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气罐检测过程中需要遵循的安全技术规范要点

三方检测机构-王工 2022-01-29

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气罐作为工业生产与民用领域的关键承压设备,其检测过程的安全性直接关联人员生命、财产及环境安全。违规操作或忽视规范可能引发介质泄漏、爆炸等恶性事故,因此严格遵循安全技术规范是检测作业的核心底线。本文从检测前准备、人员防护、介质处理、设备管理等关键环节,拆解气罐检测中必须落实的安全要点,为作业提供可操作的安全指引。

检测前的基础准备规范

检测作业开始前,首要任务是完成资料核查与现场环境布置。资料方面,需收集气罐的原始设计图纸、制造许可证、安装验收记录、历次定期检测报告及近期运行工况记录(如压力波动、介质腐蚀情况),重点确认气罐的材质牌号、设计压力/温度、介质特性(如是否易燃、有毒)及是否存在未处理的历史缺陷——这些信息是制定检测方案与安全措施的核心依据,若资料缺失或不符,需先补全或核实后方可开展检测。

若气罐有过改造或维修记录,需额外核查改造方案的审批文件、维修所用材料的质量证明文件及焊接工艺评定报告,确认改造后的壁厚、焊缝质量是否符合《固定式压力容器安全技术监察规程》(TSG 21)的要求——比如某液化石油气罐曾因腐蚀进行过局部补焊,若补焊材料的强度低于原材质,检测过程中可能因压力测试导致补焊处破裂,因此必须提前确认改造的合规性。

现场布置上,需根据气罐的容积、介质类型划定至少5米的警戒区域,使用警示带或隔离桩明确边界,并在显著位置设置“正在检测,禁止入内”“易燃介质危险”等标识;同时清理检测区域内的易燃物(如棉纱、油污)、障碍物(如闲置设备、管材),保证消防通道与急救通道畅通——若检测对象为盛装易燃介质的气罐,现场还需配备足够数量的干粉灭火器或二氧化碳灭火器,且距离气罐不少于10米。

若气罐位于室内,需提前开启强制通风设备(如轴流风机),通风时间不少于30分钟,确保室内可燃气体浓度降至爆炸下限的10%以下;若检测区域附近有带电设备(如配电箱、电机),需断开电源并悬挂“禁止合闸”标识,或用防火隔板将设备与检测区域隔离,防止电气火花引燃泄漏的介质。

检测人员的资质与个体防护要求

气罐检测属于特种设备检测范畴,作业人员必须具备相应的资质:检测项目负责人需持有《特种设备检验检测人员证》(检验师级),并熟悉所检测气罐的介质特性与安全操作流程;具体检测人员(如无损检测员)需持有对应方法的资格证书(如RTⅡ级、UTⅡ级),且在证书有效期内——严禁无资质人员独立开展检测操作,若发现有实习人员参与,需由持证人员全程监督指导。

个体防护方面,所有进入检测区域的人员必须佩戴安全帽(帽壳需符合GB 2811-2019标准,抗冲击性能达标)、穿防静电工作鞋(鞋底电阻需在1×10^6Ω至1×10^8Ω之间)与阻燃工作服(采用芳纶或阻燃棉材质,点燃后能自行熄灭);接触腐蚀性介质(如浓硫酸、氨水)的检测环节,需佩戴耐酸碱橡胶手套(如丁腈橡胶材质,耐pH值1-14)与防溅护目镜(镜片需为聚碳酸酯材质,抗冲击且防化学腐蚀)。

若气罐内残留有毒介质(如一氧化碳、硫化氢),需使用自给式空气呼吸器(SCBA),而非过滤式防毒面具——因过滤式面具仅能应对低浓度有毒气体,且在缺氧环境(氧气浓度低于18%)中无法提供有效防护;空气呼吸器的气瓶需定期检验(每3年一次),使用前需检查气瓶压力(需≥25MPa)、面罩气密性及报警装置是否正常。

个体防护用品需定期维护与检查:安全帽每两年需更换一次,若帽壳出现裂纹或凹陷需立即报废;防静电服需避免与尖锐物体摩擦,洗涤时禁止使用柔顺剂(会破坏防静电性能);空气呼吸器的面罩需用酒精消毒后存放,气瓶需远离热源(如阳光直射、暖气),防止气瓶爆炸。

介质置换与内部处理的安全要求

气罐内的残留介质是检测过程中最主要的安全隐患,必须彻底置换与处理。对于盛装易燃、易爆介质(如液化石油气、天然气)的气罐,需采用惰性气体(如氮气)进行置换:先将气罐内的介质排空至常压,再通入氮气,使罐内氧气浓度降至8%以下(或可燃气体浓度低于爆炸下限的10%);置换过程中需持续监测罐内气体浓度,直至指标稳定——禁止使用空气直接置换易燃介质,否则可能形成爆炸性混合物。

对于盛装有毒介质(如氯气、二氧化硫)的气罐,置换后需用清水冲洗内部,冲洗次数不少于3次,直至冲洗液中有毒物质浓度符合《工业企业设计卫生标准》(GBZ1)的要求(如氯气浓度≤1mg/m³);若气罐内有油污或固体残渣(如煤焦油、锈垢),需用蒸汽吹扫(蒸汽温度≥120℃)或机械打磨清除,避免检测过程中(如超声检测时探头摩擦)产生火花引燃残留可燃物。

