導(dǎo)語：動(dòng)車運(yùn)用所壓力容器配置方法研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：動(dòng)車運(yùn)用所主要負(fù)責(zé)動(dòng)車組日常運(yùn)用檢修，檢修庫中三層平臺(tái)渡板的起落控制、動(dòng)車組設(shè)備艙的吹掃除塵、動(dòng)車組濾網(wǎng)的除塵等作業(yè)，均需要壓縮空氣作為不間斷風(fēng)源，因此動(dòng)車運(yùn)用所空壓站內(nèi)壓力容器及后處理設(shè)備的選型與合理配置是保障動(dòng)車組檢修作業(yè)的關(guān)鍵。壓力容器及后處理設(shè)備的配置不合理，會(huì)帶來嚴(yán)重的能源浪費(fèi)，甚至引發(fā)壓力容器爆炸等安全事故。該文通過對(duì)壓力容器及后處理設(shè)備各組成部分存在的問題和隱患進(jìn)行逐項(xiàng)分析，通過參數(shù)匹配、數(shù)值推算、工作原理等方法，使壓力容器容積選型、壓力容器設(shè)計(jì)壓力值選型、壓縮空氣干燥機(jī)選型與配置等環(huán)節(jié)得出最優(yōu)解決方案，為安全生產(chǎn)提供保障，降低生產(chǎn)成本，杜絕安全事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：動(dòng)車運(yùn)用所；壓縮空氣；壓力容器爆炸；安全事故

動(dòng)車運(yùn)用所空壓站壓力容器及相關(guān)后處理設(shè)備主要由止回閥、截止閥、儲(chǔ)氣罐、初級(jí)管道過濾器、冷凍式干燥機(jī)（或吸附式干燥機(jī)）、精級(jí)過濾器、分氣缸、壓縮空氣管路等組成[1]。具體組成示意圖如圖1所示。

1壓力容器及相關(guān)后處理設(shè)備選型、配置存在的問題

（1）壓力容器容積選型不當(dāng)。容積選擇過大，增加成本投入，不滿足現(xiàn)場(chǎng)空間安裝；容積選擇過小，會(huì)造成空壓機(jī)頻繁啟停，損耗電能，而且加重空氣壓縮機(jī)工作負(fù)擔(dān)，最終導(dǎo)致設(shè)備損壞。（2）壓力容器設(shè)計(jì)壓力值選擇不當(dāng)。設(shè)計(jì)壓力值選擇過低，易導(dǎo)致壓力容器爆炸；設(shè)計(jì)壓力值選擇過高，增加成本投入。（3）壓力容器附屬壓力表選型、配置不當(dāng)。造成壓力表損壞、精度不達(dá)標(biāo)、影響壓力值讀取。（4）壓力容器附屬安全閥的選型、安裝不當(dāng)。造成安裝不便，極易損壞或造成壓力容器爆炸[2]。（5）壓縮空氣干燥機(jī)的選型不當(dāng)。增加維護(hù)成本及維護(hù)工作量。

2解決方案

2.1壓力容器容積選型

壓力容器的容積必須與空氣壓縮機(jī)的產(chǎn)氣量相匹配，一般最低不得低于空氣壓縮機(jī)產(chǎn)氣量的1/10。例如：空氣壓縮機(jī)的產(chǎn)氣量為10nm3/min，則壓力容器的容積不得小于1m3。

2.2壓力容器壓力值選型算法研究

壓力容器出廠設(shè)計(jì)文件中包含兩種壓力值：一是最高允許工作壓力值，二是設(shè)計(jì)壓力值，這兩種壓力值為壓力容器出廠時(shí)的本身屬性[3]。其中最高允許工作壓力值為壓力容器在設(shè)計(jì)溫度條件下工作，容器頂部允許的最高工作壓力值；設(shè)計(jì)壓力值為壓力容器在相應(yīng)設(shè)計(jì)溫度下，理論上，頂部可以承受的最大壓力值。而使用單位實(shí)際生產(chǎn)需要的最大壓力值稱為最高工作壓力值，最高工作壓力值根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要由使用單位自行確定。最高工作壓力值、最高允許工作壓力值、設(shè)計(jì)壓力值三者的關(guān)系應(yīng)滿足：最高工作壓力值＜最高允許工作壓力＜設(shè)計(jì)壓力值。實(shí)際工作中，壓力容器選擇最高允許工作壓力值越大越有利于安全生產(chǎn)，但還需考慮成本投入。為選擇適配的壓力容器壓力值，可結(jié)合最高工作壓力值，進(jìn)行推算，最終得出壓力容器壓力選型參考值，具體算法如下。以動(dòng)車運(yùn)用所儲(chǔ)氣罐最高工作壓力值是0.85MPa（屬于壓力容器類型中的低壓等級(jí)）為例。（1）壓力容器安全閥整定泄放壓力值區(qū)間計(jì)算。0.85MPa×1.05＝0.89MPa0.85MPa×1.1＝0.93MPa安全閥整定泄放壓力值區(qū)間為0.89～0.93MPa。（2）為避免壓力容器爆炸危險(xiǎn)，壓力容器最高允許工作壓力值應(yīng)大于安全閥整定泄放壓力值。因此，壓力值關(guān)系式為：設(shè)計(jì)壓力值＞最高允許工作壓力值＞0.93MPa（取區(qū)間最大值）。（3）低壓等級(jí)容器壓力值范圍是0.1～1.6MPa，結(jié)合生產(chǎn)安全及成本投入雙重考慮，選擇此區(qū)間最大值，即1.6MPa。（4）綜上推算，選擇設(shè)計(jì)壓力值為1.6MPa的壓力容器為宜。

