浅析氨制冷压力管道的全面检验和新方法
摘要：通过对冷库氨制冷管道的全面检验发现的一些问题，结合国家质检总局关于氨制冷装置特种设备专项治理工作的指导意见和《在用工业管道定期检验规程（试行）》，对检验中出现的问题的探讨和定级，督促企业制定安全监控措施，保障安全使用。
关键词：氨制冷;压力管道;全面检验
由于液氨具有良好的热力学性能和对大气层无任何不良效应、价格低廉，被全球制冷行业作为制冷剂广泛应用于工商制冷系统。对于新安装的氨制冷管道，严格按照相关规范和标准制造、安装、使用运行一般良好。但是对于一些老旧的冷库，情况就不容乐观。
在2013年中国发生两起严重的液氨泄露事故。2013年6月3日，吉林省的宝源丰禽业有限公司，因主厂房发生特别重大火灾，导致液氨泄露爆炸事故。造成121人死亡、76人受伤，直接经济损失1.82亿元。2013年8月31日，上海翁牌冷藏实业有限公司，发生氨泄漏事故，造成15人死亡、7人重伤、18人轻伤。因此国务院安委会发布了关于深入开展涉氨制冷企业液氨使用专项治理的通知安委〔2013〕6号。质检总局特种设备局发布了关于氨制冷装置特种设备专项治理工作的指导意见，质检特函〔2013〕61号。
1.氨制冷压力管道全面检验
氨作为制冷剂，低压氨蒸汽经过压缩机被压缩成高压气体，经过氨油分离器分离压缩机带出的冷冻油雾后，进入冷凝器被冷凝成高压液氨，进入贮氨器。高压液氨经过节流阀降压后，通过直接膨胀供液、氨泵强制供液（低压循环桶）、重力供液（氨液分离器）等方式送入蒸发器，吸收外界的热量（制冷）由液态转化为气态，再次被压缩机压缩。为确保制冷压缩机吸入气态制冷剂，通过氨液分离器、低压循环桶将未被完全蒸发的制冷剂液体留在容器中继续供给蒸发器吸热制冷;通过集油器收集压缩机带到系统中的冷冻油，适时排除系统;通过空气分离器，排除系统内空气等不凝性气体，避免影响换热效率。图中1和2是高压侧管道，没有保温材料。3和4是低压侧管道，一般由聚氨酯发泡保温。
全面检验应按照《在用工业管道定期检验规程》（试行）（以下简称《工业管道检规》）进行。检验项目一般应包括资料审查、外部宏观检验、材质检验、高低压侧的剩余壁厚抽查、表面无损检测、埋藏缺陷抽查，以及安全附件检查，耐压强度校验和应力分析，压力试验或泄露性试验。
在氨制冷压力管道全面检验，发现以下问题。对于一些安装使用很久的老冷库，普遍存在没有设计、安装资料，管道表面防腐层脱落，大量采用焊接支管代替三通（不能保证其焊接质量），低温侧保温存在跑冷，射线检测发现未焊透超标缺陷，结合《工业管道检规》和质检特函〔2013〕61号，低温侧管道未焊透
深度与管道实测壁之比小于0.6，且缺陷底部最小壁厚≥2mm，在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，在符合其他要求情况下，按3级评定安全状况等级，做出监控使用的结论。
企业也必须落实相关安全管理和安全操作规程，健全和落实巡检制度和应急救援预案、定期事故安全演习。对于热氨融霜工艺，必须采取有效的预防措施，避免超高压导致泄露。
2.不停机全面检验方法探讨
高压侧的管道由于没有保温层，所以比较容易检测。低压侧温度较低，有聚氨酯保温，保温层不容易去除，即使停机去除后还是会很快结冰，对于测厚检测和射线探伤增加了难度。另一个方面企业由于冷库在用一般不愿意停机，破坏聚氨酯保温难以恢复，容易跑冷。
根据质检特函〔2013〕61号文。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，对压力管道进行以下项目的检验，替代全面检验（列入隐患整治范围的管道不适用）。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。必要时，应进行压力试验。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。
在氨制冷压力管道全面检验中，要对管道焊缝进行无损检测，同时对管道壁厚测量，对管道焊缝咬边进行检查。可采用X射线数字成像技术，并辅助红外热成像技术，以达到不停机全面检验。
2.1红外热成像技术应用
对氨制冷压力管道进行检测，在检测过程中发现管道腐蚀位置的确定与管道跑冷有着重要关系。氨管道保冷质量情况不同则管道外表面温度就会出现差异性。采用红外热成像技术进行检测，能偶准确获取管道外表面温度值，从而定位保冷质量差位置，并在该位置及附近管道展开检测，以制定准确的管道腐蚀检测方案。
2.2采用X射线数字成像技术
采用X射线数字成像技术进行压力管道检测。采用该技术检测过程不需要对管道保护层进行拆除，保证其完整性。在缺陷检测过程中可以利用设备自带软件测量。X射线具有较强的穿透力，在直径150mm左右的液氨管道中，附带聚氨酯发泡保冷层或橡塑泡沫保冷层，并且在存有液氨情况下进行检测，均可有效穿透。通常利用X射线数字成像技术对正常运行的管道进行检测，对带有液氨以及保冷层的压力管道进行检测，并测管道剩余厚度。
参考文献：
[1]《在用工业管道定期检验规程（试行）》
[2]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指导意见，质检特函〔2013〕61号
[3]涉氨制冷企业液氨使用专项治理技术指导书（试行）
[4]贾强.氨制冷压力管道不停机全面检验方法研究[J].压力容器，2012，29（5）：75-80.