处理完毕后,需打开气罐的人孔、手孔进行自然通风,时间不少于2小时,确保罐内空气新鲜;通风过程中需用便携式气体检测仪监测罐内氧气浓度(需≥19.5%)与有毒气体浓度,若氧气浓度过低或有毒气体浓度超标,需延长通风时间或采用强制通风。

需注意的是,置换后的惰性气体(如氮气)不能直接排放至封闭空间,若检测现场位于地下室或密闭车间,需将置换气体通过管道引至室外,防止氮气积聚导致人员窒息——某企业曾因置换后的氮气未及时排出,导致2名检测人员因缺氧昏迷,此类事故需重点防范。

检测设备的安全管理要点

检测设备的合规性直接影响作业安全。首先,所有计量器具(如压力表、温度表、超声探伤仪的校准块)必须经法定计量机构校准,且在校准有效期内——若压力表指针松动或示值误差超过±1.6%(对于精度1.6级的压力表),严禁使用;超声探伤仪的探头需定期检查频率响应(如2MHz探头的频率偏差需≤10%),确保检测结果准确。

其次,用于易燃、易爆环境的检测设备(如便携式探伤仪、照明灯具)必须具备防爆资质,防爆等级需符合现场介质的爆炸危险等级——比如盛装液化石油气(爆炸极限1.5%-9.5%,ⅡB级)的气罐检测,设备需达到Ex dⅡBT4级(隔爆型,适用于ⅡB类气体,最高表面温度≤135℃);禁止将非防爆设备(如普通手机、手电筒)带入爆炸危险区域,否则可能因电气火花引发爆炸。

此外,检测设备的电气安全需重点关注:设备的电源线必须使用橡套软电缆(如YCW型,耐油、耐弯曲),且无破损、老化现象;金属外壳的设备需可靠接地(接地电阻≤4Ω),防止静电积累引发火花——比如超声探伤仪的金属机箱需通过接地线连接至现场的接地极,避免探头与工件摩擦产生的静电无法释放。

使用射线检测(如X射线、γ射线)时,需确认射线源的防护装置(如铅屏、铅罐)完好,铅屏的厚度需满足防护要求(如对于100kV的X射线,铅屏厚度需≥2mm);检测区域外的射线剂量率需符合《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB18871)的要求(公众照射剂量率≤0.25μSv/h),若剂量率超标,需扩大警戒区域或增加防护措施。

无损检测环节的安全操作要点

无损检测是气罐检测的核心环节,不同方法需遵循对应的安全规范。射线检测时,需在检测区域设置多重警戒:除了外围的警示带,还需在射线源方向10米内设置铅警示板(标注“射线危险”),并安排2名专人值守(分别位于警戒区域的两个入口);检测人员需佩戴个人剂量计(如热释光剂量计),且单次检测的累积剂量不超过2mSv(相当于国家标准中职业人员年剂量限值的1/10);禁止在射线检测时有人进入警戒区域,若需调整设备,需先关闭射线源并等待5分钟(让残余射线衰减)。

超声检测时,需确保探头与工件表面的耦合剂(如机油、甘油)无可燃性——若检测易燃介质气罐,耦合剂需使用水基型(如羧甲基纤维素钠水溶液),避免耦合剂泄漏引发火灾;操作时避免探头剧烈摩擦工件表面(摩擦速度≤50mm/s),防止产生静电火花;检测完毕后,需用干净抹布擦拭工件表面的耦合剂,避免耦合剂残留腐蚀工件。

磁粉检测时,磁悬液需使用非易燃性液体(如煤油与变压器油的混合液需控制煤油比例≤30%),若使用水性磁悬液,需确认其导电性(电导率≤100μS/cm),防止检测时产生电解腐蚀;检测过程中,需避免磁悬液飞溅至电气设备上,若不慎飞溅,需立即用干布擦拭干净;检测完毕后,需及时清理工件表面的磁粉(用吸尘器或毛刷),避免磁粉堆积引发粉尘爆炸(磁粉的爆炸下限约为50g/m³)。

渗透检测时,需使用低挥发性的渗透剂(如荧光渗透剂,挥发性有机物含量≤50g/L),避免渗透剂挥发产生有毒气体(如苯、甲苯);检测区域需保持通风良好,检测人员需佩戴防毒口罩(如KN95口罩,过滤效率≥95%);渗透剂需存放在密封容器中,远离热源(如酒精灯、电焊弧),防止渗透剂燃烧。

缺陷处理中的安全控制要点

若检测中发现气罐存在缺陷(如裂纹、腐蚀减薄),需进行处理时,需严格遵循安全规范。缺陷打磨时,需使用防爆型角磨机(如博世GWS 10-125 E,Ex dⅡBT4级),且打磨人员需佩戴护目镜(防止金属碎屑飞溅入眼)与防尘口罩(防止吸入金属粉尘);打磨产生的高温金属屑需及时用湿布覆盖冷却(温度降至50℃以下),防止引燃周围可燃物(如棉纱、油污)。

