氨制冷系统压力管道全面检验概述
氨制冷装置压力管道定期检验
- 88 -故障诊断石油和化工设备2020年第23卷氨制冷装置压力管道定期检验冯晓刚，惠进财，逄宗彬，徐东伟，孙振西（山东省安泰化工压力容器检验中心， 山东 济南 250014）[摘 要] 氨制冷系统广泛应用于冷藏、化工、制药等行业。
食品冷藏行业的氨制冷装置具有长时间连续运行的特点，近些年多起由氨制冷装置的氨泄漏引发的安全事故对人民生命财产安全造成了极大威胁。
笔者参与了20余套氨制冷装置压力管道定期检验工作，排查出大量安全隐患。
结合现场工作，本文主要从宏观检查、壁厚测定、无损检测、泄漏性试验等方面，阐述如何结合工艺条件，在不完全停车条件下，进行涉氨压力管道定期检验工作。
[关键词] 氨制冷；压力管道；不完全停车；定期检验作者简介：冯晓刚（1986—），男，学士，中级工程师，主要从事压力容器、压力管道定期检验工作。
1 概述氨是一种广泛应用于小型制冷装置的制冷剂，其特点是无色，有刺激性气味，相对于氟利昂更加环保，制冷效果好。
但近几年因氨泄漏引起的安全事故时有发生。
氨对皮肤黏膜有刺激及腐蚀作用，高浓度可引起严重后果，如化学性咽喉炎、化学性肺炎等，吸入极高浓度可引起反射性呼吸停止、心脏停搏。
其爆炸极限为：16%～25%，当氨大量泄漏，与空气混合后容易发生火灾爆炸等安全事故。
常见制冷装置普遍采用活塞式压缩机和螺杆式压缩机，其工艺特点大同小异，主要设备有压缩机、中间冷却器、油分离器、蒸发式冷凝器、低压循环桶、液氨储罐等设备。
压缩机进口一侧压力管道为低压侧，正常工作压力一般小于0.2MPa ，工作温度≥-20℃，由聚氨酯保冷。
其特点是压力低，温度低。
压缩机出口侧为高压侧，正常工作压力一般小于2.5MPa ，工作温度低于110℃，无绝热层。
其特点是压力高。
压力管道材质普遍采用20#钢。
2 原始资料审查氨制冷装置压力管道定期检验时，原始资料审查内容如下：(1)压力管道设计单位资格、设计图纸、安装施工图及有关计算书（要求必须有）等；设计与实际不符，由使用单位向原设计单位索取设计变更资料。
氨制冷系统压力管道检验及安全性
158研究与探索Research and Exploration ·智能检测与诊断中国设备工程 2020.08 (上)氨制冷系统在许多行业都得到了广泛应用，并且与人们的财产和生命都有着紧密联系。
氨制冷系统在应用期间如果发生泄露现象，一方面，会造成巨大经济损失；另一方面，也会对人们生命健康造成威胁。
可见，要检验氨制冷系统压力管道情况，同时，要从实际情况出发，做好安全评价。
1 氨制冷系统压力管道检验1.1 检验外观压力管道外观检验主要包括内容有腐蚀凹坑深度、咬边情况、轴向长度等多项内容。
经过检验可以发现，氨制冷系统在应用期间遭受到了腐蚀，系统中部分阀门发生了泄露现象，管道连接法兰在长期应用遭受到了严重腐蚀，这会使管道性能受到影响。
除此之外，管道中阀门也发生了泄露现象，这会对系统的性能以及应用造成不良影响。
1.2 测量厚度对压力管道中的弯头和三通管件厚度进行测量，依据结果可以发现，系统中压力管道的厚度都在3.6～4.2mm。
在氨制冷系统中的压力管道中，碳钢管线遭受到了腐蚀，并且这一腐蚀情况十分严重，其中一条管线厚度约为2.7mm，其他管线并未发生明显变薄。
对氨制冷系统在运行期间的情况进行观察，不难发现,导致系统中管道在应用期间发生变薄的主要原因就是跑冷和氨液冲刷，同时，没有及时干燥，这都会使管线遭受腐蚀。
2 氨制冷系统管道的常见缺陷2.1 管道厚度变薄及腐蚀对于布置在室外的压力管道，其在应用过程中，管道长期都在盐水、空气、氨介质环境中，这会导管道遭受侵蚀厚度变薄，并且会出现蚀坑等问题。
大量经验表明，中立式氨冷凝器在立管内壁水侧腐蚀情况十分严氨制冷系统压力管道检验及安全性郭义帮（甘肃省特种设备检验检测研究院，甘肃 兰州 730050）摘要：氨制冷系统在具体应用期间压力管道可能出现问题，这会对系统的应用造成不良影响。
因此，要做好检验和安全性评价，这不仅能够减少压力管道在应用期间返修作业量，而且可以保证系统运行稳定性，使系统运行的经济效益能够得到进一步提高。
探讨氨制冷系统压力管道的安装及试验
