氨制冷系统中压力容器检验问题

氨制冷系统中压力容器检验问题
1 氨制冷压力容器的化学腐蚀
1.1 在相对湿度RH70%的大气条件下，氨制冷压力容器一般会产生化学腐蚀，可用化学式2Fe+O2→2FeO来表示。

用金属氧化的热力学原理，可以知道氨制冷压力容器所用金属材料在常态大气条件下有自发氧的倾向。

但这种自发氧化对容器腐蚀的影响很小。

1.2 氨制冷压力容器的电化学腐蚀
氨制冷压力容器在大气环境中之所以产生电化学腐蚀是因为设备本身表面形成水膜和产生腐蚀电池。

在相对湿度接近100%时，通过结露或直接落于金属表面形成水膜；在相对湿度小于100%时，没有结露的条件下，通过毛细凝聚、吸附凝聚、化学凝聚等方式形成水膜。

氨制冷压力容器在大气环境中发生电比学腐蚀的另一个重要的原因是，在潮湿的大气或有水的环境中，由于设备各部位温度不同、设备金属材料的化学成分的不均匀、材料表面存在晶界、容器在制造过程中或多或少存在材料各部位应力应变不均、设备表面保护膜不完整等原因，设备本身产生腐蚀电池。

氨制冷压力容器表面一旦形成水膜，就会溶解一定数量的CO2、SO2等形成电解质溶液，而且液膜表面积比极大，具有极
好的溶氧条件，使之一方面始终为氧饱和，另一方面氧极易到达金属表面。

由于金属表面的电化学不均匀性，就会构成各种腐蚀电池，开始是电化学腐蚀。

1.3 产生腐蚀的重点部位
（1）处于潮湿环境的部位。

（2）铭牌位置。

水易入铭牌下面，使得铭牌的钢板长期处于潮湿环境之中。

（3）设备防腐不到位的底部。

（4）支座四周部位。

（5）接管四周部位。

2 氨液成分分析
2.1 一般来说，无水液氨只对钢产生轻微的均匀腐蚀，而经过压缩机压缩冷凝后的液氨带有少量的冷冻油并吸附在容器内壁，所形成的油膜对材料会起到良好的保护作用。

但对储存液氨的容器，在充装排料及检修的过程中，容器受到空气的污染，碳钢及低合金钢在液氨中都具有应力腐蚀敏感性。

温度、液氨纯度、钢的化学成分和力学性能都对抗应力腐蚀性能产生影响。

2.2 液氮对钢制容器的应力腐蚀与其工作温度有明显关系，应力腐蚀破裂的敏感温度为-5～30℃液氮中的微量氧能促进破裂，但若同时存在少量水或机油，则可防止应力腐蚀破裂。

一般钢的含碳量越高，强度、硬度越高，破裂敏感性越大。

因此，使用单位应提供氨液成分检查记录，严格控制氨液中氧、水分、油
等含量，以减少应力腐蚀。

3 氨制冷系统中压力容器的检验。

3.1 用肉眼进行检查
利用肉眼检查的方法可以迅速地将大面积范围录入眼中，很容易获得直观印象，并且对颜色和状态的细微变化都会有所察觉，这种方法的优越性其他方法都取代不了。

通常利用肉眼进行检查，最先看到的都是结构，然后再看表面，检查的顺序遵循从整体到局部、从宏观到微观。

同时也可以利用一些器具帮助检查。

如果对肉眼检查的结果表示怀疑，可以用5～10 倍的放大镜对怀疑的部位仔细观察。

同时可以借助手电筒平行照射看清楚器壁表面的变形及腐蚀情况，但要保持手电筒贴着容器表面，如此很容易清楚地看到容器表面的微浅坑槽、鼓包以及变形的凹凸不平现象。

3.2 检测工具
酚酞试纸为了检测压力容器在工作时焊缝、接管等各连接处会不会有渗漏的情况，可以选择酚酞试纸进行检测。

特别要重点检查应力集中处，即接管、入孔及几何形状不连续处，除此之外，还要重点检查有可能导致应力腐蚀的地方。

3.3 认真检车冷凝器
因为冷却水使冷凝器管板外部、立管内壁的介质，所以需要检查的地方不仅包括常规的结构、焊缝外观、测厚等，还包括管板、管端焊缝和壳体外壁，重点检查其被腐蚀的情况。

但氨是
壳体内壁的介质，被腐蚀的情况还比较乐观。

尽管管子内部的管壁会出现被严重腐蚀的情况，也不会造成安全隐患。

3.4 抽查检测外表面的腐蚀情况
重点检查的地方包括应力集中部位与变形部位、焊接接头与补焊区、工卡具焊迹、电弧损伤处以及容易出现裂纹的地方。

要检查每条焊缝，将磁粉检测方法应用到局部检测工作中。

利用射线检测抽查的方法进行检查，抽查的对象包括：成型较差的焊缝表面、有缺陷的地方如气孔、咬边或错边等、不是专业单位生产的容器等。

将贮氨器中的液氨全部排尽是不切实际的，利用X 射线拍片是一项难度较高的工作。

但是如果是单个罐体，利用双壁透照方法进行液体的轮换排放是可行的，用此方法可以将液体排放至最低液位，对纵向焊缝进行拍摄时，需要把贴片粘置在距离液面超过20cm的位置。

4 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人受伤；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。

要切实强化安全生产主体责任。

要加强宣传教育和业务，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。

5 结束语
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壓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性的工作越来越受重视。

因此，在实际工作中，一定要充分进行氨液成分分析，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。