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摘要:液氨广泛用于生产硝酸,尿素,化肥等领域,是一种重要的化工原料,而液氨罐车作为其常见的运输载体,保障它在运输过程中能安全使用至关重要。由于液氨具有易燃易爆,高毒和腐蚀的特性,一旦在使用过程中盛装液氨的罐车失效,将严重威胁社会财产及人身安全。因此液氨罐车在检验的各个环节中都存在特殊要求。目前我们通常采用荧光磁粉对经过处理的罐箱进行无损检测的方法来保证其能安全运行。本文拟对液氨罐车从清理至检验完成可重新投入使用这整个过程中各环节要点进行研究。
关键词:罐车;液氨容器处理;内部无损检测
液氨罐车是一种在化工产业被广泛使用的基础设备,承担着运输和临时存储液氨的作用。由于氟化氢具有高毒、腐蚀性、强刺激性等化学特性,一旦发生液氨罐车失效就会对周围环境产生严重影响,威胁大范围的人生财产安全。故对其进行全面细致的检验具有重大意义。
液氨罐车一般由碳钢板卷制,封头部分一般采用半球型结构。碳钢表面在接触液氨之后会产生轻微腐蚀,且液氨会对钢板产生氢脆影响,易发生应力腐蚀开裂。根据TSG R7001-2013《压力容器定期检验规则》和NB/T47013-2015《承压设备无损检测》的要求,碳钢等铁磁性材料制成的压力容器优先采用荧光磁粉对罐体内表面的对接焊缝进行检验,对罐内接管及开孔处加强圈的角焊缝因磁粉不易操作而采用渗透检验。由于氨气对人体危害巨大,为保障检验人员及罐内处理人员的安全,罐箱的检验前处理和整个检验过程都有一些特殊要求。同时,优等液氨因化工产業的技术要求,对含水量有较高要求,故检验完成后的处理也不同于一般的罐车。
检验前,用户需尽可能卸完罐内的液氨,以减少清理的人工和时间。空罐车内灌入满罐的水,静置一天后从罐底的排污口将污水排出。由于氨气极易溶于水,经过两次灌水排空之后,稍加强制通风就能使得罐内空气达到可以入罐检验的标准。但这样清洗的液氨罐车会在罐壁上残留一层油泥状污物,不仅影响检验而且会持续释放残余其中的氨气,所以在灌水之后最好用蒸汽进行吹扫。根据GB3095-1996《环境空气质量标准》中的要求,人若无需专门防护则氨气在空气中的浓度要低于0.2mg/m?,约合20ppm,这个要求相对比较难以达到,而氨气对人体的危害主要是呼吸道及眼睛,故一般检验可以使用专门针对氨气防护的呼吸面罩和护目镜。
罐内清洗完毕后,开启人孔,对罐内气体取样分析,氧含量要在18%~23%之间,氨气含量低于一般低于50ppm。分析合格后,打磨人员携带氨气浓度检测仪器入罐,根据NB/T47013-2015《承压设备无损检测》要求,打磨罐内所有焊缝及焊缝两边热影响区。由于打磨钢板表面会使残留的氨气逸出,故打磨完成后需要再次进行排风。检验人员入罐前有必要再次进行气体分析并携带专用的氨气浓度检测仪器入罐。
根据NB/T 47013.4-2015《承压设备无损检测》要求,对在用承压设备进行磁粉检测时,其内壁宜采用荧光磁粉检测方法进行检测,又因在整个检验过程中,需尽量控制罐内水分和油分残留,故配制荧光磁粉液时可使用甘油。依据相关标准要求,荧光磁粉浓度应在0.5~3.0g/L范围之间,由于甘机油粘度较水而言偏大,磁粉不易扩散,较高的浓度会影响对缺陷的判断或产生磁粉堆积导致误判,因此将浓度控制在1.0~1.5g/L较为适宜。罐内空间狭小而且有多道防波板和气液相管等障碍物,检验人员的行动较为不便,可使用充电式的旋转磁场探伤仪比一般的磁探仪容易很多。同样由于磁粉在甘油中扩散缓慢,需要磁化较长时间,检测速度不大于2m/min。依据相关标准要求,观察荧光磁痕时可见光强度应不大于20lx,可以在人孔处用木板或塑料盖遮挡,使罐内达到符合要求的条件。
为避免两种检测方式相互影响,渗透检测可在磁粉检测完毕且罐内磁悬液擦拭干净后进行。对于渗透检测要求,液氨罐车与普通罐车没有大的区别,只是检验人员在渗透时间和干燥时间里应从罐内出来等待,特别是温度低需要延长渗透和干燥时间的情况下更不能待在罐内。
