《安全技术》之制冷系统中氨阀门安全问题的初步探讨

制冷系统中氨阀门安全问题的初步探讨 在近期储装液氨压力容器及其管道系统检验中，发现很多有关阀门在安装、使用中的一些安全问题：诸如阀门的选型错误、错用材质、应用的场合不对等问题。这些安全问题会引发阀门爆裂、泄漏等恶性安全事故，造成严重的人员伤亡和重大的财产损失，也结合历史发生有关氨用阀门事故的教训和经验，就其安全的问题进行初步探讨和总结，为正确安全使用氨阀门提供建议和参考。一、氨系统阀门阀体及其密封面材质选择氨系统阀门必须采用氨专用阀门。阀门严禁采用铜和铜合金材料（磷青铜除外），原因氨对铜有腐蚀性。阀门阀体材料一般为铸钢、灰铸铁、不锈钢等材质，密封面采用巴氏合金（B），也可采用聚四氟乙烯，后者耐温性能更好一点。氨用阀门及其配件的公称压力不应小于2.5MPa，阀体材质用可锻铸铁或铸钢；对于液氨管道（包括制冷氨冷媒介质管道）使用的灰铸铁材料液氨阀门，其适用的公称压力不得大于1.0 MPa，使用温度不得低于-10。建议采用铸钢阀门或不锈钢阀门，慎用铸铁阀门。二、如何正确辨识氨阀门（1）查看制造单位资质：氨阀门的制造单位必须按照特种设备安全监察条例和压力管道元件制造许可规则的要求取得特种设备（压力管道元件）制造许可证，方可制造相应的阀门产品。阀门的使用单位应采购有制造资格单位生产的合格产品。（2）查看阀门的随机资料：阀门的合格证、铭牌，重点检查阀门是否注明“氨专用阀门”字样，检查阀门的公称压力、使用温度、适用介质等信息是否与该阀门使用场合相适应，尤其注意适用低温的下限值。有时阀门适用介质未标明，要注意阀门型号中密封面的代号，代号为B（巴氏合金）或F（聚四氟乙烯）均可，若是其它避免使用，禁止选用铜密封口（密封面代号为T）的阀门。（3）检查阀体标识：氨阀门手轮涂刷黄色标记；检查阀体公称压力（PN）、公称通径（DN）、阀体材料标识诸如WCB（碳钢）、LCB（低温碳钢）、CF（304）、CF3（304L）、CF3M（316L）等，看是否有制造许可标识（TS），看是否有生产厂家和铸件炉批号标识；上述的标识是否与合格证信息一致；（4）铸铁阀门的判别：在一些场合由于相关资料信息丢失无法判别阀门阀体材质，若是在压力较高、温度较低的场合使用这种阀门，很容易发生阀门爆裂事故，因此阀体材质判别工作显得十分重要。鉴别方法：外观检查，铸铁件外观较为粗糙，外观可见砂眼、气孔、渣孔、夹砂等宏观缺陷；硬度检查，一般铸件材料硬度值较高，灰铸铁布氏硬度一般在HB170240、牌号HT250铸铁硬度一般在HB187250、牌号QT450球墨铸铁一般硬度在HB160210；全元素光谱分析，注意碳元素含量，如果碳含量大于2.06%，则为铸铁材料。三、在安装、使用中氨阀门特殊注意的事项（1） 氨制冷系统的安装阀门的选用应根据设计文件或使用工况（工作压力、工作温度等）的要求确定。（2）安装前应仔细核对标志是否与使用要求相符；检查填料是否压紧，应保证填料的密封性，但不得妨碍阀杆的旋转或升降；在安装时应消除阀门腔内及其管道内尘屑杂物以免影响密封性能，工作时阀杆螺纹部分要保持润滑。注意阀门的安装方向与阀体标识或阀门要求安装方向一致。法兰连接螺栓应装配齐全。（3）安装规范有SBJ12-2000氨制冷系统安装及验收规范及GB50274-98制冷设备、空分设备安装工程施工及验收规范。GB 50274-1998 制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范中第2.5.11条规定润滑系统和制冷剂管道上的阀阀门应符合下列要求: 对进、出口封闭性能良好、具有合格证并在保证期限内安装的阀门，可只清洗密封面;对不符合上述条件的阀门，应拆卸、清洗，并应按阀门的要求更换填料和垫片。SBJ 12-2000氨制冷系统安装工程施工及验收规范中第3.1.2 规定对于进、出口密封性能良好，并在其保用期内的氨制冷系统及相关润滑油系统所用的阀门，可只清洗密封面;不符合该条件的阀门均应拆卸、清洗 ，并应按阀门的有关要求更换填料及垫片。其实两者所指是一个问题，强调的是清洗密封面，因为氨专用阀门与兰盘连接处是凹凸面，所以要求对其进行清洗，防止有异物导致密封不严。（4）氨系统所有阀门还应用倒关阀座，以便在阀门填料泄漏时，能在系统处于工作状态和一定压力情况下，把阀开足，更换填料。（5）现在已有一种无缝钢管整体冲压阀门，专门用于制冷系统中。（6）低温场合应该采用耐低温的LCB合金钢阀门或不锈钢的阀门，不可以采用普通WCB的阀门。（7）在合成氨系统，高压部分一般用高压角式截止阀，低压部分用普通截止阀。（8）液氨阀门法兰是凹凸面密封，密封垫片用不锈钢/石墨缠绕垫。（9）每个阀门均应进行单体气密性试验，阀门及其附件安装满足：单向阀门应按照制冷剂流动的方向装设；带手柄的阀门，手柄不得向下，电磁阀、热力膨胀阀、升降式止回阀等阀门阀头均应向上竖直安装；热力膨胀阀的安装位置靠近蒸发器，以便调整和检修。（10）在使用中可用试纸和盐酸气检查阀门法兰及其填料处密封情况；注意阀体变形、鼓包、泄漏、裂纹等异常情况，检查低温阀门的保温层破损情况，严禁用金属撞击阀门，检查阀门静电跨接情况，并测试跨接电阻并满足标准要求。（11）向容器内充灌制冷剂时，阀门的开启速度应缓慢，以免引起容器和阀门的脆性破坏；严禁同时将液态制冷剂的管道和设备两端阀门关闭。以防发生液爆致使阀门处崩裂；开启回汽阀时，也应缓慢进行，并注意倾听制冷剂的流动声音，严禁突然猛开，以防湿气体冲入压缩机，引发事故；开启阀门时，为防止阀芯被阀体卡住，要求转动手轮不应过分用力，当阀门全部开启后将手轮回转1/8圈左右。其他操作事宜执行相关操作规程。（12）使用、安装单位保护好阀门的技术资料，这些资料与压力管道、压力容器、设备相关资料一并存档，便于对阀门检验、检修的管理；相关单