氨制冷系統壓力管道檢驗及安全性

郭義幫

（甘肅省特種設備檢驗檢測研究院，甘肅 蘭州 730050）

氨制冷系統在許多行業都得到了廣泛應用，并且與人們的財產和生命都有著緊密聯系。氨制冷系統在應用期間如果發生泄露現象，一方面，會造成巨大經濟損失；另一方面，也會對人們生命健康造成威脅?？梢?，要檢驗氨制冷系統壓力管道情況，同時，要從實際情況出發，做好安全評價。

1 氨制冷系統壓力管道檢驗

1.1 檢驗外觀

壓力管道外觀檢驗主要包括內容有腐蝕凹坑深度、咬邊情況、軸向長度等多項內容。經過檢驗可以發現，氨制冷系統在應用期間遭受到了腐蝕，系統中部分閥門發生了泄露現象，管道連接法蘭在長期應用遭受到了嚴重腐蝕，這會使管道性能受到影響。除此之外，管道中閥門也發生了泄露現象，這會對系統的性能以及應用造成不良影響。

1.2 測量厚度

對壓力管道中的彎頭和三通管件厚度進行測量，依據結果可以發現，系統中壓力管道的厚度都在3.6～4.2mm。在氨制冷系統中的壓力管道中，碳鋼管線遭受到了腐蝕，并且這一腐蝕情況十分嚴重，其中一條管線厚度約為2.7mm，其他管線并未發生明顯變薄。對氨制冷系統在運行期間的情況進行觀察，不難發現,導致系統中管道在應用期間發生變薄的主要原因就是跑冷和氨液沖刷，同時，沒有及時干燥，這都會使管線遭受腐蝕。

2 氨制冷系統管道的常見缺陷

2.1 管道厚度變薄及腐蝕

對于布置在室外的壓力管道，其在應用過程中，管道長期都在鹽水、空氣、氨介質環境中，這會導管道遭受侵蝕厚度變薄，并且會出現蝕坑等問題。大量經驗表明，中立式氨冷凝器在立管內壁水側腐蝕情況十分嚴重，一些工程在對其應用四年后，原厚度為4mm的管壁，其受外界因素影響，其厚度只剩約1mm。對于立式氨冷凝器來說，其在具體應用過程中，最容易發生的滲漏部位就是列管端焊縫處，這也是相關工作人員在實際作業期間需要注意的一項內容。

2.2 壓力管道局部出現變形

設備在實際應用期間受腐蝕、材料強度，或者超負荷運行等多項因素影響，壓力管道的本體、接口等各個部位都可能會出現局部變形，這會對壓力管道遭受破壞，影響其應用。

2.3 壓力管道上出現裂紋

壓力管道上的裂紋一般都出現在管道彎頭，或者焊縫周邊，這些問題的發生可能是由于材料自身質量存在問題，也可能是由于壓力管道局部出現了腐蝕、變形，以及焊接質量不達標等各種問題，此外，焊縫內部也可能存在各種缺陷，這種缺陷通常都是制造問題引起的。

3 檢驗氨制冷系統要點及處理措施

3.1 定期檢驗壓力管道

（1）針對不能停機的系統，應在保證作業人員安全的基礎上，在不停機狀態下，檢驗壓力管道，通過部分項目檢驗方式代替全面檢驗，從具體情況來看，檢驗內容主要包括審查資料、抽查高低壓側剩余壁厚、宏觀檢驗、檢查安全附件等多項內容，在情況必要時，可以采取壓力試驗方式完成相應檢驗。

（2）存在下列幾種情況的任意一種時，要對氨制冷系統壓力管道焊接接頭處進行埋藏缺陷檢測，具體內容如下：①采取表面無損檢測或宏觀檢查時，未發現系統中存在具有缺陷管道，認為要對焊接接頭埋藏缺陷情況進行檢測時。②采取宏觀方式對壓力管道情況進行檢測，發現因為基礎沉降問題，導致壓力管道在應用期間的活動受到約束，制約點附近管道對接焊接接頭。檢測對接接頭埋藏缺陷，一般利用射線檢測或者超聲檢測等方法對管道進行檢測，當檢驗現場無法實施射線檢測或者超聲檢測時，可采取其他有效的檢測方法。

（3）針對低壓側剩余壁厚，埋藏缺陷，在對其進行檢測時，應當采取抽查方式，實際作業期間，應當將重點內容放在風險大，具有作業空間的管道中，同時，要適當提高檢查作業時的抽查比例。

