真空绝热汽车罐车定期检验常见问题及分析

马中强，王 恒，崔仕博，吴彦峰，黄小宇，姜 斌

(天津市特种设备监督检验技术研究院，天津 300192)



真空绝热汽车罐车定期检验常见问题及分析

马中强，王 恒，崔仕博，吴彦峰，黄小宇，姜 斌

(天津市特种设备监督检验技术研究院，天津 300192)

真空绝热汽车罐车广泛应用于石油、化工、交通等领域，一旦发生事故，易造成重大危害。对真空绝热汽车罐车定期检验过程中常见的问题进行了汇总，发现真空度丧失、管路系统泄漏和安全附件失效是最主要的失效形式，并对各种失效形式产生的原因进行了分析，依据相关法规为检验机构和使用单位提出了相应的解决方法和建议，为保证真空绝热汽车罐车的安全运行提供了参考。

真空绝热；汽车罐车；定期检验；失效

真空绝热汽车罐车是指运输液氧、液氮、液氩、液化天然气等冷冻液化气体的移动式压力容器，由真空绝热罐体与走行装置采用永久性连接组成，真空绝热罐体是由外壳和内容器形成夹层的真空绝热结构，充装介质为冷冻液化气体。冷冻液化气体的温度低、汽化潜热小、气液体积比大、蒸发后局部浓度大，一旦发生事故，后果不堪设想[1]。TSG R0005-2011《移动式压力容器安全技术监察规程》中规定真空绝热罐体可以不设置人孔，内容器无法直接检验，其检验过程与常规压力容器有所差异，同时相应的检验规范操作性不强[2]，给定期检验工作带来了一定的难度。

本文结合对真空绝热汽车罐车的检验经验，总结了检验过程中常出现的问题，为其检验工作和使用管理提出了一些建议。

1 关于真空绝热汽车罐车检验的相关规定

根据TSG R7001-2013《压力容器定期检验规则》附件A：铁路罐车、汽车罐车和罐式集装箱定期检验专项要求，在用罐车的定期检验分为年度检验和全面检验，年度检验应每年至少一次，全面检验应根据罐体安全状况等级确定，安全状况等级为1～2级时，汽车罐车全面检验周期为5年，安全状况等级为3级时，汽车罐车全面检验周期为3年。

真空绝热汽车罐车的年度检验项目包括罐车资料审查、罐体外观检验、罐体与底盘的连接检验、附属设施连接检验、附件检验、安全附件检验、组装检验、耐压试验(必要时)和气密性试验、真空度检测等；汽车罐车的全面检验项目包括罐车罐体年度检验的全部内容、结构检验和几何尺寸检验、紧急切断阀耐压试验、壁厚测定、表面缺陷和埋藏缺陷检测、罐体外表面油漆检验和强度校核等，但由于真空绝热汽车罐车一般不开设人孔，因此可以不进行结构检验和几何尺寸检验、壁厚测定、表面缺陷和埋藏缺陷检测。

2 检验过程中发现的问题及建议

2.1 罐车资料管理不规范

按照《压力容器定期检验规则》，检验人员在检验前，应审查相关资料；资料审查发现压力容器未按照规定实施制造监督检验，检验机构应当停止检验；安全附件检验时真空绝热罐体安全阀整定压力需符合原设计要求。但是在检验过程中发现，由于部分使用单位对资料管理不规范，存在资料丢失的现象，需要联系制造单位补办资料，致使检验工作延误。因此，为保证汽车罐车的正常运转，使用单位应当建立健全的资料管理制度，不仅有利于检验工作的开展，也有利于使用单位开展日常检查和设备维护保养。检验人员在资料审查时应当着重注意其运行记录，它能够从某些方面反应出真空绝热罐体的绝热性能。

2.2 罐体与底盘的连接检验

由于汽车罐车属于移动式压力容器，在各种复杂路况运行，由于长时间颠簸，罐体支座与底盘之间连接缓冲胶垫错位、变形，部分紧固连接螺栓出现松动，使用单位应该加强日常的检查工作，预防危险的发生。

