趙志立

（河南省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)研究院平頂山分院，河南 平頂山 467021）

冷庫(kù)用壓力容器的檢驗(yàn)檢測(cè)方法研究

趙志立

（河南省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)研究院平頂山分院，河南 平頂山 467021）

目前冷庫(kù)壓力容器廣泛地被一些大型企業(yè)所應(yīng)用，對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)力有了很大的幫助，但是由于冷庫(kù)壓力容器在生產(chǎn)工藝方面具有無(wú)法停機(jī)、倒液等特點(diǎn)，必須長(zhǎng)期處于運(yùn)行狀態(tài)，這就導(dǎo)致設(shè)備會(huì)存在運(yùn)行隱患，假設(shè)它在企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)故障，將會(huì)對(duì)企業(yè)造成非常嚴(yán)重的損失。因此，必須加強(qiáng)對(duì)冷庫(kù)壓力容器檢驗(yàn)檢測(cè)工作的關(guān)注。

壓力容器；檢驗(yàn)檢測(cè)；冷庫(kù)：無(wú)損檢測(cè)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，近幾年我國(guó)發(fā)生了多起冷庫(kù)安全生產(chǎn)事故，每起事故都有不同程度的人員傷亡記錄，例如：2013年6月3日吉林省禽業(yè)加工廠由于氨氣泄漏發(fā)生爆炸，導(dǎo)致100多人死亡。這說(shuō)明國(guó)家冷庫(kù)安全管理存在著很大的問(wèn)題。由于國(guó)家早期冷庫(kù)施工建設(shè)監(jiān)管不嚴(yán)，存在無(wú)證設(shè)計(jì)、安裝、各種資料不全、操作人員無(wú)相關(guān)技術(shù)背景等問(wèn)題，讓此類設(shè)備檢測(cè)工作的難度大大提升。這就要求我們檢測(cè)人員在技術(shù)層面不斷努力，研究冷庫(kù)壓力容器檢測(cè)的可行性，檢驗(yàn)重點(diǎn)和難點(diǎn)，再結(jié)合實(shí)際情況研究具體的檢驗(yàn)方法，提高檢測(cè)的有效性和針對(duì)性，解決冷庫(kù)壓力容器的檢驗(yàn)檢測(cè)問(wèn)題。

圖1　兩極壓縮氨制冷機(jī)的實(shí)際系統(tǒng)圖

1.冷庫(kù)制冷系統(tǒng)的介紹

我們通過(guò)一張圖來(lái)展示冷庫(kù)制冷系統(tǒng)的構(gòu)造（如圖1所示）。

制冷設(shè)備中的壓力容器有：儲(chǔ)氨器（儲(chǔ)存制冷劑，一般是氨）、冷凝器（制冷劑由氣態(tài)凝結(jié)成液態(tài)）、油分離器（將混入系統(tǒng)中制冷劑的壓縮機(jī)油分離）、集油器（集中油分離器中的機(jī)油集中，便于回收）、氨液分離器（將系統(tǒng)中的制冷劑的氣體液體混合狀態(tài)分離成氣態(tài)和液態(tài)）低壓循環(huán)筒（系統(tǒng)低壓區(qū)儲(chǔ)存氣態(tài)和液態(tài)的制冷劑）、中間冷卻器（提高能效）。冷庫(kù)制冷系統(tǒng)以氨制冷為主要方式，氨的水溶性比較強(qiáng)，一旦發(fā)生泄露情況，就會(huì)在設(shè)備外部形成堿性環(huán)境，加快設(shè)備表面的腐蝕，最終可能造成更為嚴(yán)重的后果。所以，必須重視冷庫(kù)壓力容器的檢測(cè)。

2.冷庫(kù)壓力容器檢驗(yàn)

2.1檢測(cè)依據(jù)

檢測(cè)冷庫(kù)壓力容器的檢驗(yàn)依據(jù)主要有：《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》《壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則》《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》等。

2.2檢驗(yàn)準(zhǔn)備工作

由于壓力容器的檢驗(yàn)檢測(cè)需結(jié)合很多相關(guān)數(shù)據(jù)和設(shè)備才能進(jìn)行，所以必須要做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作。需要準(zhǔn)備的資料有：容器的技術(shù)資料、使用登記證，質(zhì)量證書，安全證書設(shè)備圖紙等資料；方案：制定檢測(cè)方案；數(shù)據(jù)：現(xiàn)場(chǎng)氨濃度，氨液的裝入時(shí)間和具體成分和含量；清潔：設(shè)備受檢部位的清理。