（4）針對氨制冷系統中具有保溫層的壓力管道來說，作業人員要對保溫層存在脫落、破損、跑冷等現象部位厚壁的具體情況進行適當檢測。如保溫層情況完好，對于壁厚及腐蝕情況可以應用導波技術，完成相應的檢測作業。

3.2 處理無技術資料的壓力管道

這對沒有相關資料，或者技術資料缺失，沒有相應資質的壓力管道設計單位，未進行安裝監督檢驗的壓力管道，都應當被列入安全隱患整治內。實際作業期間，可以嚴格依據《壓力管道定期檢驗規則—工業管道》中的相應規定，完成檢驗，以及安全評定，依據“滿足應用，保證安全”原則，對壓力管道進行監管、報廢處理、期限更換等各項結論，進而使壓力管道的作用能夠得到最大程度發揮，以免出現安全事故。

3.3 其他方面的要求

（1）使用氨制冷系統單位必須配備專業人員，由專業人員對壓力管道進行日常巡查，采取合理措施完成相應保養，確保氨制冷系統中的閥門、法蘭等各項部件連接可靠，密封完后，一旦發現泄露現象，要及時對出現泄露的部位進行修理，對于采取修理無法解決的問題，要及時對存在問題部件進行更換。

（2）對于氨制冷系統中的壓力管道，要進行停用或報廢處理時，使用單位要在確保安全的基礎上，對介質進行適當轉移，從而完成對壓力管道內部壓力的釋放，使其性能得到提高，滿足應用需求。

4 氨制冷系統壓力管道的安全評價

4.1 腐蝕凹坑安全評價

在對氨制冷系統進行應用期間，為了保證壓力管道在具體應用期間的安全性，要對通過檢驗發現腐蝕凹坑情況進行全面評價。針對氨制冷系統中的壓力管道的安全評價要依據《壓力管道定期檢驗規則—工業管道》中的具體規定進行。針對某氨制冷系統中壓力管道檢查發現的6處腐蝕凹坑情況進行安全評價，經過安全評價可以發現，其中2處接近更換臨界值，其中2處未通過安全評價，因此，在對壓力管道應用期間，為了確保安全，針對腐蝕凹坑做出不合格處理評定。可見，在實際作業期間，要及時更換壓力管道存在腐蝕凹坑的部位。復查腐蝕凹坑時發現，壓力管道中兩處管道腐蝕凹坑部分得到了更換，后經過調查可知，這兩處腐蝕位置發生過泄露，因此，為了避免泄露造成嚴重危害，對腐蝕處進行了更換?？梢?，對于壓力管道腐蝕凹坑處的安全評價結果是正確的。

4.2 校核強度

為了滿足安全評價和校核強度的具體需求，針對氨制冷系統中壓力管道進行了管系有限元應力分析。校核強度作業時在常溫環境下開展，在實際操作時，未對溫度影響因素進行考慮。對校驗的全部氨制冷系統中壓力管線都開展了有限元應力計算，完成計算后，進行合理分析，主要考慮管道在應用時的薄膜應力和彎曲應力，最終依據管線最小壁厚度完成分析。并且，系統中管道所有壓力管線都通過了有限元應力分析校核，最終結果表明，管線有著較大富裕量，而且規范應力低。

4.3 缺陷安全評價

針對檢驗作業發現的各項缺陷，要遵循“滿足應用”基本原則，在確保安全下，應用《壓力管道定期檢驗規則—工業管道》對出現的超標缺陷內容進行評價，對于未通過評價的缺陷，要及時返修，完成相應處理。在對壓力管道進行分析時，一共評價了8個缺陷，每個缺陷都不符合質量控制標準，并且缺陷十分嚴重。以最終得到的缺陷評價結果為依據，對問題焊口評價不合格。一般來說，采取常規措施，就是依據檢驗獲取的結果，對是否需要進行返修進行判斷，同該方法相比，采取遵循“滿足應用”原則缺陷評價方法，一方面顯著降低了焊接，以及切割返修和返修后各項作業工作量；另一方面，確保了的氨制冷系統在應用期間的經濟性和安全性。

5 結語

壓力管道是氨制冷系統中的一項重要內容，其在實際應用期間容易出現各種不同類型問題，這會對系統運行造成不良影響。可見，在采用氨制冷系統期間，要從實際情況出發，做好檢驗與安全評價工作，采取科學方式對壓力管道進行處理，保證氨制冷系統在應用期間不會出現安全問題。