声发射技术在冷库压力容器在线动态检验中的应用

　　1　概述

　　冷库附属设备长期以来一直是我国压力容器安全监察和检验的难题,目前,冷库绝大部分采用氨制冷技术,一般每家冷库中至少有4~6台液氨介质压力容器。由于这些压力容器有固定保冷层、液氨无法倒空、氨制冷机无法停车等因素的限制,常规检验技术和手段无法对冷库中的在用压力容器进行全面检验,因此,冷库中的在用压力容器是特种设备安全生产中的安全隐患,急需一种检验手段在不停机的情况下对冷库用压力容器安全状况进行评估,以确定是否还适合下一步安全运行。本文将就如何解决以上问题进行探讨。

　　2　冷库常用压力容器及工作原理

　　制冷循环流程有多种型式,但其实质均可简化为压缩,冷凝、节流和蒸发四个工作过程[1、2],因而其压力容器形式是类同的,只是规格尺寸、数量和管线连接方式不同。氨制冷系统压力容器包括冷凝器、贮氨器、氨油分离器、集油器、中间冷却器、氨液分离器、低压循环贮液桶、低压排液桶等,除冷凝器为管壳式外,其它多为圆筒形壳体加两端椭圆或蝶形封头,结构单一。其工作介质氨在系统内以气态或液态存在,多为合成氨生产厂产品,氨的“杂质”成分主要是合成氨生产中带入的微量油、水及不凝性气体(CH4、Ar等),以及在制冷过程中压缩机工作带入氨气中的油。冷凝器、贮氨器、氨油分离器、集油器组成冷库制冷系统的高压部分,它们的设计压力为2·0 MPa,设计温度为50℃,工作压力一般在1·1~1.3 MPa左右。中间冷却器、氨液分离器、低压循环贮液桶、低压排液桶等组成冷库制冷系统低压部分它们的设计压力1·6 MPa,设计温度40℃,工作压力一般在0·1~0·3 MPa左右。

　　一级压缩制冷系统工作原理(见图1)是氨液蒸发吸收周围环境热量后成氨气,由氨液分离器进入压缩机压缩成高压氨气。通过氨油分离器将油分离后进入冷凝器由冷却水将热量带走而冷凝成高压氨液,在重力下注入储氨器。高压氨液经过节流阀节流后成为低压氨液和氨气进入氨液分离器中,其中低压氨液进入蒸发器蒸发成氨气并吸热,该氨气又进入氨液分离器与节流后的氨气混合,经压缩机再次循环[3]。二级压缩制冷系统增设了低压循环筒和中间冷却器,增加了循环途径,提高了制冷效率。

　　3　冷库压力容器在线动态检验及评价

　　3·1　冷库压力容器在线动态检验的特点

　　冷库压力容器有固定保冷层、液氨无法倒空、氨制冷机无法停车等因素的限制,对其进行声发射在线动态检测,在检验方法和内容上完全不同于常规检验。其主要特点是: