高校實(shí)驗(yàn)室壓力容器選購策略研究

寧 信，張 銳，虞俊超，翟春紅，王滿意

（南開大學(xué) 實(shí)驗(yàn)室設(shè)備處，天津 300071）

1 選購實(shí)驗(yàn)室壓力容器的重要性

隨著安全生產(chǎn)形勢(shì)的不斷嚴(yán)峻，特種設(shè)備安全已經(jīng)成為高校平安校園建設(shè)的工作重點(diǎn)[1-2]。根據(jù)國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局修訂的特種設(shè)備目錄，壓力容器是其中比較重要的一種，其本身就具有高溫高壓的危險(xiǎn)特性[3]，且高校實(shí)驗(yàn)室由于儲(chǔ)存、使用危險(xiǎn)化學(xué)品和電器設(shè)備等原因，場所環(huán)境比較復(fù)雜[4]，因此實(shí)驗(yàn)室壓力容器兼具特種設(shè)備和實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)源的雙重屬性。

在高校教學(xué)和科研實(shí)驗(yàn)室，經(jīng)常可以見到高壓蒸汽滅菌鍋、空氣壓縮機(jī)、高壓反應(yīng)釜、蒸汽發(fā)生器等設(shè)備，這些設(shè)備有些屬于特種設(shè)備監(jiān)管范疇的壓力容器，有些則不屬于特種設(shè)備，這需要根據(jù)國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局的特種設(shè)備目錄進(jìn)行判斷。滿足目錄所述條件的，則屬于特種設(shè)備，并需要按照《中華人民共和國特種設(shè)備安全法》《中華人民共和國特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》進(jìn)行管理，如辦理注冊(cè)登記、定期檢驗(yàn)、人員持證上崗等[5]。在日常使用中，師生須遵守操作規(guī)程，按時(shí)檢驗(yàn)、定期維護(hù)；管理部門須定期組織培訓(xùn)、辦理注冊(cè)登記等。一旦操作不當(dāng)、防護(hù)不到位、未按期檢驗(yàn)，則可能釀成實(shí)驗(yàn)室安全事故或特種設(shè)備安全事故。不屬于特種設(shè)備的，因其體積較小、危害性相對(duì)較低等原因，不但能夠降低實(shí)驗(yàn)室安全風(fēng)險(xiǎn)水平，而且可免于辦理注冊(cè)手續(xù)，節(jié)省大量的人力、物力、財(cái)力。因此正確選購合適容積、合適類型的實(shí)驗(yàn)室壓力容器，對(duì)特種設(shè)備的規(guī)范管理、降低實(shí)驗(yàn)室安全風(fēng)險(xiǎn)總體水平等具有十分重要的意義。

2 高校實(shí)驗(yàn)室壓力容器選購存在的問題

2.1 供應(yīng)商良莠不齊，質(zhì)量難以保證

高校實(shí)驗(yàn)室壓力容器一般分為校級(jí)設(shè)備采購部門代購或由教師自行采購兩種方式。代購壓力容器，校內(nèi)設(shè)備采購部門會(huì)對(duì)廠家的資質(zhì)、能力、信譽(yù)等一系列指標(biāo)進(jìn)行調(diào)研，產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)能夠得到保障。教師自購設(shè)備時(shí)，主要關(guān)注商品的功能和價(jià)格，難以了解產(chǎn)品真實(shí)質(zhì)量、服務(wù)水平等，甚至忽略制造資質(zhì)這一重要條件。由于實(shí)驗(yàn)室壓力容器屬于特種設(shè)備，部分規(guī)模較小的壓力容器制造單位，可能未取得特種設(shè)備制造資格，或它們的制造許可證過期，其實(shí)際制造能力達(dá)不到資質(zhì)水平、質(zhì)量得不到有效控制等[6]。甚至有些制造企業(yè)將設(shè)備的整體或者部分隨意分包，疏于對(duì)分包進(jìn)行監(jiān)督管理，造成材料、配件等質(zhì)量無法得到保證，導(dǎo)致質(zhì)量失控現(xiàn)象[7]。更有甚者，為了在銷售產(chǎn)品時(shí)形成賣點(diǎn)，竟在壓力容器產(chǎn)品質(zhì)量證明書上隨意標(biāo)注，明明不屬于簡單容器，卻標(biāo)注為“簡單壓力容器”，進(jìn)而逃避特種設(shè)備所需的各種監(jiān)管。

