趙修鳴

摘 要 氨制冷系統(tǒng)是冷凍行業(yè)的核心系統(tǒng)，它的運(yùn)行安全對冷凍行業(yè)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)影響。氨制冷壓力管道的安全性能對氨制冷系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量密切相關(guān)，而管道焊接接頭質(zhì)量是管道運(yùn)行安全的保障，為此，需要根據(jù)管道的使用功能選擇合理的焊接技術(shù)，從根本上保證焊接接頭質(zhì)量，進(jìn)而保證管道整體的安裝質(zhì)量，為氨制冷壓力管道的安全運(yùn)行提供保障。文中在對管道焊接接頭質(zhì)量檢測對象和方法進(jìn)行分析之后，對焊接接頭的種類進(jìn)行介紹，最后對焊接接頭存在的缺陷問題檢測進(jìn)行探討并提出了相應(yīng)的改進(jìn)意見。

關(guān)鍵詞 氨制冷系統(tǒng)；運(yùn)行安全；壓力管道

1 氨制冷壓力管道結(jié)構(gòu)和技術(shù)性能

氨制冷系統(tǒng)主要是由螺桿壓縮機(jī)組、高效臥式冷凝器、儲(chǔ)氨器、排液桶、低壓循環(huán)桶、屏蔽氨泵、中間冷卻器、吊頂冷風(fēng)機(jī)、集油器、緊急泄氨器、高效臥式蒸發(fā)器、氨液分離器等組成。氨制冷壓力管道主要用于輸送氨液和氨液，是通過氨泵進(jìn)行加壓強(qiáng)制供應(yīng)，在連接低壓排液桶到蒸發(fā)器，然后回到冷凝器中，形成一個(gè)封閉循環(huán)系統(tǒng)。所以氨制冷壓力管道很重要，它承受著壓力、溫度、載荷的隨時(shí)變化。氨制冷壓力管道主要是由安全管道、熱氨管道、吸氣管道、液體管道、油管道、平衡管道、放空管道、排液管道等組成的[1]。

2 氨制冷壓力管道焊接接頭質(zhì)量檢測對象及方法

我國的氨制冷壓力管道中有部分管道已經(jīng)使用多年，由于以往的安裝技術(shù)和設(shè)計(jì)水平限制，原有的氨制冷壓力管道已經(jīng)無法滿足現(xiàn)階段的發(fā)展要求，在使用安全上存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，為此，我們有必要對原有的安全技術(shù)和設(shè)計(jì)方案中存在的問題進(jìn)行分析，并且研究管道焊接接頭在施工中存在的問題，及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道焊接接頭的質(zhì)量問題，避免出現(xiàn)泄露情況，為管道的安全使用帶來影響。為確保氨制冷管道的安全使用，我們需要從管道制造、安裝、設(shè)計(jì)和質(zhì)量檢測等多個(gè)方面入手，保證管道安裝質(zhì)量。除此之外，還需要對已經(jīng)投入使用的管道進(jìn)行定期檢測，對其使用性能和剩余壽命進(jìn)行測試，這樣才能降低使用中存在的風(fēng)險(xiǎn)問題。

在對氨制冷系統(tǒng)中的焊接接頭進(jìn)行質(zhì)量檢測和性能分析時(shí)，需要使用專用的設(shè)備在管道的焊接頭上切割下焊接接頭作為試樣進(jìn)行檢測。根據(jù)管道使用性能的要求不同，對焊接質(zhì)量的要求也存在較大差異，為此，我們需要對管道的使用性能和對焊接質(zhì)量的要求進(jìn)行充分分析之后，對接頭試樣進(jìn)行有針對性的檢驗(yàn)。通常來講焊接接頭的焊縫均位于焊接接頭試樣的中間位置，兩側(cè)為母材，為此，需要對切割的縱向截面進(jìn)行檢測。利用專業(yè)的檢驗(yàn)儀器對焊接的缺陷進(jìn)行檢查，之后采用4%的硝酸酒精侵蝕焊接接頭，最后利用掃描電鏡對試樣的微組織進(jìn)行觀察，對焊接接頭的質(zhì)量進(jìn)行判定[2]。

3 氨制冷壓力管道焊接接頭分類

就現(xiàn)階段來將，氫制冷壓力管道焊接接頭的種類按照錯(cuò)變量、熱處理技術(shù)、無損檢測和焊縫尺寸的不同可以分成四種焊接接頭。第一種是適用于圓筒部位的縱向接頭、球形封頭、圓筒連接和各種凸形嵌入式及殼體對接的接頭，由于這些部位均為主要的承力部位，需要承受較大的應(yīng)力，為此，我們需要采取雙面焊接的方式，確保全面焊透，只有這樣才能保證焊接接頭的焊接質(zhì)量，確保管道的有效連接；第二種是適用于殼體部分的焊接以及錐形封頭和法蘭接管接頭這種小部件的關(guān)鍵部件的連接，為了保證連接質(zhì)量，我們可以采用雙面焊對接的焊接方式，同時(shí)，襯墊單面焊接的方式也較為適用；第三種是適用于管板和圓筒這種非對接連接的接頭以及法蘭和殼體的接頭，鑒于這些部位在投入使用之后所承受的應(yīng)力較小，為此，可以采用角焊的方式進(jìn)行連接。需要特別注意的是，當(dāng)遇到管道中存在的介質(zhì)為有毒物質(zhì)時(shí)，就需要采取全面焊透的方式進(jìn)行焊接；第四種是適用于接管和補(bǔ)強(qiáng)圈等關(guān)鍵部件與殼體的焊接，由于處于容器和接管的交叉部位，為此，所承受的應(yīng)力較大，尤其是在后壁式容器中，這種焊縫會(huì)承受較大的應(yīng)力，致使裂縫問題時(shí)有發(fā)生，為了避免此類問題的發(fā)生，需要采取全面焊透和雙面焊這種焊接力度較強(qiáng)的焊接方式，進(jìn)而保證管道的安全使用。

