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氨制冷壓力管道安全監(jiān)督管理要點(diǎn)探析

文檔作者：賈強(qiáng) 蔣紅輝路程李偉陳玉平楊榮和梁旭崔曄輝文檔來(lái)源：北京市豐臺(tái)區(qū)特種設(shè)備檢測(cè)所		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年07月17日
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氨制冷壓力管道安全監(jiān)督管理要點(diǎn)探析
賈強(qiáng)，蔣紅輝。路程。李偉，陳玉平，楊榮和。梁旭，崔曄輝
(北京市豐臺(tái)區(qū)特種設(shè)備檢測(cè)所，北京100161)
摘要：針對(duì)氨制冷壓力管道的設(shè)計(jì)、安裝(含現(xiàn)場(chǎng)制作)、使用、檢驗(yàn)、維修和改造等環(huán)節(jié)安全監(jiān)督
管理中存在的實(shí)際問(wèn)題，提出了相應(yīng)的監(jiān)督管理要求和對(duì)氨制冷壓力管道實(shí)施專項(xiàng)監(jiān)管的建議；探
討了應(yīng)用紅外熱成像技術(shù)和數(shù)字x射線實(shí)時(shí)成像技術(shù)，對(duì)帶保溫氨制冷壓力管道實(shí)施不停機(jī)全面
檢驗(yàn)的方法。
關(guān)鍵詞：氨制冷；壓力管道；不停機(jī)全面檢驗(yàn)；紅外熱成像；x射線實(shí)時(shí)成像
中圖分類號(hào)：TQ113．25；TQO55．8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1001—4837(2011)08—0060—04
doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2011．08．012
Study on Safety Supervision and M anagement Control Points
of Ammonia Refrigeration Piping
JIA Qiang，JIANG Hong—hui，LU Cheng，LI Wei，CHEN Yu—ping，
YANG Rong—he，LIANG Xu，CUI Ye—hui
(Fengtai SpeciM Equipment Inspection and Testing Institute，Beijing 100161，China)
Abstract：According to the actual problems existing in design，installation(including on—site produc．
tion)，use，inspection，maintenance and reconstruction of native ammonia refrigeration pressure piping．
some suggestions on the safety supervision and management control of the ammonia refrigeration piping
were put forward．A testing method was discussed，of which the infrared thermal imaging technology and
digital X —。ray real—。time imaging technology had been applied to non——stop comprehensive inspection of
the ammonia refrigeration pressure piping with insulating layer．
Key words：am monia refrigeration；pressure piping；non—stop comprehensive inspection；infrared thermal
imaging；X —ray real—time imaging
0 引言
目前，我國(guó)冷庫(kù)氨制冷系統(tǒng)壓力管道在設(shè)計(jì)、
安裝時(shí)有一些先天性的缺陷，形成了安全隱患。
近年來(lái)，制冷管道的事故也時(shí)有發(fā)生，制冷系統(tǒng)管
60
基金項(xiàng)目：國(guó)家質(zhì)檢總局科技計(jì)劃項(xiàng)目(2009QK037)
道開(kāi)裂、閥門(mén)損壞、安全裝置失靈等事故均有增加
的趨勢(shì)，這些事故不僅給企業(yè)造成相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)
損失、對(duì)人身安全造成侵害，而且因?yàn)樯婕肮?