探讨氨制冷系统压力管道的安装及试验摘要近年来，液氨管道事故的不断发生，引起了人们对氨制冷管道系统工程的高度重视。
因此，必须了解氨的性质，掌握氨制冷管道的安装及试验基本要点，从而有效地控制施工过程，提高管道安装质量。
本文结合笔者在厦门丰龙冷库安装施工过程中的经验，探讨氨制冷系统压力管道安装及试验问题，供同行参考。
关键词氨制冷系统管道安装一氨的性质氨(nh3)是目前制冷工程上应用较为广泛的制冷剂在标准状态下，沸点为-33.4℃，在空气中爆炸极限为15%-28%。
氨极易溶于水，呈弱碱性，具有强烈的刺激性臭味，属于有毒介质。
对人的危害主要表现在对上呼吸道的刺激作用，直接接触高浓度氨时，接触部位可引起碱性化学灼伤，此外氨还可以引起呼吸道及肺部的损伤。
空气中氨的最高容许质量浓度为30 mg/m3，当氨蒸汽在空气中体积分数达到0.5%-0.6%时，人在其中停留0.5 h即可中毒。
上述性质决定了以氨为制冷剂管道定为gcc2级工业管道。
二氨制冷管道安装基本要点：制冷系统管道安装的主要特点是清洁性和严密性。
1、氨冷剂管道管件、阀门的选用1.1 一般的氨冷冻管道，选用20﹟优质碳素钢无缝钢管，工作温度小于-40℃者采用低温用合金钢管。
1.2 氨管的弯管采用弯曲半径3.5d-4d为宜，椭圆率应不大于8%，不得使用焊接弯头（虾米弯）及褶皱弯头。
1.3 氨管道所用阀门是专用阀门，应分别选用。
安全阀、压力表等也是专用的。
1.4 氨管法兰应采用pn=2.5mpa的凹凸面对焊法兰。
2、制冷剂管道在安装前必须进行除锈、清洗和干燥，管壁应清洁且不含水分。
氨易溶于水，氨含有水分时，会降低氨的纯度，影响氨制冷系统正常运行。
管道的清洗一般可用人工、机械方法清除管内壁的污物。
3、制冷管道安装3.1 压缩机的吸气排气管道应符合设计坡度，使压缩机内不进入液体。
3.2 冷凝器的出液管与储液器之间的高差应保证氨液靠重力流入贮液器中。
3.3 液体管道不得向上安装上凸成形，以免形成气囊；气体管道不得向下安装下凹成形，以免形成液囊。
氨制冷压力管道全面检验方法
氨制冷压力管道全面检验方法摘要：现代人们在进行天然气处理的时候引入了氨系统制冷工艺，且在投入运行一段时间以后，也取得了不俗的成绩，文章针对天然气处理中氨系统制冷工艺现状与其不停机检验方式进行分析，进而提出了一些参考性的建议。
关键词:氨制冷管道;不停机;检验技术氨是易燃、易爆、有毒、易腐蚀、易挥发物质。
如果制冷过程氨发生泄漏或爆炸，往往并发火灾、二次爆炸与中毒等灾难性事故，造成严重环境污染，给社会经济、人民生命财产带来巨大损失和危害。
因此，氨制冷管道、容器必须具备耐高低压、耐高低温、抗燃爆、抗腐蚀等特性。
氨制冷技术所需的压力管道、压力容器均为我国强制性监察的特种承压设备。
1.不停机检测技术。
严格按照氨制冷压力管道工艺要求装配能保证安装质量的控制，是系统安全、稳定运行的前提保障。
然而，氨制冷系统使用过程中受各种因素影响，其安全性、稳定性可能降低，存在安全隐患。
因此，氨制冷系统特别是压力管道需要相关特种设备检测部门及厂家定期进行检测，评估系统安全性。
特种设备检验机构开展氨制冷装置及压力管道定期检验工作存在:氨制冷装置停机接受检验的难度较大，相应检验工作难以有效实施。
由于氨制冷压力管道长周期连续运行，而一般全面检验方法需整套系统停机、清空介质等，检测周期长，经济损失大;一般检测方法不停机进行检测，管道结霜及氨也对射线的吸收、散射作用，导致检测结果不准确。
氨制冷压力管道不停机全面检验方法是综合利用红外成像技术和X射线数字成像技术，可检测焊缝、咬边错边、管道剩余厚度。
1.1红外成像技术红外线是自然界普遍存在的一种电磁波辐射，绝对零度以上的任何物体都会向外辐射红外线，物体辐射红外线的频率与其温度成一定关系。
红外成像技术就是利用这一原理实现对物体的成像检测。
其具体实现方法是利用红外探测器、光学成像物镜接收被测目标的红外辐射能量分布图形，该图形反映在红外探测器光敏元件上，从而获得红外热像图，该热像图与物体表面热分布场相对应。
氨制冷系统压力管道全面检验概述
