探析氨制冷压力管道全面检验

探析氨制冷压力管道全面检验

周飞扬

江苏省特种设备安全监督检验研究院南通分院江苏南通226011

摘要：氨制冷具有污染范围小、应用效果好、成本费用低的特点，因这些方面的优势被人们广泛地应用在各种制冷设备中，特别是在制冰和冷库行业中。氨制冷的应用在一定程度上改善了人们的生活质量，促进了工农业的发展。但需要注意的是氨制冷中应用的化学元素本身具有容易燃烧、容易爆炸、容易腐蚀的特点，如果在制冷的过程中出现泄露，就会带来火灾和中毒问题，给社会及人们的健康带来威胁。

关键词：氨制冷系统压力管道；全面检验；安全评价

1.实例分析

市内某冷冻厂氨制冷压力管道总长度为2857米，主要工作介质为液氨和氨气，属于GC2级管道。其中最早是1996年开始投用的，之前未经过安装监督检验和定期检验，平时维护保养未落实到位。针对该情况，对该厂氨管道进行了一次全面检验。

2.检验项目和主要内容如下

2.1技术资料

对该冷冻厂的氨制冷系统压力管道的设计、安装、检测等相关资料，以及使用过程中的运行、检查维护维修记录等进行审查，发现该厂氨制冷系统的压力管道管理混乱，各技术资料记录不齐全或缺失。为了能够更好地管理，方便检验，根据实际工艺流程，梳理管线并完善编号。

2.2外观检验

氨制冷系统中压力管道的外观检验主要包括：管道是否有变形、挠曲和碰管现象出现；检查外部保冷层是否破损；检查管道外表面是否存在腐蚀；检查焊接接头是否有裂纹、错边、咬边等缺陷；检查管道阀门和法兰以及接头和焊缝等是否有泄漏的现象出现，以及管道支吊架是否有损坏的情况等。通过检验发现，不但法兰及阀门存在锈蚀及泄漏的现象，管道的外表面腐蚀情况也很严重，还有部分管道焊缝布置不合理。个别阀门因为选型错误，未采用氨专用的阀门，所以导致泄漏的现象发生。

2.3无损检测

对管道焊缝进行无损检测抽查，主要采取射线检测和超声检测，通过检测发现多数焊缝内部存在超标缺陷，主要缺陷有气孔、未焊透、未熔合、夹渣等类型。

3.安全评价

3.1评价腐蚀凹坑的安全

为了确保氨制冷系统压力管道能够安全的使用，对超过管道壁厚腐蚀裕量的凹坑，要严格按照《在用工业管道定期检验规程（试用）》进行安全地评价。根据检验结果，对腐蚀严重的五处凹坑进行了安全评价，其中接近临界值的有二处，一处腐蚀坑为不合格。所以，为了保证压力管道的安全，需要尽快对三处腐蚀凹坑所在管段进行更换。

3.2强度校核

针对氨制冷系统中压力管道而言，分析管道的有限元应力，是强度校核及评价安全所需。压力管道的附件以内压力自重引起的集中力，是计算管道有限元应力的主要条件。首先要考虑温度对操作所造成的影响，因为操作需要在常温下进行。考虑到氨制冷中压力管道的薄膜及弯曲应力，所有进行检验的管线，都应该认真分析和计算管道的有限元应力。

主要对管道的弯曲应力和薄膜应力进行考虑，对于分析有限应力，主要根据实限测管线最小的壁厚，利用CAESARII软件中的对工业管道比较适用的ASMEB31.3的规范进行应力的分析校核。氨制冷中压力管道的管线，分析校核管道的有限元应力全部通过以后，计算的结果显示，所有压力管线的规范压力相对较低，管线也比较富足。在进行计算的同时，将氨系统的管线应力的计算强度校核结果给出来了，此外，分析相应的超标缺陷处计算结果的提取也给出了。

