氨制冷系统中压力容器检验安全性探究

【摘要】氨制冷系统中的压力容器如何安全检验一直是制冷及特种设备检验行业关注的焦点。本文通过对氨制冷系统中压力容器基本检验内容、常见缺陷、检验过程中可能出现的安全隐患进行论述，提出了相应的解决措施，指出了进一步研究的方向，对氨制冷系统中压力容器安全检验具有一定的参考价值，供制冷行业的从业人员及相关检验机构开展检验及研究具有一定的借鉴意义。

【关键词】氨制冷系统；压力容器检验；安全性

【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.05.040

Exploring the Safety of Pressure Vessel Inspection in Ammonia Refrigeration System

HAN Shixun

（Gansu Special Equipment Inspection and Testing Research Institute， Lanzhou 730500， China）

Abstract： The safety inspection of pressure vessels in ammonia refrigeration systems has always been a focus of attention in the refrigeration and special equipment inspection industry. This article discusses the basic inspection content， common defects， and potential safety hazards of pressure vessels in ammonia refrigeration systems， proposes corresponding solutions， and points out the direction of further research. It has certain reference value for the safety inspection of pressure vessels in ammonia refrigeration systems， and has certain reference significance for the inspection and research of refrigeration industry practitioners and relevant inspection institutions.

Key words： ammonia refrigeration system； pressure vessel inspection； security

0引言

近年来，氨制冷系统在工业生产和商业领域得到广泛应用。作为氨制冷系统的核心组件之一，盛装高压氨气的压力容器承担着非常重要的任务。然而，由于氨气具有高压、易燃易爆等特性[1]，导致压力容器检验的安全性成为检验的重中之重，直接关系到制冷系统的正常运行和操作人员的生命财产安全[2]。

1氨制冷系统压力容器检验

1.1容器管理档案审核与补充

对氨制冷系统中的压力容器路进行检查，应从工艺参数入手[3]。对氨制冷系统压力容器从设计、制造、检验等各个阶段的技术参数进行检查[4]，并对其进行维修保养。对不规范的地方进行指导，对缺失的地方进行补充。例如，在一些氨制冷系统压力容器档案中，并没有压力容器设计图纸，作为检验人员，一定要督促使用单位咨询设备制造厂家，补充缺失的资料，目的是为用户提供更多的信息，为检验提供完整的基础资料[5]。

1.2检验外观

压力容器的外观检查主要有腐蚀、裂纹等。通过检验发现氨制冷系统在使用过程中出现了腐蚀，系统中的一些阀门出现了泄漏，容器的法兰在使用过程中出现了严重的腐蚀，这些都会影响到容器的安全使用性能[6]。另外，容器中的阀门也出现了泄漏，将会严重影响系统的性能和运行。

1.3容器厚度检验

在氨制冷系统中，容器厚度是判断其能否安全运行至下一个检验周期的重要指标。一般情况下，对于氨制冷系统的压力容器，所需的壁厚应根据所盛装介质的属性设计。在检验时，必须按照检验要求和比例，对容器做系统性、全面性的检验，如果容器的某个部分出现了较大的变形，那么这一部分的容器在使用中就很容易产生应力集中，导致介质泄漏。检验人员应该分析造成容器变形的主要原因。例如，该容器此部位长期受氨液冲刷、跑冷，而且在使用过程中没有及时自查，经过一段时间的运行，就会因为腐蚀而减薄。另外，由于碳钢容器的腐蚀程度较重，所以如果某个部分的容器使用的是碳钢制造，那么在进行检验的时候就应该加大对其的检验范围。在探測到某一段容器壁厚变薄时，应对其与容器的连接进行强化探测。当所测壁厚接近容器壁厚最小设计值时，应给予相应的处理。

2氨制冷系统容器的常见缺陷

近年来，氨制冷系统在工业生产和商业领域得到广泛应用。在使用过程中，氨制冷系统容器普遍存在一些常见缺陷，如裂纹、腐蚀、材料疲劳等，这些缺陷对系统的安全性和稳定性造成了潜在威胁。因此，了解和解决这些常见缺陷对于确保氨制冷系统的正常运行和操作人员的安全至关重要。