氨制冷系统压力管道全面检验概述作者：韩勇来源：《科学与信息化》2017年第12期摘要针对氨制冷系统中压力管道而言，如果想要达到使用上的安全，需要健全并落实管道安全管理各项制度，完善管道的技术档案，最好能够实施计算机的管理模式。
氨制冷压力管道作为压力管道的一部分，有其自身的特殊性，相信随着法律法规的不管完善，检验检测水平的不断提高，氨制冷压力管道必将进入一个新的安全时代。
关键词氨制冷系统压力管道；全面检验；安全评价1 实例分析市内某冷冻厂氨制冷压力管道总长度为2857米，主要工作介质为液氨和氨气，属于GC2级管道。
其中最早是1996 年开始投用的，之前未经过安装监督检验和定期检验，平时维护保养未落实到位。
针对该情况，对该厂氨管道进行了一次全面检验[1]。
2 检验项目和主要内容如下。
2.1 技术资料对该冷冻厂的氨制冷系统压力管道的设计、安装、检测等相关资料，以及使用过程中的运行、检查维护维修记录等进行审查，发现该厂氨制冷系统的压力管道管理混乱，各技术资料记录不齐全或缺失。
为了能够更好地管理，方便检验，根据实际工艺流程，梳理管线并完善编号。
2.2 外观检验氨制冷系统中压力管道的外观检验主要包括：管道是否有变形、挠曲和碰管现象出现；检查外部保冷层是否破损；检查管道外表面是否存在腐蚀；检查焊接接头是否有裂纹、错边、咬边等缺陷；检查管道阀门和法兰以及接头和焊缝等是否有泄漏的现象出现，以及管道支吊架是否有损坏的情况等。
通过检验发现，不但法兰及阀门存在锈蚀及泄漏的现象，管道的外表面腐蚀情况也很严重，还有部分管道焊缝布置不合理。
个别阀门因为选型错误，未采用氨专用的阀门，所以导致泄漏的现象发生。
2.3 无损检测对管道焊缝进行无损检测抽查，主要采取射线检测和超声检测，通过检测发现多数焊缝内部存在超标缺陷，主要缺陷有气孔、未焊透、未熔合、夹渣等类型[2]。
3 安全评价3.1 评价腐蚀凹坑的安全为了确保氨制冷系统压力管道能够安全的使用，对超过管道壁厚腐蚀裕量的凹坑，要严格按照《在用工业管道定期检验规程（试用）》进行安全地评价。
氨制冷装置(冷库)压力管道检验要点分析
设备管理—212—氨制冷装置(冷库)压力管道检验要点分析冯雪彬(山东省特种设备检验研究院有限公司，山东 济南 250101)引言：氨气为重要的化工材料，其在制冷、硝酸合成、合成纤维或石油精炼等领域中的应用较为广泛，在使用期间若没能遵照正确的使用方法会极大提升安全隐患，因而针对氨制冷装置中的压力管道要借助合适的检验手段进行相应测试。
1 氨制冷装置压力管道检验前的准备在正式开展氨制冷装置压力管道的检验前，检验人员需进行充分的准备，具体来说，其要搭建检验部位中的脚手架，部分装置的安装或拆除都要由专业人员来定，若检验部位的高度较高，依照相关装置检验中各项条例的规定，当该部位与地面的距离在1.8m 以上时要架构脚手架。
同时，检验人员还应全面分析检验部位表面的硬度、厚度与伤痕等，将该检验部位进行打磨使其露出金属光泽，进行光谱分析。
此外，在进行管道检测期间若使用射线作业，在实行作业前的5h 内要立即通知厂方该射线检测需要的安全防护距离、时间与作业区域等，在获取相关票证后让工作人员进入到射线的安全区域内，在完成检验前的准备后，可开展压力管道的检测。
2 优化氨制冷装置压力管道检验的有效措施2.1严格审查安装资料 在进行正式检验前相关人员需严格管控管道设计的资料，只有保证管道设计的稳定才能提升氨制冷装置的牢固性，在开展检验监督期间要全面了解该管道的强度计算书、设计图样与安装说明书等。
一方面，从材料选用的角度上看，要切实掌握不同冷间与冷库的制冷需要，若带有鱼虾冻结间，其整体温度需保证在-20℃以下，同时，还要及时测量管道元件中的用钢选择，在完成测试后可知普通20钢的-20℃的冲击功为5-8J，依照我国当前的金属管道设计规范，相关人员可挑选降碳提锰或10钢类型的材料。
在进行实际设计时管道内部的温度大多会处在-19.8℃附近，相关人员应加强冷库温度的管控，无论是深冷储藏、速冻加工，还是鱼虾冷冻间都带有不同程度的低温要求，因而为保证管道压力应通过设计计算书详细测算其温度。
氨制冷压力管道全面检验实施办法