安全而引起全社會(huì)的密切關(guān)注。
各國(guó)對(duì)于氨制冷系統(tǒng)壓力管道的安全都十分
重視，并開(kāi)展了一些相關(guān)研究。美國(guó)機(jī)械工程師
第28卷第8期 壓 力 容 器 總第225期
協(xié)會(huì)制定了ASME B31．5《制冷管道》標(biāo)準(zhǔn)，美國(guó)
化學(xué)工程師學(xué)會(huì)(AICHE)會(huì)議論文報(bào)道了關(guān)于
氨制冷壓力管道的一些檢測(cè)方法?。我國(guó)也制
定了一些制冷方面的標(biāo)準(zhǔn)，如GB 50072-2010
《冷庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》等；浙江省臺(tái)州市開(kāi)展了冷庫(kù)氨
制冷壓力管道的全面檢驗(yàn)工作。從文獻(xiàn)查新結(jié)果
來(lái)看，目前各國(guó)對(duì)氨制冷壓力管道的研究，都只是
涉及到了制造、設(shè)計(jì)、安裝、使用、檢驗(yàn)、維修等部
分環(huán)節(jié)，還沒(méi)有對(duì)氨制冷系統(tǒng)壓力管道監(jiān)督管理
進(jìn)行綜合研究的報(bào)道，氨制冷系統(tǒng)壓力管道的全
面檢驗(yàn)也還沒(méi)有一個(gè)切實(shí)可行的檢驗(yàn)方法。因
此，從整體上開(kāi)展對(duì)氨制冷系統(tǒng)壓力管道各個(gè)安
全監(jiān)管環(huán)節(jié)的綜合研究，對(duì)于保障氨制冷壓力管
道的安全運(yùn)行、保護(hù)人民生命和國(guó)家財(cái)產(chǎn)安全具
有重要的意義。
1 氨制冷壓力管道安全監(jiān)督管理相關(guān)要點(diǎn)分析
1．1 氨制冷壓力管道的設(shè)計(jì)
目前各個(gè)設(shè)計(jì)院對(duì)氨制冷壓力管道的設(shè)計(jì)規(guī)
范不統(tǒng)一。氨制冷壓力管道設(shè)計(jì)依據(jù)的兩個(gè)主要
標(biāo)準(zhǔn)是：GB 50072-2010《冷庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》(以下
簡(jiǎn)稱GB 50072)和GB 50316-2000(工業(yè)金屬管
道設(shè)計(jì)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱GB 50316)，而依據(jù)這兩
個(gè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)出來(lái)的同一條管道，在材料選用和無(wú)
損檢測(cè)比例上存在巨大差異。
(1)材料選用
GB 5o072規(guī)定，氨為介質(zhì)的管道可以采用10
號(hào)、20號(hào)碳素鋼鋼管(GB／T 8163)。而GB 50316
則規(guī)定，隨著使用溫度的不同，需要采用不同材料
的鋼管，如：10號(hào)、20號(hào)、16Mn、09MnD無(wú)縫鋼管
在正火狀態(tài)的使用溫度下限分別為一29，一20，
一40，一50 ℃ 。
(2)無(wú)損檢測(cè)比例
由于GB 50072和GB 50316對(duì)設(shè)計(jì)溫度定義
的不同，導(dǎo)致了氨制冷壓力管道安裝監(jiān)檢中對(duì)接
焊縫無(wú)損檢測(cè)比例的不同：對(duì)于蒸發(fā)溫度低于
一29 cI=的同一條氨制冷壓力管道，若依據(jù)GB
50072設(shè)計(jì)，只需要對(duì)焊縫進(jìn)行比例不低于5％的
抽樣射線檢測(cè)，而依據(jù)GB 50316設(shè)計(jì)，則需要進(jìn)
行100％射線檢測(cè)。
因此，氨制冷壓力管道設(shè)計(jì)規(guī)范必須統(tǒng)一，其
工程設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)符合《壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)
程——工業(yè)管道》以及GB／T 20801《壓力管道規(guī)
范工業(yè)管道》的要求(包括使用單位規(guī)定的附
加要求)?！秹毫艿腊踩夹g(shù)監(jiān)察規(guī)程——工
業(yè)管道》是工業(yè)管道的基本安全要求，其他規(guī)定
(如技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)內(nèi)部規(guī)定等)不得低于該規(guī)程
的要求。規(guī)范統(tǒng)一了就解決了氨制冷壓力管道材