2.1容器的裂纹

裂纹常常由于应力集中而产生，可能是由于制造过程中的不合理工艺、材料性能不同等原因造成的。裂纹的存在会导致容器强度降低并可能引发泄漏和爆炸等严重事故。

2.2容器的腐蚀问题

腐蚀是由于介质和环境的侵蚀而引起的材料表面的损坏。对于氨制冷系统来说，由于工作介质氨气具有一定的腐蚀性，容器内部常常会发生腐蚀现象。腐蚀会使容器的壁厚减小，从而降低容器的承载能力，在严重情况下，可能导致容器破裂。

2.3材料疲劳

长期的工作循环和温度变化使得容器内部的材料容易发生疲劳损伤。疲劳会导致容器材料的损伤和变形，从而减弱容器的强度和稳定性。如果不及时检测和修复，容器可能在工作过程中发生破裂。

这些缺陷的存在严重影响着氨制冷系统的安全性和可靠性。因此，我们需要针对这些缺陷采取相应的措施，确保系统的正常运行和操作人员的安全。首先，对于裂纹缺陷，要加强制造过程中的质量控制，采用合适的检测方法对容器进行定期检测，及时发现和修复裂纹。对于腐蚀问题，我们应该采用抗腐蚀性能好的材料，并定期进行腐蚀检测和防腐措施。材料疲劳方面，要对容器的材料进行严格的材料选择和加工工艺控制，以及定期进行疲劳性能检测。

总之，了解和解决氨制冷系统容器的常见缺陷对于确保系统的安全可靠运行非常重要。我们应该加强制造过程中的质量控制，选择合适的材料和工艺，定期进行容器的检测和维护，以提高容器的安全性和稳定性，为氨制冷系统的运行保驾护航。

3检验氨制冷系统要点及处理措施

3.1压力容器定期检验

1）对于无法停车的系统，应该在不停车的条件下，在确保工作人员安全的前提下，对压力容器进行不停车的检验，具体来说，检验的内容有：审核资料、剩余壁厚测定、无损检测、宏观检查、安全附件检查，如果有需要，还可以采用压力测试的方法进行耐压试验。

2）当出现以下情形中的任何一种时，需对氨制冷系统的压力容器焊接接头进行埋藏缺陷检测：①经表面非破坏性检验或宏观检验后，没有在系统中发现有缺陷的容器，需对焊接接头的埋藏缺陷进行检测。②通过宏观手段，对压力容器进行监测，发现由于地基沉降，使其在使用过程中的活动受限，限制了其在使用过程中的作用。通常情况下，可以使用射线检测或者超声检测等方法来对容器进行埋藏缺陷检测，如果在现场不能实施射线检测或者超声检测，可以采用其他行之有效的检测方法。

3）对于低压侧残余壁厚、埋没等缺陷，检测时应采用随机抽样的方法，在实际操作过程中，应着重于危险性较大、有操作空间的容器，并在操作过程中，适当增加抽查的比重。

4）对于氨制冷系统带保温层的压力容器，操作人员应正确检查保温层出现脱落、破损、跑冷等现象的部位厚壁。如果保温层状况良好，对壁厚和腐蚀状况可以采用导波技术，进行相应的检测工作。

3.2处理无技术资料的压力容器

这对没有相关数据，或缺乏技术数据，没有相应资质的压力容器设计单位，没有进行安装监督检查的压力容器，都应该在安全隐患整治范围之内。在实际操作过程中，可以按照《固定式压力容器安全技术监察规程》中的相关要求，进行检查和安全评价，并根据“符合使用，确保安全”的原则，对压力容器进行监督、报废处理、限期更换等，从而最大限度地发挥压力容器的功能，避免发生事故。

3.3其他方面的要求

1）采用氨制冷系统的单位，要有专门的工作人员，每天都要对压力容器进行检查，若发现有泄漏应采取合理的措施，保证氨制冷系统的阀门、法兰等零件连接的可靠性，在密封完毕后，如果还有泄漏的情况，要对泄漏的地方进行维修，如果维修不能解决的，则要将有问题的零件替换掉。

2）对于氨制冷系统中的压力容器，在需要停用或报废的时候，用户要在保证安全的前提下，对介质进行合适的转换，以实现对压力容器内的压力的卸载，提升其性能，以达到使用要求。

