三门峡水力发电公司水轮发电机组压力容器安全现状的分析

三门峡水力发电公司水轮发电机组压力容器安全现状的分析

王 毅

（ 三门峡水力发电公司， 河南  三门峡  472000）

[摘 要] 三门峡水力发电公司机组压力容器为发电机组调速器提供操作动力，实现机组开停机、频率和负荷调节，在安全生产中起到举足轻重的作用。自安装运行以来已40余年，长期承受压力、介质腐蚀、流体冲刷磨损以及操作压力、温度波动等的影响，内部腐蚀、金属疲劳、材质老化等与时间相关的损伤问题日益突出，严重制约着水力发电公司的安全发电生产。国家严格落实企业安全主体责任，三门峡压力容器检验机构近几年检验报告要求更换和注销报废的呼声也越来越高，尽早安排机组压力容器更新已经刻不容缓。

[关键词] 发电机；压力容器；安全；现状；分析  

1  概述

三门峡水力发电公司机组压力容器包括：1-7F压力油罐和压力气罐（为发电机组调速器提供高压力油操作动力，实现机组开停机、频率和负荷调节）、3台低压气罐和3台高压气罐（为机组提供用风和压油装置气罐补充高压压缩空气）共计18台，在安全生产中起到举足轻重的作用。自第一台压力油罐、气罐投运至今，已有40余年。1#低压气罐运行已达56年；4#机压力气罐、油罐运行43年；1#、2#机压力气罐、油罐运行41年；其中：1号、2号、3号高压气罐及1号、2号、3号低压气罐，自1986年至1991年先后进行了报废、更新，1#低压气罐为厂房外原2﹟中压气罐降压使用。随着使用年限的延长，1#低压气罐、2#低压气罐、5#机压力油气罐已陆续缩短检验周期（由过去的4年缩短至2年）。

作为特种设备，在生产运行过程中，水力发电公司严格按照国家规定，配合河南省锅检院三门峡分院（以下简称三门峡分院）对容器的各个承压部件和安全装置定期进行检验。但水力发电公司机组压力容器自安装运行以来已40多年，长期承受压力，同时受到介质的腐蚀或流体的冲刷磨损以及操作压力、温度波动等的影响，内部腐蚀、金属疲劳、材质老化等与时间相关（与厚度关系不大）的损伤问题日益突出，严重制约着水力发电公司的安全发电生产。三门峡分院近几年检验报告意见要求更换和注销报废的呼声也越来越高。国家严格落实企业安全主体责任，把安全技术规范提升到了法律地位，对压力容器不按规定检验和超期使用等有明确的规定，并加大了行政处罚力度。

2  国家层面有关法律、法规要求

自2003年6月1日以来，国家陆续出台了《中华人民共和国特种设备安全法》、《特种设备安全监察条例》、《压力容器安全技术检查规程》等法律法规，确立了“企业承担安全主体责任、政府履行安全监管职责和社会发挥监督作用”三位一体的特种设备安全工作方针，严格落实企业安全主体责任，把安全技术规范提升到了法律地位，对压力容器不按规定检验和超期使用等有明确的规定，并加大了行政处罚力度。其相关法规、规定如下：

2.1 中华人民共和国特种设备安全法（2013年6月29日第十二届全国人民代表大会常务委员会第三次会议通过）

第四十八条  特种设备存在严重事故隐患，无改造、修理价值，或者达到安全技术规范规定的其他报废条件的，特种设备使用单位应当依法履行报废义务，采取必要措施消除该特种设备的使用功能，并向原登记的负责特种设备安全监督管理的部门办理使用登记证书注销手续。

前款规定报废条件以外的特种设备，达到设计使用年限可以继续使用的，应当按照安全技术规范的要求通过检验或者安全评估，并办理使用登记证书变更，方可继续使用。允许继续使用的，应当采取加强检验、检测和维护保养等措施，确保使用安全。

