氨制冷系统压力容器定期检验分析论文_齐文童

氨制冷系统压力容器定期检验分析论文_齐文童

江苏省特种设备安全监督检验研究院徐州分院 江苏省徐州市 221000

摘要:现阶段,制冷系统的重要组成部分之一压缩式制冷装置被应用到制冷、制冰、冷藏的中小型的制冷系统中,定期检查制冷系统的压力容器安全性的工作越来越受重视。文中针对以往检验遇到的个别问题提出了几点想法。

关键词:氨制冷;压力容器;定期检验

一、氨制冷系统压力容器可能产生的故障问题分析

在对氨制冷系统压力容器定期检验过程中,要注重对其可能产生的故障问题进行分析,在进行实际检验过程中,能够把握检验要点,从而提升检验质量和检验效率。目前来看,氨制冷系统压力容器产生的故障因素,主要涉及到了以下几点内容:

(一)化学腐蚀问题

氨制冷系统压力容器在应用过程中,化学腐蚀问题是其面临的一个重要问题。一般来说,氨制冷系统工作条件处于湿度RH<70%的大气条件下,这样一来,氨制冷系统会面对化学腐蚀问题。

(二)电化学腐蚀

电化学腐蚀是氨制冷系统面临的又一故障问题,由于设备表面会形成水膜,并产生腐蚀电池,从而导致设备出现电化学腐蚀现象。氨制冷系统在应用过程中,当湿度接近100%时,金属表面会形成水膜。同时,在潮湿的大气环境下,由于湿度不同以及化学成分存在不均匀的情况,导致各个部位受到应力存在不均衡状态。除此之外,在溶氧条件较好的情况下,出现氧饱和的情况,进而产生电化学腐蚀现象。

(三)腐蚀部位分析

氨制冷系统压力容器产生的腐蚀部位主要涉及到了处于潮湿环境的部位、设备铭牌位置、防腐较差的部位、支座位置、接管位置等。这些部位在进行防腐过程中,需要采取针对性较强的措施,这样一来,才能够更好地满足防腐需要,避免设备出现腐蚀,造成故障。

二、氨对钢制压力容器的应力腐蚀影响

灌壁材料之所以能够被液氨腐蚀,最主要的原因在于O2CO2N2的出现。而在气相中,氨、O2与碳钢能够构成应力腐蚀环境,在这种情况下,便出现了应力腐蚀。而腐蚀的原理则是:在氨气中,具有一定成分的O2,他们存在于钢表面上,因此构成了氧化膜。依靠拉力,材料会发生变形,从而让氧化膜遭到了破损,这样的话,滑移阶便会显露在外,和金属构成了微电磁,而且在溶解方面上具有很好的效果。如果在杂质被清除的情况下,O2就会吸附于金属上,这样的话,就会再次构成氧化膜,从而就会让应力腐蚀环境受到影响。不过要是液氨中存在N2,那么就会在滑移阶上出现N2,并吸附于金属上面,这样就会让钢的应力腐蚀断裂敏感度进一步的变强。另外,要想确保出现应力腐蚀,那么上面所提到的所有条件都缺一不可。不过,CO2却能够让全面腐蚀的现象发生,具体的原因则要根据以下的情况来进行分析;O2+WNH4+2Fe→OH+2NH3。要是C02一同存在的话,那么碳酸铵就会形成:2NH3+CO2→NH2CO2NH2。NH4CO2N→NH4+NH2CO2。

在化学反应期间,会出现NH4CO2NH2物质,此种物质能够让碳钢内的钝化膜被腐蚀掉,并在滑移台阶中发生裂缝的情况,而这部分的裂缝中所构成的裂纹,则被称为阳极型腐蚀裂纹。

