氨制冷系统压力管道检验及安全性
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158研究与探索Research and Exploration ·智能检测与诊断
中国设备工程 2020.08 (上)氨制冷系统在许多行业都得到了广泛应用，并且与人们的财产和生命都有着紧密联系。氨制冷系统在应用期间如果发生泄露现象，一方面，会造成巨大经济损失；另一方面，也会对人们生命健康造成威胁。可见，要检验氨制冷系统压力管道情况，同时，要从实际情况出发，做好安全评价。1 氨制冷系统压力管道检验1.1 检验外观压力管道外观检验主要包括内容有腐蚀凹坑深度、咬边情况、轴向长度等多项内容。经过检验可以发现，氨制冷系统在应用期间遭受到了腐蚀，系统中部分阀门发生了泄露现象，管道连接法兰在长期应用遭受到了严重腐蚀，这会使管道性能受到影响。除此之外，管道中阀门也发生了泄露现象，这会对系统的性能以及应用造成不良影响。1.2 测量厚度对压力管道中的弯头和三通管件厚度进行测量，依据结果可以发现，系统中压力管道的厚度都在3.6～4.2mm。在氨制冷系统中的压力管道中，碳钢管线遭受到了腐蚀，并且这一腐蚀情况十分严重，其中一条管线厚度约为2.7mm，其他管线并未发生明显变薄。对氨制冷系统在运行期间的情况进行观察，不难发现,导致系统中管道在应用期间发生变薄的主要原因就是跑冷和氨液冲刷，同时，没有及时干燥，这都会使管线遭受腐蚀。2 氨制冷系统管道的常见缺陷2.1 管道厚度变薄及腐蚀对于布置在室外的压力管道，其在应用过程中，管道长期都在盐水、空气、氨介质环境中，这会导管道遭受侵蚀厚度变薄，并且会出现蚀坑等问题。大量经验表明，中立式氨冷凝器在立管内壁水侧腐蚀情况十分严氨制冷系统压力管道检验及安全性郭义帮（甘肃省特种设备检验检测研究院，甘肃 兰州 730050）摘要：氨制冷系统在具体应用期间压力管道可能出现问题，这会对系统的应用造成不良影响。因此，要做好检验和安全性评价，这不仅能够减少压力管道在应用期间返修作业量，而且可以保证系统运行稳定性，使系统运行的经济效益能够得到进一步提高。关键词：氨制冷系统；安全性；压力管道；腐蚀情况中图分类号：TB657 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2020）08（上）-0158-02重，一些工程在对其应用四年后，原厚度为4mm的管壁，其受外界因素影响，其厚度只剩约1mm。对于立式氨冷凝器来说，其在具体应用过程中，最容易发生的渗漏部位就是列管端焊缝处，这也是相关工作人员在实际作业期间需要注意的一项内容。2.2 压力管道局部出现变形设备在实际应用期间受腐蚀、材料强度，或者超负荷运行等多项因素影响，压力管道的本体、接口等各个部位都可能会出现局部变形，这会对压力管道遭受破坏，影响其应用。2.3 压力管道上出现裂纹压力管道上的裂纹一般都出现在管道弯头，或者焊缝周边，这些问题的发生可能是由于材料自身质量存在问题，也可能是由于压力管道局部出现了腐蚀、变形，以及焊接质量不达标等各种问题，此外，焊缝内部也可能存在各种缺陷，这种缺陷通常都是制造问题引起的。3 检验氨制冷系统要点及处理措施3.1 定期检验压力管道（1）针对不能停机的系统，应在保证作业人员安全的基础上，在不停机状态下，检验压力管道，通过部分项目检验方式代替全面检验，从具体情况来看，检验内容主要包括审查资料、抽查高低压侧剩余壁厚、宏观检验、检查安全附件等多项内容，在情况必要时，可以采取压力试验方式完成相应检验。（2）存在下列几种情况的任意一种时，要对氨制冷系统压力管道焊接接头处进行埋藏缺陷检测，具体内容如下：①采取表面无损检测或宏观检查时，未发现系统中存在具有缺陷管道，认为要对焊接接头埋藏缺陷情况进行检测时。②采取宏观方式对压力管道情况进行检测，发现因为基础沉降问题，导致压力管道在应用期间的活动受到约束，制约点附近管道对接焊接接头。检测对接接头埋藏缺陷，一般利用射线检测或者超声检测等159中国设备工程China PlantEngineering