氨制冷压力管道全面检验实施办法1总则1.1本办法适用于氨制冷系统中的液相管和气相管，冷却间、冻结间、冷藏间、冰库等冷间内设置的蒸发排管、其他形式的蒸发或冷交换设备及设备本体范围的管道不适用于本办法；1.2满足下列条件的上述压力管道可按本办法实施全面检验：1.2.1经安装质量监督检验合格或基本合格的；1.2.2有相关技术资料（设计和安装竣工资料）且基本完整，但未经过监督检验合格的。
1.3对于无相关技术资料或者技术资料不全、未经具有相应资质的压力管道设计单位设计、未经实施安装监督检验的氨制冷系统压力管道的定期检验办法另行制定。
2检验依据《压力管道安全技术监察技术监察规程——工业管道》（T S GD0001-2009）；《在用工业管道定期检验规程（试行）》（以下简称《管检规》）；《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》（以下简称《意见》）；《国务院安委会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）；《在用工业管道定期检验实施细则》（Y T J/X Z-D04-2013）（以下简称《细则》）。
3检验准备检验员应在检验前向受检单位明确检验前的准备工作及检验过程中的安全注意事项，确保检验人员人身安全，具体应按《管检规》和《细则》及有关标准要求执行。
4检验项目、内容和方法氨制冷压力管道的全面检验可以按《管检规》并在系统不停机的状态下进行（1.3款中的管道不适用）。
检验项目一般应包括：资料审查、宏观检查、壁厚测定、高压侧外表面无损检测、安全附件检验等。
必要时还应进行低压侧外表面无损检测、埋藏缺陷检测、耐压试验、应力分析等。
氨制冷压力管道全面检验应重点检查压缩机进、出口部位附近和支吊架损坏部位附近的管道组成件及其焊接接头，以及绝热层存在破损、脱落、跑冷等现象的管道、活动受到制约的库房或氨机房出入口的管道、热氨融霜系统排液桶进出口附近等高风险的的管道。
位于居民区附近的冷库压力管道尤应予以重视。
氨制冷装置压力容器及压力管道检验要求及技术介绍
氨制冷装置压力容器及压力管道检验要求及技术介绍1. 引言氨制冷装置压力容器及压力管道是氨制冷系统中的核心组成部分，对其进行定期的检验是确保系统安全运行的重要措施。
本文将介绍氨制冷装置压力容器及压力管道的检验要求及技术细节。
2. 检验要求2.1 法律法规要求根据中国《特种设备安全法》和相关规定，氨制冷装置压力容器及压力管道的检验工作必须符合以下法律法规要求： - 《特种设备安全法》 - 《特种设备安全监察条例》 - 《压力容器安全技术监察规程》 - 《压力管道安全技术监察规程》2.2 检验周期根据相关规定，氨制冷装置压力容器及压力管道的检验周期为每2年一次。
同时，在安装、改造、修理、报废等情况下也需要进行相应的检验。
2.3 检验内容氨制冷装置压力容器及压力管道的检验内容主要包括以下方面： 1. 外观检查：检查容器和管道的外观是否有明显的变形、腐蚀、渗漏等情况。
2. 壁厚测定：使用超声波测厚仪等设备对容器和管道的壁厚进行检测，确保其在合理范围内。
3. 焊缝检验：对容器和管道的焊缝进行检验，确保其焊接质量符合相关标准。
4. 承载能力检验：使用水压或气压等方式对容器和管道进行承载能力测试，验证其承载能力是否满足要求。
5. 安全附件检验：检查容器和管道的安全附件，如安全阀、压力表等的工作状态和准确性。
6. 管道连接检验：对管道的接头、密封等进行检查，确保其连接牢固、密封良好。
7. 其他必要的检验：根据具体情况，还需要进行其他必要的检验，如厚度测量、材质分析等。
3. 检验技术介绍3.1 壁厚测定技术壁厚测定是对容器和管道进行重要的检验项目之一。
常用的壁厚测定技术包括超声波测厚和放射性测量。
- 超声波测厚：通过超声波的传播速度和反射信号来测量容器和管道壁厚，具有测量快速、准确可靠的特点。
- 放射性测量：使用射线透射原理，通过测量射线透过容器和管道壁的衰减程度来判断其壁厚。
3.2 焊缝检验技术焊缝检验对于容器和管道的安全性至关重要。
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氨制冷系统压力管道全面检验概述
