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探索安全联锁装置快开门式压力容器事故原因与预防对策

文档作者: 何承代        文档来源: 杭州市特种设备检测院
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更新时间: 2021年01月05日
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第2期(总第126期) No.2(SUM No.126) 机械管理开发 MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVEL0PMENT 2012年4月 ADI".2012 探索安全联锁装置快开门式压力 容器事故原因与预防对策 何承代 (杭州市特种设备检测院,浙江杭州310003) 摘要:介绍了快开门式压力容器安全联锁装置的工作原理和主要结构。针对目前的安全现状,从设计、制造、安 装、使用、检验、监察等方面,分析了快开门式压力容器可能发生事故的主要原因,并提出了预防对策。 关键词:快开门式压力容器;安全联锁装置;事故原因;预防对策 中图分类号:X924.4 文献标识码:A 文章编号:1003-773X(2012)02-0114-02 1 原理结构概述 快开门式压力容器的结构形式多样,对应的快开 门(盖)结构也有多种。该类容器一般为间歇性工作, 物料频繁进出,快开门(盖)要快速启闭,以提高生产效 率川。快开门(盖)的安全联锁装置要实现TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》第 3.20条规定的二项功能 i,需要设计一套机电一体的装 置。由于某些使用单位为了节约成本(不装安全联锁 装置)、追求生产效率(不等容器内压力完全释放即开 f-j)、操作人员误操作等原因,导致近些年来该类容器 爆炸事故较多,造成的人员伤亡、财产损失严重。根据 国家质检总局事故通报统计,2006年全国发生压力容 器爆炸事故36起,其中快开门式压力容器事故7起; 2007年发生压力容器爆炸事故29起,快开门压力容器 事故7起;2008年快开门压力容器事故3起;2009年发 生压力容器爆炸事故l0起,快开门压力容器事故3起; 2010年发生快开门压力容器事故5起 】。由发生的事 故看出,安全联锁装置失效是引起事故的主要原因,必 须对其安全保障上安全联锁装置给予重视。 快开门式压力容器安全联锁装置的工作原理,见 图1,其中图中的同步报警功能不作强制要求;虚线表 示不能成功的执行路径,也即误操作。安全联锁装置 主要南以下四部分构成。 图1 快开门式压力容器安全联锁装置工作原理图 1)快开门(盖)启闭机构。形式较多,它与压力容 器和快开门(盖)的结构、生产要求等因素相关。按动 作方式可分为手动、电动、液动、气动等;按结构形式可 分为齿啮式、抱箍式(或卡箍式、哈佛式)、平移式(或平 推式)、压紧式等。其执行机构主要有:齿轮齿条、齿轮 螺杆、蜗轮蜗杆、电动变速箱、液(气)缸等 以及相应的 结构联接件。启闭机构是执行机构,受联锁功能控制。 2)控制快开f-I(盖)关闭到位,方能升压运行的 装置。(1)判断快开门是否关闭到位的元件,主要是行 程开关。(2)控制快开门关闭到位后,才能升压的进气 阀,主要有电磁阀、电动阀、气动隔膜阀等。该部分要 求具备的功能是:行程开关检测并判断门(盖)位置后 发出信号;关闭到位时,进气自动阀才能开启,可以进 气、升压;未到位时,自动进气阀无法动作,不能进气、 升压。需要注意的是行程开关的检测部位,应该直接 设在门(盖)上,而不是设在与快开门位置关系不直接、 形位偏差较大的安全手柄等部件上。 3)控制容器内压力完全释放,方能打开快开门的 装置。(1)判断容器内压力是否完全释放的元件,主要 有压力开关或零接点压力表。(2)控制容器内有余压 时,阻止门(盖)开启的机构,结构形式较多,主要有弹 簧式插销、气缸联动插轴、阻止电机转动的棘轮棘条结 构等。该部分要求具备的功能是:压力开关检测并判 断容器内部压力后发出信号;有余压时,联锁插销(或 棘轮的棘条)不能脱开,门(盖)不允许动作;无余压(或 释放到设定值以下)时,联锁插销脱开,门(盖)可以 开启。 . 4)辅助系统,主要包括电路控制系统、液(气)路 系统、控制箱、电磁继电器、声光报警器等。该系统连 接联锁装置各个元件,构成完整的联锁系统,实现联锁 控制功能和同步报警功能。 2 事故原因分析 1)设计原因。目前国家相关规章、规范未对快开 门式压力容器安全联锁装置的设计单位作出具体的规 定,亦未规定快开门安全联锁装置的设计许可或设计 文件技术鉴定,导致设计单位对快开门安全联锁装置 重视不够,缺少对其结构、功能、可行性、可靠性的研究 和总结,有些设计单位甚至在技术图样上注明“快开门 安全联锁装置由用户(或制造单位)白行安装”,从源头 上留下了事故隐患。 收稿日期:2011—11—14 基金项目:浙江省重点科技创新团队计划基金资助项目(2010R50001) 作者简介:何承代(197O~),男,浙江金华人,高级工程师,本科,主要从事压力容器检验与安全评价工作。Email:yanleifiu@yah ~211. · l14· 第2期(总第126期) 何承代:探索安全联锁装置快开门式压力容器事故原因与预防对策 2012年4月 2)制造原因。《特种设备安全监察条例》第l4条规 定,压力容器安全附件的制造单位应当经过许可,而 TSG R0004~2009《固定式压力容器安全技术监察规 程》对安全联锁装置的制造许可未做规定,不少制造单 位生产的压力容器快开门安全联锁功能不符合规定要 求,有些结构根本不具备联锁功能,出厂后进入安装、 使用环节,埋下了事故隐患。 3)安装原因。有些单位制造的快开门安全联锁 装置在使用现场安装,经常出现联锁装置出厂配置不 全、现场安装不到位等情况,尤其是目前阶段容器安装 单位的资质控制不严,有些安装单位根本不了解快开 门安全联锁功能,导致新安装的容器联锁装置就不合 格、并进人使用环节。 4)使用原因。