制氧厂的特种设备主要是压力容器和压力管道，数量多，分布广，其介质主要为氧气、氮气、氩气和氢气，具有较大的危险性，因此对这类设备的管理应有更高的要求。

    1 建立特种设备管理与操作责任制

    1.1 特种设备的专责管理

    特种设备的安全管理应由厂长负责，并设置专责管理人员，负责特种设备安全技术管理的具体工作。

    特种设备专责管理人员应具有的技能：熟悉特种设备安全基础知识和国家有关特种设备的安全法规或技术规范的内容；掌握制氧厂特种设备的技术状况及其使用条件；能对制氧厂特种设备进行一般性的技术检验；了解制氧厂特种设备安全泄压装置和其他安全附件的技术性能及调整、校验的技术知识。

    特种设备专责管理人员的职责：贯彻执行国家现行特种设备安全法规和技术规范；检查和纠正特种设备使用中的违章行为；管理特种设备的技术档案；编制常规检查计划并落实定期检验的报检工作；组织特种设备作业人员的培训工作；参加特种设备事故调查并负责上报工作。

    1.2 特种设备操作责任制

    每台特种设备都应有专责的操作人员，特种设备操作人员应具备保证特种设备安全所必需的知识和技能，并经过技术考核合格。

    特种设备专责操作人员应具有的技能：了解所操作的特种设备的最高许用压力和许用极限温度；掌握特种设备的正确操作方法，开、停操作程序和安全注意事项；能检查判断特种设备的安全装置是否正常工作；在特种设备出现异常时，能及时、正确地采取紧急措施。

    特种设备专责操作人员的职责：按照安全操作规程的规定，正确操作使用特种设备；做好特种设备的维护保养工作，使其保持良好的技术状态；经常对特种设备的运行情况进行检查，发现操作条件不正常时及时进行调整，遇紧急情况应按规定采取紧急处理措施。

    2 建立特种设备技术档案

    特种设备技术档案是正确使用设备的主要依据。它可以使设备管理、操作和检验人员全面掌握设备的技术状况，了解设备的运行规律，防止因盲目使用设备而发生人身伤害和设备安全事故。每台特种设备都应建立技术档案。特种设备技术档案应存有设备的原始技术资料、安全装置技术资料和设备使用情况记录资料。

    2.1 特种设备原始技术资料

    (1)特种设备设计资料。至少应包括设计总图和承压部件图。较重要的特种设备，如大型球形储罐、空分塔内部管道等，应有承压部件的强度计算书以及应力、柔性计算等资料。

    (2)特种设备制造资料。除了必须具有出厂合格证和技术说明书外，还应有质量说明书。其中包括主要承压部件和附件的化学成分和机械性能的实际检验数据，焊接试板的接头机械性能和金相检验结果，焊缝无损检测记录和评定结论，以及耐压试验、气密性试验和泄漏性试验结论等。要求焊后热处理的特种设备，还应有热处理工艺要求和实际处理情况记录。焊缝经过返修的，还应有焊缝返修记录。

    2.2 特种设备安全装置技术资料

    (1)安全装置技术说明书。主要应包括安全装置的名称、型式、规格、结构简图、技术条件(如安全阀的设计开启压力、排放压力和设计排气量，爆破片的设计爆破压力等)以及安全装置的使用范围等。

    (2)安全装置检验或更换记录资料。主要应包括检验校正日期，试验或调整结果(如安全阀调整后的开启压力、密封压力、同批爆破片的试验爆破压力等)，下次检验日期等。

    2.3 特种设备使用情况记录资料

    特种设备投产运行后，应按时记录使用情况，存入技术档案内。特种设备使用情况记录包括特种设备运行情况记录和检验、修理记录。

    (1)特种设备运行情况记录。主要记录特种设备开始使用日期，开停车记录，以及实际工作条件(包括工作压力、工作温度、压力或温度的波动范围及次数、工作介质等)。工作条件变更时，应记录变更日期及变更后的实际工作条件。

    (2)特种设备检验和修理记录。主要记录特种设备检验和修理日期，检验内容，检验中所发现的主要缺陷及缺陷消除情况和检验结论，耐压试验情况及试验评定结论，承压部件的修理或更换情况等。