依据化工行业的《受限空间作业安全规范》,罐内气体分析一般每两小时需进行一次,如果检验过程缓慢,应该注意要在分析完毕合格后再继续检验。
由于液氨的腐蚀性和封头采用的半球型结构,封头部分易发现减薄。一般液氨罐车会有2mm的腐蚀余量,一旦减薄超过2mm,应进行强度校核以确保罐车能安全使用。
此外,液氨对铜有特别强的腐蚀作用,故压力表、球阀等需用全不锈钢的类型。
在罐体宏观检验合格的条件下,待各项无损检测完成,合格的安全附件和人孔盖安装完毕后,方可进行气密性试验。根据GB 536-1988《液体无水氨》的相关要求,优等液氨的水含量不能大于0.1%。一旦含水过多,不仅会影响所盛装物料质量,更会加速对罐壁的腐蚀,产生严重的后果,所以严格控制气密性试验时通入的气体含水量相当重要。
直接使用氮气打压是最理想的方式,但由于液氨罐车本身设计压力较高(一般为1.91mpa)加之容积也较大(一般在42m?左右)所以成本很高,没有特殊要求的液氨罐车一般不这样操作。多数情况下使用空压机打压,在空压机和罐车之间要增加除水设备,可用加热干燥也可用冻干机。达到设计压力并保压至少半小时后检查各处不泄露不变形,保压时间内罐内压力无异常下降即可。完成气密试验后直接将多余空气通过放空管排空。一般要求罐车内水含量不高于1000ppm,可采用类似清洗置换时的方式,从气相管接真空泵,液相管接氮气瓶或氮气管道,如此循环置换,直至分析出水含量低于1000ppm,且依据TSG R7001-2013《压力容器定期检验规则》的要求氧含量低于3%,至此,检验完成。
检验液氨罐车可以通过多个方式,在检验过程中也可能出现各种情况需要用到其他无损检测手段,从而遇见不同问题。本文只是阐述使用一个较为直观的检验方法和一个无故障液氨罐车从交付检验机构至可以重新投入使用这个流程。相较普通罐车,严格控制各环节并保障安全在液氨罐车检验时将更为重要。相信在不久的将来会出现更安全也更便捷的方法用于检验这种盛装高危介质的设备。
参考文献:
[1]TSG R7001-2013《压力容器定期检验规则》
[2]NB/T47013-2015《承压设备无损检测》
[3]GB3095-1996《环境空气质量标准》
[4]GB 536-1988《液体无水氨》
[5]《受限空间作业安全规范》
关键词:罐车;液氨容器处理;内部无损检测
液氨罐车是一种在化工产业被广泛使用的基础设备,承担着运输和临时存储液氨的作用。由于氟化氢具有高毒、腐蚀性、强刺激性等化学特性,一旦发生液氨罐车失效就会对周围环境产生严重影响,威胁大范围的人生财产安全。故对其进行全面细致的检验具有重大意义。
液氨罐车一般由碳钢板卷制,封头部分一般采用半球型结构。碳钢表面在接触液氨之后会产生轻微腐蚀,且液氨会对钢板产生氢脆影响,易发生应力腐蚀开裂。根据TSG R7001-2013《压力容器定期检验规则》和NB/T47013-2015《承压设备无损检测》的要求,碳钢等铁磁性材料制成的压力容器优先采用荧光磁粉对罐体内表面的对接焊缝进行检验,对罐内接管及开孔处加强圈的角焊缝因磁粉不易操作而采用渗透检验。由于氨气对人体危害巨大,为保障检验人员及罐内处理人员的安全,罐箱的检验前处理和整个检验过程都有一些特殊要求。同时,优等液氨因化工产業的技术要求,对含水量有较高要求,故检验完成后的处理也不同于一般的罐车。
检验前,用户需尽可能卸完罐内的液氨,以减少清理的人工和时间。空罐车内灌入满罐的水,静置一天后从罐底的排污口将污水排出。由于氨气极易溶于水,经过两次灌水排空之后,稍加强制通风就能使得罐内空气达到可以入罐检验的标准。但这样清洗的液氨罐车会在罐壁上残留一层油泥状污物,不仅影响检验而且会持续释放残余其中的氨气,所以在灌水之后最好用蒸汽进行吹扫。根据GB3095-1996《环境空气质量标准》中的要求,人若无需专门防护则氨气在空气中的浓度要低于0.2mg/m?,约合20ppm,这个要求相对比较难以达到,而氨气对人体的危害主要是呼吸道及眼睛,故一般检验可以使用专门针对氨气防护的呼吸面罩和护目镜。
