探究氨制冷系統(tǒng)壓力管道檢驗(yàn)及安全評(píng)價(jià)

車宏偉

摘 要 氨制冷技術(shù)應(yīng)用廣泛，在食品行業(yè)，如啤酒產(chǎn)業(yè)中普遍應(yīng)用。但是氨制冷系統(tǒng)應(yīng)用的安全性卻一直堪憂，在氨制冷系統(tǒng)使用過(guò)程中會(huì)因?yàn)槭褂貌划?dāng)、系統(tǒng)本身缺陷、檢修不到位、突發(fā)事件等因素導(dǎo)致氨氣泄漏。一旦發(fā)生泄漏事故就會(huì)給生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失，事故嚴(yán)重的情況下還會(huì)危及生產(chǎn)人員的身體健康與生命安全。 基于此，本文針對(duì)某氨制冷系統(tǒng)壓力管道的實(shí)際情況進(jìn)行全面檢查， 并且在基礎(chǔ)上，進(jìn)行了安全評(píng)價(jià)，以確保氨制冷系統(tǒng)壓力管道質(zhì)量以及安全性。

關(guān)鍵詞 氨制冷系統(tǒng);壓力管道;安全評(píng)價(jià)

1氨制冷系統(tǒng)壓力管道檢驗(yàn)內(nèi)容

①外觀檢驗(yàn)。外觀檢驗(yàn)的主要內(nèi)容包括進(jìn)行腐蝕凹坑深度和軸向長(zhǎng)度的測(cè)定，彎頭及彎管的異常變形，焊接接頭裂紋、咬邊、錯(cuò)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(dòng)等。檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，管道存在非常嚴(yán)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(yán)重銹蝕。另外，還有部分管道支架與要求不相符。檢查閥門時(shí)發(fā)現(xiàn)存在嚴(yán)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(yīng)該采用專門的氨閥。②測(cè)量厚度。主要對(duì)三通和彎頭等管件的厚度進(jìn)行測(cè)量。測(cè)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(duì)比較嚴(yán)重，其中一管線的厚度只有2.6～3.2mm。其他管線并沒(méi)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(dǎo)致無(wú)法及時(shí)干燥而對(duì)局部造成腐蝕。③焊縫檢驗(yàn)。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(yàn)過(guò)程中應(yīng)給予足夠的重視。實(shí)踐中可以采用超聲檢測(cè)、射線檢測(cè)等無(wú)損檢驗(yàn)技術(shù)。通過(guò)該技術(shù)可以檢測(cè)出焊縫內(nèi)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(píng)價(jià)技術(shù)分析

（1）腐蝕凹坑評(píng)價(jià)。氨制冷系統(tǒng)壓力管道在使用過(guò)程當(dāng)中會(huì)出現(xiàn)腐蝕凹坑，也就是在一段管線中某部分出現(xiàn)一個(gè)凹陷的腐蝕坑。腐蝕凹坑處管壁自然會(huì)變薄，如果達(dá)到或超過(guò)臨界值則會(huì)有發(fā)生事故的隱患。因此，在安全評(píng)價(jià)時(shí)，首先對(duì)腐蝕凹坑進(jìn)行檢測(cè)與評(píng)價(jià)。可以采用射線無(wú)損檢測(cè)的技術(shù)進(jìn)行腐蝕凹坑的厚度檢測(cè)。到于未通過(guò)檢測(cè)的管道應(yīng)盡快更換，以免在使用中發(fā)生事故。

（2）強(qiáng)度校核。針對(duì)氨制冷系統(tǒng)中壓力管道而言，分析管道的有限元應(yīng)力，是強(qiáng)度校核及評(píng)價(jià)安全所需。壓力管道的附件以內(nèi)壓力自重引起的集中力，是計(jì)算管道有限元應(yīng)力的主要條件。首先要考慮溫度對(duì)操作所造成的影響，因?yàn)椴僮餍枰诔叵逻M(jìn)行。考慮到氨制冷中壓力管道的薄膜及彎曲應(yīng)力，所有進(jìn)行檢驗(yàn)的管線，都應(yīng)該認(rèn)真分析和計(jì)算管道的有限元應(yīng)力。主要對(duì)管道的彎曲應(yīng)力和薄膜應(yīng)力進(jìn)行考慮，對(duì)于分析有限應(yīng)力，主要根據(jù)實(shí)限測(cè)管線最小的壁厚，利用CAESARII軟件中的對(duì)工業(yè)管道比較適用的ASMEB31.3的規(guī)范進(jìn)行應(yīng)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(yīng)力全部通過(guò)以后，計(jì)算的結(jié)果顯示，所有壓力管線的規(guī)范壓力相對(duì)較低，管線也比較富足。在進(jìn)行計(jì)算的同時(shí)，將氨系統(tǒng)的管線應(yīng)力的計(jì)算強(qiáng)度校核結(jié)果給出來(lái)了，此外，分析相應(yīng)的超標(biāo)缺陷處計(jì)算結(jié)果的提取也給出了[1]。

