探究氨制冷系统压力管道检验及安全评价

车宏伟

摘 要 氨制冷技术应用广泛，在食品行业，如啤酒产业中普遍应用。但是氨制冷系统应用的安全性却一直堪忧，在氨制冷系统使用过程中会因为使用不当、系统本身缺陷、检修不到位、突发事件等因素导致氨气泄漏。一旦发生泄漏事故就会给生产企业带来经济损失，事故严重的情况下还会危及生产人员的身体健康与生命安全。 基于此，本文针对某氨制冷系统压力管道的实际情况进行全面检查， 并且在基础上，进行了安全评价，以确保氨制冷系统压力管道质量以及安全性。

关键词 氨制冷系统;压力管道;安全评价

1氨制冷系统压力管道检验内容

①外观检验。外观检验的主要内容包括进行腐蚀凹坑深度和轴向长度的测定，弯头及弯管的异常变形，焊接接头裂纹、咬边、错边及凹陷情况，检查绝热层完好情况，检查管道及其接口法兰、阀门、焊缝及接头等泄漏情况，检查接地螺钉是否松动等。检查结果发现，管道存在非常严重的腐蚀现象，且部分阀门出现泄漏和锈蚀，管道连接法兰出现严重锈蚀。另外，还有部分管道支架与要求不相符。检查阀门时发现存在严重泄漏，其主要原因是由于所选用的氨系统阀门不符合要求，应该采用专门的氨阀。②测量厚度。主要对三通和弯头等管件的厚度进行测量。测厚检查发现，绝大多数直径为Φ57～Φ76的不锈钢管线的壁厚在3.5～4mm。碳钢管线的腐蚀情况相对比较严重，其中一管线的厚度只有2.6～3.2mm。其他管线并没有发现明显减薄。管道减薄的主要原因是由于氨液的冲刷和跑冷，导致无法及时干燥而对局部造成腐蚀。③焊缝检验。焊缝也是氨制冷系统压力管道发生事故的主要部分，在检验过程中应给予足够的重视。实践中可以采用超声检测、射线检测等无损检验技术。通过该技术可以检测出焊缝内部的部分缺陷，如气孔、未焊透、未熔合、夹渣等。

2氨制冷系统压力管道的安全评价技术分析

（1）腐蚀凹坑评价。氨制冷系统压力管道在使用过程当中会出现腐蚀凹坑，也就是在一段管线中某部分出现一个凹陷的腐蚀坑。腐蚀凹坑处管壁自然会变薄，如果达到或超过临界值则会有发生事故的隐患。因此，在安全评价时，首先对腐蚀凹坑进行检测与评价。可以采用射线无损检测的技术进行腐蚀凹坑的厚度检测。到于未通过检测的管道应尽快更换，以免在使用中发生事故。

（2）強度校核。针对氨制冷系统中压力管道而言，分析管道的有限元应力，是强度校核及评价安全所需。压力管道的附件以内压力自重引起的集中力，是计算管道有限元应力的主要条件。首先要考虑温度对操作所造成的影响，因为操作需要在常温下进行。考虑到氨制冷中压力管道的薄膜及弯曲应力，所有进行检验的管线，都应该认真分析和计算管道的有限元应力。主要对管道的弯曲应力和薄膜应力进行考虑，对于分析有限应力，主要根据实限测管线最小的壁厚，利用CAESARII软件中的对工业管道比较适用的ASMEB31.3的规范进行应力的分析校核。氨制冷中压力管道的管线，分析校核管道的有限元应力全部通过以后，计算的结果显示，所有压力管线的规范压力相对较低，管线也比较富足。在进行计算的同时，将氨系统的管线应力的计算强度校核结果给出来了，此外，分析相应的超标缺陷处计算结果的提取也给出了[1]。

（3）缺陷评价。缺陷评价在氨制冷系统中压力管道安全评价中有着重要的作用。通常运用“合乎使用原则”对管道缺陷进行评价。比如焊口缺陷评价中，若焊口没有达到使用标准临界值，则判定为不合格，建议返修或报废。当然在实际工作中，也要考虑到使用企业的经济效益，在保证安全性的基础上，尽量减少返修与报废。

（4）综合评价。氨制冷系统的压力管道中，法兰和阀门的腐蚀及泄漏现象都很严重，管道的腐蚀坑也存在。此外，通过对氨制冷系统中压力管道进行检查，还发现有些压力管道的支架没有达到规定的标准，应该进行修复处理;压力管道中的一些阀门选型错误，应该换氨专用的管道阀门;部分管道结构不合理应该进行改造。对于管线的巡回检查需要加强，压力管道在日常的维护上，必须要加强，为了使由于管道的腐蚀等一系统因素而导致压力管道的泄漏事故出现必须要对压力管道进行定期防腐蚀措施，从而使系统安全生产的运行得到有效的保证。对氨制冷系统中压力管道最小的壁厚进行检测，对于腐蚀比较严重的局部管段，必须要进行更换处理。其余管段经强度校核及分析管道有限元应力分析计算后，强度校核和应力分析都满足要求。对于较小壁厚情况的检测，在进行使用的过程中，应该跟踪加强进行检测，对于刚开始安装时所采用的管道壁厚就比较小进行准确的确定。该次检测的结果，对于局部的管段腐蚀非常严重的一部分管段，应该进行更换。按照合乎使用的原则，在安全条件得以保证的前提下，采用相关的方法，对于经过24个质量控制的标准，判断为超出标准，并且对于比较严重缺陷，进行缺陷的评定，评定焊口都能够达到标准，没有不合格的现象。对于压力管道的检验，针对有限无应力，应该按照最小的壁厚进行强度的校核和分析，利用国际上公认的软件包CAESAII（4.40版）进行计算，计算结果显示，计算所有压力管道的强度校核都合格，并且，将超标缺陷处的应力分析计算的结果进行提供，将计算的数据提供给超标缺陷的评定。

3压力管道检验及安全评价的合理检疫

按要求建立健全氨制冷系统中压力管道的档案，最好能够实行计算机的管理模式。对于氨制冷系统中压力管道，必须要定期进行检验和维护，建立巡回进行检查的相关制度，根据压力管道特点，提前制定管道的维护及检验计划。为预防制冷系统中压力管道的泄漏，致使人身和财产得到有效保证，应建立预防及救援安全措施。对于定期的维修和检验都是非常有必要实施的，应该结合管道特点，根据压力容器的维修及检验，将压力管道的维修及检验计划制定出来。对管道结构不合理的部分进行改造。对于氨制冷系统压力管道的技术资料一定要健全，并且，对于管道必须要按照要求进行有效改造。

4结束语

总之，氨制冷系统压力管道的检测与安全评价技术对生产企业有着至关重要的作用，涉及生产人员的生命安全以及生产企业的经济利益。因此在检测与评价的过程中一定要以科学的手段、严谨的态度进行，以免氨制冷系统压力管道在使用过程中发生事故，造成不必要的损失。

参考文献

[1] 林远龙.基于GB19624的安全评定系统研发[D].杭州：浙江工业大学，2016.