Акустико-эмиссионный метод диагностирования безопасности аммиачных холодильных установок
Сфера использования систем охлаждения в производственных и технологических процессах непрерывно растет. Они применяются почти во всех областях промышленности. Аммиак до сих пор остается незаменимым химическим веществом, который как хладагент поддерживает в морозильном оборудовании режим умеренно низких температур. В настоящее время, когда потребность в подобном оборудовании постоянно увеличивается, его надежность и устойчивость приобретает особенно важное значение.
Аммиак в естественном виде играет огромную роль в жизнедеятельности биологических организмов, имеет отрицательное влияние на озоновый слой стратосферы и абсолютно безвреден для экологии. Цена этого вещества значительно меньше его конкурента – фреона, который к тому же достаточно быстро испаряется. Из-за этого, необходимо постоянно его возобновлять. Это увеличивает в разы затраты на содержание оборудования, работающего на подобном хладагенте по сравнению с аммиачными установками. Кроме того, системы охлаждения на аммиаке эксплуатируются давно и успешно, более изучены, и, соответственно, уже существуют подготовленные кадры для работы с ними.
Но, холодильные установки, работающие на аммиаке, крайне опасны при эксплуатации. Выброс этого токсичного вещества может привести к необратимым последствиям, как для человека, так и природы. Именно поэтому, там, где аммиак, используются чрезвычайные меры безопасности. Еще со времен первых советских пятилеток прошлого века актуальны нормативные акты, регламентирующие порядок эксплуатации аммиачных холодильных установок (АХУ, — ред.). Вопросы безопасности этих сложных технологических устройств отражены также и в документах, принятых в 1979, 1984 и 1991 годах. Проблемам их надежности всегда уделялось особое внимание.
При всем разнообразии стандартов, регулирующих безопасность АХУ, особенно выделяется Федеральный закон от 21 июля 1997 г. № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». Именно он является основным документом во время контрольных проверок эксплуатации соответствующего оборудования, как, впрочем, и дополнения к этому закону в виде ПБ 09-595-03 «Правила безопасности аммиачных холодильных установок». Они включают в себя комплекс мер, регламентов и стандартов различной функциональности, обеспечивающих надежность и безопасность холодильного оборудования, работающего на аммиаке.
Существует также регламент для надзорных органов федерального и регионального подчинения – РД 09-241-98 «Методические указания по обследованию технического состояния и обеспечения безопасности при эксплуатации аммиачных холодильных установок».
В результате соответствующего контроля, проводимого территориальными подразделениями Ростехнадзора или другими государственными органами, в первую очередь осуществляется проверка состояния основного и вспомогательного оборудования, правильность его эксплуатации, своевременность выполнения экспертиз и регламента производственной безопасности.
Наиболее уязвимым местом в АХУ является ее технологическая инфраструктура: компрессоры, трубопроводы и сосуды. Процедура проверки их технического состояния подробно прописана в РД 09-244-98 «Инструкции по проведению диагностирования технического состояния сосудов, трубопроводов и компрессоров промышленных аммиачных холодильных установок».
Самые подверженные к разрушению объекты (сосуды, система труб), которые, в свою очередь, сложнее всего диагностировать, как правило, проверяются акустико-эмиссионным способом. Этот метод рекомендован практически всеми инструкциями по проверке АХУ, в том числе РД 09-244-98. Он проводится при определенных нагрузках аммиака в газообразном состоянии посредством использования гидравлического и пневматического способа. При этом не надо останавливать установку. Контроль осуществляется в рабочем режиме.
В инструкции по диагностике прописаны конкретные условия, при которых необходимо использовать акустико-эмиссионный метод.
Во-первых, он применяется тогда, когда невозможно традиционным способом оценить состояние маслоотделителя и маслосборника. Дополнительно проводится полное ультразвуковое исследование толщины стенок труб.
Во-вторых, проверка подобным образом, в обязательном порядке, осуществляется в случаях, если при установке и монтаже труб была проигнорирована инструкция по контролю над сварными швами (бывают случаи потери данных по ним). По утвержденному регламенту положено проверить десятую часть всех труб. Как альтернатива можно использовать радиографический или ультразвуковой метод. Но если они оба покажут неисправности на стыках, то обязательна 100% проверка всей системы трубопровода любым из 3-х, перечисленных выше, способов.
Эффективней всего, все-таки, полная акустико-эмиссионная диагностика «транспортной» инфраструктуры АХУ при соответствующих нагрузках. Сочетание этого метода с технологией контроля и измерения толщины стенок сосуда, а также труб, позволяет значительно снизить риски возможной аварийности оборудования.
Тем не менее, на многих промышленных объектах, где используются аммиачно-холодильные технологии, продолжают осуществлять выборочный контроль основного и вспомогательного оборудования. Даже если это сделано качественно и в полном соответствии с инструкциями по диагностики – гарантии его полной безопасности при эксплуатации добиться невозможно. Необходима комплексная и абсолютная проверка. И эти требования должны соблюдаться не только заказчиками подобных экспертиз, но и их исполнителями, которые обязаны сами инициировать и настаивать на полном контроле всех технологических составляющих сложного и крайне опасного оборудования. Только в этом случае можно обеспечить полную безопасность аммиачно-холодильной установки при нормативной эксплуатации.