（3）缺陷評(píng)價(jià)。缺陷評(píng)價(jià)在氨制冷系統(tǒng)中壓力管道安全評(píng)價(jià)中有著重要的作用。通常運(yùn)用“合乎使用原則”對(duì)管道缺陷進(jìn)行評(píng)價(jià)。比如焊口缺陷評(píng)價(jià)中，若焊口沒(méi)有達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)臨界值，則判定為不合格，建議返修或報(bào)廢。當(dāng)然在實(shí)際工作中，也要考慮到使用企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，在保證安全性的基礎(chǔ)上，盡量減少返修與報(bào)廢。

（4）綜合評(píng)價(jià)。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(yán)重，管道的腐蝕坑也存在。此外，通過(guò)對(duì)氨制冷系統(tǒng)中壓力管道進(jìn)行檢查，還發(fā)現(xiàn)有些壓力管道的支架沒(méi)有達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該進(jìn)行修復(fù)處理;壓力管道中的一些閥門選型錯(cuò)誤，應(yīng)該換氨專用的管道閥門;部分管道結(jié)構(gòu)不合理應(yīng)該進(jìn)行改造。對(duì)于管線的巡回檢查需要加強(qiáng)，壓力管道在日常的維護(hù)上，必須要加強(qiáng)，為了使由于管道的腐蝕等一系統(tǒng)因素而導(dǎo)致壓力管道的泄漏事故出現(xiàn)必須要對(duì)壓力管道進(jìn)行定期防腐蝕措施，從而使系統(tǒng)安全生產(chǎn)的運(yùn)行得到有效的保證。對(duì)氨制冷系統(tǒng)中壓力管道最小的壁厚進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于腐蝕比較嚴(yán)重的局部管段，必須要進(jìn)行更換處理。其余管段經(jīng)強(qiáng)度校核及分析管道有限元應(yīng)力分析計(jì)算后，強(qiáng)度校核和應(yīng)力分析都滿足要求。對(duì)于較小壁厚情況的檢測(cè)，在進(jìn)行使用的過(guò)程中，應(yīng)該跟蹤加強(qiáng)進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于剛開(kāi)始安裝時(shí)所采用的管道壁厚就比較小進(jìn)行準(zhǔn)確的確定。該次檢測(cè)的結(jié)果，對(duì)于局部的管段腐蝕非常嚴(yán)重的一部分管段，應(yīng)該進(jìn)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(guān)的方法，對(duì)于經(jīng)過(guò)24個(gè)質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)，判斷為超出標(biāo)準(zhǔn)，并且對(duì)于比較嚴(yán)重缺陷，進(jìn)行缺陷的評(píng)定，評(píng)定焊口都能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，沒(méi)有不合格的現(xiàn)象。對(duì)于壓力管道的檢驗(yàn)，針對(duì)有限無(wú)應(yīng)力，應(yīng)該按照最小的壁厚進(jìn)行強(qiáng)度的校核和分析，利用國(guó)際上公認(rèn)的軟件包CAESAII（4.40版）進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果顯示，計(jì)算所有壓力管道的強(qiáng)度校核都合格，并且，將超標(biāo)缺陷處的應(yīng)力分析計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行提供，將計(jì)算的數(shù)據(jù)提供給超標(biāo)缺陷的評(píng)定。

3壓力管道檢驗(yàn)及安全評(píng)價(jià)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?qū)嵭杏?jì)算機(jī)的管理模式。對(duì)于氨制冷系統(tǒng)中壓力管道，必須要定期進(jìn)行檢驗(yàn)和維護(hù)，建立巡回進(jìn)行檢查的相關(guān)制度，根據(jù)壓力管道特點(diǎn)，提前制定管道的維護(hù)及檢驗(yàn)計(jì)劃。為預(yù)防制冷系統(tǒng)中壓力管道的泄漏，致使人身和財(cái)產(chǎn)得到有效保證，應(yīng)建立預(yù)防及救援安全措施。對(duì)于定期的維修和檢驗(yàn)都是非常有必要實(shí)施的，應(yīng)該結(jié)合管道特點(diǎn)，根據(jù)壓力容器的維修及檢驗(yàn)，將壓力管道的維修及檢驗(yàn)計(jì)劃制定出來(lái)。對(duì)管道結(jié)構(gòu)不合理的部分進(jìn)行改造。對(duì)于氨制冷系統(tǒng)壓力管道的技術(shù)資料一定要健全，并且，對(duì)于管道必須要按照要求進(jìn)行有效改造。

4結(jié)束語(yǔ)

總之，氨制冷系統(tǒng)壓力管道的檢測(cè)與安全評(píng)價(jià)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)企業(yè)有著至關(guān)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(jì)利益。因此在檢測(cè)與評(píng)價(jià)的過(guò)程中一定要以科學(xué)的手段、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度進(jìn)行，以免氨制冷系統(tǒng)壓力管道在使用過(guò)程中發(fā)生事故，造成不必要的損失。

參考文獻(xiàn)

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