罐内清洗完毕后,开启人孔,对罐内气体取样分析,氧含量要在18%~23%之间,氨气含量低于一般低于50ppm。分析合格后,打磨人员携带氨气浓度检测仪器入罐,根据NB/T47013-2015《承压设备无损检测》要求,打磨罐内所有焊缝及焊缝两边热影响区。由于打磨钢板表面会使残留的氨气逸出,故打磨完成后需要再次进行排风。检验人员入罐前有必要再次进行气体分析并携带专用的氨气浓度检测仪器入罐。
根据NB/T 47013.4-2015《承压设备无损检测》要求,对在用承压设备进行磁粉检测时,其内壁宜采用荧光磁粉检测方法进行检测,又因在整个检验过程中,需尽量控制罐内水分和油分残留,故配制荧光磁粉液时可使用甘油。依据相关标准要求,荧光磁粉浓度应在0.5~3.0g/L范围之间,由于甘机油粘度较水而言偏大,磁粉不易扩散,较高的浓度会影响对缺陷的判断或产生磁粉堆积导致误判,因此将浓度控制在1.0~1.5g/L较为适宜。罐内空间狭小而且有多道防波板和气液相管等障碍物,检验人员的行动较为不便,可使用充电式的旋转磁场探伤仪比一般的磁探仪容易很多。同样由于磁粉在甘油中扩散缓慢,需要磁化较长时间,检测速度不大于2m/min。依据相关标准要求,观察荧光磁痕时可见光强度应不大于20lx,可以在人孔处用木板或塑料盖遮挡,使罐内达到符合要求的条件。
为避免两种检测方式相互影响,渗透检测可在磁粉检测完毕且罐内磁悬液擦拭干净后进行。对于渗透检测要求,液氨罐车与普通罐车没有大的区别,只是检验人员在渗透时间和干燥时间里应从罐内出来等待,特别是温度低需要延长渗透和干燥时间的情况下更不能待在罐内。
依据化工行业的《受限空间作业安全规范》,罐内气体分析一般每两小时需进行一次,如果检验过程缓慢,应该注意要在分析完毕合格后再继续检验。
由于液氨的腐蚀性和封头采用的半球型结构,封头部分易发现减薄。一般液氨罐车会有2mm的腐蚀余量,一旦减薄超过2mm,应进行强度校核以确保罐车能安全使用。
此外,液氨对铜有特别强的腐蚀作用,故压力表、球阀等需用全不锈钢的类型。
在罐体宏观检验合格的条件下,待各项无损检测完成,合格的安全附件和人孔盖安装完毕后,方可进行气密性试验。根据GB 536-1988《液体无水氨》的相关要求,优等液氨的水含量不能大于0.1%。一旦含水过多,不仅会影响所盛装物料质量,更会加速对罐壁的腐蚀,产生严重的后果,所以严格控制气密性试验时通入的气体含水量相当重要。
直接使用氮气打压是最理想的方式,但由于液氨罐车本身设计压力较高(一般为1.91mpa)加之容积也较大(一般在42m?左右)所以成本很高,没有特殊要求的液氨罐车一般不这样操作。多数情况下使用空压机打压,在空压机和罐车之间要增加除水设备,可用加热干燥也可用冻干机。达到设计压力并保压至少半小时后检查各处不泄露不变形,保压时间内罐内压力无异常下降即可。完成气密试验后直接将多余空气通过放空管排空。一般要求罐车内水含量不高于1000ppm,可采用类似清洗置换时的方式,从气相管接真空泵,液相管接氮气瓶或氮气管道,如此循环置换,直至分析出水含量低于1000ppm,且依据TSG R7001-2013《压力容器定期检验规则》的要求氧含量低于3%,至此,检验完成。
检验液氨罐车可以通过多个方式,在检验过程中也可能出现各种情况需要用到其他无损检测手段,从而遇见不同问题。本文只是阐述使用一个较为直观的检验方法和一个无故障液氨罐车从交付检验机构至可以重新投入使用这个流程。相较普通罐车,严格控制各环节并保障安全在液氨罐车检验时将更为重要。相信在不久的将来会出现更安全也更便捷的方法用于检验这种盛装高危介质的设备。
参考文献:
[1]TSG R7001-2013《压力容器定期检验规则》
[2]NB/T47013-2015《承压设备无损检测》
[3]GB3095-1996《环境空气质量标准》
[4]GB 536-1988《液体无水氨》
[5]《受限空间作业安全规范》