【摘 要】本文分析了小型氨制冷压力容器的检验难点，分析了新容规对小型氨制冷压力容器检验的专项要求的应用，对检验难点作了剖析，并提出了相应的检验对策。
【关键词】小型；氨；压力容器
中图分类号： TB65 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）13-0073-002
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.13.033
化工、食品、制药、冷库等行业将氨制冷设备广泛应用到行业中，其中不少属于压力容器。由于设备使用时间长，管理不善，导致氨制冷压力容器近几年来事故频发，2011年8月28日，河北万全县佳绿农产品公司液氨制冷管道发生爆炸，导致液氨泄漏，造成4人死亡，4人受伤。2012年10月22日，湖北洪湖市德淡水产公司发生氨气泄漏事故，导致479人中毒，一千多名群众被紧急疏散，事故原因是冷却器螺旋盘老化断裂。2012年12月21日，浙江省舟山市一艘渔轮在进行海上冷冻品过驳作业时发生氨气泄漏，造成现场7名工作人员中毒，其中3人死亡。2013年4月1日，肉类加工企业金锣集团山东临邑一工厂同样发生氨气泄漏事故，造成厂内40多名工人受伤，库内16吨速冻肉成品受到污染。2013年4月21日四川眉山市仁寿县一食品厂冷库发生液氨泄漏事故，造成4人死亡，另有24人中毒。
2013年，国务院安委会发出《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），联合安监局、质量技术监督局等多部门，加强了氨制冷压力容器的管理，达到了较好的效果，但存在问题依然不少。在检验环节，问题同样很多。
同常规介质相比，氨（R717）在常温常压下是一种无色、有强烈的刺激性气味的气体，在潮湿的环境下有腐蚀性，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%，其第一个特性腐蚀性通常是出现事故的源头，腐蚀导致氨制冷压力容器出现腐蚀减薄，密封失效，机体开裂，最终产生氨的泄漏，又由于氨的腐蚀性和可燃、有毒，可导致着火、爆炸、毒伤人，以及泄漏后腐蚀破坏设备的各种危害。
氨制冷压力容器的检验有一定的特殊性。通常情况下，氨制冷系统压力容器是一种单系统运行的容器，所以对其进行定期检查时，不能使全线停机的时间过长。即使可以长时间的停机，置换清洗设备也是一项非常困难的工作，特别是完全排尽装在氨器等储存设备中的液氨的工作，基本上是完成不了的。所以检验氨制冷系统压力容器时，一是难以停机，或者停机时间短；二是即使停机，内部清理条件也难以满足常规检验要求，因此常规的检验项目与方法受到很大的限制，不仅不容易掌握设备的内在状况，还不能准确判断其安全性。
小型制冷压力容器是指单台贮氨器容积不大于5m3并且总容积不大于10m3的制冷压力容器。主要包括冷凝器、贮氨器、低压循环贮氨器、液氨分离器、中间冷却器、集油器和油分离器。其中高压侧主要有氨液分离器，分油器，冷却器，液氨贮罐，氨液分配器，低压侧主要有低压循环贮氨器、集油器。
考虑危害不如大型氨制冷设备，国家质量技术监督局在2016年修订的TSG 21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程中》的“8.8 小型制冷装置中压力容器定期检验专项要求”中专门规定了的检验专项要求，该要求明确小型氨制冷压力容器可以不停机进行检验。
下面分析小型氨制冷压力容器的检验主要存在困难，并提出相应的应对措施：
（1）如前所述，因生产实际而无法停机。无法停机则定期检验不可能进行常规的内部检验，仅能依靠相关的检验手段从外侧对容器的内部进行检测、判断。TSG 21-2016中主要是查资料、液氨成份检测、肉眼、测厚、酚酞试纸检漏、表面无损、超声波检测和声发射的手段。这些检测都可以满足不停机检验检测的要求。
以上检验手段中由于声发射设备极其昂贵，轻则几十万元，多则上百万元，许多地级市的检验机构，没有声发射设备或没有相关资质的检验检测人员。根据TSG 21-2016中8.8.3.5.2，没有声发射检测手段的检验机构可以采用超声波检测方法代替声发射方法检测埋藏缺陷。超声波检测方法不如X光方法直观，但由于容器里边充满液氨，不适合用X光方法进行检测，所以TSG 21-2016未推荐X光检测方法而推荐了超声波检测方法。
根据TSG 21-2016要求，無损检测主要检测的部位包括：1、表面检测。根据8.3金属压力容器定期检验项目与方法8.3.6表面检测要求，检测应力集中部位，变形部位宏观检验发现裂纹部位、T型接头、接管角接接头、其它有有怀疑的焊接接头、补焊区、电弧损伤处和易产生裂纹部位。2、埋藏缺陷检测。根据根据8.3金属压力容器定期检验项目与方法8.3.7埋藏缺陷检测要求，检测（1）使用过程中补焊过的部位；（2）检验时发现焊缝表面裂纹，认为需要进行焊缝埋藏缺陷检测的部位；（3）错边量和棱角度超过产品 标准要求的焊缝部位；（4）使用过程中出现焊接接头泄漏的部位及其两端延长部位；承受交载荷有焊接接头和其它应力集中部位；（5）使用单位或检测人员认为有必要检测的部位。检测比例方面，TSG 21-2016未明确要求，对表面检测，应该参照其8.3.6（1），检测长度不少于对接焊缝长度的20%；对埋藏缺陷检测，建议按此比例进行。
