氨制冷壓力管道不停機(jī)全面檢驗(yàn)方法研究

裴寶玲

摘 要：原材料天然氣本身帶有反凝析的現(xiàn)象，管輸?shù)倪^(guò)程當(dāng)中在壓力和溫度有所降低的時(shí)候就會(huì)有液體析出，對(duì)產(chǎn)品零下十三度水露點(diǎn)等的要求不能很好的滿足，要對(duì)天然氣做脫油與脫水處理才能使產(chǎn)品更好地滿足人們的要求?，F(xiàn)代人們?cè)谶M(jìn)行天然氣處理的時(shí)候引入了氨系統(tǒng)制冷工藝，且在投入運(yùn)行一段時(shí)間以后，也取得了不俗的成績(jī)。文章針對(duì)天然氣處理中氨系統(tǒng)制冷工藝現(xiàn)狀與其不停機(jī)檢驗(yàn)方式進(jìn)行分析，進(jìn)而提出了一些參考性的建議。

關(guān)鍵詞：氨制冷；不停機(jī)；全面檢驗(yàn)

前言

在輸送天然氣的時(shí)候，伴隨壓力與溫度逐漸降低，輸配管線當(dāng)中的天然氣會(huì)出現(xiàn)反凝析且在地勢(shì)低的地方形成積液的現(xiàn)象，會(huì)對(duì)正常輸氣造成影響，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致管線的堵塞。這在很大程度上對(duì)管道的輸送能力打了折扣，外輸產(chǎn)品的天然氣也不符合國(guó)家對(duì)于二類氣質(zhì)的鑒定標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合這樣的現(xiàn)狀，我們?cè)诠ぷ髦幸肓税毕到y(tǒng)制冷工藝，對(duì)天然氣做集中脫水等的處理，同一時(shí)間，經(jīng)此過(guò)程回收的產(chǎn)品也有較高的經(jīng)濟(jì)與使用價(jià)值。所以對(duì)氨制冷系統(tǒng)進(jìn)行在線檢驗(yàn)也顯得尤為重要，文章就是在此基礎(chǔ)上對(duì)氨制冷壓力管道在線全面檢驗(yàn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

1 氨制冷工藝的探討

我們可以把氨制冷工藝劃分為一級(jí)和二級(jí)制冷這兩種工藝類型，這兩種工藝它們都有其各自的特點(diǎn)，適合使用的情況也是不盡相同的，該篇文章以天然氣處理廠當(dāng)中氨制冷的工藝系統(tǒng)為研究討論對(duì)象，并對(duì)這兩類制冷工藝進(jìn)行區(qū)分。這套氨系統(tǒng)的低溫冷卻的溫度是零下三十八點(diǎn)二五攝氏度，冷卻的負(fù)荷是900KW。我們把氨一級(jí)制冷的工藝流程按下述的方法進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，在儲(chǔ)罐內(nèi)氨由節(jié)流技術(shù)使得壓力下降到120KPa溫度也下降到零下三十八點(diǎn)二五度，再由換冷器做換冷處理，氨流向緩沖罐當(dāng)中，再由壓縮機(jī)將它的壓力增大到1800KPa，再到空冷器當(dāng)中做冷卻處理，最后將氨置于氨儲(chǔ)罐中進(jìn)行保存。

下面我們?cè)賮?lái)說(shuō)氨壓縮機(jī)的二級(jí)制冷的工藝流程，儲(chǔ)罐當(dāng)中的氨被一級(jí)節(jié)流處理，壓力下降到630KPa，氨在進(jìn)入到閃蒸罐，液體的氨被二級(jí)節(jié)流處理，壓力下降到120KPa，溫度下降到零下三十八點(diǎn)二五攝氏度，由換冷器做換冷處理，氨再進(jìn)入到緩沖罐當(dāng)中，被氨的壓縮機(jī)進(jìn)行一級(jí)增壓處理，經(jīng)增壓后的壓力為630KPa，再融合到閃蒸罐的罐頂氣相氨當(dāng)中，再由氨壓縮機(jī)做二級(jí)增壓處理，經(jīng)過(guò)增壓后的壓力為1800KPa，再由空冷器進(jìn)行冷卻，最后放到氨儲(chǔ)罐內(nèi)進(jìn)行保存[1]。

