高校实验室压力容器选购策略研究

2020-09-29虞俊超翟春红王满意

实验技术与管理 2020年6期

宁信，张锐，虞俊超，翟春红，王满意

（南开大学实验室设备处，天津 300071）

1 选购实验室压力容器的重要性

随着安全生产形势的不断严峻，特种设备安全已经成为高校平安校园建设的工作重点[1-2]。根据国家质量监督检验检疫总局修订的特种设备目录，压力容器是其中比较重要的一种，其本身就具有高温高压的危险特性[3]，且高校实验室由于储存、使用危险化学品和电器设备等原因，场所环境比较复杂[4]，因此实验室压力容器兼具特种设备和实验室危险源的双重属性。

在高校教学和科研实验室，经常可以见到高压蒸汽灭菌锅、空气压缩机、高压反应釜、蒸汽发生器等设备，这些设备有些属于特种设备监管范畴的压力容器，有些则不属于特种设备，这需要根据国家质量监督检验检疫总局的特种设备目录进行判断。满足目录所述条件的，则属于特种设备，并需要按照《中华人民共和国特种设备安全法》《中华人民共和国特种设备安全监察条例》进行管理，如办理注册登记、定期检验、人员持证上岗等[5]。在日常使用中，师生须遵守操作规程，按时检验、定期维护；管理部门须定期组织培训、办理注册登记等。一旦操作不当、防护不到位、未按期检验，则可能酿成实验室安全事故或特种设备安全事故。不属于特种设备的，因其体积较小、危害性相对较低等原因，不但能够降低实验室安全风险水平，而且可免于办理注册手续，节省大量的人力、物力、财力。因此正确选购合适容积、合适类型的实验室压力容器，对特种设备的规范管理、降低实验室安全风险总体水平等具有十分重要的意义。

2 高校实验室压力容器选购存在的问题

2.1 供应商良莠不齐，质量难以保证

高校实验室压力容器一般分为校级设备采购部门代购或由教师自行采购两种方式。代购压力容器，校内设备采购部门会对厂家的资质、能力、信誉等一系列指标进行调研，产品质量和服务能够得到保障。教师自购设备时，主要关注商品的功能和价格，难以了解产品真实质量、服务水平等，甚至忽略制造资质这一重要条件。由于实验室压力容器属于特种设备，部分规模较小的压力容器制造单位，可能未取得特种设备制造资格，或它们的制造许可证过期，其实际制造能力达不到资质水平、质量得不到有效控制等[6]。甚至有些制造企业将设备的整体或者部分随意分包，疏于对分包进行监督管理，造成材料、配件等质量无法得到保证，导致质量失控现象[7]。更有甚者，为了在销售产品时形成卖点，竟在压力容器产品质量证明书上随意标注，明明不属于简单容器，却标注为“简单压力容器”，进而逃避特种设备所需的各种监管。

2.2 代理公司数量繁多，特种设备业务不熟悉

各大品牌的压力容器制造企业代理公司数量繁多，主要存在以下两种问题：

（1）有些代理公司不清楚压力容器的特种设备属性。由于供应商不了解特种设备相关管理政策，难以配合学校完成压力容器注册等工作，压力容器使用常识、注意事项讲解等应有服务更是无从谈起。师生采购结束后方从校级管理部门得知属于特种设备，需要办理注册等手续。

（2）压力容器出厂技术资料混乱或缺失。出厂资料是压力容器办理注册的必要材料。有些代理公司，将同一所学校多位教师购买的压力容器出厂资料随意分配，没有出厂编号进行对照，虽然能够成功办理特种设备注册手续，但在后续检验、质监部门检查时带来一系列的麻烦。有时出现压力容器已到货，但出厂技术文件却没有随货一同发出，甚至无法同步提供相关的质量证明[8]等，导致压力容器虽然到货，但无法办理注册登记，影响师生正常使用。更为严重的是有的代理公司竟然无法提供设备的出厂文件，无法补办注册登记手续，只能办理退货或强制报废，这不仅影响了实验教学，而且造成科研经费的巨大浪费。