2.3對(duì)氨液成份分析

無(wú)水氨液一般對(duì)鋼制品的腐蝕是很輕微的，氨液在經(jīng)過(guò)冷凝壓縮機(jī)冷凝后，其中會(huì)摻入防凍油等少量的雜質(zhì)，這種混合液體吸附在容器壁上，會(huì)在容器壁上形成一個(gè)保護(hù)層，起到保護(hù)作用。但是儲(chǔ)存氨液的容器在填充、泄氨和檢修的過(guò)程中，會(huì)有一些空氣中的氧進(jìn)入，提高了容器中的氧含量，這對(duì)碳鋼容器和低合金鋼容器是非常不利的。所以我們檢測(cè)時(shí)必須要著重注意氨液成分檢測(cè)，把控好氨液雜質(zhì)含量（氧、水分、油等）。

2.4容器全面檢查

檢查內(nèi)容包括：檢查容器外觀和結(jié)構(gòu)，幾何尺寸、材質(zhì)、壁厚、銘牌、埋藏缺陷、緊固件、標(biāo)志等；檢查隔熱層和表面油漆是否完好；檢查壓力容器表面有沒有裂紋、腐蝕、變形等情況；檢查安全附件和氣密性。

2.5檢驗(yàn)安全附件，進(jìn)行耐壓測(cè)試

安全附件的檢查和耐壓測(cè)試要求根據(jù)壓力容器檢查規(guī)定執(zhí)行，這兩項(xiàng)檢查是壓力容器非常重要的檢查項(xiàng)目，需要檢查人員特別注意。安全附件的通過(guò)要求包括：安全閥，爆破片必須是由持有該產(chǎn)品特種設(shè)備制造許可證的生產(chǎn)單位生產(chǎn)的；安全閥，爆破片緊急切斷閥等需要經(jīng)過(guò)國(guó)家質(zhì)檢總局的形式式測(cè)試進(jìn)行形式試驗(yàn)并取得形式實(shí)驗(yàn)文件。

2.6超聲波檢測(cè)

檢測(cè)原理：基于超聲波在事件中傳播的特性。先有聲源產(chǎn)生超聲波，再把超聲波導(dǎo)入事件中，超聲波在事件內(nèi)傳播與事件的材料和其缺陷相互作用，讓其傳播方向和特征有不同的表現(xiàn)。然后超聲波檢測(cè)設(shè)備對(duì)傳回的聲波進(jìn)行處理，通過(guò)其聲波特征來(lái)確定事件內(nèi)部有沒有損傷。超聲波無(wú)損檢測(cè)可以在不打開容器的情況下，對(duì)容器內(nèi)部的損壞情況做出評(píng)估。超聲波無(wú)損檢測(cè)在容器內(nèi)部還有很多優(yōu)點(diǎn)，例如：缺陷位置定位準(zhǔn)確、靈敏度高、可測(cè)出小面積缺陷、檢測(cè)成本低、檢測(cè)速度快、現(xiàn)場(chǎng)使用方便等。

超聲波檢測(cè)應(yīng)用：容器表面有缺陷的壓力容器需要做焊縫埋藏檢測(cè)的情況；氨液成分分析不符合NB/T47012要求的情況。還有就是檢測(cè)人員根據(jù)設(shè)備的實(shí)際情況來(lái)確定有沒有必要用超聲波檢測(cè)。

3.冷庫(kù)壓力容器檢驗(yàn)中的一些問(wèn)題和措施

我國(guó)很多早期冷庫(kù)施工建設(shè)監(jiān)管不嚴(yán)，檢測(cè)過(guò)程中常會(huì)遇到無(wú)法查詢冷庫(kù)容器相關(guān)檔案、注冊(cè)和設(shè)計(jì)以及安裝的原始資料，且無(wú)檢驗(yàn)檢測(cè)報(bào)告，不能得知設(shè)備的壓力、溫度、材質(zhì)、壁厚、介質(zhì)方面的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)等主要技術(shù)參數(shù)。以上情況導(dǎo)致我們無(wú)法確定設(shè)備強(qiáng)度，影響檢驗(yàn)檢測(cè)人員對(duì)實(shí)測(cè)容器壁厚進(jìn)行符合性判定。遇到此類問(wèn)題，我們除了根據(jù)《壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則》對(duì)設(shè)備進(jìn)行基礎(chǔ)檢測(cè)外，還需要根據(jù)設(shè)備的使用原則做出相應(yīng)的措施。

3.1根據(jù)設(shè)備的不同情況做出相應(yīng)的判定和措施

對(duì)于那些工作效率差，并且存在重大安全隱患的設(shè)備，應(yīng)該建議相關(guān)負(fù)責(zé)人更新設(shè)備，以免發(fā)生安全事故。對(duì)依然可以繼續(xù)使用的設(shè)備，建議企業(yè)相關(guān)部門加強(qiáng)特種設(shè)備管理、制定嚴(yán)格管理制度、培訓(xùn)特種設(shè)備的專業(yè)技術(shù)人員。