2.2 代理公司數(shù)量繁多，特種設(shè)備業(yè)務(wù)不熟悉

各大品牌的壓力容器制造企業(yè)代理公司數(shù)量繁多，主要存在以下兩種問題：

（1）有些代理公司不清楚壓力容器的特種設(shè)備屬性。由于供應(yīng)商不了解特種設(shè)備相關(guān)管理政策，難以配合學(xué)校完成壓力容器注冊(cè)等工作，壓力容器使用常識(shí)、注意事項(xiàng)講解等應(yīng)有服務(wù)更是無從談起。師生采購結(jié)束后方從校級(jí)管理部門得知屬于特種設(shè)備，需要辦理注冊(cè)等手續(xù)。

（2）壓力容器出廠技術(shù)資料混亂或缺失。出廠資料是壓力容器辦理注冊(cè)的必要材料。有些代理公司，將同一所學(xué)校多位教師購買的壓力容器出廠資料隨意分配，沒有出廠編號(hào)進(jìn)行對(duì)照，雖然能夠成功辦理特種設(shè)備注冊(cè)手續(xù)，但在后續(xù)檢驗(yàn)、質(zhì)監(jiān)部門檢查時(shí)帶來一系列的麻煩。有時(shí)出現(xiàn)壓力容器已到貨，但出廠技術(shù)文件卻沒有隨貨一同發(fā)出，甚至無法同步提供相關(guān)的質(zhì)量證明[8]等，導(dǎo)致壓力容器雖然到貨，但無法辦理注冊(cè)登記，影響師生正常使用。更為嚴(yán)重的是有的代理公司竟然無法提供設(shè)備的出廠文件，無法補(bǔ)辦注冊(cè)登記手續(xù)，只能辦理退貨或強(qiáng)制報(bào)廢，這不僅影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)，而且造成科研經(jīng)費(fèi)的巨大浪費(fèi)。

2.3 需求定位不準(zhǔn)確，存在購買盲目性

除了一直從事生物研究等方向的師生經(jīng)常使用壓力容器外，多數(shù)師生對(duì)滅菌鍋等實(shí)驗(yàn)室壓力容器缺乏深入的了解。當(dāng)教學(xué)科研工作有壓力容器使用需求時(shí)，往往采用“向他人看齊”的做法選購壓力容器，即其他實(shí)驗(yàn)室采購何種品牌和型號(hào)壓力容器，本實(shí)驗(yàn)室便進(jìn)行相同采購?；蛘摺拔ㄟM(jìn)口論、唯價(jià)格論”，認(rèn)為進(jìn)口的壓力容器就一定比國產(chǎn)的好，價(jià)格高的就一定符合需求，存在購買盲目性。例如，若高壓蒸汽滅菌鍋只用于滿足給少量的器皿或?qū)嶒?yàn)器具滅菌，則容積小于30 L 設(shè)備就已經(jīng)能滿足使用需求了。但由于對(duì)使用需求定位的不準(zhǔn)確，結(jié)果卻采購了容積為50 L 的壓力容器，這就需要按照特種設(shè)備進(jìn)行監(jiān)管。為此，課題組需要派人參加特種設(shè)備專業(yè)培訓(xùn)，持證上崗，辦理安裝告知、注冊(cè)登記、定期檢驗(yàn)等一系列相關(guān)手續(xù)，給課題組帶來了一系列不必要的麻煩，也容易造成檢驗(yàn)漏洞，增加實(shí)驗(yàn)室的安全風(fēng)險(xiǎn)[9]。