补焊缺陷时,焊工需持有《特种设备作业人员证》(金属焊接操作,项目代号GTAW-Ⅱ-6G-3/60-02),且焊接工艺需符合原气罐的制造工艺要求——比如原气罐采用氩弧焊焊接,补焊时需使用相同的焊接方法、焊接材料(如ER304不锈钢焊丝)及焊接参数(如焊接电流100-120A,氩气流量8-10L/min);禁止使用不同材质的焊接材料,否则可能因焊缝强度不匹配导致再次开裂。

焊接现场需配备2台以上的干粉灭火器(ABC型,容量≥4kg),且焊接区域10米内无易燃物(如油漆桶、汽油罐);焊接前需再次检测罐内气体浓度,确保可燃气体浓度低于爆炸下限的10%——若罐内无法彻底置换(如大型气罐),需采用惰性气体保护焊接(如氩弧焊,氩气纯度≥99.99%),防止焊接弧引燃罐内残留介质。

缺陷处理完毕后,需重新进行无损检测(如超声检测或磁粉检测),确认缺陷已彻底消除;若缺陷未消除,需重新制定处理方案,禁止强行投入使用——某企业曾因未彻底消除气罐的裂纹缺陷,导致气罐在运行中发生爆炸,造成3人死亡,此类教训需深刻汲取。

压力试验的安全操作规范

压力试验是验证气罐承压能力的关键环节,安全风险极高。首先,试验介质的选择需符合规范:液压试验优先使用洁净水(氯离子含量≤25mg/L,防止腐蚀不锈钢气罐);若气罐因结构或材质原因无法用水(如低温气罐),需使用煤油或柴油(闪点≥60℃)作为试验介质;气压试验需使用氮气或其他惰性气体(如氩气),禁止使用空气或氧气——因空气气压试验可能引发爆炸(空气与易燃介质的混合物在压力下更易爆炸)。

试验压力的确定需符合《固定式压力容器安全技术监察规程》(TSG 21)的要求:液压试验压力为设计压力的1.25倍(当设计温度高于试验温度时,需考虑材质的温度修正系数);气压试验压力为设计压力的1.15倍。试验前需检查试验装置(如试压泵、压力表、连接管道)的密封性,确保无泄漏。

试验过程中,压力需缓慢升高:先升至试验压力的10%,保持5分钟,检查气罐的焊缝、法兰、阀门等部位有无泄漏;再升至试验压力的50%,之后每增加10%试验压力,保持3分钟,直至达到试验压力;稳压期间(液压试验稳压10分钟,气压试验稳压30分钟),检测人员需远离气罐的封头、焊缝等部位(距离≥3米),禁止站在封头对面或焊缝正前方——若气罐发生破裂,封头或焊缝的碎片会向正前方喷射,造成严重伤害。

若发现泄漏,需立即降压至常压后处理,禁止带压堵漏(如使用堵漏胶、卡箍);带压堵漏可能因压力突然释放导致堵漏材料飞射,或因泄漏介质(如高温水、有毒气体)伤人。试验结束后,需缓慢泄压(泄压速率≤0.5MPa/min),避免压力骤降引发气罐变形(如碳钢气罐的泄压速率过快可能导致罐壁凹陷)。

检测后的安全收尾要求

检测结束后,需完成三项关键工作:一是清理现场残留物,将置换用的惰性气体(如氮气)缓慢排放至大气(若为有毒介质置换后的气体,需通过废气处理装置处理,如氯气需用氢氧化钠溶液吸收),清除检测区域内的金属屑、耦合剂、磁粉等杂物,避免遗留安全隐患;二是收纳检测设备,将防爆设备、射线源、气体检测仪等归类存放,检查设备是否完好(如射线源的铅罐是否关闭,气体检测仪的电池是否充足),尤其是射线源需存放在专门的防护柜中(防护柜的铅厚度≥5mm),防止误触。

三是对气罐进行封印,关闭人孔、手孔的螺栓并拧紧(扭矩符合设计要求,如M20螺栓的扭矩需≥200N·m),在阀门或人孔盖上加装铅封(铅封编号需记录在检测报告中),并由检测人员与使用单位人员共同签字确认——确保气罐在重新投入使用前未被擅自开启;若气罐需要维修,需在维修完成后重新进行检测与封印。

最后,需将检测过程中的安全记录(如气体浓度监测记录、射线剂量记录、压力试验记录)整理归档,保存期限不少于5年(符合《特种设备安全法》的要求);若检测中发现重大缺陷(如大面积腐蚀、穿透性裂纹),需立即告知使用单位,并出具《特种设备检验意见通知书》,要求使用单位停止使用气罐,直至缺陷消除并重新检测合格。

需注意的是,检测后的气罐需由使用单位进行全面检查(如检查阀门的密封性、压力表的灵活性),确认无问题后方可重新投入使用;禁止检测完成后直接投入使用,否则可能因检测过程中遗留的隐患(如阀门未关闭、铅封未加装)导致事故。

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