2.3 需求定位不准确，存在购买盲目性

除了一直从事生物研究等方向的师生经常使用压力容器外，多数师生对灭菌锅等实验室压力容器缺乏深入的了解。当教学科研工作有压力容器使用需求时，往往采用“向他人看齐”的做法选购压力容器，即其他实验室采购何种品牌和型号压力容器，本实验室便进行相同采购。或者“唯进口论、唯价格论”，认为进口的压力容器就一定比国产的好，价格高的就一定符合需求，存在购买盲目性。例如，若高压蒸汽灭菌锅只用于满足给少量的器皿或实验器具灭菌，则容积小于30 L 设备就已经能满足使用需求了。但由于对使用需求定位的不准确，结果却采购了容积为50 L 的压力容器，这就需要按照特种设备进行监管。为此，课题组需要派人参加特种设备专业培训，持证上岗，办理安装告知、注册登记、定期检验等一系列相关手续，给课题组带来了一系列不必要的麻烦，也容易造成检验漏洞，增加实验室的安全风险[9]。

3 选购策略

3.1 明确需求，精准定位

根据国家质量监督检验检疫总局的特种设备目录，容积小于30 L 的压力容器不属于特种设备，根据《固定式压力容器安全技术监察规程》的规定，简单压力容器不需要办理注册登记手续，在设计使用年限内不需要进行定期检验[10]。如果实验室拟采购的压力容器，仅用于常规的灭菌操作，且对容积需求不大，则可选择容积小于30 L 的压力容器，或选购产品质量证明书明确标注为“简单压力容器”的设备。压力容器采购时，须对供应商资质、代理商服务能力等方面进行认真审核，确保采购的压力容器出厂技术资料齐全，满足注册登记的一系列条件。如果小容积压力容器和简单压力容器都无法满足使用需求时，再从特种设备目录内的压力容器进行选购。目前，我校压力容器采购采用“学院—校级设备管理部门—校级技术安全管理部门”三级审核模式，其采购流程如图1 所示。课题组教师申购压力容器，首先须经所在学院审核，确认该实验室是否具备压力容器使用条件。审批通过后流转校级设备管理部门和实验室安全管理部门审核。设备管理部门将属于或者可能属于压力容器的申请流转实验室安全主管部门审核。实验室安全主管部门根据设备的参数信息进行判断，如属于特种设备则告知申购人办理特种设备使用登记所需的相关手续，并介绍与简单压力容器、小容积压力容器的区别，由申购教师选择是否继续购买，或重新申购非特种设备类压力容器。

图1 实验室压力容器采购流程图

3.2 对比参数，择优选择

不同类型的压力容器，容积、介质、工作温度、工作压力等诸多设计参数往往不同，选购压力容器时应多方面进行考虑，其选购策略见图2。压力容器发生爆炸事，故时的危害程度主要取决于介质的状态、工作压力和容积三个方面。介质为液体的压力容器，因可压缩性小，发生事故时释放的能量小，危害程度偏小。相反，介质为气体的压力容器，因可压缩性大，发生事故时释放的能量大，危害程度较高。除考虑介质的工作状态外，还应该考虑压力容器的工作压力和容积这两个因素。一般来说工作压力越高、容积越大，储存的能量越大，发生事故的危害程度就越高。压力容器在工作中，要承受高压、高温或介质腐蚀，易产生变形、疲劳等损坏。不同厂家制造的压力容器，即使容积相同，筒体、壁厚、材料等参数也往往不同。因此，应根据压力容器的操作环境和条件选择合适的材质，充分考虑材料的机械性能、工艺性能和耐腐蚀性。压力容器常用的钢材有不锈钢、碳素钢、低合金钢等。不锈钢的耐腐蚀性较好，但在含有氯离子的环境下，其耐腐蚀性却不如低合金钢和碳素钢。低合金钢在强度等机械能方面较好，但在冷加工、可焊性等工艺性能方面不如碳素钢。碳素钢具有适当的强度和塑性，且价格低廉，被广泛应用于一般的中、低压压力容器。

图2 实验室压力容器选购策略图

在实验室选购压力容器的过程中，若容积、介质、材料、压力等条件均能满足使用需求，则应着重考虑以下两个重要参数。

第一个重要参数是设计使用年限。每台设备都有自己的设计使用年限，目前市场上的压力容器设计使用年限一般在8 年左右，部分品牌的压力容器设计使用年限为20 年（若质量证明书中未注明设计使用年限，则按20 年计算）。特种设备在使用过程中，需要根据不同的安全状况等级进行定期检验。达到设计使用年限的压力容器，在定期检验的时候会被特种设备监督检验部门评为较高的安全状况等级（检验周期较短），必要时需专业部门进行安全评估，甚至直接检验判废。因此，在选购时同等条件下应优先选择设计使用年限较长的设备。