料選用、無(wú)損檢測(cè)比例、耐壓試驗(yàn)等方面存在的問(wèn)
題。
1．2 氨制冷壓力管道的安裝
保證安裝質(zhì)量是氨制冷壓力管道安全運(yùn)行的
重要因素之一。但許多企業(yè)的安裝施工質(zhì)量保證
體系形同虛設(shè)，許多工程在焊接質(zhì)量、材料使用等
方面存在問(wèn)題，如：不按作業(yè)指導(dǎo)書(shū)施焊，未焊透、
未熔合等缺陷大量存在；隨意更改設(shè)計(jì)，不按圖施
工；對(duì)容器上的接管隨意進(jìn)行改動(dòng)；使用未取得壓
力管道元件制造資格制造單位生產(chǎn)的壓力管道元
件等。安裝中存在的比較突出的問(wèn)題如下：
(1)安裝位置問(wèn)題
目前城市的快速發(fā)展使得許多冷庫(kù)都處于城
區(qū)，冷庫(kù)中的氨一旦泄漏，會(huì)對(duì)周邊人群造成很大
的不利影響。所以，冷庫(kù)的選址尤為重要。GB
50072對(duì)于冷庫(kù)庫(kù)址的規(guī)劃、審批、冷庫(kù)與居住區(qū)
的安全距離都做出了規(guī)定。冷庫(kù)選址要堅(jiān)持遠(yuǎn)離
居民區(qū)和主要交通要道的原則，從公共安全的角
度考慮，應(yīng)在氨制冷壓力管道安裝前，審查其安裝
工程的相關(guān)審批文件。
(2)安裝時(shí)不做耐壓試驗(yàn)只做氣密試驗(yàn)
目前，氨制冷壓力管道的安裝執(zhí)行SBJ 12—
2ooo(氨制冷系統(tǒng)安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》。
但該規(guī)范中對(duì)管道沒(méi)有耐壓試驗(yàn)要求，只要求做
氣密性試驗(yàn)，并且氣密試驗(yàn)壓力低于管道設(shè)計(jì)壓
力；對(duì)于焊縫也無(wú)100％射線照相檢測(cè)和表面無(wú)
損檢測(cè)要求。管道未經(jīng)耐壓試驗(yàn)或100％無(wú)損檢
測(cè)，其安全性就難以保證。所以在安裝過(guò)程中相
關(guān)單位應(yīng)嚴(yán)格按照《壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)
程——工業(yè)管道》以及GB／T 20801的要求，對(duì)氨
制冷壓力管道進(jìn)行耐壓試驗(yàn)、泄漏試驗(yàn)和無(wú)損檢
測(cè)，并按照SBJ 12_2000的要求，對(duì)氨制冷壓力
管道系統(tǒng)進(jìn)行抽真空試驗(yàn)、系統(tǒng)充氨試驗(yàn)。
(3)保冷施工質(zhì)量控制不到位
管道保冷層的施工質(zhì)量是保證管道防腐的關(guān)
鍵。如果管道保冷層破損或施工質(zhì)量不好，就會(huì)
造成保冷層結(jié)冰或水汽滲入，對(duì)管道外壁造成嚴(yán)
61
氨制冷壓力管道安全監(jiān)督管理要點(diǎn)探析 Vol28．N08 201l
重腐蝕。對(duì)于管道的保冷，有的設(shè)計(jì)圖只給出保
冷的設(shè)計(jì)依據(jù)，沒(méi)有施工技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)和施工質(zhì)
量的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。保冷施工中，安裝單位也沒(méi)有按
照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工。通過(guò)用紅外熱像儀對(duì)幾
個(gè)冷庫(kù)的氨制冷壓力管道進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)有的管
道保冷層施工質(zhì)量低劣，整條管道保冷層拼縫存
在跑冷，如圖1所示。圖2示出正在拆除的某冷
凍廠氨制冷壓力管道?？梢钥闯觯摴艿啦捎玫?
是聚氨酯發(fā)泡保冷，相同的保冷工藝，施工質(zhì)量不
同導(dǎo)致管道腐蝕情況也明顯不同：圖中有的管子
防銹漆還沒(méi)有掉，有的管子已經(jīng)腐蝕得很?chē)?yán)重。
圖1 氨制冷壓力管道紅外熱成像圖
行，進(jìn)行全面檢驗(yàn)時(shí)，整套系統(tǒng)必須停車(chē)、清空介
質(zhì)、拆除部分保溫，檢驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)損失大。如
果不停機(jī)，拆除管道保溫，管道就會(huì)結(jié)霜，加上氨
液對(duì)射線具有吸收和散射作用，測(cè)厚和射線檢測(cè)
都有相當(dāng)大的難度。氨制冷壓力管道長(zhǎng)周期連續(xù)