2.3 真空度丧失

真空度是衡量真空绝热罐体绝热性能和使用寿命的重要指标，在对真空绝热罐体进行定期检验时，必须对真空度检验检验。真空绝热汽车罐车的绝热方式分为真空多层和真空粉末两种；真空粉末绝热罐体的绝热层材料为一定数量和厚度的珠光砂，而真空多层绝热罐体的绝热层材料是由铝箔和纸(玻璃纤维)相互叠扎组成[3]；在制造时，当内外容器组装完毕，需把夹层内的气体抽出，使夹层处于高真空状态，起到绝热效果。

检验过程中发现部分真空绝热汽车罐车的真空规管损坏，主要是由于厂家或者使用单位未安装保护罩，加上各种自然因素的影响，真空规管出现了严重的断裂和腐蚀问题，导致真空计无法正常的连接和运行。因此在测量罐体真空度时，首先应确认真空规管完好，功能正常。如果规管正常，而真空度不合格，应仔细调阅用户的运行记录，检查运行过程中是否有压力异常升高、安全阀和爆破片频繁起跳、破裂的情况，是否有罐体异常结霜、结露现象，如果有异常现象，则怀疑真空失效。

真空失效的原因，可以从以下几个方面进行分析：

(1)外壳是否发生泄漏；

(2)夹层防爆盖是否有锈蚀泄漏；

(3)珠光砂是否有沉降。

(3)精准教学(Precision Teaching)本是Lindsley 于20 世纪60 年代根据Skinne的行为学习理论提出的。所谓“精”指的是“严格”(Rigor)，要求教师按照知识的要求展开教学；“准”指的是“相关”(Relevance)，要求教师有针对性地培养学生学以致用的知识[6]。全校移动学习的相关数据分析精细度不够，微观的学生数据统计欠缺。教师与学生之间难以密切沟通，学习过程缺乏有效的监控和动态的反馈。

对于真空度不合格的罐体，应重抽真空合格后方能投入使用。

2.4 导静电装置失效

罐体管路、阀门和车辆底盘之间的导静电导线连接应当牢固可靠，罐体管路阀门与导静电带接地端的电阻应当不超过10 Ω。导静电装置主要用以防止静电火花导致的事故，但是在检验过程中发现，大量罐车的导静电装置失效，失效原因主要有以下几种：导静电带折断、老化以及与罐体连接处发生锈蚀造成的电阻值过大，一般建议使用单位进行更换。

2.5 安全附件的失效

安全附件包括安全阀、爆破片、压力表、液位计、测温仪表、紧急切断装置等。

部分司机和押运员安全意识不到位，在真空绝热汽车罐车运行期间，将其中一个安全阀关闭，一旦发生罐体超压现象，罐体将无法及时泄压，极易造成事故。在对低温罐车安全阀进行校验过程中发现，其失效情况主要有以下几种：(1)密封面由于划伤、凹凸不平等原因造成的损伤，如果损伤不严重，可以通过研磨的方法进行修复；(2)密封面上附着有异物，造成密封不严，应该对密封面进行清洗，清除异物；(3)由于装配不当等造成阀杆与阀体同轴度增大，密封面间产生间隙，此时应重新装配各部件；(4)安全阀频跳或震颤，主要是由于调节圈位置不当或弹簧刚度过大造成。

运输液氧的低温液体运输车一般装设有爆破片，爆破片与安全阀共同作用，保证汽车罐车的安全运行。但是在检验过程中发现，部分司机存在侥幸心理，违规使用铝片代替爆破片，使爆破片失去了应有的功能。