    3 特种设备定期检验

    特种设备定期检验是指在设计使用期限内，每间隔一定时间，采用各种适当而有效的方法，对特种设备的各个承压部件和安全装置进行检查，或做必要的试验，以发现存在的缺陷，使其在还没有危及特种设备安全之前即被消除或被采用适当的措施进行特殊监护，防止特种设备在运行中发生破裂爆炸事故。

    3.1 压力容器年度检查和定期检验

    压力容器年度检查，是指为了确保压力容器在检验周期内的安全运行而实施的运行过程中的在线检查，每年至少1次。年度检查可以由使用单位的压力容器专业人员进行，也可由国家质量监督检验检疫总局核准的检验检测机构持证的压力容器检验人员进行。

    压力容器定期检验工作包括全面检验和耐压试验。

    全面检验是指压力容器停机时的检验。全面检验应当由检验机构进行，其检验周期为：安全状况等级为1、2级的，一般每6年1次；安全状况等级为3级的，一般3—6年1次；安全状况等级为4级的，其检验周期由检验机构确定。

    耐压试验是指压力容器全面检验合格后进行的超过最高工作压力的液压试验或气压试验。每2次全面检验期间，原则上应当进行1次耐压试验。

    压力容器年度检查包括压力容器安全管理情况检查，压力容器本体及运行状况检查和压力容器安全附件检查等。检查方法以宏观检查为主，必要时进行壁厚测量、壁温检查、腐蚀介质含量测定、真空度测试等。

    压力容器全面检验具体包括外观检查、结构检查、几何尺寸检查、保温层隔热层衬里检查、壁厚测量、表面缺陷检测、埋藏缺陷检测、材质检查、紧固件检查、强度校核、安全附件检查、气密性试验等。检验方法以宏观检查、壁厚测量、表面无损检测为主，必要时可以采用：超声波检测，射线检测，硬度测定，金相检验，化学分析或光谱分析，涡流检测，强度校核或应力测定，气密性试验，声发射检测等。

    3.2 压力管道定期检验

    压力管道定期检验分为在线检验和全面检验。

    在线检验是在运行条件下对在用管道进行的检验，在线检验每年至少1次。

    全面检验是按一定的检验周期在在用管道停车期间进行的较为全面的检验。安全状况等级为1级和2级的在用管道，其检验周期一般不超过6年；安全状况等级为3级的在用管道，其检验周期一般不超过3年。

    压力管道在线检验一般以宏观检查和安全保护装置检验为主，必要时进行测厚检查和电阻值测量，重点检查以下部位：压缩机、泵的出口部位；补偿器、弯头、弯管、大小头、支管连接及介质流动的死角等部位；支吊架损坏部位附近的管道组件以及焊接接头；曾经出现过影响管道安全运行问题的部位；处于生产流程要害部位的管段以及与重要装置或设备相连接的管段；工作条件苛刻及承受交变载荷的管段。

    压力管道全面检验主要包括：泄漏检查，绝热层、防腐层检查，振动检查，管道位置与变形检查，支吊架检查，阀门检查，法兰检查，膨胀节检查，阴极保护装置检查，管道标识检查，管道结构检查，管道组件外观检查，金相和硬度检验，焊接接头表面和内部缺陷检查，电阻测量，壁厚测量，安全保护装置检查，耐压强度校验和应力分析，耐压试验等。

    4 制氧厂典型特种设备的检验管理

    4.1 空分塔中特种设备的检验管理

    空分塔是制氧系统中的重要设备，其中有大量的塔式压力容器和压力管道，在正常工作状态下，介质为液态空气、液态氧气、液态氮气等，工作温度为－196℃，设备材质为铝镁合金，塔中填满珠光砂起绝热作用。在国内曾发生过多次空分塔爆炸事故，因此必须进行年度检查。

    年度检查重点检查运行记录，要求运行过程中保持温度、压力、流量、液位等工艺参数的相对稳定，避免快速大幅度增减空气量、氧气量和氮气量，防止产生液泛等故障。在年度检查时对安全附件进行检验，并对到期的安全附件进行校验。与安全阀相连的管路中装有截止阀的，在安全阀校验合格安装完成后必须保持常开，并设立明显标志。为防止空分塔爆炸事故，年度检查还应检查塔内静电接地情况，并检查空分塔内乙炔含量的控制情况。

