江苏省特种设备安全监督检验研究院南通分院
江苏省南通市
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摘要:通过对氨制冷系统压力容器的工艺系统及工作过程中实际情况的分析，结合相关的检验规程，总结出了氨制冷系统压力容器的检验过程及处理办法。
关键词:压力容器;定期检验;氨制冷系统;处理
一、氨制冷系统压力容器工艺系统以及工作过程.
化工、食品、制药及冷库等行业广泛使用制冷系统，常见的制冷系统压力容器主要有冷凝器、贮氨器、中间冷却器、氨液分离器、低压循环贮液桶和集油器等，主要介质均为氨。其中压力容器(包括冷凝器、氨油分离器、贮氨器、集油器、中间冷却器、氨液分离器、低压循环贮液桶)的工作压力一般小于1.6 MP a。在实际工作中常遇到的制冷系统一般有蒸发温度一5~20℃的一级压缩制冷系统和蒸发温度一20~一40℃的二级压缩制冷系统。
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一级压缩制冷系统，一级压缩制冷系统见图一从氨液分离器AF
中来的低压氨气被压缩机K吸入,压缩成高压氨气后进入氨油分离器YF将油分离,之后高压氨气进入冷凝器LK冷凝成高压氨液,在重力的作用下进入贮氨器ZA,经过节流阀D后成为低压氨液和氨气进入氨液分离器AF,其中低压氨液在重力或泵的作用下进入蒸发器ZF,蒸发后的氨气进入氨液分离器AF后和经过节流的低压氨气混合,一起进入压缩机再次循环。
1.2 二级压缩制冷系统
二级压缩制冷系统见图2。从低压循环贮液桶NS中来的低压氨气被低压压缩机KN吸入压缩成中压过热氨气,通过水冷却器ZK进入中间冷却器MDF,在中间冷却器中冷却成中间压力下的饱和氨气。这部分饱和氨气与从节流阀D1及蒸发器ZF1来的氨气一起被高压压缩机KH吸入,压缩成高压氨气后进入氨油分离器YF。油分离后的高压氨气进入冷凝器LK冷凝成氨液体,在重力的作用下进入贮氨器ZA,通过高压调节站TL分配,一部分氨液经节流阀D1进入氨液分离器AF,进行前述循环,另一部分氨液经节流阀D2进入中间冷却器MDF,饱和氨气进入高压压缩机KH。饱和液体经二级节流阀DN进入低压循环贮液筒NS,低压氨液在氨泵或重力的作用下进入蒸发器ZF2,蒸发后的氨气回低压循环贮液筒,与二级节流后氨气一起被低压压缩机KN吸入,进入系统再次循环。
二、腐蚀产生的重点部位及产生有原因.
氨制冷设各充分广泛使用于化工、食品、制药及冷库等行业常见的液氨制冷系统主要由压力容器、压力管道组成，有冷凝器、贮氨器、油分离器、集油器中间冷却器，氨液分离器，低压循环贮液罐和寸卜液桶等组成，主要介质均为氨(R717)随着经济迅速发展，冷库遍布很广，由于管理小到位，氨制冷设各压力容器腐蚀或裂纹造成压力容器裂纹、失效，以致造成氨的泄漏事故，所以氨制冷系统，管道、压力容器必须及时进行定期检验，按压力容器定期检验规则要求侧重检验,腐蚀、裂纹、渗漏、管理、等方而存在的问题。
在检验过程中重点检查以下几个部位。
(1)于潮湿环境明显接触的部位，露外风吹雨淋处。
(2)容器壳体相焊的管件的支座四周。
(3)防腐小到位的各处。
(4)接口法兰焊缝处。
(5)所有管道连接焊缝等。
2.1.应力腐蚀产生的原因
空气中O2C2都会促进液氧对罐壁产生腐蚀，不论在气相或液相中，氨,O2和N2与碳钢或低合金钢组成了应力腐蚀环境，产生应力腐蚀，其腐蚀机理为在含O2液氨中，钢表而吸附O2形成，氧化膜，使腐蚀电位保持正值，当材料受拉力产生应变后，氧化膜被破坏，暴露出来的新表而与有氧化膜的金属表而组成微电磁场，产生快速溶解，在没有其它杂质存在时，O2能在裸露金属表而上再次形成氧化膜，产生氧腐蚀。
2.2.氨制冷压力容器检验的重要部位.