（2）氨制冷系统压力容器的使用单位大多数是中小型私营企业，日常使用管理水平普遍不高。比如出厂资料的归档保存情况，操作人员持证上岗情况，生产车间规范操作情况都存在问题，这就为企业的安全生产埋下隐患，同时也给压力容器的定期检验带来困难。尤其是许多在用氨制冷压力容器使用时间很长，不少已经超过20年，图纸和出厂质量证明书已经遗失，因此不能通过资料了解设备内部情况；部分单位对年度检查不重视，仅仅是应付式的，运行记录填写也极为简单，使得检验人员对设备的情况了解更为有限，此时对宏观检验和无损检测提出更高的要求，需要进行更全面的检验，而不能按平时的经验仅仅检查部分关键部位。当然，前面提到的重点部位，应作重点检查。这种情况，对定期检验人周期应当缩短。
（3）液氨成份往往不符合TSG 21-2016要求。TSG 21-2016要求必须满足NB/T47012的要求，即钢制容器中的液氨除符合GB536《液体无水氨》外，还应满足下列条件之一：（1）含氨量大于99.95%。（2）含氨量应不小于99.6%，且其中含水量应大于0.2%。（3）制冷容器内的液氨至少每半年一次定期检验含氨量、含水量和含氧量。
一般地，无水液氨对钢的腐蚀只是轻微的，但是液氨被压缩机压缩后，冷凝后有少量的冷冻油存在在液氨中，容器和管道的内壁都会残留该冷冻油，虽然油膜会在一定程度上保护材料，但会对储存液氨的容器产生不良的影响。容器和管路在充装排料及检验过程被空气污染，在液氨中，碳钢及低合金钢都具有应力腐蚀敏感性。抗应力腐蚀性能收到多种因素的影响，包括温度、液氨的纯度以及钢的化学成分、力学性能等。钢制压力容器的工作温度在很大程度上影响了液氨对其的应力腐蚀，-5～30 ℃是应力腐蚀破裂的敏感温度，液氨中的微量氧会使其出现破裂的情况，为了避免应力腐蚀，可以放入少量的水或机油。通常钢含碳量、钢的强度、硬度与钢的破裂敏感性之间成正相关。所以为了减少应力腐蚀，使用单位必须严格控制氨液中氧、水分以及油的含量。[2]
检验过程中发现，大部分使用单位无法对液氨至少每半年一次定期检验其含氨、含水和含氧量。使用单位反映，自己没有检验能力，也不容易找到相关的检验机构对液氨进行以上要求的检验，对使用时间较长的液氨，其含氨、含水和含氧量无法掌握。对于这种情况，TSG 21-2016给了出路，就是低压侧增加声发射或者外表面无损检测抽查；高压侧除外表面无损检测抽查外，增加了超声波检验埋藏缺陷的要求。实际检验时，必须严格执行此规定，增加相关检测。由于许多容器表面腐蚀严重，执行此规定无疑增加了定期检验的难度。
（4）相关附属管道腐蚀严重，泄漏点多也是检验过程中碰到的一个头疼的问题。管路法兰连接口多，长期不维护。由于腐蚀，许多连接口存在或多或少的泄漏。另外，早期的管道焊接差，未焊透和夹渣的现在普遍存在，尤其是固定焊焊口，也是产生泄漏的原因之一。这些，检验时要特别注意。可使用酚酞试纸检查以上部位，最好就先使用便携式浓度检测仪器进行检测，对检测出浓度较高的区域，再用酚酞试纸进行认真检查，直至确定氨的微泄漏点为止。
（5）安全附件得不到重视。安全阀、压力表超期未检，或者安全阀、压力表锈蚀严重，功能失效；没有浓度报警系统，或者浓度报警系统不及时检定，又或者使用功能失效，都是比较普遍的现象。许多使用单位的浓度报警系统是用来应付检查的，一旦检查人员离开，就断电停用。对安全阀，压力表和浓度报警系统仅仅在全面检验时才进行检定。这些都是检验中碰到的头疼问题。泄漏超过一定浓度，没有及时发现用处理，将发生伤人，甚至着火、爆炸等严重事故。检验时，应特种要求使用單位重视以上安全附件人维护保养，并及时送检。
（6）容器表面状况差，使用单位不及时维护。许多小企业，由于不重视小型氨制冷容器的管理，对氨的轻微泄漏往往不重视，造成氨容器现场氨浓度偏高，在南方潮湿的春天，水气和氨的反应，使得氨容器表面腐蚀严重。本来氨比空气轻，但变成氨水后，重于空气，造成南方许多氨容器底部的管路、附件和支撑腐蚀严重。检验时判断带来很大的困难。检验时可把握以下原则，对重点部位，没有减薄部位，或者有怀疑的部位，要求使用单位采用抛光等手段处理好表面，满足表面要求后方进行检验。
（7）其它。由于氨的毒性、腐蚀性、燃烧和爆炸性，TSG 21-2016增加了对现场环境氨浓度的检查，以确保检验人员的安全。检验人员对现场不够熟悉，多人进入现场，可能导致泄漏，又或者对逃生路线不够熟悉，因此检验时应该有安全应急预案，这也是检验过程中应该十分注意的。
【参考文献】
[1]许光辉，王帅，吕典飞.《氨制冷系统中压力容器检验问题的探讨》《科技创业月刊》.