    在制氧系统大修时，应结合大修安排塔内压力容器和压力管道的定期检验。定期检验前必须做好准备工作，开停机严格按操作规程执行，空分装置解冻停车必须排净液体，经静置冷吹后方可用热气体加热，加热时应缓慢升温，严禁超温、超压。加热冷箱内珠光砂时，不得在冷箱内进行检查或维修。待塔内珠光砂清除干净，塔内压力容器和压力管道温度达到常温，压力为常压时方可进行检验。检验时脚手架须搭设牢固可靠，防止重物下落损伤塔内压力管道。

    塔内压力管道检验主要进行壁厚测量和宏观检查，空分塔内管道材质为铝镁合金和不锈钢，不存在腐蚀情况，壁厚不合格多为制造原因。塔内管道变形情况较普遍，结构检查时应重点检查管道的支撑情况，检查管道柔性是否符合要求。

    空分塔内压力容器和压力管道进行耐压试验时应采用气压试验，介质必须是洁净的空气或氮气。

    空分塔严禁油污染，检验检修完毕必须严格进行脱脂，并清除所有杂物，检查合格后才能封堵人孔，投入使用。

    4.2 输氧管道的检验管理

    制氧厂有大量的输氧管道，输氧管道的材质为碳素钢和不锈钢，属可燃材料，介质为高压纯氧。在开关阀门时，由于介质压力突然变化，阀门部件的冲击摩擦、管道内高流速杂质的冲击摩擦、静电感应、油脂燃烧等原因导致输氧管道燃烧、爆炸。输氧管道作为特种设备应按《压力管道定期检验规则》的规定进行定期检验。

    在线检验时，运行记录主要检查有无超压运行情况，氧气流量流速是否符合要求；宏观检查主要检查泄漏、管道变形、支吊架损坏、腐蚀等情况；另外还应进行防静电检测，安全附件定期效验。

    在压力管道全面检验时，重点检查可能导致输氧管道燃烧、爆炸的缺陷。氧气管道的弯头、三通、变径处是容易引起氧气流冲击和摩擦的部位，应重点检测。这些部位的内壁应光滑，严禁采用虾米弯、拼焊等。对这些部位按规定进行壁厚测量时，重点测量气流冲击和摩擦最严重的地方。

    氧气管道耐压试验时严禁油脂污染，一般应使用不含油的净水或无油的空气、氮气进行。耐压试验合格后还应进行密封性试验，密封性试验介质为无油的干燥空气或氮气。在检验项目完成后须对管道进行吹扫，吹扫应使用不含油的空气或氮气进行。在吹扫的同时往管内加入脱脂剂，对管道进行脱脂。

    氧气管道重新投入使用时是较危险的阶段，大量燃烧爆炸事故发生在这一阶段，送氧时启动阀门应缓慢进行，使氧气流速缓慢，避免燃烧爆炸事故发生。

    4.3 储氧容器的检验管理

    储氧容器有氧气储罐和液氧储罐。

    氧气储罐一般为大型容器，如氧气球罐。氧气球罐应按国家有关规定进行定期检验。检验前氧气必须放散干净，罐体内外含氧量化验合格后方可进行检验，检验合格后，罐体内表面涂无机富锌，防止内表面氧化腐蚀。球罐封罐前必须将内部杂物全部清理干净，用三氯乙烯脱脂后进行油脂化验，合格后方可封罐。通氧气前，球罐须用氮气进行置换，置换合格后方可投入使用。

    液态氧在常温下会急剧蒸发，液体变为气体时体积扩大800倍，因此液氧储罐的安全性要求更高。真空粉末式液氧储罐内筒为不锈钢，外筒为碳钢，夹层充以珠光砂绝热材料抽真空至1.36~6.8 Pa。液氧储罐防止超压的主要手段是绝热保温，因此保持真空度非常重要，在使用中要定期监测夹层的真空度。

    属于压力容器的液氧储罐须进行定期检验，主要对保温层，外简进行检测，以防止裂纹、腐蚀等缺陷使外筒发生泄漏导致夹层真空度下降。主要项目有宏观检查、真空度检测、安全附件检查。

    经过开罐检验的液氧容器检验完成后必须脱脂处理，脱脂合格后用无油干燥氮气吹扫置换，消除水分，经过充分预冷后方可充液氧。

    5 结语

    特种设备安全管理工作是一个系统工程，管理工作必须深入到各个环节，必须专人负责、专人管理、专人操作，必须制度化，只要将各个相关的环节规范化管理，就会大大提高特种设备的安全性，保证安全生产。

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