(一)容器外表面裂纹检查

氨制冷系统压力容器在应用过程中,外表面的裂纹检查,直接影响到了设备整体的运行效果,在实际检验过程中,必须加强裂纹检查。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般来说,在检验过程中,重点在于集中部位、变形部位、焊接接头等部位,可能出现裂纹的部位,在于接头表面的收弧部位。收弧部位产生的原因,涉及到了以下几点:在进行焊接过程中,接口位置可能存在焊接不严的问题。电弧温度较高时,还可能导致溶池和母材的温差值过大,从而导致焊接冷热差不同,出现裂纹。这样一来,在进行检验过程中,就需要对收弧部位的温差问题进行慎重考虑,能够降低偏析,从而保证收弧部位具有较好的质量。

(二)渗漏检查

氨制冷系统压力容器定期检验过程中,还需要对渗漏检查进行把握,有效避免设备可能出现渗漏问题。R717是一种无色、刺激性较大的气体,并且具有较大的毒性,一旦R717出现泄漏,就会给人们的身体带来巨大的威胁。渗漏检查,需要对R717的特性进行把握,从而采取有效措施,保证渗漏检查具有较好的效果。一般来说,在进行渗漏检查过程中,可以利用酚酞试纸或是发泡剂对压力容器的焊缝和接口位置进行检查,查看这些位置是否存在泄露的问题。同时,还需要对泄压管进行有效检查。泄压管设置的高度应该高于周围最高建筑物,并且将泄压管直接引入水池,这样一来,当安全阀出现问题时,可以将氨气引入水中。在渗漏检查过程中,还需要考虑到储存液氨的容器,看其是否出现泄露现象,并且需要保证其处于一个相对稳定的环境中,避免出现故障。

(三)有效处理应力腐蚀问题

氨制冷系统压力容器定期检验过程中,还需要考虑到应力腐蚀与其工作环境之间的关系。一般来说,氨制冷系统压力容器的工作温度,会对应力腐蚀产生较大的影响。应力腐蚀产生的敏感温度在5度-25度之间,并且处于低温环境下,不会导致氨制冷系统压力容器出现应力腐蚀问题。但是低温下,会由于氨的蒸发,导致含氧量呈现出递减的趋势,不利于制冷。因此,在对应力腐蚀处理过程中,需要站在全面的角度考虑问题,保证制冷系统处于一个正常的工作范围。除此之外,还需要考虑到压力问题。氨制冷系统压力容器的工作压力在0.3MPa左右,为了保证其表面不会受到应力腐蚀,需要加强监督和检查,严格按照相关标准进行生产,避免设备出现应力腐蚀现象。

三、事故分析

近些年来,氨制冷系统事故发生率相对较高,一般发生在人员比较聚集的地方,危害性也较大。2013年11月11日,新疆八钢钢结构有限公司一车间发生液氨爆炸,致6人死亡,1受伤;2013年8月31日上海翁牌冷藏实业有限公司,发生氨泄露,造成15人死亡,26人受伤。要切实强化企业安全生产主体责任。企业要加强宣传教育和业务培训,促进使用氨制冷系统的企业和用氨单位全体员工了解掌握氨的理化特性,并针对其危害性制定相应的安全操作规程,进行应急事故的现场演练,劳动人员密集的地点设置氨气浓度报警装置及事故通风系统,为贮氨器增设水喷淋装置及集水池和事故排水系统。另一方面,检验单位,应在抓住检验项目具体系统特性,进行具体分析,有条不紊地制定检验方案,按照国家检验规范和相关标准、规定进行检验,督促受检企业落实主体责任,避免重特大事故的发生,具有现实意义。

结束语

通过以上内容我们能够了解到,氨制冷压力容器要是发生腐蚀情况的话,就会让压力容器出现氨泄漏的严重事故,因此一定要对压力容器进行定期检查。而在检查期间,要做好有关氨液的分析工作,确定氨会给钢制压力容器造成怎样的应力腐蚀程度,然后采用正确的压力容器的检验方式,以此确保制冷系统的安全运行。

参考文献

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[2]马翠霞.无损检测技术在压力容器检验中的应用[J].硅谷,2013(11):128.

[3]邹凯.无损检测方法在压力容器检验中的综合应用[J].黑龙江科技信息,2016(8):1.

[4]车帅.压力容器无损检测技术的应用[J].科学中国人,2015(33):13.

论文作者:齐文童

论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期

论文发表时间:2018/12/17

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