冷库用压力容器的检验检测方法研究

2016-09-28赵志立

中国新技术新产品 2016年17期

关键词：冷库容器超声波

赵志立

（河南省锅炉压力容器安全检测研究院平顶山分院，河南平顶山 467021）

冷库用压力容器的检验检测方法研究

赵志立

（河南省锅炉压力容器安全检测研究院平顶山分院，河南平顶山 467021）

目前冷库压力容器广泛地被一些大型企业所应用，对企业的生产力有了很大的帮助，但是由于冷库压力容器在生产工艺方面具有无法停机、倒液等特点，必须长期处于运行状态，这就导致设备会存在运行隐患，假设它在企业的生产过程中出现故障，将会对企业造成非常严重的损失。因此，必须加强对冷库压力容器检验检测工作的关注。

压力容器；检验检测；冷库：无损检测

据统计，近几年我国发生了多起冷库安全生产事故，每起事故都有不同程度的人员伤亡记录，例如：2013年6月3日吉林省禽业加工厂由于氨气泄漏发生爆炸，导致100多人死亡。这说明国家冷库安全管理存在着很大的问题。由于国家早期冷库施工建设监管不严，存在无证设计、安装、各种资料不全、操作人员无相关技术背景等问题，让此类设备检测工作的难度大大提升。这就要求我们检测人员在技术层面不断努力，研究冷库压力容器检测的可行性，检验重点和难点，再结合实际情况研究具体的检验方法，提高检测的有效性和针对性，解决冷库压力容器的检验检测问题。

图1　两极压缩氨制冷机的实际系统图

1.冷库制冷系统的介绍

我们通过一张图来展示冷库制冷系统的构造（如图1所示）。

制冷设备中的压力容器有：储氨器（储存制冷剂，一般是氨）、冷凝器（制冷剂由气态凝结成液态）、油分离器（将混入系统中制冷剂的压缩机油分离）、集油器（集中油分离器中的机油集中，便于回收）、氨液分离器（将系统中的制冷剂的气体液体混合状态分离成气态和液态）低压循环筒（系统低压区储存气态和液态的制冷剂）、中间冷却器（提高能效）。冷库制冷系统以氨制冷为主要方式，氨的水溶性比较强，一旦发生泄露情况，就会在设备外部形成碱性环境，加快设备表面的腐蚀，最终可能造成更为严重的后果。所以，必须重视冷库压力容器的检测。

2.冷库压力容器检验

2.1检测依据

检测冷库压力容器的检验依据主要有：《特种设备安全监察条例》《固定式压力容器安全技术监察规程》《压力容器定期检验规则》《承压设备无损检测》等。

2.2检验准备工作

由于压力容器的检验检测需结合很多相关数据和设备才能进行，所以必须要做好相关的准备工作。需要准备的资料有：容器的技术资料、使用登记证，质量证书，安全证书设备图纸等资料；方案：制定检测方案；数据：现场氨浓度，氨液的装入时间和具体成分和含量；清洁：设备受检部位的清理。

2.3对氨液成份分析

无水氨液一般对钢制品的腐蚀是很轻微的，氨液在经过冷凝压缩机冷凝后，其中会掺入防冻油等少量的杂质，这种混合液体吸附在容器壁上，会在容器壁上形成一个保护层，起到保护作用。但是储存氨液的容器在填充、泄氨和检修的过程中，会有一些空气中的氧进入，提高了容器中的氧含量，这对碳钢容器和低合金钢容器是非常不利的。所以我们检测时必须要着重注意氨液成分检测，把控好氨液杂质含量（氧、水分、油等）。

2.4容器全面检查

检查内容包括：检查容器外观和结构，几何尺寸、材质、壁厚、铭牌、埋藏缺陷、紧固件、标志等；检查隔热层和表面油漆是否完好；检查压力容器表面有没有裂纹、腐蚀、变形等情况；检查安全附件和气密性。

2.5检验安全附件，进行耐压测试

安全附件的检查和耐压测试要求根据压力容器检查规定执行，这两项检查是压力容器非常重要的检查项目，需要检查人员特别注意。安全附件的通过要求包括：安全阀，爆破片必须是由持有该产品特种设备制造许可证的生产单位生产的；安全阀，爆破片紧急切断阀等需要经过国家质检总局的形式式测试进行形式试验并取得形式实验文件。