摘要针对氨制冷系统中压力管道而言，如果想要达到使用上的安全，需要健全并落实管道安全管理各项制度，完善管道的技术档案，最好能够实施计算机的管理模式。
氨制冷压力管道作为压力管道的一部分，有其自身的特殊性，相信随着法律法规的不管完善，检验检测水平的不断提高，氨制冷压力管道必将进入一个新的安全时代。
关键词氨制冷系统压力管道；全面检验；安全评价
1 实例分析
市内某冷冻厂氨制冷压力管道总长度为2857米，主要工作介质为液氨和氨气，属于GC2级管道。
其中最早是1996 年开始投用的，之前未经过安装监督检验和定期检验，平时维护保养未落实到位。
针对该情况，对该厂氨管道进行了一次全面检验[1]。
2 检验项目和主要内容如下。
2.1 技术资料
对该冷冻厂的氨制冷系统压力管道的设计、安装、检测等相关资料，以及使用过程中的运行、检查维护维修记录等进行审查，发现该厂氨制冷系统的压力管道管理混乱，各技术资料记录不齐全或缺失。
为了能够更好地管理，方便检验，根据实际工艺流程，梳理管线并完善编号。
2.2 外观检验
氨制冷系统中压力管道的外观检验主要包括：管道是否有变形、挠曲和碰管现象出现；检查外部保冷层是否破损；检查管道外表面是否存在腐蚀；检查焊接接头是否有裂纹、错边、咬边等缺陷；检查管道阀门和法兰以及接头和焊缝等是否有泄漏的现象出现，以及管道支吊架是否有损坏的情况等。
通过检验发现，不但法兰及阀门存在锈蚀及泄漏的现象，管道的外表面腐蚀情况也很严重，还有部分管道焊缝布置不合理。
个别阀门因为选型错误，未采用氨专用的阀门，所以导致泄漏的现象发生。
2.3 无损检测
对管道焊缝进行无损检测抽查，主要采取射线检测和超声检测，通过检测发现多数焊缝内部存在超标缺陷，主要缺陷有气孔、未焊透、未熔合、夹渣等类型[2]。
3 安全评价
3.1 评价腐蚀凹坑的安全
为了确保氨制冷系统压力管道能够安全的使用，对超过管道壁厚腐蚀裕量的凹坑，要严格按照《在用工业管道定期检验规程（试用）》进行安全地评价。
根据检验结果，对腐蚀严重的五处凹坑进行了安全评价，其中接近临界值的有二处，一处腐蚀坑为不合格。
所以，为了保证压力管道的安全，需要尽快对三处腐蚀凹坑所在管段进行更换。
3.2 强度校核
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。
3.3 缺陷评价
对于氨制冷系统中压力管道进行检验，发现没有超出标准规定的缺陷，在进行安全保证的情况下，利用合乎使用原则对缺陷进行评价。
对于安全评价不合格的缺陷，必须返修进行处理。
本次评价了10个最严重的缺陷，根据评价缺陷的最终结果，其中3个缺陷需要返修处理。
通常是依据检验结果，进行返修或者判废，但是，本次采用合乎使用的原则对缺陷进行评价，既减少了返修工作量，又能够达到经济而安全的使用效果。
该次检验对于根据质量控制的标准判断为超出标准，并且缺陷比较严重的，对于24个进行了评定缺陷检验，根据评定缺陷的最终的结果，焊口评定没有达到标准、不合格的情况没发现。
常规的方法是，根据检验结果判废进行返修，利用合乎使用原则的检验与常规的检验进行比较，无论是焊接及切割返修的工作量，还是焊接及切割返修以后的工作量，都在很大程度上减少了，从而使经济使用和安全保证的根本目的得到了有效地实现。
3.4 综合评价
①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。
②对压力管道中检验发现的五处腐蚀凹坑，进行安全评定，有一处没有达到安全评定的要求，还有二处与临界值比较接近，这两处作为不合格进行处理。
所以，为了安全，应该尽快更换凹坑安全评定不合格的管段。
③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保证。
④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。
⑤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。
⑥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，没有不合格的現象。