4 焊接接頭缺陷檢測及分析

利用掃描電鏡和能譜檢測技術(shù)可以對焊接接頭中存在的缺陷問題進(jìn)行檢測，主要包含焊接接頭的形狀、尺寸、熔合情況、焊透情況、裂紋問題、雜質(zhì)分布情況和孔穴分布等質(zhì)量問題進(jìn)行檢測。對于焊接接頭的焊接工作來說，上述因素均是引發(fā)焊接質(zhì)量不合格的關(guān)鍵因素，只要有一項(xiàng)不符就會(huì)影響整體焊接質(zhì)量，進(jìn)而對管道的連接質(zhì)量和安全性能造成嚴(yán)重影響。就焊接接頭的形狀和尺寸而言，在實(shí)際施工作業(yè)中一旦出現(xiàn)操作不當(dāng)?shù)默F(xiàn)象就會(huì)產(chǎn)生裂縫或者漏氨的現(xiàn)象，產(chǎn)生這類現(xiàn)象的主要原因?yàn)楹附舆^程中管道之間沒有形成無縫對接，由于操作不當(dāng)產(chǎn)生偏差，致使在焊接完成之后，兩個(gè)管道呈現(xiàn)錯(cuò)邊的狀態(tài)，這種情況下投入使用之后就會(huì)在大應(yīng)力的作用下產(chǎn)生裂縫或者開裂現(xiàn)象，最終產(chǎn)生漏氨，造成一定的安全威脅。

另外，焊接過程中存在的未熔合和未焊透情況也是焊接缺陷的一種，產(chǎn)生未熔合和未焊透現(xiàn)象的主要原因是在焊接的過程中輸入的熱量不足，致使焊接部位的邊緣出現(xiàn)未被熔合的現(xiàn)象，這種情況下會(huì)對焊接的強(qiáng)度和質(zhì)量造成嚴(yán)重影響，如果這類缺陷問題存在應(yīng)力較大的部位就會(huì)在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生裂縫，對管道的安全使用造成嚴(yán)重影響。而未焊透的情況下，焊接接頭的使用強(qiáng)度也會(huì)降低，一旦管道中出現(xiàn)動(dòng)態(tài)負(fù)荷，極易引發(fā)管道的焊縫開裂問題。

當(dāng)有焊接時(shí)有物體夾雜在焊縫處，在使用過程中，可能會(huì)使裂痕擴(kuò)展破壞，當(dāng)夾雜物的尺寸很大，并且與外界連接的時(shí)候，會(huì)造成氨制冷劑進(jìn)入焊縫之中，可能會(huì)使管道中的顆粒進(jìn)入設(shè)備中，影響質(zhì)量設(shè)備的正常運(yùn)行。在焊接時(shí)，熔池的劇烈攪動(dòng)會(huì)使坡口附近的腐蝕產(chǎn)物卷入熔池內(nèi)部，凝固以后，熔池內(nèi)的氧化物留在焊縫中，這對這種問題，就是要在焊接前清除坡口附近的腐蝕產(chǎn)物，或者在管道出現(xiàn)腐蝕以前進(jìn)行焊接就可以有效地避免焊縫夾雜的出現(xiàn)。

5 改進(jìn)建議

焊接工藝不合理會(huì)直接導(dǎo)致焊接缺陷產(chǎn)生，所以要根據(jù)管道的實(shí)際情況進(jìn)行焊接工作，防止出現(xiàn)未熔合和未焊透的情況發(fā)生，在焊接的時(shí)候，一定要遵守焊接工藝要求，減少由于操作失誤產(chǎn)生的錯(cuò)邊、固體夾雜物及孔穴缺陷的出現(xiàn)，可以有效防止裂紋的萌生。對新安裝的管道進(jìn)行全面的焊接質(zhì)量檢查，嚴(yán)格按照規(guī)定執(zhí)行，同時(shí)還應(yīng)該加強(qiáng)安全監(jiān)督管理和定期檢查工作。

參考文獻(xiàn)

[1] 張?jiān)砾i.淺談氨制冷壓力管道安裝監(jiān)督檢驗(yàn)的要點(diǎn)[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2017，（21）：79-80.

[2] 宋延淼，周經(jīng)緯.淺談氨制冷系統(tǒng)冷庫安裝焊接質(zhì)量控制[J].河北企業(yè)，2016，（4）：157-158.