由于联锁装置质量较差,可靠性 差,使用寿命短、使用单位安全意识淡薄,有些操作人 员素质较低,使用工况恶劣等诸多因素,导致某些快开 门安全联锁装置长期处于失效状态,压力容器带着严重 事故隐患运行,尤其以蒸压釜、硫化罐等容器最为常见。 5)检验原因。制造过程监督检验不到位或控制 不严,使安全联锁功能不合格或不全的容器出厂。缺 少容器安装检验规则,安装检验工作也未全面开展或 全面覆盖。定期检验时,检验人员把关不严或不能及 时发现不合格等。 6)监察原因.由于各种原因,对容器设计、制造、安 装等环节的监察缺乏依据或力度不够,对使用联锁装 置不合格的容器未及时进行监察或缺乏力度。 7)规范标准严重缺位。快开门式压力容器安全 联锁装置,作为压力容器安全运行(频繁操作)至关重 要的安全附件,其功能只有TSG R0004-2009《固定 式压力容器安全技术监察规程》第3。20条作了规定,但 至今无设计、制造、检验的技术标准。快开门的结构形 式、安全联锁装置的结构形式没有统一的认定标准,主 要部件的质量和寿命缺乏检验依据,安全联锁装置的 一些技术指标缺乏相关规定,例如:齿块啮合度偏差; 最高允许开门余压(即压力完全释放后可以安全开门 的压力最大值);有压开门误操作时,联锁插销等结构 的抗扭(剪)强度指标;同步报警时机等,导致联锁装置 的成本、质量、可靠性、使用寿命等差距较大。 3 预防对策 快开门式压力容器安全联锁装置已经得到各级相 关部门、使用单位的重视,其合格比例正在逐渐提高。 但是,仍有不少新的及在用的容器快开门安全联锁装 置不符合规定要求。为预防和减少快开门式压力容器 生产事故,本人认为必须尽快加强两方面的工作:1) 尽快完善规范标准体系,规范快开门安全联锁装置的 设计、制造、安装、改造、维修、使用、检验、监察各环节 的相关行为;统一认识,提高快开门联锁装置的质量和 可靠性,提高用户的认可度和满意度;2)重视培训教 育,提高操作人员素质;保证压力容器作业人员持证上 岗,加强快开门联锁装置的日常维护和保养;“宁等三 分,不抢一秒”,防止违规操作,消除事故隐患。 参考文献 [1】郑津洋.快速开关盖式压力容器[J].化工装备技术,1997, 1 8(1):30-38. [2] 国家质量监督检验检疫总局.固定式压力容器安全技术监 察规程【M】.北京:新华出版社,2009. 【3】韩树新,盛水平,刘延雷,等.快开门式压力容器余压开门爆 炸危害研究『J1.压力容器,2010,27(2):50—54. Prevention Measure and Accident Source Analysis on Quick Actuating Pressure Vessels From the Angle Of its Safety Interlocking HE Cheng—dai (Hangzhou Special Equipment and Inspection Institute,Hangzhou 3 10003,China) Abstract:This paper introduced the construction and primary principle of the safety interlocking of quick actuating pressure vessels.The main source of accidents tbr actuating pressure vessels was analyzed from the angle of design,manufacture,installation,usage,inspection and supervision.Furthermore,the prevention measure was put forward. Key words:quick actuating pressure vessels;safety interlocking;accident;prevention measure (上接第113页) The Existing Problems and Resolutions in M easuring the Balance of Tool System W ith G Standard YANG Hong—chun (Department of Mechanical and Electrical Engineering,Dazhou Vocational and Technical College,Dazhou 635001,China) Abstract:The centrifugal force produced by imbalance of tools or tool shanks in high—speed cutting will cause machine to vibrate,which will affect the machining precision and the surface quality of work pieces and the surface life of spindle bearings and cutting tools.Therefore,it is necessary to balance the tool system.At present,G standard is usually used to measure the balance of revolvers.The problems which exist in balancing of tool system weighed by G standard are analyzed,and the resolutions are also put forw ard to in this article. Key words:tool system;G standard;existing problems;resolutions · l1 5·
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