探究氨制冷系統(tǒng)壓力管道檢驗及安全評價

車宏偉

摘 要 氨制冷技術應用廣泛，在食品行業(yè)，如啤酒產(chǎn)業(yè)中普遍應用。但是氨制冷系統(tǒng)應用的安全性卻一直堪憂，在氨制冷系統(tǒng)使用過程中會因為使用不當、系統(tǒng)本身缺陷、檢修不到位、突發(fā)事件等因素導致氨氣泄漏。一旦發(fā)生泄漏事故就會給生產(chǎn)企業(yè)帶來經(jīng)濟損失，事故嚴重的情況下還會危及生產(chǎn)人員的身體健康與生命安全。 基于此，本文針對某氨制冷系統(tǒng)壓力管道的實際情況進行全面檢查， 并且在基礎上，進行了安全評價，以確保氨制冷系統(tǒng)壓力管道質量以及安全性。

關鍵詞 氨制冷系統(tǒng);壓力管道;安全評價

1氨制冷系統(tǒng)壓力管道檢驗內容

①外觀檢驗。外觀檢驗的主要內容包括進行腐蝕凹坑深度和軸向長度的測定，彎頭及彎管的異常變形，焊接接頭裂紋、咬邊、錯邊及凹陷情況，檢查絕熱層完好情況，檢查管道及其接口法蘭、閥門、焊縫及接頭等泄漏情況，檢查接地螺釘是否松動等。檢查結果發(fā)現(xiàn)，管道存在非常嚴重的腐蝕現(xiàn)象，且部分閥門出現(xiàn)泄漏和銹蝕，管道連接法蘭出現(xiàn)嚴重銹蝕。另外，還有部分管道支架與要求不相符。檢查閥門時發(fā)現(xiàn)存在嚴重泄漏，其主要原因是由于所選用的氨系統(tǒng)閥門不符合要求，應該采用專門的氨閥。②測量厚度。主要對三通和彎頭等管件的厚度進行測量。測厚檢查發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)直徑為Φ57～Φ76的不銹鋼管線的壁厚在3.5～4mm。碳鋼管線的腐蝕情況相對比較嚴重，其中一管線的厚度只有2.6～3.2mm。其他管線并沒有發(fā)現(xiàn)明顯減薄。管道減薄的主要原因是由于氨液的沖刷和跑冷，導致無法及時干燥而對局部造成腐蝕。③焊縫檢驗。焊縫也是氨制冷系統(tǒng)壓力管道發(fā)生事故的主要部分，在檢驗過程中應給予足夠的重視。實踐中可以采用超聲檢測、射線檢測等無損檢驗技術。通過該技術可以檢測出焊縫內部的部分缺陷，如氣孔、未焊透、未熔合、夾渣等。

2氨制冷系統(tǒng)壓力管道的安全評價技術分析

（1）腐蝕凹坑評價。氨制冷系統(tǒng)壓力管道在使用過程當中會出現(xiàn)腐蝕凹坑，也就是在一段管線中某部分出現(xiàn)一個凹陷的腐蝕坑。腐蝕凹坑處管壁自然會變薄，如果達到或超過臨界值則會有發(fā)生事故的隱患。因此，在安全評價時，首先對腐蝕凹坑進行檢測與評價?？梢圆捎蒙渚€無損檢測的技術進行腐蝕凹坑的厚度檢測。到于未通過檢測的管道應盡快更換，以免在使用中發(fā)生事故。

（2）強度校核。針對氨制冷系統(tǒng)中壓力管道而言，分析管道的有限元應力，是強度校核及評價安全所需。壓力管道的附件以內壓力自重引起的集中力，是計算管道有限元應力的主要條件。首先要考慮溫度對操作所造成的影響，因為操作需要在常溫下進行。考慮到氨制冷中壓力管道的薄膜及彎曲應力，所有進行檢驗的管線，都應該認真分析和計算管道的有限元應力。主要對管道的彎曲應力和薄膜應力進行考慮，對于分析有限應力，主要根據(jù)實限測管線最小的壁厚，利用CAESARII軟件中的對工業(yè)管道比較適用的ASMEB31.3的規(guī)范進行應力的分析校核。氨制冷中壓力管道的管線，分析校核管道的有限元應力全部通過以后，計算的結果顯示，所有壓力管線的規(guī)范壓力相對較低，管線也比較富足。在進行計算的同時，將氨系統(tǒng)的管線應力的計算強度校核結果給出來了，此外，分析相應的超標缺陷處計算結果的提取也給出了[1]。