2.6超声波检测

检测原理：基于超声波在事件中传播的特性。先有声源产生超声波，再把超声波导入事件中，超声波在事件内传播与事件的材料和其缺陷相互作用，让其传播方向和特征有不同的表现。然后超声波检测设备对传回的声波进行处理，通过其声波特征来确定事件内部有没有损伤。超声波无损检测可以在不打开容器的情况下，对容器内部的损坏情况做出评估。超声波无损检测在容器内部还有很多优点，例如：缺陷位置定位准确、灵敏度高、可测出小面积缺陷、检测成本低、检测速度快、现场使用方便等。

超声波检测应用：容器表面有缺陷的压力容器需要做焊缝埋藏检测的情况；氨液成分分析不符合NB/T47012要求的情况。还有就是检测人员根据设备的实际情况来确定有没有必要用超声波检测。

3.冷库压力容器检验中的一些问题和措施

我国很多早期冷库施工建设监管不严，检测过程中常会遇到无法查询冷库容器相关档案、注册和设计以及安装的原始资料，且无检验检测报告，不能得知设备的压力、温度、材质、壁厚、介质方面的设计数据等主要技术参数。以上情况导致我们无法确定设备强度，影响检验检测人员对实测容器壁厚进行符合性判定。遇到此类问题，我们除了根据《压力容器定期检验规则》对设备进行基础检测外，还需要根据设备的使用原则做出相应的措施。

3.1根据设备的不同情况做出相应的判定和措施

对于那些工作效率差，并且存在重大安全隐患的设备，应该建议相关负责人更新设备，以免发生安全事故。对依然可以继续使用的设备，建议企业相关部门加强特种设备管理、制定严格管理制度、培训特种设备的专业技术人员。

压力容器材质缺失的问题及措施：对于容器缺失材质，检测人员需要测量最小设备壁厚度，应用光谱仪或者其他相关仪器进行材料分析，按照相应的材料力学性能指标对容器的主要受力部位进行壁厚强度校核；对于压力容器外腐蚀相对严重的情况，建议使用单位加强容器防腐蚀处理，当强度校核通过后还要进行定期定点壁厚在线跟踪，一段时间后，确定容器各方面状态稳定后，进行正常的检验程序。在检测过程中一定要根据现场实际情况来操作，严格把握每一个检验细节。

3.2表面磁粉检测的相关问题

我们知道，大部分冷库所用的压力容器不能打开罐体把液氮放出来再检验，而且制冷系统中有些压力容器为低温容器，所以会用到表面磁粉检测方法。我们在表面磁粉检测中，一般通过采用防冻液和水的混合物为磁粉的载体，混合防冻液和水的比例根据低温的程度来设定。要注意在保证磁粉悬液能够正常流动的基础上，去分段进行保冷层的拆除，然后分段检测并记录数据。部分用不锈钢做的低温容器在实施渗透检测时，验证方法需要用对比试块来检测灵敏度，制定符合具体要求的检测方案，同时在检测实施时，要重点注意分段检测和对检测部位的均匀加热。

3.3渗透检测的相关问题

渗透检测可以使用在各种方面缺陷的检测中，比如裂纹、气孔、折叠、冷隔、疏松等，可以检测大部分金属铸造、锻造、焊接的物件，也可以检测一些非金属制品的表面。这种检测不适用于检测多孔以及表面太过粗糙的材料制品。

对渗透检测的应用中我们要注意的问题有很多，如渗透材料的选择，所用的渗透材料一般都必须是同一个厂家生产的，选择的渗透液还必须适合检测的材料，我们需要根据实际检测的情况和检测设备对灵敏度的要求以及检测设备自身属性来酌情选择。我们在选取方法上首先考虑灵敏度方面的要求，然后考虑检验现场的其他因素。标准试块上的缺陷与受检压力容器的实际开口缺陷越相似，缺陷检出的可能性越高，渗透检测的可靠性越高。