淺析氨制冷壓力管道的全面檢驗(yàn)和新方法

盧清龍

摘要：通過對冷庫氨制冷管道的全面檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的一些問題，結(jié)合國家質(zhì)檢總局關(guān)于氨制冷裝置特種設(shè)備專項(xiàng)治理工作的指導(dǎo)意見和《在用工業(yè)管道定期檢驗(yàn)規(guī)程（試行）》，對檢驗(yàn)中出現(xiàn)的問題的探討和定級，督促企業(yè)制定安全監(jiān)控措施，保障安全使用。

關(guān)鍵詞：氨制冷;壓力管道;全面檢驗(yàn)

由于液氨具有良好的熱力學(xué)性能和對大氣層無任何不良效應(yīng)、價(jià)格低廉，被全球制冷行業(yè)作為制冷劑廣泛應(yīng)用于工商制冷系統(tǒng)。對于新安裝的氨制冷管道，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)制造、安裝、使用運(yùn)行一般良好。但是對于一些老舊的冷庫，情況就不容樂觀。

在2013年中國發(fā)生兩起嚴(yán)重的液氨泄露事故。2013年6月3日，吉林省的寶源豐禽業(yè)有限公司，因主廠房發(fā)生特別重大火災(zāi)，導(dǎo)致液氨泄露爆炸事故。造成121人死亡、76人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失1.82億元。2013年8月31日，上海翁牌冷藏實(shí)業(yè)有限公司，發(fā)生氨泄漏事故，造成15人死亡、7人重傷、18人輕傷。因此國務(wù)院安委會發(fā)布了關(guān)于深入開展涉氨制冷企業(yè)液氨使用專項(xiàng)治理的通知?安委〔2013〕6號。質(zhì)檢總局特種設(shè)備局發(fā)布了關(guān)于氨制冷裝置特種設(shè)備專項(xiàng)治理工作的指導(dǎo)意見，質(zhì)檢特函〔2013〕61號。

1.氨制冷壓力管道全面檢驗(yàn)

氨作為制冷劑，低壓氨蒸汽經(jīng)過壓縮機(jī)被壓縮成高壓氣體，經(jīng)過氨油分離器分離壓縮機(jī)帶出的冷凍油霧后，進(jìn)入冷凝器被冷凝成高壓液氨，進(jìn)入貯氨器。高壓液氨經(jīng)過節(jié)流閥降壓后，通過直接膨脹供液、氨泵強(qiáng)制供液（低壓循環(huán)桶）、重力供液（氨液分離器）等方式送入蒸發(fā)器，吸收外界的熱量（制冷）由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，再次被壓縮機(jī)壓縮。為確保制冷壓縮機(jī)吸入氣態(tài)制冷劑，通過氨液分離器、低壓循環(huán)桶將未被完全蒸發(fā)的制冷劑液體留在容器中繼續(xù)供給蒸發(fā)器吸熱制冷;通過集油器收集壓縮機(jī)帶到系統(tǒng)中的冷凍油，適時(shí)排除系統(tǒng);通過空氣分離器，排除系統(tǒng)內(nèi)空氣等不凝性氣體，避免影響換熱效率。圖中1和2是高壓側(cè)管道，沒有保溫材料。3和4是低壓側(cè)管道，一般由聚氨酯發(fā)泡保溫。

全面檢驗(yàn)應(yīng)按照《在用工業(yè)管道定期檢驗(yàn)規(guī)程》（試行）（以下簡稱《工業(yè)管道檢規(guī)》）進(jìn)行。檢驗(yàn)項(xiàng)目一般應(yīng)包括資料審查、外部宏觀檢驗(yàn)、材質(zhì)檢驗(yàn)、高低壓側(cè)的剩余壁厚抽查、表面無損檢測、埋藏缺陷抽查，以及安全附件檢查，耐壓強(qiáng)度校驗(yàn)和應(yīng)力分析，壓力試驗(yàn)或泄露性試驗(yàn)。

在氨制冷壓力管道全面檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)以下問題。對于一些安裝使用很久的老冷庫，普遍存在沒有設(shè)計(jì)、安裝資料，管道表面防腐層脫落，大量采用焊接支管代替三通（不能保證其焊接質(zhì)量），低溫側(cè)保溫存在跑冷，射線檢測發(fā)現(xiàn)未焊透超標(biāo)缺陷，結(jié)合《工業(yè)管道檢規(guī)》和質(zhì)檢特函〔2013〕61號，低溫側(cè)管道未焊透深度與管道實(shí)測壁之比小于0.6，且缺陷底部最小壁厚≥2mm，在使用單位書面承諾該壓力管道自安裝到受檢之日未發(fā)生安全事故，并制定安全監(jiān)控措施，在符合其他要求情況下，按3級評定安全狀況等級，做出監(jiān)控使用的結(jié)論。