3 選購策略

3.1 明確需求，精準(zhǔn)定位

根據(jù)國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局的特種設(shè)備目錄，容積小于30 L 的壓力容器不屬于特種設(shè)備，根據(jù)《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定，簡單壓力容器不需要辦理注冊(cè)登記手續(xù)，在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)不需要進(jìn)行定期檢驗(yàn)[10]。如果實(shí)驗(yàn)室擬采購的壓力容器，僅用于常規(guī)的滅菌操作，且對(duì)容積需求不大，則可選擇容積小于30 L 的壓力容器，或選購產(chǎn)品質(zhì)量證明書明確標(biāo)注為“簡單壓力容器”的設(shè)備。壓力容器采購時(shí)，須對(duì)供應(yīng)商資質(zhì)、代理商服務(wù)能力等方面進(jìn)行認(rèn)真審核，確保采購的壓力容器出廠技術(shù)資料齊全，滿足注冊(cè)登記的一系列條件。如果小容積壓力容器和簡單壓力容器都無法滿足使用需求時(shí)，再從特種設(shè)備目錄內(nèi)的壓力容器進(jìn)行選購。目前，我校壓力容器采購采用“學(xué)院—校級(jí)設(shè)備管理部門—校級(jí)技術(shù)安全管理部門”三級(jí)審核模式，其采購流程如圖1 所示。課題組教師申購壓力容器，首先須經(jīng)所在學(xué)院審核，確認(rèn)該實(shí)驗(yàn)室是否具備壓力容器使用條件。審批通過后流轉(zhuǎn)校級(jí)設(shè)備管理部門和實(shí)驗(yàn)室安全管理部門審核。設(shè)備管理部門將屬于或者可能屬于壓力容器的申請(qǐng)流轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)室安全主管部門審核。實(shí)驗(yàn)室安全主管部門根據(jù)設(shè)備的參數(shù)信息進(jìn)行判斷，如屬于特種設(shè)備則告知申購人辦理特種設(shè)備使用登記所需的相關(guān)手續(xù)，并介紹與簡單壓力容器、小容積壓力容器的區(qū)別，由申購教師選擇是否繼續(xù)購買，或重新申購非特種設(shè)備類壓力容器。

圖1 實(shí)驗(yàn)室壓力容器采購流程圖

3.2 對(duì)比參數(shù)，擇優(yōu)選擇

不同類型的壓力容器，容積、介質(zhì)、工作溫度、工作壓力等諸多設(shè)計(jì)參數(shù)往往不同，選購壓力容器時(shí)應(yīng)多方面進(jìn)行考慮，其選購策略見圖2。壓力容器發(fā)生爆炸事，故時(shí)的危害程度主要取決于介質(zhì)的狀態(tài)、工作壓力和容積三個(gè)方面。介質(zhì)為液體的壓力容器，因可壓縮性小，發(fā)生事故時(shí)釋放的能量小，危害程度偏小。相反，介質(zhì)為氣體的壓力容器，因可壓縮性大，發(fā)生事故時(shí)釋放的能量大，危害程度較高。除考慮介質(zhì)的工作狀態(tài)外，還應(yīng)該考慮壓力容器的工作壓力和容積這兩個(gè)因素。一般來說工作壓力越高、容積越大，儲(chǔ)存的能量越大，發(fā)生事故的危害程度就越高。壓力容器在工作中，要承受高壓、高溫或介質(zhì)腐蝕，易產(chǎn)生變形、疲勞等損壞。不同廠家制造的壓力容器，即使容積相同，筒體、壁厚、材料等參數(shù)也往往不同。因此，應(yīng)根據(jù)壓力容器的操作環(huán)境和條件選擇合適的材質(zhì)，充分考慮材料的機(jī)械性能、工藝性能和耐腐蝕性。壓力容器常用的鋼材有不銹鋼、碳素鋼、低合金鋼等。不銹鋼的耐腐蝕性較好，但在含有氯離子的環(huán)境下，其耐腐蝕性卻不如低合金鋼和碳素鋼。低合金鋼在強(qiáng)度等機(jī)械能方面較好，但在冷加工、可焊性等工藝性能方面不如碳素鋼。碳素鋼具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和塑性，且價(jià)格低廉，被廣泛應(yīng)用于一般的中、低壓壓力容器。

圖2 實(shí)驗(yàn)室壓力容器選購策略圖

在實(shí)驗(yàn)室選購壓力容器的過程中，若容積、介質(zhì)、材料、壓力等條件均能滿足使用需求，則應(yīng)著重考慮以下兩個(gè)重要參數(shù)。

