液氨管道是化工廠或利用液氨進行制冷設備運行中進行輸送介質的管道,一般情況下運行中的管道不允許停輸,以減少經濟損失。在這種管道帶壓開孔時,應當對介質及管道壓力進行熟悉和掌握。
1.液氨,又稱為無水氨,是一種無色液體,有強烈刺激性氣味。氨作為一種重要的化工原料,為運輸及儲存便利,通常將氣態的氨氣通過加壓或冷卻得到液態氨。液氨易溶于水,溶于水后形成銨根離子NH4+、氫氧根離子OH-,溶液呈堿性。液氨多儲于耐壓鋼瓶或鋼槽中,且不能與乙醛、丙烯醛、硼等物質共存。液氨在工業上應用廣泛,具有腐蝕性且容易揮發,所以其化學事故發生率很高。
1.1液氨性質:
水溶液pH值:11.7
自燃點:651.11℃
蒸汽壓:882 kPa(20℃)
危險貨物編號:23003
爆炸極限:16%~25%
存在自偶電離:2NH3《=》NH4+ +NH2-
1.2液氨對人體的危害
氨進入人體后會阻礙三羧酸循環,降低細胞色素氧化酶的作用。致使腦氨增加,可產生神經毒作用。高濃度氨可引起組織溶解壞死作用。
液氨接觸皮膚可引起嚴重疼痛和燒傷,并能發生咖啡色著色。
因此液氨管道進行帶壓開孔時,不僅要關注管道的材質、壓力還要關注介質的濃度,做好人員防護和編制帶壓開孔應急預案。
2.進行帶壓開孔前應當進行管道的檢驗工作,應根據本地區在用特種設備動態管理信息及時通知特種設備使用單位按著規定時限申請檢驗合格后方可進行。同時要并嚴格按著《壓力容器定期檢驗規則》(TSG R7001-2013)和《在用工業管道定期檢驗規程》(國質檢鍋〔2003〕108號)中相應的安全技術規范的要求開展涉氨壓力容器的帶壓開孔前期檢驗工作。
2.1企業應嚴格按照《氨制冷裝置用壓力容器》NB/T47012 -2010.C2的要求,帶壓開孔前期檢查氨液氨量、含水量和氧含量。對于不合格氨液或停用管道設備應當做出近期的應力腐蝕風險報告。
2.2液氨壓力管道帶壓開孔前應按照《壓力容器使用管理規則》(TSG R5002 -2013)、《壓力管道使用登記管理規則》( TSG R5001 -2009)規定,進行帶壓開孔預案審批手續。并制定針對本次帶壓開孔作業工程的液氨壓力容器壓力管道常見事故的應急預案,并按照預案的要求定期進行演練活動、做好記錄,提高液氨管道操作人員應急處置能力和自我保護能力。
2.3根據《在用壓力容器檢驗規程》標準,大部分液氨管道均屬于第二類壓力容器, 它主要作用是連接換熱容器、分離容器和貯存容器。并且根據管道承壓的大小, 可將液氨管道系統分為高壓和低壓兩部分。
高壓管道部分包括的容器設計工作溫度為50℃,工作壓力一般在1.1~1.3 MPa 左右。
低壓管道部分它們的設計壓力為1.6 MPa, 設計溫度40, 工作壓力一般在0.1~ 0.3 MPa 左右。
3.此類管道進行帶壓開孔作業時,應當對管道進行焊接后,進行壓力測試。壓力測試前并進行X射線檢測。
3.1X射線檢測技術一般用于檢測壓力容器的焊縫和鑄件中存在的氣孔、密集氣孔、夾渣和未融合、未焊透等缺陷。
3.2對于人體不能進入的壓力容器以及不能采用超聲檢測的多層包扎壓力容器和球形壓力容器多采用Ir或Se等同位素進行γ射線照相。但射線檢測不適用于鍛件、管材、棒材的檢測。
3.3X射線檢測方法可獲得帶壓開孔焊接缺陷的直觀圖像,對長度、寬度尺寸的定量也比較準確,檢測結果有直觀紀錄,可以長期保存。
但該方法對體積型缺陷(氣孔、夾渣)檢出率高,對體積型缺陷(如裂紋未熔合類),如果照相角度不適當,容易漏檢。另外該方法不適宜較厚的工件,且檢測成本高、速度慢,同時對人體有害,需做特殊防護。
4.液氨管道帶壓開孔前壓力測試:
4.1帶壓開孔主管道焊接后短節的強度壓力試驗為設計壓力的1.15 倍,使用潔凈干燥空氣或氮氣進行試驗。壓力試驗保持10 min,檢查各焊縫、閥門、法蘭連接處無泄漏和壓力無變化為合格。
4.2管道抽真空試驗壓力小于5.333 kPa, 24 小時壓力保持不變為合格。
4.3管道充氨試漏,是以0.2 MPa 的充氨壓力進行檢漏,使用酚酞試紙在各焊縫、閥門、法蘭連接處檢測是否變色,無變色為合格。