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氨制冷系统管道安装过程中的要点控制 　　摘 要：氨制冷系统管道安装工程质量的好坏，是影响氨制冷系统安全运行的重要因素。文章从管道材料、管道布置、吹扫试验三方面对氨制冷系统管道安装过程中的特殊要求进行阐述，通过要点控制，进而有效地提高管道安装质量，保障氨制冷系统安全运行，防止事故的发生。 　　关键词：氨制冷；管道安装；要点控制 　　1 概述 　　氨，是一种无色气体，有强烈的刺激气味，极易液化，在常压下冷却至-33.5℃或在常温下加压至700KPa到800KPa，即液化成无色液体，同时放出大量的热。液态氨汽化时吸收大量的热，使周围物质的温度急剧下降。氨的蒸发潜热大，单位质量制冷量、单位容积制冷量均大，消耗臭氧潜能值ODP和使全球变暖潜能值GWP则均为零[1]，是一种非常理想的制冷剂。然而氨具有极大的危险性，在空气中爆炸极限为15%-28%，最高容许质量浓度为30mg/m3，当氨蒸汽在空气中体积分数达到0.5%-0.6%时，人在其中停留0.5 h即可中毒。 　　因此以氨作为制冷剂的制冷系统的关键问题是安全问题，其核心是管道安全。氨制冷系统管道安装工程质量的好坏，是影响氨制冷系统安全运行的重要因素。 　　2 安装过程中的要点控制 　　2.1 管道材料 　　选择合格的管道材料，是氨制冷系统安全运行的前提。在对材料的把控上，以下几点在安装过程中需要特别注意。 　　管道材料在安装前必须进行除锈、清洗和干燥，保证系统的清洁。氨制冷系统是一个封闭的系统，氨在系统内不停地进行液化-汽化循环。管道内部如果有铁锈、焊渣或污物，则有可能堵塞节流阀件、滤网，影响系统正常运行，降低氨压缩机的效率和使用寿命，如果杂物或焊渣进入压缩机气缸则可能会造成拉缸事故[2]。因此，安装前应做好管道材料的清洁工作，将钢管内的铁锈、污物除去，把管道内壁清理干净，为了确保系统洁净，采用氩弧焊打底的焊接工艺，以避免产生焊渣等杂物。 　　弯管在管道系统中是受力最为薄弱的地方，也是易形成应力集中的地方，为了减缓弯管所承受的应力，减小制冷剂在其流动的阻力损失，一般采用工厂预制的弯曲半径不小于3.5倍（热弯）或4倍（冷弯）管径的弯管。这类弯曲半径的弯管，在有制造许可的压力管道元件生产厂家是可以事先订制的。 　　氨制冷系统管道三通的做法与其他管道的也有所不同，为减少介质流动阻力，要求支管弯制成弧形，且弧形方向与介质流动方向一致，再与主管焊接，如图1所示；当支管与干管直径相同且直径小于50mm 时，则需将干管局部加大一号，再按上述要求焊接，如图2所示；当管道变径时，应采用同心异径管，如图3所示： 　　2.2 管道布置 　　在安装过程中，特别需要注意氨制冷系统管道的布置，既要避免形成“气袋”、“液囊”，也要分析管道柔性，合理设置补偿。 　　氨制冷系统管道的布置，对其供液管应避免形成“气袋”，回气管应避免形成“液囊”。在安装过程中，应严格按照要求，液体管道不得有局部向上的凸出部分，以免形成“气袋”；气体管道在走向上不得有局部下凹，以免形成“液囊”。水平布置的制冷系统的回气管外径大于108mm时，其变径元件应选用偏心异径管接头，并应保证管道底部平齐。同理，从液体干管引出支管，应从干管底部或侧面引出，从气体干管上引出支管，应从干管顶部或侧面接出。 　　低压侧制冷管道的直线段超过100m，高压侧制冷管道直线段超过50m时，应设置补偿器，并应在管道的适当位置，设置导向支架和滑动支、吊架。这一要求很容易被忽视。做一个简单的分析，就可以了解安装管道补偿器的必要性。低压侧管道的最低工作温度取-48℃，高压侧管道的排气温度取140℃，管道安装环境温度取20℃，低压侧管道按100m20无缝钢管计算得到的收缩量为70mm，高压侧管道按50m20无缝钢管计算得到的伸长量为70mm，应用胡克定律可以计算低压侧管道由热位移引起的轴向拉力为136MPa，高压侧管道由热位移引起的轴向压应力为266MPa，已经超出20无缝钢管的许用应力130MPa。这时如果没有合理设置导向支架，管道存在拉应力或压缩应力过大而导致破坏的可能[3]。因此，在管道安装过程中，对于较长的氨制冷直线管道，应安装补偿装置。 　　2.3 吹扫试验 　　管道的吹扫排污应在强度试验和严密性试验之前进行，吹扫合格以后进行强度试验。在这个环节常见的问题有吹扫不合格，强度试验不合格，严密性不合格。 　　整个氨制冷系统应是一个密封而又清洁的系统，不得有任何杂物存在，因此吹扫工作非常重要，必须严格按要求进行。安装工作完成后，必须用压缩空气对整个系统进行扫吹。吹扫应用0.8MPa（表压）的压缩空气，进行分段吹扫、排污。在每个分段的最低点设排污口，反复几次，直至将污物全部吹出。吹扫的顺序按主管、支管依次进行。吹扫出的脏物，不得进