我們對(duì)氨壓縮進(jìn)行模擬計(jì)算，再把得到的結(jié)果做分析研究，計(jì)算出二級(jí)制冷的工藝壓縮機(jī)在總負(fù)荷上已達(dá)到613KW，比一級(jí)制冷的工藝壓縮機(jī)的832KW負(fù)荷值遠(yuǎn)遠(yuǎn)要低，我們簡(jiǎn)單分析一下造成這種結(jié)果的原因：氨換冷原理我們主要將其歸結(jié)為用低溫的液相氨經(jīng)氣化后的潛熱當(dāng)成冷源，當(dāng)液相氨的壓力值在120KPa的時(shí)候，它的飽和溫度是零下三十八點(diǎn)二五攝氏度，液相氨再和熱介質(zhì)做換冷處理，液相的氨經(jīng)冷卻氣化變?yōu)闅庀?，再把?jīng)氣化后產(chǎn)生的潛熱釋放出來(lái)，把被冷卻處理后介質(zhì)溫度徹底降下來(lái)[2]。在這個(gè)換冷的過(guò)程當(dāng)中，多數(shù)功勞是歸液態(tài)氨的氣化所有，所以，經(jīng)節(jié)流處理以后液態(tài)氨的氣化率是決定整個(gè)過(guò)程成敗的重點(diǎn)，當(dāng)氣化率升高時(shí)，液態(tài)氨的含量偏低，氨當(dāng)中冷量也較低，相反的，當(dāng)氣化率較低時(shí)，液態(tài)氨的含量會(huì)很高，氨當(dāng)中的冷量也是很高的。

對(duì)于一級(jí)的制冷工藝來(lái)講，我們檢測(cè)到氨經(jīng)節(jié)流壓力值前后分別是1800KPa與120KPa，它的節(jié)流比是1800比120，也就是說(shuō)15比1，經(jīng)節(jié)流以后的氣化率是零點(diǎn)五六。二級(jí)的制冷工藝經(jīng)過(guò)兩次節(jié)流處理，第一次的氨壓力值前后分別是1800KPa、630KPa，它的節(jié)流比是1800比630，也就是20比7，經(jīng)節(jié)流后氣化率達(dá)到零點(diǎn)三三，第二次的氨壓力值前后分別是630KPa與120KPa，節(jié)流比是630比120，也就是說(shuō)21比4，經(jīng)節(jié)流后的氣化率達(dá)到零點(diǎn)二七，我們來(lái)計(jì)算一下氨二級(jí)的制冷工藝綜合氣化率等于零點(diǎn)四九，比一級(jí)壓縮的氣化率零點(diǎn)五六要小，所以可以說(shuō)氨在二級(jí)制冷當(dāng)中的循環(huán)率較低，壓縮機(jī)的功率也較小。氨一級(jí)的壓縮工藝在功率上雖然比較大，但是涉及到附屬設(shè)備卻不多，儀表控制起來(lái)也相對(duì)容易。

2 氨系統(tǒng)制冷檢驗(yàn)分析

2.1 制冷劑的閥門(mén)檢驗(yàn)

在整個(gè)制冷壓力管道當(dāng)中，閥門(mén)可以說(shuō)是泄露高危點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)盡量避免過(guò)多閥門(mén)涉入。在它正常運(yùn)行的時(shí)候，還應(yīng)該有必要標(biāo)識(shí)設(shè)置，甚至將手柄鎖定，杜絕錯(cuò)誤操作引起的危險(xiǎn)。首先要選擇密封性能好，不容易出現(xiàn)泄露現(xiàn)象的閥門(mén)，其次對(duì)閥門(mén)的安裝位置要設(shè)計(jì)合理，留有足夠操作與檢驗(yàn)的空間，但凡有危險(xiǎn)產(chǎn)生，使相關(guān)工作人員可以盡快接觸閥門(mén)并采取一定措施，或者迅速離開(kāi)。安全閥要選擇質(zhì)量過(guò)關(guān)，有合理開(kāi)啟壓力與流通面積的，平時(shí)還要做妥善檢驗(yàn)與保養(yǎng)，到國(guó)家指定安全機(jī)構(gòu)進(jìn)行校準(zhǔn)檢查與測(cè)試，保障閥體在指定壓力下開(kāi)啟[3]。