第二个重要参数是压力容器的制造日期。在压力容器注册登记时，使用寿命的时间起点是按照制造日期开始累加计算的。例如，某实验室于2018 年5 月1 日采购了一台压力容器，该设备制造日期为2011 年4 月20 日，设计使用年限为7 年，则该设备的设计使用年限截止日期为2018 年4 月20 日。虽然对于实验室教师来说采购的是新设备，但是对于特种设备监督检验部门来说，该设备已经达到了设计使用年限的要求，安全状况等级会被评为4 级或5 级，需要监控使用（每年进行一次检验），甚至直接进行报废处置。而高校的设备管理是根据设备入账的时间进行计算的，虽然特种设备检验部门已经对该台压力容器判废了，但还没有达到校内管理部门要求的使用年限。若继续使用，则违反了特种设备相关的法律法规；若不再使用，则只能长期堆放，占用有限的实验室空间，给实验室教师造成进退两难的境地。因此，在实际的采购过程中，千万不能因一时的价格便宜而选择出厂日期早、设计使用年限短的压力容器。

3.3 查看制造监督检验日期，确认安装告知资格与费用

压力容器出厂前都会经过制造监督检验，验证是否满足技术安全规范，确保质量保障安全（进口设备需进口监检）[11]。压力容器注册登记时，需要录入检验日期，并以此计算首次定期检验日期（制造监督检验的有效期为三年，有效期届满后进行首次定检）。在同等条件下，应优先选择检验日期比较晚的压力容器，这样可以适当延长使用时间。避免发生刚购买完新设备就进行首次定期检验的尴尬局面。并且，如果新购压力容器的制造监督检验已经过期，那么注册成功后，该设备会立即因超期未检而在属地特种设备动态信息监管系统中报警（俗称“飘红”）。因此需要在注册成功后第一时间进行报停处理，待检验合格后再办理重新启用。

压力容器在办理注册登记时，还需提前办理安装告知手续。虽然实验室常用的高压蒸汽灭菌锅无需安装即可使用，但安装告知的手续是不可免除的。安装告知必须由有相应资质的安装公司进行操作，且该公司务必在属地质监部门备案。以天津市为例，如果购买的压力容器产品，名称是××灭菌器，则需要找有资质的单位办理安装告知手续，经质监部门审核通过后，方可继续办理特种设备注册。但如果名称是××灭菌锅，则天津市特种设备动态信息监管系统会默认该设备安装告知合格，节省了寻找其他公司办理告知手续这一步骤，为教师节省一部分的费用。国产品牌压力容器的厂家一般具备安装资质，可免费办理告知手续；进口品牌压力容器的厂家由于无法在属地质监部门备案，一般不具备安装告知资质，需委托其他公司办理，因此会产生安装告知额外费用。虽然多数供应商承诺负责该笔告知费用，但该笔费用仍会以其他形式附加在产品上。因此，使用地点位于天津的实验室，在满足使用需求的条件下，师生可优先选择产品名称为“灭菌锅”的压力容器。

3.4 约定维保服务，保障设备安全运行

压力容器在实际使用过程中也需要经常进行维护保养。除进行定期自查、定期检验外，还需要对压力容器的安全附件（如安全阀）、附属仪表（如压力表）、测量调控装置等进行定期检验或检定[12]。由于不同品牌的压力容器厂家的设计和制造工艺不同，往往仅有原厂的售后和维修工程师方能对设备的安全阀等附件进行拆装、维修，其他公司或者普通的人员维修易造成设备损坏。因此在选购压力容器签订采购合同时，应提前约定安全阀、压力表的拆装和检验服务相关事宜，明确服务价格，避免发生“无人拆装”或“垄断拆装”的现象。

目前，我校共有压力容器198 台，全部为固定式压力容器，除一台为第Ⅱ类容器外，其余均属于第Ⅰ类压力容器，总体危险程度较低。2019 年初，我校引入了第三方公司，对我校实验室内全部的压力容器进行了委托检验服务。近一年来累计检验（检定）安全阀和压力表159 套，定期检验压力容器36 台，为师生配备新安全阀、压力表7 个。以检验安全阀为例，委托之前，检验一个安全阀需要大约7 天的时间，期间设备无法使用，师生无法进行科研实验。委托之后，检验一个安全阀仅需要半天时间，安全阀即可安装完毕（检验报告一周后送达），大大减少了对师生科研实验的影响。