则符合要求，反之则不符合。
（2）当端盖处于半啮合状态时，启动进气程序或开启进气阀门。如果不能进气升压，则符合要求，反之则不符合。
（3）当端盖处于完全啮合状态时，启动进气程序或开启进气阀门。如果能进气升压，则符合要求。
（4）当容器内部压力未完全释放（为安全起见，•般尽量采用低压力进行试验，比如O.OIMPa），启动端盖开启装置。如果端盖开启，装置能启动，则不符合要求；反之，则符合要求。试验时，在原压力表接口装设压电式微压传感器，对余压进行准确测试。
（5）当容器内部压力完全释放（一般压力表读数为0，且经过适当延时），启动端盖开启装置。如果端盖开启装置能启动，则符合要求。
（6）检验联锁功能动作是否灵敏，同时向操作人员了解日常使用过程中联锁装置的可靠性，必要时可用手试验安全手柄等是否存在可轻易拔出的现象。
4安全联锁装置的维护管理
快开门式压力容器爆炸事故时有发生，其主要原因是安全联锁装置失效与操作失误。因此，
设备与安全
日常使用过程中的维护管理非常重要，确保安全联锁装置不失效、避免操作失误等都需要通过强化安全联锁装置的维护管理来实现。在安全联锁装置的使用维护管理上要做好以下工作：（1）加强操作人员培训，无压力容器操作证人员不得独立操作快开门式压力容器，尤其是企业里有多种型号设备的，由于每种设备的启闭到位、操作等稍有不同，未经过全面培训的人员很容易误操作，尤其是安全联锁装置可靠性不高的情况下，更容易引起事故。
（2）做好压力容器的自行检查，尤其是安全联锁装置的检查，务必确保其有效、可靠。
（3）做好挂牌工作，启闭位置应有明显标记，若标记脱落应立即整改。
（4）与压力容器制造企业、安装单位做好联系沟通，确保安全联锁装置安装到位。
u型电动牙刷（5）对安全联锁装置损坏、失效的压力容器，应立即停止使用，进行维修，做好维修保养记录。
5结束语
安全联锁装置出现故障，不仅影响企业的生产效率和经济效益，严重时还会引发生产安全事故，导致工作人员的伤亡。在快开门式压力容器运行过程中，一定要加强管理，尤其是做好对安全联锁装置的定期检验工作，安全联锁装置的维护管理对于保障压力容器的安全同样重要，这样才能在最大程度上保证快开门式压力容器的稳定性和安全性，保证企业生产的安全运行。
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