中国设备工程 2020.08 （上）方法对管道进行检测，当检验现场无法实施射线检测或者超声检测时，可采取其他有效的检测方法。（3）针对低压侧剩余壁厚，埋藏缺陷，在对其进行检测时，应当采取抽查方式，实际作业期间，应当将重点内容放在风险大，具有作业空间的管道中，同时，要适当提高检查作业时的抽查比例。（4）针对氨制冷系统中具有保温层的压力管道来说，作业人员要对保温层存在脱落、破损、跑冷等现象部位厚壁的具体情况进行适当检测。如保温层情况完好，对于壁厚及腐蚀情况可以应用导波技术，完成相应的检测作业。3.2 处理无技术资料的压力管道这对没有相关资料，或者技术资料缺失，没有相应资质的压力管道设计单位，未进行安装监督检验的压力管道，都应当被列入安全隐患整治内。实际作业期间，可以严格依据《压力管道定期检验规则—工业管道》中的相应规定，完成检验，以及安全评定，依据“满足应用，保证安全”原则，对压力管道进行监管、报废处理、期限更换等各项结论，进而使压力管道的作用能够得到最大程度发挥，以免出现安全事故。3.3 其他方面的要求（1）使用氨制冷系统单位必须配备专业人员，由专业人员对压力管道进行日常巡查，采取合理措施完成相应保养，确保氨制冷系统中的阀门、法兰等各项部件连接可靠，密封完后，一旦发现泄露现象，要及时对出现泄露的部位进行修理，对于采取修理无法解决的问题，要及时对存在问题部件进行更换。（2）对于氨制冷系统中的压力管道，要进行停用或报废处理时，使用单位要在确保安全的基础上，对介质进行适当转移，从而完成对压力管道内部压力的释放，使其性能得到提高，满足应用需求。4 氨制冷系统压力管道的安全评价4.1 腐蚀凹坑安全评价在对氨制冷系统进行应用期间，为了保证压力管道在具体应用期间的安全性，要对通过检验发现腐蚀凹坑情况进行全面评价。针对氨制冷系统中的压力管道的安全评价要依据《压力管道定期检验规则—工业管道》中的具体规定进行。针对某氨制冷系统中压力管道检查发现的6处腐蚀凹坑情况进行安全评价，经过安全评价可以发现，其中2处接近更换临界值，其中2处未通过安全评价，因此，在对压力管道应用期间，为了确保安全，针对腐蚀凹坑做出不合格处理评定。可见，在实际作业期间，要及时更换压力管道存在腐蚀凹坑的部位。复查腐蚀凹坑时发现，压力管道中两处管道腐蚀凹坑部分得到了更换，后经过调查可知，这两处腐蚀位置发生过泄露，因此，为了避免泄露造成严重危害，对腐蚀处进行了更换。可见，对于压力管道腐蚀凹坑处的安全评价结果是正确的。4.2 校核强度为了满足安全评价和校核强度的具体需求，针对氨制冷系统中压力管道进行了管系有限元应力分析。校核强度作业时在常温环境下开展，在实际操作时，未对温度影响因素进行考虑。对校验的全部氨制冷系统中压力管线都开展了有限元应力计算，完成计算后，进行合理分析，主要考虑管道在应用时的薄膜应力和弯曲应力，最终依据管线最小壁厚度完成分析。并且，系统中管道所有压力管线都通过了有限元应力分析校核，最终结果表明，管线有着较大富裕量，而且规范应力低。4.3 缺陷安全评价针对检验作业发现的各项缺陷，要遵循“满足应用”基本原则，在确保安全下，应用《压力管道定期检验规则—工业管道》对出现的超标缺陷内容进行评价，对于未通过评价的缺陷，要及时返修，完成相应处理。在对压力管道进行分析时，一共评价了8个缺陷，每个缺陷都不符合质量控制标准，并且缺陷十分严重。以最终得到的缺陷评价结果为依据，对问题焊口评价不合格。一般来说，采取常规措施，就是依据检验获取的结果，对是否需要进行返修进行判断，同该方法相比，采取遵循“满足应用”原则缺陷评价方法，一方面显著降低了焊接，以及切割返修和返修后各项作业工作量；另一方面，确保了的氨制冷系统在应用期间的经济性和安全性。5 结语压力管道是氨制冷系统中的一项重要内容，其在实际应用期间容易出现各种不同类型问题，这会对系统运行造成不良影响。可见，在采用氨制冷系统期间，要从实际情况出发，做好检验与安全评价工作，采取科学方式对压力管道进行处理，保证氨制冷系统在应用期间不会出现安全问题。参考文献：[1]魏可.氨制冷管道系统中液锤和满液膨胀形成机理及其危害——氨制冷系统熔霜作业的压力管道安全技术探讨[J].特种设备安全技术,2019(01):19-21.[2]郑鸿杰.氨制冷系统压力管道安装监督检验的常见问题及分析[J].中外企业家,2018(14):222.[3]杨洪波.氨制冷压力管道安全监督管理要点的探讨[J].化工管理,2018(03):48.[4]吴胜龙.氨制冷系统压力管道安装监督检验的常见问题及分析[J].特种设备安全技术,2017(04):26-28.[5]何卫宏.氨制冷装置特种设备的损伤模式及定期检验[J].农业开发与装备,2017(06):46.[6]亢春生.浅谈氨制冷系统中特种设备的定期检验[J].特种设备安全技术,2017(03):17-19..