第一個(gè)重要參數(shù)是設(shè)計(jì)使用年限。每臺(tái)設(shè)備都有自己的設(shè)計(jì)使用年限，目前市場上的壓力容器設(shè)計(jì)使用年限一般在8 年左右，部分品牌的壓力容器設(shè)計(jì)使用年限為20 年（若質(zhì)量證明書中未注明設(shè)計(jì)使用年限，則按20 年計(jì)算）。特種設(shè)備在使用過程中，需要根據(jù)不同的安全狀況等級(jí)進(jìn)行定期檢驗(yàn)。達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限的壓力容器，在定期檢驗(yàn)的時(shí)候會(huì)被特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)部門評(píng)為較高的安全狀況等級(jí)（檢驗(yàn)周期較短），必要時(shí)需專業(yè)部門進(jìn)行安全評(píng)估，甚至直接檢驗(yàn)判廢。因此，在選購時(shí)同等條件下應(yīng)優(yōu)先選擇設(shè)計(jì)使用年限較長的設(shè)備。

第二個(gè)重要參數(shù)是壓力容器的制造日期。在壓力容器注冊(cè)登記時(shí)，使用壽命的時(shí)間起點(diǎn)是按照制造日期開始累加計(jì)算的。例如，某實(shí)驗(yàn)室于2018 年5 月1 日采購了一臺(tái)壓力容器，該設(shè)備制造日期為2011 年4 月20 日，設(shè)計(jì)使用年限為7 年，則該設(shè)備的設(shè)計(jì)使用年限截止日期為2018 年4 月20 日。雖然對(duì)于實(shí)驗(yàn)室教師來說采購的是新設(shè)備，但是對(duì)于特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)部門來說，該設(shè)備已經(jīng)達(dá)到了設(shè)計(jì)使用年限的要求，安全狀況等級(jí)會(huì)被評(píng)為4 級(jí)或5 級(jí)，需要監(jiān)控使用（每年進(jìn)行一次檢驗(yàn)），甚至直接進(jìn)行報(bào)廢處置。而高校的設(shè)備管理是根據(jù)設(shè)備入賬的時(shí)間進(jìn)行計(jì)算的，雖然特種設(shè)備檢驗(yàn)部門已經(jīng)對(duì)該臺(tái)壓力容器判廢了，但還沒有達(dá)到校內(nèi)管理部門要求的使用年限。若繼續(xù)使用，則違反了特種設(shè)備相關(guān)的法律法規(guī)；若不再使用，則只能長期堆放，占用有限的實(shí)驗(yàn)室空間，給實(shí)驗(yàn)室教師造成進(jìn)退兩難的境地。因此，在實(shí)際的采購過程中，千萬不能因一時(shí)的價(jià)格便宜而選擇出廠日期早、設(shè)計(jì)使用年限短的壓力容器。

3.3 查看制造監(jiān)督檢驗(yàn)日期，確認(rèn)安裝告知資格與費(fèi)用

壓力容器出廠前都會(huì)經(jīng)過制造監(jiān)督檢驗(yàn)，驗(yàn)證是否滿足技術(shù)安全規(guī)范，確保質(zhì)量保障安全（進(jìn)口設(shè)備需進(jìn)口監(jiān)檢）[11]。壓力容器注冊(cè)登記時(shí)，需要錄入檢驗(yàn)日期，并以此計(jì)算首次定期檢驗(yàn)日期（制造監(jiān)督檢驗(yàn)的有效期為三年，有效期屆滿后進(jìn)行首次定檢）。在同等條件下，應(yīng)優(yōu)先選擇檢驗(yàn)日期比較晚的壓力容器，這樣可以適當(dāng)延長使用時(shí)間。避免發(fā)生剛購買完新設(shè)備就進(jìn)行首次定期檢驗(yàn)的尷尬局面。并且，如果新購壓力容器的制造監(jiān)督檢驗(yàn)已經(jīng)過期，那么注冊(cè)成功后，該設(shè)備會(huì)立即因超期未檢而在屬地特種設(shè)備動(dòng)態(tài)信息監(jiān)管系統(tǒng)中報(bào)警（俗稱“飄紅”）。因此需要在注冊(cè)成功后第一時(shí)間進(jìn)行報(bào)停處理，待檢驗(yàn)合格后再辦理重新啟用。

