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淺析列管式換熱器全面檢驗報告的有效性

點擊:1696 日期:[ 2014-04-26 21:08:05 ]
                  淺析列管式換熱器全面檢驗報告的有效性                              黃愛珍         (福建省鍋爐壓力容器檢驗研究院龍巖分院,福建龍巖364000)     摘要:針對列管式換熱器全面檢驗報告存在較為普遍的問題,列舉兩份與列管換熱器有關事故的全面檢驗報告,陳述對全面檢驗應重點實施的檢測、檢查項目,以及措施和建議,提高檢驗工作品質,達到合理規避檢驗風險的目的。     關鍵詞:列管式換熱器;管板;換熱管;全面檢驗報告     中圖分類號:TK172文獻標識碼:B文章編號:1672-545X(2012)09-0121-02     列管式換熱器是工業企業廣泛使用的壓力容器,它在工業上的應用有著悠久的歷史,至今仍在所有換熱器中占據主導地位。列管式換熱器主要由殼體、管束、管板和封頭等部件組成,殼體多呈圓形,內裝有平行管束,管束兩端固定于管板上。     1·列管換熱器使用概述     在列管換熱器內進行換熱的兩種流體,一種在管內流動,其行程為管程;另一種在管外流動,其行程為殼程。在生產過程中,由于換熱器管板、換熱管等主要受壓元件易受介質沖刷、氣蝕和化學介質腐蝕的作用,在換熱管及管板連接處可能會出現滲漏,導致管程、殼程兩種流體出現混合,使生產工藝溫度難以控制,甚至生成其它產品,影響了產品品質,降低產品等級,造成換熱器失效,嚴重的甚至可能發生災難性事故。     “4.16”重慶天原化工總廠的氯氣冷凝器爆炸事故的直接原因,就是氯冷凝器列管腐蝕穿孔,導致鹽水泄漏進入液氯系統,氯氣與鹽水中的銨生成并大量富集極具危險的三氯化氮爆炸物,演變成的三氯化氮大爆炸。“4.16”事故責任認定中就指出檢驗檢測不規范,檢驗檢測工作存在嚴重失誤,在檢驗過程中未進行耐壓試驗,致使設備腐蝕現象未能在明顯腐蝕和腐蝕穿孔前及時發現并采取措施,留下重大事故隱患。也因為如此相關檢驗責任人員也受到相應政紀處分。     事故的發生,給人們留下了深刻的教訓,也給我們的檢驗工作起到警示作用,我們應引以為戒。為防范于未然,如何有效地對列管式換熱器實施全面檢驗,從而確保檢驗工作品質,就顯得尤為重要。然而,基于其結構的特殊性,在實際檢驗過程中,普遍存在比較關注于殼程檢查而忽視甚至忽略管板及列管等檢驗項目的現象。     2·案例分析     近年,因工作需要,本人審閱過大量的壓力容器全面檢驗報告,為便于敘述,僅列舉兩份與上文所說的與事故案例的氯氣冷凝器有類似結構型式及功能(殼程走水,管程走工藝介質)的列管換熱器的檢驗報告,但這兩份檢驗報告是由不同區域檢驗機構出具的。本文列舉了列管換熱器在目前全面檢驗報告中存在的問題,以及應采取措施及建議,從而最大程度上避免出現漏檢、誤判現象,以其提高檢驗工作品質,達到合理規避檢驗風險的目的。     2.1小氮肥企業氫氮氣壓縮機附屬壓力容器6M機七段臥式冷卻器全面檢驗     (1)設備基本情況     設備基本情況,如表1所示。                  (2)檢驗報告的檢查項目及結論     檢驗項目包括:資料審查、宏觀檢驗、筒體壁厚測定。檢查結果如下:     資料審查:資料齊全;     宏觀檢驗:無發現異常;     筒體壁厚測定:共測15點(見圖1),其中δmin6.4 mm、δmax8.2 mm,強度校核按內壓圓筒筒體強度校核,結論為,經校核筒體強度滿足使用要求。     本次檢驗發現主要缺陷:安全附件不齊。要整改的項目是補裝爆破片。                  檢驗報告結論:安全等級3級,下次檢驗日期2008年12月,允許繼續使用的參數為Pw(殼程/管程):燮0.6/31.4(MPa)。     2.2中央空調附屬的壓力容器蒸發器全面檢驗 (1)設備基本情況     設備基本情況,如表2所示。                  (2)檢驗報告的檢驗項目及結論檢驗項目包括:資料審查、宏觀檢驗項目、壁厚測定。檢查結果如下:     資料審查:出廠資料齊全(產品安全性能監督檢驗證書、產品質量證明書、竣工圖);     宏觀檢驗項目:經結構檢查、幾何尺寸及焊縫檢查、外觀檢查、保溫隔熱層檢查,結論為未見異常;壁厚測定:局部拆除保溫測厚(見圖2),結論為壁厚檢測未見異常;                   檢驗結論及處理意見:檢查發現,設備未安裝安全附件,應根據設計圖紙,安裝經校驗合格的壓力表及安全閥,安全附件應定期校驗,否則設備不得運行。安全狀況等級:3級;下檢日期:2014年3月。     2.3檢驗存在的問題及解決的相應建議措施從以上兩例報告可以看出,檢驗項目重點都放在殼體檢驗,然而,在例1例2兩臺管殼式換熱器中,殼程一側介質皆為水,由于工作溫度遠低于水的沸點,嚴格意義上而言,水側不屬于壓力容器,因此,只要進行宏觀上檢查即可。報告所記載的檢驗項目針對性不強,分析如下:     (1)在例1的檢驗中,殼體通過厚度測定,繼而進行筒體強度校核,其意義不大,兩例檢驗報告的結論及有效性有待商榷,檢驗員純粹是為了出具報告需要,而選定檢驗項目的。     建議:應將檢驗重點放在受兩側介質作用的管子、管板、法蘭等主要受壓元件上。例1冷卻器檢驗重點應放在換熱管、換熱管與管板焊接角焊縫、法蘭、端蓋及法蘭與端蓋的連接主螺柱(M36),對換熱管與管板焊接角焊縫及連接主螺柱作磁粉探傷。同時對管程用水作液壓試壓,以進一步檢查換熱管與管板連接接頭,分析換熱器的泄漏情況。     (2)例2蒸發器的檢查重點是管子與管板上的連接品質,因為,該處容易發生泄漏,建議對銅管與管板焊接角焊縫表面作滲透探傷。特別是例2屬制冷壓力容器,據相關文獻報告,基于氟利昂等制冷工質對材料腐蝕輕微,但較易揮發,滲透性強,80%以上的故障是制冷工質泄漏,制冷工質一旦泄漏,不僅影響裝置的工效與可靠性,甚至可能造成環境污染。因此,制冷壓力容器的嚴密性要求較高。     建議:針對本案例建議用氮氣對管程作氣壓試驗。雖然目前正在實施的《固定式壓力容器安全技術監察規程》取消了在全面檢驗中耐壓試驗的剛性、強制規定,而修改為只有使用單位或者檢驗機構對壓力容器的安全狀況有懷疑的情況下才進行,但鑒于這類列管換熱器其結構的特殊性,內部缺陷無法通過宏觀檢查來發現,故建議管程按安全技術規范要求作耐壓試驗,重點檢查焊接接頭及換熱管嚴密性。     類似例2,這種在殼體絕熱層外觀完好的前提下,盡量少拆或不拆除絕熱層。另外,從報告上查無安全附件項目檢查記錄,只籠統寫上應根據設計圖紙,安裝經校驗合格的壓力表及安全閥,安全附件應定期校驗,這也是欠嚴謹的。     3·結束語     總而言之,為確保被檢驗后的壓力容器能在有效期內安全運行,就是要保障檢驗工作品質,確保不發生漏檢、誤判行為,特別是檢驗項目漏項,對于檢驗機構來說:     一是,要在實施定期檢驗時,要求檢驗人員根據壓力容器的結構型式、功用、接觸介質的特性等,以及根據失效模式及失效后果危害性,有針對性地制定檢驗方案,具體應細化至對該臺壓力容器實施的檢驗項目、無損檢測方法及比例以及重點檢驗部位等,并將以上結果作為現場實施檢驗的作業文件。這樣可以更加準確、有效地判定缺陷的性質和產生原因,從而確保壓力容器的安全性;     二是,要不斷增強檢驗人員的責任心。安全無小事,《檢規》對檢驗工作的指導作用是毋庸置疑的,但檢驗機構對《檢規》具體條款的實施還需要精心研究、不斷探索,切實做到有的放矢。上面只是筆者管窺之見,以期拋磚引玉,敬請專家指正。 參考文獻: [1]TSR R0004-2009.《固定式壓力容器安全技術監察規程》標準釋義[S]. [2]TSG R7001-2004.《壓力容器定期檢驗規則》[S].[3]JB/T 4750-2003.《制冷裝置用壓力容器》標準釋義[S].
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