4氨制冷系统压力容器的安全评价

4.1腐蚀凹坑安全評价

在氨制冷系统压力容器使用过程中，要对检测到的腐蚀部位进行综合评估，以确保使用过程中压力容器的安全。对于氨制冷系统，应按照相关要求，对其进行安全性评估。如某检验机构在检验时发现，某氨制冷系统中压力容器存在6处腐蚀凹坑，通过安全评价，有2处接近更换临界值，还有2处没有通过安全评价。所以，在对压力容器使用的过程中，为了保证安全，对腐蚀凹坑做出不合格处理。可见，在实际操作中，对有严重腐蚀坑洞的压力容器应及时进行替换。在对腐蚀凹坑进行复查的过程中，我们发现，在压力容器中，有两处容器腐蚀凹坑被替换了，通过调查这两处腐蚀部位发生过泄漏，由此可以看出，对凹坑部位进行的安全评估是准确的。

4.2校核强度

对氨制冷系统中的高压容器应进行受力有限元计算，以满足其安全性评估与强度校核的特殊要求。在进行强度检验时，一般都是在常温条件下进行的，在实际工作中没有考虑到温度的影响。对检验的全部氨制冷系统中压力容器都进行了有限元应力计算，计算结束后，进行合理分析，主要考虑容器在运行时应力作用，最后依据容器最小壁厚完成分析。

4.3缺陷安全评价

对检查过程中发现的各种缺陷，按照“满足应用”的原则及《固定式压力容器安全技术监察规程》的要求，在保证安全性的前提下，对严重的缺陷进行评定，并对评定不合格的缺陷进行相应的整改。通常情况下，采用常规检测手段，根据检测得到的结果，判定是否需要返修，与此相比较，采用“满足应用”的缺陷评估方法，一方面可以大大减少焊接、裁剪、返修后的各种工作负荷；另一方面，在使用过程中，保证了氨制冷系统的经济和安全。

5结论

氨制冷系统中的压力容器检验安全性是保障系统运行安全的重要环节。本文通过对氨制冷系统中压力容器检验安全性的探究，总结出以下几点：

首先，压力容器的检验是确保其安全运行的关键。氨制冷系统中的压力容器承受着高压和高温的工作环境，如果容器出现泄漏或破裂等问题，将会对系统和人员造成严重的危害。因此，定期对压力容器进行检验，确保其结构完整性和安全性是非常重要的。其次，压力容器检验应遵循相关标准和规范的要求。在进行压力容器检验时，应参照国家和行业相关的标准和规范，确保检验过程的科学性和准确性。同时，检验人员应具备相关的专业知识和技能。再次，压力容器检验应包括外观检查和内部检查。外观检查主要是对容器的外部表面进行检查，包括检查容器是否有裂纹、腐蚀、变形等问题；内部检查则是对容器内部进行检查，包括检查容器内部的焊缝、衬里等是否存在问题。通过综合外观检查和内部检查，可以全面评估容器的安全性。最后，压力容器检验应定期进行。由于氨制冷系统中的压力容器承受着高压力和高温度的工作环境，容器的安全性可能会随着时间的推移而下降。因此，应定期对压力容器进行检验，及时发现和解决潜在的安全问题，确保系统的安全运行。

【参考文献】

[1]宋利滨，李志峰，康昊源.氨制冷压力容器定期检验相关问题分析[J].中国特种设备安全，2021，37（1）：19-20，38.

[2]吕文浩，梁晓岳，袁通.氨制冷系统中压力容器检验问题的探讨[J].信息周刊，2020（7）：1.

[3]朱智斌.大型氨制冷压力容器、管道检验可采用方案及问题探讨[J].中国化工贸易，2020，12（20）：189-190.

[4]陈敏，王肖逸，卢俊文，等.氨制冷压力管道检验难点及在线检验技术研究[J].管道技术与设备，2022（4）：39-43.

[5]杨浦，陈国美.氨制冷压力管道安全监督管理要点分析[J].中国科技期刊数据库工业A，2021（8）：71-72

[6]陈国美，杨浦.氨制冷系统的安全技术管理研究[J].中国科技期刊数据库工业A，2021（7）：179-180.

【作者简介】

韩世勋，男，1988年出生，工程师，学士，研究方向为特种设备检验检测及节能研究。

（编辑：李钰双）