運(yùn)行，卻無(wú)法實(shí)施全面檢驗(yàn)，發(fā)生氨泄漏的危險(xiǎn)性
不言而喻。目前，許多檢測(cè)單位只是對(duì)能夠停機(jī)
的管道或管道系統(tǒng)中高壓部分的管道進(jìn)行檢測(cè)，
而對(duì)于不能停機(jī)的帶保溫管道的全面檢驗(yàn)，國(guó)內(nèi)
外還未見(jiàn)行之有效的方法。
針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，進(jìn)行了以下試驗(yàn)研究：
(1)液氨對(duì)射線吸收情況的測(cè)定試驗(yàn)。通過(guò)
試驗(yàn)，得出了X射線檢測(cè)中液氨厚度相當(dāng)于鋼板
厚度的比值關(guān)系，為不排氨對(duì)壓力管道進(jìn)行x射
線檢測(cè)參數(shù)的選取提供了依據(jù)。
(2)氨制冷壓力管道跑冷情況的紅外熱成像
檢測(cè)。利用紅外熱成像對(duì)管道跑冷進(jìn)行檢測(cè)，如
圖I所示，以確定管道腐蝕的檢驗(yàn)重點(diǎn)部位。
(3)用x射線實(shí)時(shí)成像技術(shù)對(duì)不拆保溫的液
氨管道的焊縫缺陷和腐蝕進(jìn)行檢測(cè)。圖3示出不
拆保溫、不排氨管道的x射線實(shí)時(shí)成像圖。
圖2 同保冷工藝管道腐蝕對(duì)比 圖3 不拆保溫、不排氨管道的x射線實(shí)時(shí)成像圖
因此，氨制冷壓力管道安裝工程應(yīng)加強(qiáng)保冷
環(huán)節(jié)的重視程度。保冷的設(shè)計(jì)、計(jì)算、選材、施工
技術(shù)要求、工程質(zhì)量的檢驗(yàn)和評(píng)定等，可以按照
GB／T 4272《設(shè)備及管道絕熱技術(shù)通則》、GB／T
8175(設(shè)備及管道絕熱設(shè)計(jì)導(dǎo)則》等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的
規(guī)定進(jìn)行。
1．3 氨制冷壓力管道的全面檢驗(yàn)
目前，我國(guó)氨制冷壓力管道全面檢驗(yàn)開(kāi)展的
不多。主要是由于氨制冷壓力管道長(zhǎng)周期連續(xù)運(yùn)
62
通過(guò)以上研究，初步形成了用紅外熱成像和
x射線實(shí)時(shí)成像技術(shù)相結(jié)合，對(duì)帶保溫氨制冷壓
力管道實(shí)施不停機(jī)全面檢驗(yàn)的方法，即用紅外熱
成像對(duì)管道跑冷情況進(jìn)行檢測(cè)，確定腐蝕的檢驗(yàn)
重點(diǎn)部位，然后用x射線實(shí)時(shí)成像技術(shù)對(duì)不拆保
溫的液氨管道的焊縫和腐蝕情況進(jìn)行檢測(cè)。該方
法基本上能夠解決不拆保溫、不停機(jī)對(duì)氨制冷壓
力管道實(shí)施全面檢驗(yàn)的難題。
1．4 氨制冷壓力管道的使用管理
第28卷第8期 壓 力 容 器 總第225期
氨制冷壓力管道使用管理中存在一些普遍問(wèn)
題，亟待引起重視并加以規(guī)范。
(1)作業(yè)人員普遍無(wú)證上崗
應(yīng)該通過(guò)具有針對(duì)性的培訓(xùn)，來(lái)提高氨制冷
壓力管道作業(yè)人員的持證率和操作技能，使其掌
握必要的壓力管道作業(yè)安全知識(shí)、具備一定的應(yīng)
急處理能力、能夠正確使用防護(hù)用品，從而減少或
避免事故的發(fā)生。
(2)事故應(yīng)急預(yù)案和應(yīng)急演練不到位
為了積極應(yīng)對(duì)可能發(fā)生的安全事故，使突發(fā)
事件達(dá)到可控狀態(tài)，使用單位應(yīng)加強(qiáng)對(duì)應(yīng)急演練
的重視程度，并根據(jù)本單位情況組織進(jìn)行危險(xiǎn)源
的辨識(shí)、確定與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，策劃對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的控制措
施，制定切實(shí)可行的應(yīng)急救援預(yù)案，建立相應(yīng)的應(yīng)
急救援組織機(jī)構(gòu)，配置救援裝備和防護(hù)器材并進(jìn)
行日常維護(hù)、檢修，組織氨制冷系統(tǒng)作業(yè)人員定期
進(jìn)行氨泄漏事故的應(yīng)急演練。
(3)存在低參數(shù)設(shè)計(jì)、高參數(shù)運(yùn)行的現(xiàn)象
特種設(shè)備監(jiān)察部門(mén)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)氨制冷壓力管道