對(duì)安全閥進(jìn)行年檢的時(shí)候，壓力管道還應(yīng)當(dāng)正常的運(yùn)行，通常配備有可切換的閥座一用一備雙安全閥，達(dá)到雙保險(xiǎn)的效果。除此以外，冷庫(kù)冷凍間，冷凍間與冷藏間里面不應(yīng)該有冷閥門(mén)的設(shè)制，通常設(shè)計(jì)當(dāng)中采用冷間屋頂安放閥站的辦法，替代室工作區(qū)懸吊管與閥門(mén)的設(shè)置。這樣做不但為集中檢驗(yàn)提供了便利條件，對(duì)室內(nèi)泄露風(fēng)險(xiǎn)也起了有效的杜絕作用。氨和潤(rùn)滑油不易溶于一起，并且潤(rùn)滑油通常比氨要重，堆積于容器底，要定期做壓力管道排油處理。在這里我們建議采取內(nèi)置彈簧排油閥，這樣相關(guān)工作人員離開(kāi)的時(shí)候，閥門(mén)可以在彈簧力驅(qū)使下自行關(guān)閉，或者把油排到專門(mén)油回收的容器當(dāng)中，避免人為失誤引起氨泄漏。

2.2 容器與管道防腐蝕檢驗(yàn)

設(shè)備保溫也有安全隱患。假使低溫容器與管道保溫前處理不夠妥善，幾年以后，就有可能有下述風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生：水侵蝕管道，引發(fā)爆炸對(duì)人生命財(cái)產(chǎn)造成危害。曾有過(guò)類似現(xiàn)象產(chǎn)生，管道遭受腐蝕并在三十年以后破裂。很多業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為容器與管道采取現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡、外面包上鋁皮的保溫辦法，發(fā)生意外的可能就會(huì)微乎其微，但是事實(shí)卻并非如此。原因是只要有微小縫隙存在，水就能透過(guò)保溫層對(duì)管道進(jìn)行腐蝕。有人做過(guò)相關(guān)調(diào)查，好的保溫層使用壽命也不過(guò)才二十年。所以應(yīng)該定期對(duì)保溫層損傷情況進(jìn)行檢查，特別是閥門(mén)與其他開(kāi)口部位等，原因是這些地方最易因水蒸氣擴(kuò)散聚集造成腐蝕，進(jìn)而出現(xiàn)斷裂。條件允許的話，用紅外線的熱像儀做定期的檢查。這是現(xiàn)如今對(duì)設(shè)備表面與保溫層溫度變化檢測(cè)與設(shè)備腐蝕程度判別的最好辦法。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，伴隨經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展與人們生產(chǎn)生活的需要，我們?cè)谔烊粴獾奶幚懋?dāng)中引入氨處理工藝是極其有必要的，通過(guò)減少氨充注量與必要措施是能夠做到氨系統(tǒng)安全合理運(yùn)行的。而且很多措施是通用的，不但對(duì)氨適用，對(duì)其他的制冷劑也適用。我們應(yīng)當(dāng)注意遵照國(guó)家與行業(yè)有關(guān)建設(shè)，設(shè)計(jì)，施工安裝，驗(yàn)收與運(yùn)行管理法律條令，以此作為基準(zhǔn)再掌握一些應(yīng)用常識(shí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，相信長(zhǎng)此以往我們定能將國(guó)家的天然氣事業(yè)向可持續(xù)發(fā)展的方向推動(dòng)。

參考文獻(xiàn)

[1]周波，許林濤，朱保赤.在用氨制冷壓力管道定期檢驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2013（4）：81-82.

[2]賈強(qiáng)，梁旭，王磊.氨制冷壓力管道典型事故及監(jiān)管重點(diǎn)分析[J].制冷，2014（4）：82-86.

[3]韓加進(jìn).缺乏技術(shù)資料的氨制冷壓力容器的定期檢驗(yàn)[J].中國(guó)特種設(shè)備安全，2011（2）：20-21.