2.3壓力容器附屬壓力表選型、配置

壓力表選型應(yīng)考慮以下因素：壓力表適用介質(zhì)、壓力表量程、壓力表表盤直徑、壓力表精度等級(jí)。動(dòng)車運(yùn)用所空壓機(jī)間內(nèi)壓力容器存儲(chǔ)介質(zhì)為壓縮空氣，因此應(yīng)選擇介質(zhì)為空氣的壓力表；壓力表量程應(yīng)為最高工作壓力的1.5～3倍，一般選擇最高工作壓力2倍量程的壓力表；壓力表表盤直徑不得小于100mm；固定式壓力容器壓力表精度等級(jí)依據(jù)設(shè)計(jì)壓力值確定，設(shè)計(jì)壓力小于1.6MPa的壓力容器，其壓力表精度不得低于2.5級(jí)；設(shè)計(jì)壓力大于等于1.6MPa的壓力容器，其壓力表精度不得低于1.6級(jí)[4-6]。

2.4壓力容器附屬安全閥的選型、安裝

安全閥分為彈簧式安全閥和杠桿式安全閥兩大類，其中彈簧式安全閥的特點(diǎn)是重量較輕、結(jié)構(gòu)緊湊且簡(jiǎn)單、有比較高的靈敏度、對(duì)于安裝的位置沒有限制；桿式安全閥體積龐大，不適用于作為動(dòng)車運(yùn)用所空壓機(jī)間內(nèi)壓力容器的泄壓保護(hù)裝置。動(dòng)車運(yùn)用所空壓機(jī)間內(nèi)儲(chǔ)氣罐安全閥應(yīng)安裝在壓力容器的頂部，且安裝之前應(yīng)送至地方市場(chǎng)監(jiān)督管理局對(duì)其起跳壓力值進(jìn)行整定校驗(yàn)，整定壓力值應(yīng)小于最高允許工作壓力值。

2.5壓縮空氣干燥機(jī)的選型

用于動(dòng)車運(yùn)用所三層平臺(tái)渡板、氣動(dòng)工具吹掃作業(yè)等一般選用冷凍式干燥機(jī)，原因如下：（1）冷凍式干燥機(jī)價(jià)格便宜，成本低，且易于維護(hù)，能耗低，出氣效率高。冷凍式干燥機(jī)主要工作單元由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器等組成，由在蒸發(fā)器中循環(huán)流動(dòng)的冷媒對(duì)壓縮空氣進(jìn)行降溫、去除水分，進(jìn)口壓縮空氣全部由出氣口輸出，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單[7]。（2）吸附式干燥機(jī)價(jià)格偏貴，成本高，存在能耗浪費(fèi)。吸附筒中的濾芯需要定期更換，維護(hù)保養(yǎng)繁瑣，且吸附筒制造標(biāo)準(zhǔn)為《壓力容器》（GB150-2011），屬于特種設(shè)備，須由地方市場(chǎng)監(jiān)督管理部門進(jìn)行登記、注冊(cè)、監(jiān)督檢驗(yàn)及定期檢驗(yàn)，后期維護(hù)費(fèi)用較高。吸附式干燥機(jī)工作單元由A塔和B塔兩個(gè)部分組成，A、B交替工作，A塔吸附工作時(shí)，B塔被動(dòng)脫附，以便吹干濾芯。A塔經(jīng)干燥后的氣體并沒有全部流向生產(chǎn)，而是仍有約14%左右的氣體分支流向B塔，用于B塔脫附，造成能耗增加[8]。

2.6分氣缸選型

因分氣缸體積小，同時(shí)考慮其主要功能為分流壓縮空氣，為方便安裝、后期使用維護(hù)，一般選擇臥式。其他方面選型方法與壓力容器一致。

3結(jié)語

壓力容器作為特種設(shè)備，其制造、安裝、維修、操作、使用、維護(hù)保養(yǎng)均在國(guó)家及地方市場(chǎng)監(jiān)督管理局監(jiān)管范圍之內(nèi)。特種設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量與人身安全息息相關(guān)，全國(guó)多地曾發(fā)生壓力容器爆炸事故，造成了嚴(yán)重的生命及財(cái)產(chǎn)損失。作為配置大量壓力容器及后處理設(shè)備的鐵路車輛檢修部門，嚴(yán)格規(guī)范管理好壓力容器的各個(gè)環(huán)節(jié)，是安全生產(chǎn)的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)

[1]王紀(jì)兵,侍吉清,陳軒,等.壓力容器目視檢測(cè)缺陷分析[M].北京:中國(guó)石化出版社,2020:27-273.

[2]周震.安全閥[M].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2020:35-89.

[3]喻健良,閆興清,伊軍,等.壓力容器安全技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2018:12-281.

[4]蔡茂林,石巖,朱未晴.壓縮空氣系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)實(shí)用手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2019:40-123.

[5]郭達(dá).入口空氣參數(shù)對(duì)空壓機(jī)系統(tǒng)性能影響試驗(yàn)研究[D].大連:大連理工大學(xué),2018.

[6]樂瑞.空壓機(jī)組能耗診斷及節(jié)能技術(shù)在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用研究[D].西安:西安工程大學(xué),2018.

[7]吳業(yè)正,李紅旗,張華.制冷壓縮機(jī)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2017:20-85.

[8]宋健斐,張春梅,李志安,等.壓力容器與壓力管道技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:中國(guó)石化出版社有限公司,2020:11-265.

作者：馬騰 單位：中國(guó)鐵路北京局集團(tuán)有限公司北京動(dòng)車段