壓力容器材質(zhì)缺失的問(wèn)題及措施：對(duì)于容器缺失材質(zhì)，檢測(cè)人員需要測(cè)量最小設(shè)備壁厚度，應(yīng)用光譜儀或者其他相關(guān)儀器進(jìn)行材料分析，按照相應(yīng)的材料力學(xué)性能指標(biāo)對(duì)容器的主要受力部位進(jìn)行壁厚強(qiáng)度校核；對(duì)于壓力容器外腐蝕相對(duì)嚴(yán)重的情況，建議使用單位加強(qiáng)容器防腐蝕處理，當(dāng)強(qiáng)度校核通過(guò)后還要進(jìn)行定期定點(diǎn)壁厚在線跟蹤，一段時(shí)間后，確定容器各方面狀態(tài)穩(wěn)定后，進(jìn)行正常的檢驗(yàn)程序。在檢測(cè)過(guò)程中一定要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況來(lái)操作，嚴(yán)格把握每一個(gè)檢驗(yàn)細(xì)節(jié)。

3.2表面磁粉檢測(cè)的相關(guān)問(wèn)題

我們知道，大部分冷庫(kù)所用的壓力容器不能打開罐體把液氮放出來(lái)再檢驗(yàn)，而且制冷系統(tǒng)中有些壓力容器為低溫容器，所以會(huì)用到表面磁粉檢測(cè)方法。我們?cè)诒砻娲欧蹤z測(cè)中，一般通過(guò)采用防凍液和水的混合物為磁粉的載體，混合防凍液和水的比例根據(jù)低溫的程度來(lái)設(shè)定。要注意在保證磁粉懸液能夠正常流動(dòng)的基礎(chǔ)上，去分段進(jìn)行保冷層的拆除，然后分段檢測(cè)并記錄數(shù)據(jù)。部分用不銹鋼做的低溫容器在實(shí)施滲透檢測(cè)時(shí)，驗(yàn)證方法需要用對(duì)比試塊來(lái)檢測(cè)靈敏度，制定符合具體要求的檢測(cè)方案，同時(shí)在檢測(cè)實(shí)施時(shí)，要重點(diǎn)注意分段檢測(cè)和對(duì)檢測(cè)部位的均勻加熱。

3.3滲透檢測(cè)的相關(guān)問(wèn)題

滲透檢測(cè)可以使用在各種方面缺陷的檢測(cè)中，比如裂紋、氣孔、折疊、冷隔、疏松等，可以檢測(cè)大部分金屬鑄造、鍛造、焊接的物件，也可以檢測(cè)一些非金屬制品的表面。這種檢測(cè)不適用于檢測(cè)多孔以及表面太過(guò)粗糙的材料制品。

對(duì)滲透檢測(cè)的應(yīng)用中我們要注意的問(wèn)題有很多，如滲透材料的選擇，所用的滲透材料一般都必須是同一個(gè)廠家生產(chǎn)的，選擇的滲透液還必須適合檢測(cè)的材料，我們需要根據(jù)實(shí)際檢測(cè)的情況和檢測(cè)設(shè)備對(duì)靈敏度的要求以及檢測(cè)設(shè)備自身屬性來(lái)酌情選擇。我們?cè)谶x取方法上首先考慮靈敏度方面的要求，然后考慮檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的其他因素。標(biāo)準(zhǔn)試塊上的缺陷與受檢壓力容器的實(shí)際開口缺陷越相似，缺陷檢出的可能性越高，滲透檢測(cè)的可靠性越高。

結(jié)語(yǔ)

本文主要對(duì)一些冷庫(kù)壓力容器做了簡(jiǎn)單的介紹，對(duì)其檢測(cè)方法和檢測(cè)難點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的探討。建議企業(yè)加強(qiáng)冷庫(kù)系統(tǒng)設(shè)備的管理，重視設(shè)備的檢測(cè)檢驗(yàn)，防止意外事故的發(fā)生。

［1］趙寶強(qiáng).壓力容器檢驗(yàn)中夾套罐焊縫致密性的檢測(cè)方法探析［J］.科技與企業(yè)，2015（23）：197.

［2］鄭金陽(yáng)，王軍.小議冷庫(kù)用壓力容器的檢驗(yàn)檢測(cè)方法［J］.化工管理，2016（6）：183.

［3］李兵，丁敏，康士全，等.冷庫(kù)用壓力容器的檢驗(yàn)檢測(cè)方法［J］.中國(guó)特種設(shè)備安全，2014（3）：26-27.

［4］朱政果，楊海堂.在用壓力容器檢驗(yàn)中如何選擇無(wú)損檢測(cè)方法［J］.裝備制造技術(shù)，2012（5）：224-225+236.

［5］鄒凱.無(wú)損檢測(cè)方法在壓力容器檢驗(yàn)中的綜合應(yīng)用［J］.黑龍江科技信息，2016（8）：1.

TB657

A