3.3缺陷评价

对于氨制冷系统中压力管道进行检验，发现没有超出标准规定的缺陷，在进行安全保证的情况下，利用合乎使用原则对缺陷进行评价。对于安全评价不合格的缺陷，必须返修进行处理。本次评价了10个最严重的缺陷，根据评价缺陷的最终结果，其中3个缺陷需要返修处理。通常是依据检验结果，进行返修或者判废，但是，本次采用合乎使用的原则对缺陷进行评价，既减少了返修工作量，又能够达到经济而安全的使用效果。该次检验对于根据质量控制的标准判断为超出标准，并且缺陷比较严重的，对于24个进行了评定缺陷检验，根据评定缺陷的最终的结果，焊口评定没有达到标准、不合格的情况没发现。常规的方法是，根据检验结果判废进行返修，利用合乎使用原则的检验与常规的检验进行比较，无论是焊接及切割返修的工作量，还是焊接及切割返修以后的工作量，都在很大程度减少了，从而使经济使用和安全保证的根本目的得到了有效地实现。

3.4综合评价

①氨制冷系统的压力管道中，法兰和阀门的腐蚀及泄漏现象都很严重，管道的腐蚀坑也存在。此外，通过对氨制冷系统中压力管道进行检查，还发现有些压力管道的支架没有达到规定的标准，应该进行修复处理；压力管道中的一些阀门选型错误，应该换氨专用的管道阀门；部分管道结构不合理应该进行改造。

②对压力管道中检验发现的五处腐蚀凹坑，进行安全评定，有一处没有达到安全评定的要求，还有二处与临界值比较接近，这两处作为不合格进行处理。所以，为了安全，应该尽快更换凹坑安全评定不合格的管段。

③对于管线的巡回检查需要加强，压力管道在日常的维护上，必须要加强，为了使由于管道的腐蚀等一系统因素而导致压力管道的泄漏事故出现，必须要对压力管道进行定期防腐蚀措施，从而使系统安全生产的运行得到有效地保证。

④对氨制冷系统中压力管道最小的壁厚进行检测，对于腐蚀比较严重的局部管段，必须要进行更换处理。其余管段经强度校核及分析管道有限元应力分析计算后，强度校核和应力分析都满足要求。

⑤对于较小壁厚情况的检测，在进行使用的过程中，应该跟踪加强进行检测，对于刚开始安装时所采用的管道壁厚就比较小进行准确的确定。该次检测的结果，对于局部的管段腐蚀非常严重的一部分管段，应该进行更换。

⑥按照合乎使用的原则，在安全条件得以保证的前提下，采用相关的方法，对于经过24个质量控制的标准，判断为超出标准，并且对于比较严重缺陷，进行缺陷的评定，评定焊口都能够达到标准，没有不合格的现象。

⑦对于压力管道的检验，针对有限无应力，应该按照最小的壁厚进行强度的校核和分析，利用国际上公认的软件包CAESAII（4.40版）进行计算，计算结果显示，计算所有压力管道的强度校核都合格，并且，将超标缺陷处的应力分析计算的结果进行提供，将计算的数据提供给超标缺陷的评定。

4.讨论及建议

4.1应按要求建立健全氨制冷系统中压力管道的档案，最好能够实行计算机的管理模式。

4.2对于氨制冷系统中压力管道，必须要定期进行检验和维护，建立巡回进行检查的相关制度，根据压力管道特点，提前制定管道的维护及检验计划。

4.3为预防制冷系统中压力管道的泄漏，致使人身和财产得到有效地保证，应建立预防及救援安全措施。

4.4对于定期的维修和检验都是非常有必要实施的，应该结合管道特点，根据压力容器的维修及检验，将压力管道的维修及检验计划制定出来。

4.5对管道结构不合理的部分进行改造。对于氨制冷系统压力管道的技术资料一定要健全，并且，对于管道必须要按照要求进行有效地改造，将相关的安全措施必须要制定，该氨制冷系统的压力管道经改造以后，至今为止，已经运行了两年，运行的状况比较好，没有泄漏等相关事故发生。

结语

随着科技的快速发展，有关人员加强了对氨制冷压力管道的全面检查。上文经过反复的检查总结出了氨制冷压力管道全面检查工作中需要重点检验的部位以及如何应对在氨制冷压力管道应用中出现的问题，旨在促进氨制冷压力管道的有效应用。

参考文献：

[1]贾强.氨制冷压力管道不停机全面检验方法研究[J].压力容器，2012，05：75一80•

[2]金波.试析氨制冷压力管道不停机全面检验方法[J].中国高新技术企业，2015，07：76一77•