压力容器由检验部门按周期进行定期检验，通过资料审查、宏观检验、壁厚测定表面缺陷检测，安全附件检查等手段对容器的安全状况进行符合性验证。对设备主要检查应力集中部位，变形部位有怀疑的焊接接头补焊区，电弧损伤处和易产生裂纹部位，重点检查对接接头外表而收弧部位，在进行磁粉检测中，所发现的裂纹90%发生在此部位渗漏检查氨(R717)在常温常压h是一种无色、有强烈的刺激性气味的气体，毒性较大(中等程度毒性)，并且易燃易爆，在标准大气压力下可燃极限为14.8Wt% ,渗漏检查，是氨制冷系统定期检验中很重要一个项日，用酚酞试纸或发现泡剂检测工作状态下压力容器焊缝接管，阀门密封而，法兰密封而，液位计等是否存在渗漏，要检查安全阀泄压管是否引入安全位置等，检验工作既要确保检验质量，防止重大缺陷的漏检，误检，又要考虑到企业生产的实际情况，确保特种设备的安全使用。
2.3.高压侧压力容器外表面裂纹检查的重点检查部位.
收弧部位的裂纹的产生原因:焊接时，焊接热源主要集中在焊件接口部位，由于电弧温度很高，造成熔池和母材的温差很大，越靠近焊缝各点，加热温度越大，峰值温度越高，同时冷却速度越少、，导致焊件存在温度梯度，形成不均匀的温度场。焊接过程，加热和冷却过程很不均匀，奥氏体的均质化和碳化物的溶解过程不充分，造成下均匀的组织和性能。焊接时，加热和冷却过程不均勺，奥氏体的均质化和碳物化的溶解过程不充分，造成不均匀的组织和性能。焊接时，加热和冷却过程不均匀，局部区域的部分金属处于从液态到塑性状态到弹性状态的不同状态，同时随热源的变化而变化，产生焊应力和焊接变形。熔池越靠近收弧部位，各种变形量就越大。在收弧部位，焊件的热变形受到焊件自身的约束也较大，金属组织转变时体积变化受阻也较大，产生的拘束应力和组织应力越大。同时，在收弧处，熔池中心处于在没有热源条件下凝固，偏析加严重，造成收弧部位的应力值增大。另外收弧部位熔池中的气体和熔渣不易浮出表面，在收弧部位内产生气孔和夹渣。从现场打磨情况来看，许多裂纹源都来自于收弧部位内的气孔和夹渣。
结语：
总而言之，随着制冷系统设备被广泛应用到化工、食品、制药、冷库等行业中，此系统得到了广泛的关注。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。因此，在实际工作中，明确氨对钢制压力容器的应力腐蚀影响，从而采取有效的氨制冷系统中压力容器的检验方法，确保制冷系统的正常运行。
参考文献：
[1]TSG 21-2016固定式压力容器安全技术监察规程.
[2]周伟，高雪.浅析冷库液氨制冷系统压容器检验[J].科技创新导报，2013 (19).
[3]孙丽丽，张向民.氨制冷系统中压力容检验[J].科技风，2014(2).
论文作者:王鑫乐
论文发表刊物:《江苏科技报》2016年12期
论文发表时间:2017/4/5
标签：氨气论文; 制冷系统论文; 压力容器论文; 部位论文; 低压论文; 应力论文; 裂纹论文; 《江苏科技报》2016年12期论文;