運(yùn)行情況的監(jiān)督檢查。為明確設(shè)計(jì)委托方的責(zé)
任、規(guī)范設(shè)計(jì)條件的提出，建議相關(guān)法規(guī)對(duì)壓力管
道的設(shè)計(jì)委托提出要求。
1．5 氨制冷壓力管道的改造、維修
《壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程——工業(yè)管
道》只對(duì)GC1級(jí)和改造長(zhǎng)度大于500 Ill的壓力管
道的維修、改造提出了監(jiān)督檢驗(yàn)的要求，而對(duì)其他
管道未作規(guī)定。從目前來(lái)看，壓力管道的維修、改
造不實(shí)施監(jiān)督檢驗(yàn)，其施工質(zhì)量難以保證。據(jù)調(diào)
查，一些小型冷庫(kù)的安裝、改造中還在使用廢舊管
道材料。廢舊設(shè)備的拆除、分類和銷(xiāo)售已經(jīng)專業(yè)
化，有些地方存在不同規(guī)模的二手制冷設(shè)備市場(chǎng)。
因此，建議在相關(guān)法規(guī)中，對(duì)氨制冷系統(tǒng)中一些壓
力管道(如帶保溫的壓力管道)的改造和重大維
修提出監(jiān)督檢驗(yàn)的要求。
2 氨制冷壓力管道安全監(jiān)督管理的建議
(1)盡快完善氨制冷壓力管道相關(guān)法規(guī)、標(biāo)
準(zhǔn)體系，對(duì)氨制冷壓力管道實(shí)施專項(xiàng)監(jiān)管。
近年來(lái)我國(guó)陸續(xù)出臺(tái)了一系列壓力管道法
規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)，壓力管道管理水平已大幅度提高，但我
國(guó)壓力管道法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)還有待進(jìn)一步
完善，尤其是對(duì)于制冷類等特殊行業(yè)的壓力管道
的監(jiān)督管理，還需要進(jìn)一步細(xì)化。從全國(guó)冷凍、冷
藏行業(yè)來(lái)看，目前還沒(méi)有一份可供全行業(yè)共同執(zhí)
行的氨制冷壓力管道技術(shù)規(guī)范。因此當(dāng)務(wù)之急是
在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上，結(jié)合氨制冷壓力管道的特
點(diǎn)，盡快編寫(xiě)出《壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)
程——工業(yè)管道》氨制冷壓力管道分篇，對(duì)氨制
冷壓力管道監(jiān)管的七個(gè)環(huán)節(jié)做出明確規(guī)定。這對(duì)
于統(tǒng)一規(guī)范、提高安裝質(zhì)量、加強(qiáng)安全監(jiān)管，將會(huì)
起到較大作用。通過(guò)加強(qiáng)對(duì)氨制冷壓力管道的專
項(xiàng)監(jiān)管，也將大大減少或避免事故的發(fā)生。
(2)開(kāi)展氨制冷壓力管道不停機(jī)全面檢驗(yàn)研
究，督促使用單位落實(shí)好壓力管道的在線檢驗(yàn)工
作。
隨著x射線實(shí)時(shí)成像技術(shù)的不斷成熟，用x
射線實(shí)時(shí)成像技術(shù)對(duì)氨制冷壓力管道進(jìn)行不停機(jī)
全面檢驗(yàn)具有一定的可行性。開(kāi)展“氨制冷壓力
管道不停機(jī)全面檢驗(yàn)方法”的研究，將對(duì)壓力管
道的檢驗(yàn)產(chǎn)生重大影響。
同時(shí)，督促使用單位認(rèn)真落實(shí)好氨制冷壓力
管道的在線檢驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患并采取必要
的安全措施，對(duì)于預(yù)防和減少事故是十分必要的。
參考文獻(xiàn)：
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Meet．78th 1975：61—64．
收稿日期：2011—06—17 修稿日期：2011—08～10
作者簡(jiǎn)介：賈強(qiáng)(1971一)，男，高級(jí)工程師，主要從事承壓
類特種設(shè)備檢測(cè)和研究工作，通信地址：100161北京市豐
臺(tái)區(qū)周莊子212號(hào)豐臺(tái)區(qū)特種設(shè)備檢測(cè)所，E—mail：jia．
qiang@ 163．corn。
≤二二 二二 二二二： 闡 二二)
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