鐵路客站冷凝器定期檢驗中發現問題分析及整改措施

姜穎華 中國鐵路上海局集團有限公司科研所

1 設備概況

該冷凝器是由開利空調冷凍研發管理（上海）有限公司于2009年03月生產制造。它的設計壓力為管程1.0 MPa殼程1.6 MPa、設計溫度管程殼程均為58℃、使用介質管程為水殼程為R134a，整體屬于二類壓力容器。該冷凝器殼體和管板均為Q245R、換熱管為T2，整體重量為1572 kg。

如圖1所示，某客站空調機組的機構型式為一組四臺容器。上面的兩臺是蒸發器，蒸發器下面的兩臺是冷凝器。本次定期檢驗的冷氣為圖一中正面的冷凝器，設備注冊代碼為21503101122010060164、設備出廠編號為CCJ0781、設備使用證號為容滬MHK561。

圖1 冷凝器

圖2 該冷凝器外接支架部位保溫拆除后的腐蝕剝落情況

2 定期檢驗過程

2.1 設備資料審查及發現的問題

該冷凝器從2009年使用至今已有九年，冷凝器維護管理方發生過變更，當時的出廠資料有部分遺失。在現場檢查時發現該冷凝器銘牌依舊清晰可見、使用登記證完好、安全閥和壓力表校驗報告均完整。

2.2 現場檢查發現的問題及原因分析

檢驗前在與使用單位進行定期檢驗前期聯系的時候，已經提前要求使用單位停止使用該冷凝器、拆除外部保溫裝置、關閉外部管道法蘭。在現場檢查時發現，使用單位雖然按照要求關閉了法蘭，但是沒有掛禁動牌；冷凝器的外保溫并沒有按照事先的要求進行拆除。

現場檢查冷凝器的外表，發現外接支架處有黃色的外流銹斑，進一步檢查發現該冷凝器上部的蒸發器有往下滴冷凝水的情況，遂對該冷凝器外接支架附近的保溫進行了局部的拆除，如圖2所示。

從該處的情況可以發現，該冷凝器在長期的使用過程中由于受到了來自上部蒸發器的冷凝水的長期腐蝕，造成支架等密封不嚴部位產生了嚴重的腐蝕剝落情況。冷凝水對Q245R材質有較強的腐蝕作用，從表面開始發生反應，形成較硬的腐蝕產物即金屬垢層，從而進一步引發垢下腐蝕，不斷地往金屬內部挺近，造成金屬厚度不斷地減少，即俗稱的"吃壁厚"情況。

發現這種情況后對整個冷凝器的外保溫進行了全部的拆除，發現冷凝器兩端外接支架處均有類似的腐蝕剝落情況，其地保溫嚴密的地方情況較好。選取冷凝器右端的外接支架處進行了腐蝕層的打磨清理工作，完全去除腐蝕層，打磨至露出金屬本體。發現在該局部地區有三個較明顯的腐蝕凹坑，對此三處凹坑進行深度測量，發現右側的一處長條形凹坑的深度最大，達到2 mm。按照《固定式壓力容器安全技術監察規程》（TSG21-2016）8.5.4的要求，對該凹坑進行能否存在的判斷。查詢設備資料得知該冷凝器筒體壁厚為8 mm，腐蝕余量為1 mm，該凹坑處實測壁厚為7.8 mm。則該處壁厚余量為實測壁厚減去名義厚度加上腐蝕裕量，結果為0.8 mm，小于該凹坑的深度。所以要進行無量綱參數G0的計算，以便準確地評定該凹坑是否能夠存在以及是否要進行修理。

2.3 無量綱參數G0的計算

用直尺對該凹坑進行長度和寬度的測量，測得長度為65 mm，寬度為15 mm。按照規程要求將該凹坑轉化為長軸（2A）為65 mm，短軸（2B）為 15 mm 的半橢球形凹坑，如圖3所示。

圖3 冷凝器右端外機支架附近局部腐蝕凹坑

假設下個檢驗周期為3年；

長軸2A=65 mm，短軸2B=15 mm，凹坑深度C=2 mm；

凹坑附近實測壁厚H=7.8 mm；

容器平均半徑R=283.5 mm。

計算如下:

（1）凹坑半寬：B=7.5 mm>3C=6 mm；

（2）凹坑所在部位壓力容器的壁厚：T=7.8－2/9×3=7.13 mm，T/R=0.025<0.18；

（3）C3 mm；

（4）凹坑半長： ；

（5）凹坑缺陷無量綱參數按照以下公式計算：

根據《固定式壓力容器安全技術監察規程》（TSG21-2016）8.5.4的要求 Go>0.10，該凹坑不允許存在，必須對該處缺陷進行消除處理。

2.4 安全附件檢查

如圖4所示，該冷凝器上有一個安全閥，該安全閥為進口安全閥，類型代號為SFA-22C300T8，公稱通徑為20 mm，適用介質類型為R22、R134a等制冷劑，與本冷凝器所用介質相符合。該安全閥整定壓力為1.6 MPa，沒有超過冷凝器的最大允許工作壓力，符合安全要求。最后查看該安全閥的下次校驗日期為2019年3月15日，目前處于有效期內。但是該安全閥與冷凝器本體之間并沒有裝設截止閥，這對安全閥的校驗以及檢修工作帶來了極大的不便，每次更換安全閥都會造成制冷劑的泄漏。

圖4 冷凝器上的安全閥

3 檢查意見及整改措施

（1）使用單位應主動聯系設備生產廠家補齊設備資料；

（2）使用單位應加強設備的日常監督管理，四臺機組輪流使用；

（3）使用單位應聯系有資質的維修單位對檢驗過程中發現的缺陷進行消除處理，并進行無損檢測；

（4）鑒于設備的實際狀況以及使用條件，建議使用單位每年輪流對不同機組進行拆除保溫檢查，發現問題及時處理；

（5）使用單位應在安全閥和設備本體之間加裝截止閥，以方便安全閥的校驗和維修；

（6）本次定期檢驗對該冷凝器維修確認完畢后進行降級處理。

4 結束語

每個客站都承載著無數旅客的出行安全，讓每一位旅客擁有一個舒適溫馨的候車環境是至關重要的。希望各客站的特種設備管理人員加強空調機組的維護保養，保障特種設備的安全就是維持良好的運行環境和鐵路總體安全的一個不可或缺的重要方面。希望本文能對各客站的特種設備管理人員和操作人員起到參考和借鑒的作用，共同為和諧鐵路的建設以及偉大中國夢的構筑貢獻力量。