氨制冷压力管道全面检验实施探讨

李成超，汪 青，李 强

(泰安市特种设备检验研究院,山东 泰安 271000)

0 引 言

氨制冷系统在啤酒、食品等行业广泛应用，主要用于生产过程制冷或冷藏制冷。氨制冷系统的安全直接关系到广大人民的生命和财产安全[1]。近期国家市场监督管理总局发布了关于《压力管道定期检验规则-工业管道》(TSG D7005—2018)的实施意见及气瓶安全监察有关工作的通知(市监特[2018]26号文)，其中对涉氨制冷管道的定期检验规定如下：对于以氨为介质的制冷装置中的压力管道，原则上应按《管检规》进行定期检验。对于远离人员密集区域且暂时无法按《管检规》实施检验的氨管道，可按《质检总局特种设备局关于氨制冷装置特种设备专项治理工作的意见》(质检特函[2013]61号)执行，否则，应停止使用[2]。故结合61号文与《管检规》进行对比分析，对氨制冷压力管道全面检验实施提出了一些检验重点。

1 检验状态

低压侧的管道，由于温度较低，有聚氨酯保温，而保温层不容易去除，即使去除后在运行状态还是会很快结冰，对于测厚检测和射线探伤增加了难度，另一方面企业一般不愿意停机，破坏聚氨酯保温难以恢复，容易跑冷[3]。对于远离人员密集区域的氨管道，由于氨具有易燃、易爆、易腐蚀、有毒等特性，当在运行条件下检验影响安全性，因此不宜在运行状态下实施检验。根据质检特函[2013]61号文中规定对于确实无法停机的系统，在确保人员安全的情况下，可以在不停机的状态下，对压力管道进行相应项目的检验，替代全面检验(列入隐患整治范围的管道不适用)[4]。

2 检验项目

氨制冷压力管道检验项目一般应包括资料审查、宏观检验、高低压侧的剩余壁厚抽查、埋藏缺陷抽查，以及安全附件检查。有必要时，应进行压力试验[4]。

3 埋藏缺陷检测

3.1 运行状态埋藏缺陷检测实施

质检特函[2013]6号文中规定有以下两种情况之一的，应对压力管道对接焊接接头进行埋藏缺陷检测：

1．宏观检查或表面无损检测发现有缺陷的管道，认为需要进行焊接接头埋藏缺陷检测的；

2．宏观检查发现由于基础沉降不一致而导致管道活动受到制约，其制约点附近管道的对接焊接接头。对对接焊接接头进行埋藏缺陷检测时，高压侧管道一般应采用射线检测，检测标准允许时也可采用超声检测方法。低压侧管道埋藏缺陷的检测可以采用射线检测、超声检测、数字射线成像技术。对于低压侧埋藏缺陷，应重点对高风险的、具备作业空间的管道，进行适当比例的抽查。数字射线成像技术便携性强，图像灵敏度高，无需拆除聚氨酯保温层，并且在存有液氨情况下进行检测，检测效率高，如图1，某冷库带保温层液氨管道数字射线成像检测。

图1 带保温层液氨管道数字射线成像检测

3.2 停止状态埋藏缺陷检测实施

《管检规》埋藏缺陷检测一般采用NB/T 47013 中规定的射线检测或者超声检测等方法。当检验现场无法实施射线检测或者超声检测时，可采用其他有效的检测方法。首次检验的管道应进行埋藏缺陷检测，再次检验时，一般不再进行埋藏缺陷检测。当发现存在内部损伤迹象或者上次检验发现危险性超标缺陷时，应当按照不低于焊接接头数量的10%且不少于2个，埋藏缺陷检测具体抽查比例和重点部位要求如下：

1．抽查时若发现安全状况等级3级或者4级的缺陷，应当增加抽查比例，增加的抽查比例由检验人员与使用单位结合管道运行参数和实际情况协商确定；

2．抽查的部位应当从重点部位选定，重点部位包括安装和使用过程中返修或者补焊部位，检验时发现焊缝表面裂纹需要进行焊缝埋藏缺陷检测的部位，错边量超过相关安装标准要求的焊缝部位，出现泄漏的部位以及其附近的焊接接头，安装时的管道固定口等应力集中部位，泵、压缩机进出口第一道或者相邻的焊接接头，支吊架损坏部位附近的焊接接头，异种钢焊接接头，管道变形较大部位的焊接接头，使用单位要求或者检验人员认为有必要的其他部位等；

3．检验人员认为所规定的抽查比例不能满足检测需要时，可以与使用单位协商确定具体抽查比例。

4 壁厚测定

4.1 停止状态壁厚测定实施

《管检规》测定点位置选择和抽查比例应当符合以下要求：

1．测定点的位置，重点选择易受腐蚀、冲蚀，制造成型时壁厚减薄和使用中易产生变形、积液、磨损部位，超声导波检测、电磁检测以及其他方法检查发现的可疑部位，支管连接部位等；

2．弯头(弯管)、三通和异径管等的测定抽查比例≥20%；每个被抽查的管道组成件，测定位置一般不得少于3 处；被抽查管道组成件与直管段相连的焊接接头直管段一侧的测定位置一般不得少于3 处；检验人员认为有必要时，还可以对其余直管段进行壁厚测定抽查；

3．在检验中，发现管道壁厚有异常情况时，应当在壁厚异常部位附近增加测点，并且确定壁厚异常区域，必要时，可适当提高整条管线测定的抽查比例；

导波检测技术就是利用导波在传播过程中如果遇到缺陷或边界就会被反射回来的原理。采用超声导波技术能够对待检测管段管道进行100%快速检测，结合其它方法对缺陷进行验证，减少开挖和保温层拆除环节，是一种有效可行的检测方案。采用长距离超声导波技术进行氨制冷管道检测时，可以仅抽查信号异常处的管道壁厚，可有效提高检测效率。

4.2 运行状态壁厚测定实施

对于低压侧剩余壁厚抽查，应重点对高风险的、具备作业空间的管道，进行适当比例的抽查。有保温层的压力管道，须对保温层存在破损、脱落、跑冷等现象的部位进行壁厚检测；保温层完好的，必要时采用数字射线成像技术进行壁厚检测。数字射线成像技术便携性强，图像灵敏度高，无需拆除聚氨酯保温层，并且在存有液氨情况下进行检测，检测效率高，能够进行壁厚测量，但是有一定的偏差，如果结合超声导波技术在壁厚测定项目实施可以有效提高检测效率。

5 安全状况等级评定

质检特函[2013]61号文对于同时符合以下条件的压力管道，可按3级评定安全状况等级：

1．由使用单位书面承诺该压力管道自安装到受检之日未发生安全事故，并制定安全监控措施；

2．管子材料为10钢、20钢、16Mn或材料检验的硬度测定值在HB156以下；

3．低温侧管道未焊透深度与管道实测壁之比<0.6，且缺陷底部最小壁厚≥2 mm；

4．支吊架布置合理(管系处于应力低水平)；

5．管系整体结构布置合理。对比《管检规》中管道安全状况等级评定偏松，但是明确了使用单位承担安全主体责任。

6 结 论

综合上述对比分析，本文对氨制冷管道通过对质检特函[2013]61号文与《管检规》的对比分析在运行和停止检验状态下不同检验项目的实施方法，探讨了超声导波检测技术和数字射线成像技术在氨制冷管道检测应用可有效提高检测效率。