2.2 《特种设备安全监察条例》(中华人民共和国国务院令第549号)

第三十条 特种设备存在严重事故隐患，无改造、维修价值，或者超过安全技术规范规定使用年限，特种设备使用单位应当及时予以报废，并应当向原登记的特种设备安全监督管理部门办理注销。

2.3 《固定式压力容器安全技术监察规程》(TSG R0004—2009)

对于已经达到设计使用年限的压力容器，或者未规定设计使用年限，但是使用超过20年的压力容器，如果要继续使用，使用单位应当委托有资格的特种设备检验检测机构对其进行检验（必要时按照本规程7.7的要求进行合于使用评价），经过使用单位主要负责人批准后，方可继续使用。

3  河南省锅检院三门峡分院出具的水力发电公司压力容器定期检验意见

随着运行时间的增加，三门峡分院对水力发电公司的压力容器使用年久的问题提出了意见，具体意见如下：

3.1 按照TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》中6.10条规定，三门峡水力发电公司机组压力容器使用寿命均已超过20年，应当注销报废，所以建议更换。

3.2 检验发现筒体均匀减薄，如1#机压力油罐所检部位最小壁厚23.3mm（设计厚度26mm），经强度校核至下一个检验周期合格。

3.3 超过年限使用，必须缩短检验周期，增加检验检测项目（如射线、声发射、材料分析等）和检测费用，并且按比例逐年递增。

3.4 如果要继续使用，必要时进行合于使用评价。

3.5 如果要继续使用，必须按照压力容器使用登记管理办法的有关规定，办理使用登记证书变更手续,由定期检验变更为委托检验，委托有资格的特种设备检验检测机构对其进行检验合格后，经使用单位主要负责人批准，方可继续使用。

4  存在问题的分析及建议

综上分析，三门峡水力发电公司机组压力容器使用寿命均已超过20年，按照国家法律、法规的要求和河南省锅检院三门峡分院压力容器定期检验意见，目前解决水力发电公司机组压力容器使用超期问题面临三种选择：

4.1 按照TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》中6.10条规定，三门峡水力发电公司机组压力容器使用寿命均已超过20年，应当注销报废，逐台更换。

4.2 进行合于使用评价（解释见后注）。经过调研，合于使用评价须经中国特种设备检测研究院进行评价，适用于压力容器使用数量庞大、规模化管理的企业，且检测费用很高，所以目前对水力发电公司不适用。

4.3 到三门峡技术监督局办理使用登记证书变更手续，由定期检验变更为委托检验。委托检验可能面临的风险有：

（1）超期服役的压力容器必然会出现检验手段无法发现的隐患，使用单位须承担因超期服役所发生一切事故责任。

（2）缩短检验周期后，增加机组检修时间，对发电机组的检修计划、正常投运、可靠发电有一定的影响。

（3）超过年限使用，须增加检验检测项目（如射线、声发射、材料分析等）和检测费用，并且按比例逐年递增。

5  结论

综上所述，建议上级有关部门尽早安排机组压力容器更新计划；可以利用机组扩机或大修的有利时机逐台更换，以满足国家法律法规的要求和发电生产的需要。

注：合于使用评价

合于使用评价是指根据合理的失效准则，依据有关标准规定，对带超标的压力容器进行符合使用条件的安全性评定。是研究具体结构或构件中原有缺陷、使用中新产生的或扩展缺陷对可靠性的影响，判断结构是否适合继续使用，或是按预测的剩余寿命监控使用，或是降级使用，或是返修或是报废的定量评价。即压力容器使用年限到期需要继续使用，而进行的使用评价报告。

作者介绍：王毅（1968.06—），男，汉族，河南渑池人，电气工程师、注册安全工程师，目前从事水力发电公司安全技术管理工作。

作者简介：

王毅，1968.6.9，男，汉族，河南省渑池县人，大学本科。主要研究方向：安全管理。

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