淺析氨制冷壓力管道的全面檢驗和新方法

盧清龍

摘要：通過對冷庫氨制冷管道的全面檢驗發現的一些問題，結合國家質檢總局關于氨制冷裝置特種設備專項治理工作的指導意見和《在用工業管道定期檢驗規程（試行）》，對檢驗中出現的問題的探討和定級，督促企業制定安全監控措施，保障安全使用。

關鍵詞：氨制冷;壓力管道;全面檢驗

由于液氨具有良好的熱力學性能和對大氣層無任何不良效應、價格低廉，被全球制冷行業作為制冷劑廣泛應用于工商制冷系統。對于新安裝的氨制冷管道，嚴格按照相關規范和標準制造、安裝、使用運行一般良好。但是對于一些老舊的冷庫，情況就不容樂觀。

在2013年中國發生兩起嚴重的液氨泄露事故。2013年6月3日，吉林省的寶源豐禽業有限公司，因主廠房發生特別重大火災，導致液氨泄露爆炸事故。造成121人死亡、76人受傷，直接經濟損失1.82億元。2013年8月31日，上海翁牌冷藏實業有限公司，發生氨泄漏事故，造成15人死亡、7人重傷、18人輕傷。因此國務院安委會發布了關于深入開展涉氨制冷企業液氨使用專項治理的通知?安委〔2013〕6號。質檢總局特種設備局發布了關于氨制冷裝置特種設備專項治理工作的指導意見，質檢特函〔2013〕61號。

1.氨制冷壓力管道全面檢驗

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

全面檢驗應按照《在用工業管道定期檢驗規程》（試行）（以下簡稱《工業管道檢規》）進行。檢驗項目一般應包括資料審查、外部宏觀檢驗、材質檢驗、高低壓側的剩余壁厚抽查、表面無損檢測、埋藏缺陷抽查，以及安全附件檢查，耐壓強度校驗和應力分析，壓力試驗或泄露性試驗。

在氨制冷壓力管道全面檢驗，發現以下問題。對于一些安裝使用很久的老冷庫，普遍存在沒有設計、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（不能保證其焊接質量），低溫側保溫存在跑冷，射線檢測發現未焊透超標缺陷，結合《工業管道檢規》和質檢特函〔2013〕61號，低溫側管道未焊透深度與管道實測壁之比小于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生安全事故，并制定安全監控措施，在符合其他要求情況下，按3級評定安全狀況等級，做出監控使用的結論。

企業也必須落實相關安全管理和安全操作規程，健全和落實巡檢制度和應急救援預案、定期事故安全演習。對于熱氨融霜工藝，必須采取有效的預防措施，避免超高壓導致泄露。

2.不停機全面檢驗方法探討

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

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

在氨制冷壓力管道全面檢驗中，要對管道焊縫進行無損檢測，同時對管道壁厚測量，對管道焊縫咬邊進行檢查?？刹捎肵射線數字成像技術，并輔助紅外熱成像技術，以達到不停機全面檢驗。

2.1紅外熱成像技術應用

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

2.2采用X射線數字成像技術

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

參考文獻：

[1]《在用工業管道定期檢驗規程（試行）》

[2]質檢總局特種設備局關于氨制冷裝置特種設備專項治理工作的指導意見，質檢特函〔2013〕61號

[3]涉氨制冷企業液氨使用專項治理技術指導書（試行）

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