冷庫用壓力容器的檢驗檢測方法研究

趙志立

（河南省鍋爐壓力容器安全檢測研究院平頂山分院，河南 平頂山 467021）

冷庫用壓力容器的檢驗檢測方法研究

趙志立

（河南省鍋爐壓力容器安全檢測研究院平頂山分院，河南 平頂山 467021）

目前冷庫壓力容器廣泛地被一些大型企業(yè)所應(yīng)用，對企業(yè)的生產(chǎn)力有了很大的幫助，但是由于冷庫壓力容器在生產(chǎn)工藝方面具有無法停機、倒液等特點，必須長期處于運行狀態(tài)，這就導(dǎo)致設(shè)備會存在運行隱患，假設(shè)它在企業(yè)的生產(chǎn)過程中出現(xiàn)故障，將會對企業(yè)造成非常嚴重的損失。因此，必須加強對冷庫壓力容器檢驗檢測工作的關(guān)注。

壓力容器；檢驗檢測；冷庫：無損檢測

據(jù)統(tǒng)計，近幾年我國發(fā)生了多起冷庫安全生產(chǎn)事故，每起事故都有不同程度的人員傷亡記錄，例如：2013年6月3日吉林省禽業(yè)加工廠由于氨氣泄漏發(fā)生爆炸，導(dǎo)致100多人死亡。這說明國家冷庫安全管理存在著很大的問題。由于國家早期冷庫施工建設(shè)監(jiān)管不嚴，存在無證設(shè)計、安裝、各種資料不全、操作人員無相關(guān)技術(shù)背景等問題，讓此類設(shè)備檢測工作的難度大大提升。這就要求我們檢測人員在技術(shù)層面不斷努力，研究冷庫壓力容器檢測的可行性，檢驗重點和難點，再結(jié)合實際情況研究具體的檢驗方法，提高檢測的有效性和針對性，解決冷庫壓力容器的檢驗檢測問題。

圖1　兩極壓縮氨制冷機的實際系統(tǒng)圖

1.冷庫制冷系統(tǒng)的介紹

我們通過一張圖來展示冷庫制冷系統(tǒng)的構(gòu)造（如圖1所示）。

制冷設(shè)備中的壓力容器有：儲氨器（儲存制冷劑，一般是氨）、冷凝器（制冷劑由氣態(tài)凝結(jié)成液態(tài)）、油分離器（將混入系統(tǒng)中制冷劑的壓縮機油分離）、集油器（集中油分離器中的機油集中，便于回收）、氨液分離器（將系統(tǒng)中的制冷劑的氣體液體混合狀態(tài)分離成氣態(tài)和液態(tài)）低壓循環(huán)筒（系統(tǒng)低壓區(qū)儲存氣態(tài)和液態(tài)的制冷劑）、中間冷卻器（提高能效）。冷庫制冷系統(tǒng)以氨制冷為主要方式，氨的水溶性比較強，一旦發(fā)生泄露情況，就會在設(shè)備外部形成堿性環(huán)境，加快設(shè)備表面的腐蝕，最終可能造成更為嚴重的后果。所以，必須重視冷庫壓力容器的檢測。

2.冷庫壓力容器檢驗

2.1檢測依據(jù)

檢測冷庫壓力容器的檢驗依據(jù)主要有：《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》《壓力容器定期檢驗規(guī)則》《承壓設(shè)備無損檢測》等。

2.2檢驗準(zhǔn)備工作

由于壓力容器的檢驗檢測需結(jié)合很多相關(guān)數(shù)據(jù)和設(shè)備才能進行，所以必須要做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作。需要準(zhǔn)備的資料有：容器的技術(shù)資料、使用登記證，質(zhì)量證書，安全證書設(shè)備圖紙等資料；方案：制定檢測方案；數(shù)據(jù)：現(xiàn)場氨濃度，氨液的裝入時間和具體成分和含量；清潔：設(shè)備受檢部位的清理。

2.3對氨液成份分析

無水氨液一般對鋼制品的腐蝕是很輕微的，氨液在經(jīng)過冷凝壓縮機冷凝后，其中會摻入防凍油等少量的雜質(zhì)，這種混合液體吸附在容器壁上，會在容器壁上形成一個保護層，起到保護作用。但是儲存氨液的容器在填充、泄氨和檢修的過程中，會有一些空氣中的氧進入，提高了容器中的氧含量，這對碳鋼容器和低合金鋼容器是非常不利的。所以我們檢測時必須要著重注意氨液成分檢測，把控好氨液雜質(zhì)含量（氧、水分、油等）。

2.4容器全面檢查

檢查內(nèi)容包括：檢查容器外觀和結(jié)構(gòu)，幾何尺寸、材質(zhì)、壁厚、銘牌、埋藏缺陷、緊固件、標(biāo)志等；檢查隔熱層和表面油漆是否完好；檢查壓力容器表面有沒有裂紋、腐蝕、變形等情況；檢查安全附件和氣密性。

2.5檢驗安全附件，進行耐壓測試

安全附件的檢查和耐壓測試要求根據(jù)壓力容器檢查規(guī)定執(zhí)行，這兩項檢查是壓力容器非常重要的檢查項目，需要檢查人員特別注意。安全附件的通過要求包括：安全閥，爆破片必須是由持有該產(chǎn)品特種設(shè)備制造許可證的生產(chǎn)單位生產(chǎn)的；安全閥，爆破片緊急切斷閥等需要經(jīng)過國家質(zhì)檢總局的形式式測試進行形式試驗并取得形式實驗文件。

