氨制冷压力容器定期检验相关问题分析

魏城

摘要：氨制冷压力容器本身就是一种具有相应危险性的特种设备，所以必须根据实际应用情况定期开展必要检验，以保证整个制冷系统始终处在良好的工作状态中，满足制冷需求。

关键词：氨制冷压力容器;定期检验;检验内容

引言：

氨制冷目前主要被广泛应用在食品、化工、制药等多个行业中，整体污染小、制冷效果好，经济性强，但其中使用的压力容器却经常会因为腐蚀或裂纹等原因导致容器失去基本功效，从而引起氨泄漏。为此必须定期按照相关检验规则和要求开展压力容器检验，重点对腐蚀、渗漏与裂缝等问题进行检查，以保证整个氨制冷系统运行的稳定性和安全性。

一、氨制冷压力容器的腐蚀问题

定期开展压力容器检验主要包含两部分内容，即运行状态下外部检查以及停运后的冷态检查（图1是压力容器检验现场）。其中前者主要检查容器外部的完整性和保温效果、焊接缝隙与法兰是否存在泄漏可能性、支架和底座是否受力变形等等;后者则使查看容器结构是否完全与标准相符合、焊缝内部焊接是否完整、壁厚测量等等[1]。但其开展的必要前提条件就是要先明确其中经常出现的故障问题，以此把握检验要点，提升检验效率和质量。从目前的故障因素来看，其最典型的问题主要就是腐蚀。

通常在相对湿度大于60%的大气条件下，碳钢制压力容器外表面在油漆或涂层差的情况下往往会出现大气腐蚀问题;在潮湿的环境下，设备自身产生腐蚀电池也会引起电化学腐蚀[2]。设备操作温度在环境温度和较低温度之间循环，容易发生腐蚀，长期停用或闲置但又没有正确封存设备也容易发生腐蚀。此外，应力腐蚀也是比较常见的一种，这是由于氨、氧气等都会和碳钢等都是应力腐蚀必要条件。

二、定期检验策略

（一）检验前准备

首先根据被检验容器的使用情况、损伤及失效模式，制定检验方案。其次在检验前需要审查容器的出厂资料、安装竣工资料、改造或重大修理资料、使用管理资料和检查检验资料等所需要的资料。最后还应当查看液氨充装时间以及液氨成分检验记录。

（二）分析氨液成分

无水液氨虽然会给钢带来比较微弱且均匀的腐蚀，但通过压缩冷凝后的液氨基本会带有一定冷冻油同时吸附在容器内壁之上，从而有效保护材料。但实际上存储液氨的容器在充装排料和检修的时候极易被空气污染，低合金钢以及碳钢在液氨之中都会产生应力腐蚀敏感性。同时液氨对钢容器的应力腐蚀还会受到温度的作用，通常钢的含碳量愈高，强度和硬度就会愈大，破裂的可能性也会加大。所以在检修时还必须对液氨成分进行详细检查，对其中的氧、水分、油等进行严格控制，尽可能减少应力腐蚀[3]。由于部分单位无法给出氨液的成分记录，在实际检验时则可以应用超声波对其中存在的缺陷进行详细检验。

（三）检验压力容器

第一，目视检查。通过眼睛迅速对其整体进行扫视检查，以得到直观印象，并从中察觉出细微的颜色与状态变化。具体检查时需要先查看结构再看表面，先看整体再看局部，先看宏观再看微观，有时候可以根据实际情况使用专门的器具开展辅助性检查。对于发现的异常位置还需及时进行放大观察。为确保能详细看到器壁表面的变形和腐蚀等情况，还可以使用手电筒贴着其表面进行平行照射，这样就能确保清晰观察到容器中存在的变形或者鼓包等不良状况。

第二，渗漏检测。在常温常压的条件下，氨是无色的，但却有强烈刺激性气味，具有一定毒性，同时易燃易爆炸，所以必须对其压力容器开展渗漏检验。具体可以使用酚酞试纸或者发泡剂对正常工作中的压力容器其接管、焊接缝隙、法兰密封面、液面及玻璃板等进行检查，确定其是否存在渗漏问题[4]。同时还需对安全阀的泄压管实施查验，确保其出口比周围最高建筑的屋脊高，进而使安全阀在超压起跳之后氨能够被直接引入安全点。储存液氨的容器还需检查其液位是否完全处在标准范围之内，避免因为超量存储而导致温度变化压力增高使得安全阀被开启。

第三，表面无损检测。实际进行检验时，还应对其外表面进行无损检测，尤其对应力集中部分、形状改变部分、焊接补充区域、焊接接头、电弧损伤区域等位置进行重点检查，一般最易产生裂纹的部位主要是对接接头收弧位置，这是因为在焊接的时候，焊接热源基本集中在焊件接口部分，再加上电弧温度本身就很高，这就会导致熔池和母材温差增大，越是临近焊缝点，加热温度就会越高，峰值温度也会更高，使得冷却速度增大，引起温度梯度，最终形成不具备均匀性的温度场。整个焊接操作当中的加热与冷却过程不够均匀，就会产生不均匀的性能与组织，同时也会使其周围金属从液态转为塑态再转为弹性状态等，由此出现焊应力与变形，尤其是熔池和收弧越靠近，产生的变形量就会更高。此外，在收弧区域，熔池中心位置会在没有热源的情况凝固，增大应力值。并且熔池当中的熔渣和气体还不会轻易浮出表面，导致收弧位置出现夹渣活气孔。针对这些易产生缺陷位置，应该重点进行表面无损检测。

第四，材料分析。针对被检验压力容器的主要受压元件材质不明的，需要查明材质，材质可以采用光谱检测方式查明材质。低压侧压力容器也可以按照Q235A进行强度检核。

第五，安全附件。被检容器的所有安全附件都要在校验合格有效期内，安装位置要合理规范。安全阀排放口需要用管道外接，不可直接对环境中排放。

三、结束语

总的来说，氨制冷压力容器最易出现的就是腐蚀问题，它主要会造成氨泄漏事故，在引起损失的情况下给周围环境和人员带来影响，对此必须对其开展定期检验。实际检验时应落实氨液分析，明确其给容器带来的腐蚀程度，同时再开展渗漏与裂纹检验，最大程度上保证整个制冷系统的安全运行。

参考文献

[1]安凌浩， 李帆， 宋柯. 定期检验在氨制冷系统压力容器中的应用[J]. 社会科学（文摘版）， 2016（8）：00159-00159.

[2]曹德超. 关于小型氨制冷装置中压力容器定期检验方案探析[J]. 建筑工程技术与设计， 2018， 000（016）：4379.

[3]王新梅. 涉氨金属制压力容器定期检验中的注意事項分析[J]. 世界有色金属， 2017， 09（No.477）：302+304.

[4]姚金难， 马成军. 对于氨制冷压力容器检验个别问题的探讨[J]. 化工管理， 2015， 000（030）：165-165.