按照《液化气体汽车罐车安全监察规程》的规定，在罐体的液相管、气相管出口应设置紧急切断装置。紧急切断阀通常由控制室操作，包括阀体和执行机构两部分。执行机构根据动力来源有电动、气动、液压三种型式。由于液压油在低温状态下容易凝固，因此真空绝热汽车罐车一般不采用液压控制的紧急切断阀，而是采用气动执行机构的球阀或截止阀[4]。气源充足与否以及气缸与活塞的配合是气动执行机构正常工作的关键所在，否则易造成关闭不严和卡顿。检验过程中发现，紧急切断阀的失效主要有以下两种。

(1)控制功能失效，主要是由于气源的管路存在故障，致使紧急切断阀不动作，失去应有的作用，在告知使用单位后，及时进行了维修。

图1 紧急切断阀泄漏位置

在检验过程中严格执行《压力容器定期检验规则》的要求，重点检查紧急切断控制系统的管路、易熔塞是否完好，有无损伤、松脱、泄露等现象，消除安全隐患。

2.6 气密性试验时外部管路、阀门泄漏

由于真空绝热罐体不开设人孔，无法进行开罐检验，壁厚测定等项目无法进行，因此气密性试验非常重要。气密性试验压力为罐体设计压力，试验介质应当为干燥、洁净的氮气或者空气，对于盛装液氧、液氮、液氩等介质的且装设有增压器的真空绝热罐体，可以直接用介质进行。

压力试验是对汽车罐车整体状况的检查，可以检验内筒体和管路系统的牢固性和泄漏情况。如果内容器和外壳的某一部分出现了泄漏情况，夹套的真空会受到影响，同时外壳会出现结露结霜现象。因此如果发现罐体真空度丧失，不排除内容器或外壳损坏。

检验过程中发现，泄漏位置主要是压力表、液位计、安全阀与管路连接的位置以及部分阀门，造成泄漏的主要原因是由于反复充装，连接处存在温差变化，导致连接部件损坏或阀门密封面产生交变应力而造成的泄漏。

3 结 论

压力容器定期检验是根据相关标准规定对在用压力容器安全状况所进行的符合性验证活动，检验机构应当严格执行相关规定。真空绝热汽车罐车在结构上存在一定的特殊性，在检验过程中应该具体问题具体分析，制定合理的检验方案。使用单位作为安全责任主体，要加强对真空绝热汽车罐车的日常检查，根据检验结果制定相应的使用管理方案，对不当的使用进行改善，保证设备的安全运行。

[1] 姚小静,赵路宁,韩伟,等.低温绝热压力容器失效因素与检验评定技术研究[J].石油化工腐蚀与防护, 2014, 31(4): 52-55.

[2] 吴翠莲.低温绝热压力容器的定期检验[J].中国质量技术监督,2015(10):72-73.

[3] 刘风华.低温液体运输车绝热性能在生产中的控制[J].中国特种设备安全,2009,25(1): 16-18.

[4] 胡家喜.一起紧急切断阀失效的原因分析与改进[J].化学工程与装备,2012,28(10):50-51.

[5] 余榕,王恒,刘子方,等.槽罐车紧急切断阀的失效模式及检验方法[J].化工装备技术,2014, 35(3):11-12,17.

Problem Analysis on Periodic Inspection of Vacuum Insulation Tank Car

MAZhong-qiang,WANGHeng,CUIShi-bo,WUYan-feng,HUANGXiao-yu,JIANGBin

(Tianjin Special Equipment Inspection Institute, Tianjin 300192, China)

Vacuum insulation tank car is widely used in petroleum, chemical, transportation and other industries. It would cause serious harm if the accident happened. The problems of vacuum insulation tank car found in periodic inspection were collected. The main failure modes were loss of vacuum, leakage of pipeline system, and invalid of safety accessory. By the analysis of the cause of the failure modes on vacuum insulation tank car, some measures were proposed based on regulations to ensure its safe operation.

vacuum insulation; tank car; periodic inspection; failure

马中强(1989-)，男，助理工程师，主要从事压力容器检验检测。

TH49

B

1001-9677(2016)021-0147-03