2.6超聲波檢測

檢測原理：基于超聲波在事件中傳播的特性。先有聲源產(chǎn)生超聲波，再把超聲波導(dǎo)入事件中，超聲波在事件內(nèi)傳播與事件的材料和其缺陷相互作用，讓其傳播方向和特征有不同的表現(xiàn)。然后超聲波檢測設(shè)備對傳回的聲波進行處理，通過其聲波特征來確定事件內(nèi)部有沒有損傷。超聲波無損檢測可以在不打開容器的情況下，對容器內(nèi)部的損壞情況做出評估。超聲波無損檢測在容器內(nèi)部還有很多優(yōu)點，例如：缺陷位置定位準(zhǔn)確、靈敏度高、可測出小面積缺陷、檢測成本低、檢測速度快、現(xiàn)場使用方便等。

超聲波檢測應(yīng)用：容器表面有缺陷的壓力容器需要做焊縫埋藏檢測的情況；氨液成分分析不符合NB/T47012要求的情況。還有就是檢測人員根據(jù)設(shè)備的實際情況來確定有沒有必要用超聲波檢測。

3.冷庫壓力容器檢驗中的一些問題和措施

我國很多早期冷庫施工建設(shè)監(jiān)管不嚴，檢測過程中常會遇到無法查詢冷庫容器相關(guān)檔案、注冊和設(shè)計以及安裝的原始資料，且無檢驗檢測報告，不能得知設(shè)備的壓力、溫度、材質(zhì)、壁厚、介質(zhì)方面的設(shè)計數(shù)據(jù)等主要技術(shù)參數(shù)。以上情況導(dǎo)致我們無法確定設(shè)備強度，影響檢驗檢測人員對實測容器壁厚進行符合性判定。遇到此類問題，我們除了根據(jù)《壓力容器定期檢驗規(guī)則》對設(shè)備進行基礎(chǔ)檢測外，還需要根據(jù)設(shè)備的使用原則做出相應(yīng)的措施。

3.1根據(jù)設(shè)備的不同情況做出相應(yīng)的判定和措施

對于那些工作效率差，并且存在重大安全隱患的設(shè)備，應(yīng)該建議相關(guān)負責(zé)人更新設(shè)備，以免發(fā)生安全事故。對依然可以繼續(xù)使用的設(shè)備，建議企業(yè)相關(guān)部門加強特種設(shè)備管理、制定嚴格管理制度、培訓(xùn)特種設(shè)備的專業(yè)技術(shù)人員。

壓力容器材質(zhì)缺失的問題及措施：對于容器缺失材質(zhì)，檢測人員需要測量最小設(shè)備壁厚度，應(yīng)用光譜儀或者其他相關(guān)儀器進行材料分析，按照相應(yīng)的材料力學(xué)性能指標(biāo)對容器的主要受力部位進行壁厚強度校核；對于壓力容器外腐蝕相對嚴重的情況，建議使用單位加強容器防腐蝕處理，當(dāng)強度校核通過后還要進行定期定點壁厚在線跟蹤，一段時間后，確定容器各方面狀態(tài)穩(wěn)定后，進行正常的檢驗程序。在檢測過程中一定要根據(jù)現(xiàn)場實際情況來操作，嚴格把握每一個檢驗細節(jié)。

3.2表面磁粉檢測的相關(guān)問題

我們知道，大部分冷庫所用的壓力容器不能打開罐體把液氮放出來再檢驗，而且制冷系統(tǒng)中有些壓力容器為低溫容器，所以會用到表面磁粉檢測方法。我們在表面磁粉檢測中，一般通過采用防凍液和水的混合物為磁粉的載體，混合防凍液和水的比例根據(jù)低溫的程度來設(shè)定。要注意在保證磁粉懸液能夠正常流動的基礎(chǔ)上，去分段進行保冷層的拆除，然后分段檢測并記錄數(shù)據(jù)。部分用不銹鋼做的低溫容器在實施滲透檢測時，驗證方法需要用對比試塊來檢測靈敏度，制定符合具體要求的檢測方案，同時在檢測實施時，要重點注意分段檢測和對檢測部位的均勻加熱。

3.3滲透檢測的相關(guān)問題

滲透檢測可以使用在各種方面缺陷的檢測中，比如裂紋、氣孔、折疊、冷隔、疏松等，可以檢測大部分金屬鑄造、鍛造、焊接的物件，也可以檢測一些非金屬制品的表面。這種檢測不適用于檢測多孔以及表面太過粗糙的材料制品。

對滲透檢測的應(yīng)用中我們要注意的問題有很多，如滲透材料的選擇，所用的滲透材料一般都必須是同一個廠家生產(chǎn)的，選擇的滲透液還必須適合檢測的材料，我們需要根據(jù)實際檢測的情況和檢測設(shè)備對靈敏度的要求以及檢測設(shè)備自身屬性來酌情選擇。我們在選取方法上首先考慮靈敏度方面的要求，然后考慮檢驗現(xiàn)場的其他因素。標(biāo)準(zhǔn)試塊上的缺陷與受檢壓力容器的實際開口缺陷越相似，缺陷檢出的可能性越高，滲透檢測的可靠性越高。

結(jié)語

本文主要對一些冷庫壓力容器做了簡單的介紹，對其檢測方法和檢測難點進行了簡單的探討。建議企業(yè)加強冷庫系統(tǒng)設(shè)備的管理，重視設(shè)備的檢測檢驗，防止意外事故的發(fā)生。

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