企業(yè)也必須落實(shí)相關(guān)安全管理和安全操作規(guī)程，健全和落實(shí)巡檢制度和應(yīng)急救援預(yù)案、定期事故安全演習(xí)。對于熱氨融霜工藝，必須采取有效的預(yù)防措施，避免超高壓導(dǎo)致泄露。

2.不停機(jī)全面檢驗(yàn)方法探討

高壓側(cè)的管道由于沒有保溫層，所以比較容易檢測。低壓側(cè)溫度較低，有聚氨酯保溫，保溫層不容易去除，即使停機(jī)去除后還是會很快結(jié)冰，對于測厚檢測和射線探傷增加了難度。另一個(gè)方面企業(yè)由于冷庫在用一般不愿意停機(jī)，破壞聚氨酯保溫難以恢復(fù)，容易跑冷。

根據(jù)質(zhì)檢特函〔2013〕61號文。對于確實(shí)無法停機(jī)的系統(tǒng)，在確保人員安全的情況下，可以在不停機(jī)的狀態(tài)下，對壓力管道進(jìn)行以下項(xiàng)目的檢驗(yàn)，替代全面檢驗(yàn)（列入隱患整治范圍的管道不適用）。檢驗(yàn)項(xiàng)目一般應(yīng)包括資料審查、宏觀檢驗(yàn)、高低壓側(cè)的剩余壁厚抽查、埋藏缺陷抽查，以及安全附件檢查。必要時(shí)，應(yīng)進(jìn)行壓力試驗(yàn)。有保溫層的壓力管道，須對保溫層存在破損、脫落、跑冷等現(xiàn)象的部位進(jìn)行壁厚檢測;保溫層完好的，必要時(shí)采用數(shù)字射線成像技術(shù)進(jìn)行壁厚檢測。

在氨制冷壓力管道全面檢驗(yàn)中，要對管道焊縫進(jìn)行無損檢測，同時(shí)對管道壁厚測量，對管道焊縫咬邊進(jìn)行檢查?？刹捎肵射線數(shù)字成像技術(shù)，并輔助紅外熱成像技術(shù)，以達(dá)到不停機(jī)全面檢驗(yàn)。

2.1紅外熱成像技術(shù)應(yīng)用

對氨制冷壓力管道進(jìn)行檢測，在檢測過程中發(fā)現(xiàn)管道腐蝕位置的確定與管道跑冷有著重要關(guān)系。氨管道保冷質(zhì)量情況不同則管道外表面溫度就會出現(xiàn)差異性。采用紅外熱成像技術(shù)進(jìn)行檢測，能偶準(zhǔn)確獲取管道外表面溫度值，從而定位保冷質(zhì)量差位置，并在該位置及附近管道展開檢測，以制定準(zhǔn)確的管道腐蝕檢測方案。

2.2采用X射線數(shù)字成像技術(shù)

采用X射線數(shù)字成像技術(shù)進(jìn)行壓力管道檢測。采用該技術(shù)檢測過程不需要對管道保護(hù)層進(jìn)行拆除，保證其完整性。在缺陷檢測過程中可以利用設(shè)備自帶軟件測量。X射線具有較強(qiáng)的穿透力，在直徑150mm左右的液氨管道中，附帶聚氨酯發(fā)泡保冷層或橡塑泡沫保冷層，并且在存有液氨情況下進(jìn)行檢測，均可有效穿透。通常利用X射線數(shù)字成像技術(shù)對正常運(yùn)行的管道進(jìn)行檢測，對帶有液氨以及保冷層的壓力管道進(jìn)行檢測，并測管道剩余厚度。

參考文獻(xiàn)：

[1]《在用工業(yè)管道定期檢驗(yàn)規(guī)程（試行）》

[2]質(zhì)檢總局特種設(shè)備局關(guān)于氨制冷裝置特種設(shè)備專項(xiàng)治理工作的指導(dǎo)意見，質(zhì)檢特函〔2013〕61號

[3]涉氨制冷企業(yè)液氨使用專項(xiàng)治理技術(shù)指導(dǎo)書（試行）

[4]賈強(qiáng).氨制冷壓力管道不停機(jī)全面檢驗(yàn)方法研究?[J].壓力容器，2012，29（5）：75-80.