姚金難 馬成軍
(1.內(nèi)蒙古赤峰市特種設(shè)備檢驗所,內(nèi)蒙古赤峰 024000)
對于氨制冷壓力容器檢驗個別問題的探討
姚金難1馬成軍1
(1.內(nèi)蒙古赤峰市特種設(shè)備檢驗所,內(nèi)蒙古赤峰 024000)
氨具有毒性較大,可燃,且與空氣的體積比在16%-25%時可引起爆炸的特性,近年來由于氨制冷企業(yè)事故頻發(fā),傷亡人數(shù)較大,因此對于氨制冷設(shè)備的檢驗需要格外重視,其中,制冷壓力容器是重要的組成部分,文中針對以往檢驗遇到的個別問題提出了幾點想法。
氨制冷;壓力容器;定期檢驗;隔熱層
最近5年,我國涉氨制冷企業(yè)安全生產(chǎn)事故約110余起,其中吉林、上海特大、重大安全事故致多人死亡。氨是一種具有刺激性氣味且有一定得毒性的氣體,能夠燃燒和爆炸,空氣中氨體積百分比達(dá)到16%-25%時,遇到明火可引起爆炸。因此對于涉氨的企業(yè)來說需要格外的注意日常的管理和操作工作,做到有備無患。
在以往的氨制冷壓力容器檢驗中,遇到幾個問題,在這里進(jìn)行討論:
1.1 對于以氨為制冷劑,單臺貯氨器容積小于5立方米或者總?cè)莘e小于10立方米的小型制冷裝置中的壓力容器的定期檢驗,都應(yīng)按照《壓力容器定期檢驗規(guī)則》(以下簡稱《容檢規(guī)》)附錄C執(zhí)行。而單臺貯氨器容積大于5立方米或者總?cè)莘e大于10立方米的按照《容規(guī)》正文中的檢驗執(zhí)行。
1.2 而質(zhì)檢特函[2013]61號文件中規(guī)定,涉氨壓力容器的定期檢驗按照《容檢規(guī)》及其附錄C執(zhí)行,對于單臺貯氨器容積大于5立方米或者總?cè)莘e大于10立方米的壓力容器參照《容檢規(guī)》執(zhí)行。
對比可知,單臺貯氨器容積小于5立方米或總?cè)莘e小于10立方米的小型制冷裝置中的壓力容器的定期檢驗按照《容檢規(guī)》附錄C執(zhí)行,相反,按照《容檢規(guī)》正文執(zhí)行。這里認(rèn)為,附錄C中的許多項目,例如檢驗前現(xiàn)場環(huán)境氨濃度的測定以及對于氨液成分的檢查等項目是十分必要的,不論多大容積的壓力容器都應(yīng)進(jìn)行檢測,而氨液成分的檢測也有規(guī)定[1]。鋼制壓力容器,使用單位應(yīng)至少半年進(jìn)行一次含氨量、含水量和含氧量的檢查。雖然無水液氨對碳鋼只產(chǎn)生很輕微的均勻腐蝕,但儲存液氨的容器在充裝、排料及檢修過程中,容易受到空氣的污染,空氣中的氧和二氧化碳加速氨對碳鋼的腐蝕,腐蝕機(jī)理如下:
反應(yīng)中的氨基甲酸氨對碳鋼有強(qiáng)烈的腐蝕作用,且焊縫處殘余應(yīng)力較高,可使鋼材表面的鈍化膜產(chǎn)生破裂,造成應(yīng)力腐蝕開裂[2]。
因此認(rèn)為不論體積大小的氨制冷壓力容器都應(yīng)結(jié)合《容檢規(guī)》及其附錄C來進(jìn)行檢測。
2.1 《容檢規(guī)》規(guī)定,以下情況根據(jù)需要部分或者全部拆除壓力容器外隔熱層:
2.1.1 隔熱層有破損、失效的;
2.1.2 隔熱層下容器殼體存在腐蝕或者外表面開裂可能性的;
2.1.3 無法進(jìn)行壓力容器內(nèi)部檢驗,需要外壁檢驗或者從外壁進(jìn)行內(nèi)部檢測的;
2.1.4 檢驗人員認(rèn)為有必要的。
2.2 質(zhì)檢特函[2013]61號文件規(guī)定,對隔熱層完好的壓力容器,可不進(jìn)行壁厚檢測,但對隔熱層有破損、脫落或跑冷的壓力容器,相應(yīng)部分應(yīng)進(jìn)行壁厚檢測。
通過宏觀檢查可以得知隔熱層是否有破損、破冷的情況,但如果隔熱層完好,是否一定能夠確定隔熱層下容器殼體不存在有腐蝕或者外表面開裂的可能性,因此是否拆除隔熱層,隔熱層拆除多少,《容檢規(guī)》里并沒有規(guī)定。這里檢驗員就承擔(dān)很大的責(zé)任,既要確保檢驗質(zhì)量,防止重大缺陷的漏檢和誤檢,又要考慮考慮企業(yè)的實際情況。
61號文對于隔熱層完好的壓力容器,可不進(jìn)行壁厚測定,那么也就不能進(jìn)行無損檢測。而氨制冷壓力容器中,只有低壓容器才有隔熱層,而低壓容器在正常工作時工作壓力一般在0.2MPa以下,工作溫度也在-18℃以下,只有壓縮機(jī)在長時間不運(yùn)行的情況下,工作壓力才會達(dá)到0.3-0.4MPa。其工作條件不利于應(yīng)力腐蝕的產(chǎn)生,因此低壓側(cè)在保溫層良好的情況下壁厚幾乎不發(fā)生減薄。
針對以上兩種情況,認(rèn)為需要加強(qiáng)容器在制造、安裝監(jiān)督監(jiān)檢的力度,同時,可以通過合于使用和評價風(fēng)險評估的方法來完成檢驗。但是,《壓力容器監(jiān)督檢驗規(guī)則》正在逐漸取締,而具有經(jīng)過國家檢驗檢疫總局核準(zhǔn)的可以實施合于使用評價和風(fēng)險評估的檢驗機(jī)構(gòu)卻寥寥無幾,因此實施起來也是非常的困難。而目前不斷出現(xiàn)地新的無損檢測技術(shù),諸如紅外熱成像技術(shù)、X射線數(shù)字化實時成像技術(shù)、脈沖渦流檢測技術(shù)等也存在著一些問題,檢測精度影響因素很多,標(biāo)準(zhǔn)化體系還不夠完善,無損檢測人員培訓(xùn)及教材的編寫還需要進(jìn)一步完善,以及很多設(shè)備都需要進(jìn)口,價格昂貴,因此也不能夠普及。但隨著科技的發(fā)展及檢驗檢測水平的提高,氨制冷壓力容器檢驗存在的問題也會得到解決。
由于氨制冷企業(yè)事故的頻發(fā),及危害巨大,對于氨制冷壓力容器的檢驗應(yīng)該從嚴(yán)治理,不單單只在檢驗環(huán)節(jié),檢驗環(huán)節(jié)做的在到位,檢驗手段再先進(jìn),也不能避免其他環(huán)節(jié)的失誤。要從制造單位的資質(zhì)是否齊全,工藝是否完善等開始,到使用單位的安全管理體系的完善性,工人素質(zhì)的高低、安全意識的高低以及操作地熟練程度,是否有年度自檢記錄,是否能夠按照規(guī)程操作等等都是保障涉氨企業(yè)安全的重要環(huán)節(jié)。
[1]NB/T47012-2010,制冷裝置用壓力容器[S].
[2]GB/T30579-2014,承壓設(shè)備損傷模式識別[S].