壓力容器在辦理注冊(cè)登記時(shí)，還需提前辦理安裝告知手續(xù)。雖然實(shí)驗(yàn)室常用的高壓蒸汽滅菌鍋無需安裝即可使用，但安裝告知的手續(xù)是不可免除的。安裝告知必須由有相應(yīng)資質(zhì)的安裝公司進(jìn)行操作，且該公司務(wù)必在屬地質(zhì)監(jiān)部門備案。以天津市為例，如果購買的壓力容器產(chǎn)品，名稱是××滅菌器，則需要找有資質(zhì)的單位辦理安裝告知手續(xù)，經(jīng)質(zhì)監(jiān)部門審核通過后，方可繼續(xù)辦理特種設(shè)備注冊(cè)。但如果名稱是××滅菌鍋，則天津市特種設(shè)備動(dòng)態(tài)信息監(jiān)管系統(tǒng)會(huì)默認(rèn)該設(shè)備安裝告知合格，節(jié)省了尋找其他公司辦理告知手續(xù)這一步驟，為教師節(jié)省一部分的費(fèi)用。國產(chǎn)品牌壓力容器的廠家一般具備安裝資質(zhì)，可免費(fèi)辦理告知手續(xù)；進(jìn)口品牌壓力容器的廠家由于無法在屬地質(zhì)監(jiān)部門備案，一般不具備安裝告知資質(zhì)，需委托其他公司辦理，因此會(huì)產(chǎn)生安裝告知額外費(fèi)用。雖然多數(shù)供應(yīng)商承諾負(fù)責(zé)該筆告知費(fèi)用，但該筆費(fèi)用仍會(huì)以其他形式附加在產(chǎn)品上。因此，使用地點(diǎn)位于天津的實(shí)驗(yàn)室，在滿足使用需求的條件下，師生可優(yōu)先選擇產(chǎn)品名稱為“滅菌鍋”的壓力容器。

3.4 約定維保服務(wù)，保障設(shè)備安全運(yùn)行

壓力容器在實(shí)際使用過程中也需要經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。除進(jìn)行定期自查、定期檢驗(yàn)外，還需要對(duì)壓力容器的安全附件（如安全閥）、附屬儀表（如壓力表）、測量調(diào)控裝置等進(jìn)行定期檢驗(yàn)或檢定[12]。由于不同品牌的壓力容器廠家的設(shè)計(jì)和制造工藝不同，往往僅有原廠的售后和維修工程師方能對(duì)設(shè)備的安全閥等附件進(jìn)行拆裝、維修，其他公司或者普通的人員維修易造成設(shè)備損壞。因此在選購壓力容器簽訂采購合同時(shí)，應(yīng)提前約定安全閥、壓力表的拆裝和檢驗(yàn)服務(wù)相關(guān)事宜，明確服務(wù)價(jià)格，避免發(fā)生“無人拆裝”或“壟斷拆裝”的現(xiàn)象。

目前，我校共有壓力容器198 臺(tái)，全部為固定式壓力容器，除一臺(tái)為第Ⅱ類容器外，其余均屬于第Ⅰ類壓力容器，總體危險(xiǎn)程度較低。2019 年初，我校引入了第三方公司，對(duì)我校實(shí)驗(yàn)室內(nèi)全部的壓力容器進(jìn)行了委托檢驗(yàn)服務(wù)。近一年來累計(jì)檢驗(yàn)（檢定）安全閥和壓力表159 套，定期檢驗(yàn)壓力容器36 臺(tái)，為師生配備新安全閥、壓力表7 個(gè)。以檢驗(yàn)安全閥為例，委托之前，檢驗(yàn)一個(gè)安全閥需要大約7 天的時(shí)間，期間設(shè)備無法使用，師生無法進(jìn)行科研實(shí)驗(yàn)。委托之后，檢驗(yàn)一個(gè)安全閥僅需要半天時(shí)間，安全閥即可安裝完畢（檢驗(yàn)報(bào)告一周后送達(dá)），大大減少了對(duì)師生科研實(shí)驗(yàn)的影響。

4 結(jié)語

實(shí)驗(yàn)室壓力容器，作為高校特種設(shè)備安全管理和實(shí)驗(yàn)室安全管理的一個(gè)重要部分，是各級(jí)主管部門對(duì)高校安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估的重要內(nèi)容。因此高校各實(shí)驗(yàn)室應(yīng)根據(jù)自身的切實(shí)需求，按需選購壓力容器，確保物盡其用，減少實(shí)驗(yàn)室不必要的投入，降低安全管理成本，為高校實(shí)驗(yàn)室和平安校園的建設(shè)創(chuàng)造有利條件。