（3）缺陷評價。缺陷評價在氨制冷系統(tǒng)中壓力管道安全評價中有著重要的作用。通常運用“合乎使用原則”對管道缺陷進行評價。比如焊口缺陷評價中，若焊口沒有達到使用標準臨界值，則判定為不合格，建議返修或報廢。當然在實際工作中，也要考慮到使用企業(yè)的經(jīng)濟效益，在保證安全性的基礎上，盡量減少返修與報廢。

（4）綜合評價。氨制冷系統(tǒng)的壓力管道中，法蘭和閥門的腐蝕及泄漏現(xiàn)象都很嚴重，管道的腐蝕坑也存在。此外，通過對氨制冷系統(tǒng)中壓力管道進行檢查，還發(fā)現(xiàn)有些壓力管道的支架沒有達到規(guī)定的標準，應該進行修復處理;壓力管道中的一些閥門選型錯誤，應該換氨專用的管道閥門;部分管道結構不合理應該進行改造。對于管線的巡回檢查需要加強，壓力管道在日常的維護上，必須要加強，為了使由于管道的腐蝕等一系統(tǒng)因素而導致壓力管道的泄漏事故出現(xiàn)必須要對壓力管道進行定期防腐蝕措施，從而使系統(tǒng)安全生產(chǎn)的運行得到有效的保證。對氨制冷系統(tǒng)中壓力管道最小的壁厚進行檢測，對于腐蝕比較嚴重的局部管段，必須要進行更換處理。其余管段經(jīng)強度校核及分析管道有限元應力分析計算后，強度校核和應力分析都滿足要求。對于較小壁厚情況的檢測，在進行使用的過程中，應該跟蹤加強進行檢測，對于剛開始安裝時所采用的管道壁厚就比較小進行準確的確定。該次檢測的結果，對于局部的管段腐蝕非常嚴重的一部分管段，應該進行更換。按照合乎使用的原則，在安全條件得以保證的前提下，采用相關的方法，對于經(jīng)過24個質量控制的標準，判斷為超出標準，并且對于比較嚴重缺陷，進行缺陷的評定，評定焊口都能夠達到標準，沒有不合格的現(xiàn)象。對于壓力管道的檢驗，針對有限無應力，應該按照最小的壁厚進行強度的校核和分析，利用國際上公認的軟件包CAESAII（4.40版）進行計算，計算結果顯示，計算所有壓力管道的強度校核都合格，并且，將超標缺陷處的應力分析計算的結果進行提供，將計算的數(shù)據(jù)提供給超標缺陷的評定。

3壓力管道檢驗及安全評價的合理檢疫

按要求建立健全氨制冷系統(tǒng)中壓力管道的檔案，最好能夠實行計算機的管理模式。對于氨制冷系統(tǒng)中壓力管道，必須要定期進行檢驗和維護，建立巡回進行檢查的相關制度，根據(jù)壓力管道特點，提前制定管道的維護及檢驗計劃。為預防制冷系統(tǒng)中壓力管道的泄漏，致使人身和財產(chǎn)得到有效保證，應建立預防及救援安全措施。對于定期的維修和檢驗都是非常有必要實施的，應該結合管道特點，根據(jù)壓力容器的維修及檢驗，將壓力管道的維修及檢驗計劃制定出來。對管道結構不合理的部分進行改造。對于氨制冷系統(tǒng)壓力管道的技術資料一定要健全，并且，對于管道必須要按照要求進行有效改造。

4結束語

總之，氨制冷系統(tǒng)壓力管道的檢測與安全評價技術對生產(chǎn)企業(yè)有著至關重要的作用，涉及生產(chǎn)人員的生命安全以及生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟利益。因此在檢測與評價的過程中一定要以科學的手段、嚴謹?shù)膽B(tài)度進行，以免氨制冷系統(tǒng)壓力管道在使用過程中發(fā)生事故，造成不必要的損失。

參考文獻

[1] 林遠龍.基于GB19624的安全評定系統(tǒng)研發(fā)[D].杭州：浙江工業(yè)大學，2016.