單級(jí)壓縮式氨制冷系統(tǒng)氨泄漏分析

孔德旻　張斌

摘 要：制冷系統(tǒng)中氨氣泄漏問題是導(dǎo)致PM2.5的重要因素之一。本文通過對(duì)單級(jí)壓縮式氨制冷系統(tǒng)設(shè)備、操作、運(yùn)行等環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，總結(jié)了氨氣泄漏的可能性，為解決制冷系統(tǒng)的氨氣泄漏問題提供了較為完善的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：氨；制冷；泄漏

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.005

1 序言

近年來環(huán)境污染問題日益突出，據(jù)相關(guān)調(diào)查報(bào)告顯示，濟(jì)南市首要污染物PM2.5中，銨根離子含量占據(jù)了相當(dāng)?shù)谋戎?，制冷系統(tǒng)中氨氣的泄漏是其中不可忽視的重要因素之一。隨著科技發(fā)展及國民生活水平的不斷提高，制冷系統(tǒng)已經(jīng)逐漸應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)、各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中。但是在目前的工業(yè)企業(yè)、冷庫等大規(guī)模制冷系統(tǒng)中，應(yīng)用最為廣泛的還是以氨作為制冷劑的單級(jí)壓縮式制冷系統(tǒng)。

2 單機(jī)壓縮式氨制冷系統(tǒng)

作為經(jīng)典的單機(jī)壓縮式氨制冷系統(tǒng)，其主要設(shè)備有壓縮機(jī)、節(jié)流裝置、冷凝器、蒸發(fā)器四大部分。輔助設(shè)備有油氨分離器、集油器、空氣分離器、貯氨器、低壓循環(huán)桶、氣液分離器、緊急泄氨閥、氨泵等。GB18218-2000《重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》中規(guī)定，氨在生產(chǎn)場(chǎng)所的臨界量為40t，貯存區(qū)的臨界量為100t。而在最新的GB18218-2009《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》中，將有毒氣體氨的臨界量規(guī)定為10t。氨制冷系統(tǒng)各設(shè)備氨填充量如表1所示。

按照制冷量、制冷形式、設(shè)備選型等的不同，制冷系統(tǒng)中氨的填充量從小于1噸到幾十噸不等。系統(tǒng)中氨的填充量較大，系統(tǒng)運(yùn)行、設(shè)備、操作、管理等各環(huán)節(jié)均有可能發(fā)生氨氣泄漏。

3 氨氣泄漏分析

單級(jí)壓縮式氨制冷系統(tǒng)中，可能發(fā)生氨泄漏的環(huán)節(jié)有很多。

3.1 操作、管理環(huán)節(jié)

（1）氨制冷機(jī)與設(shè)備操作調(diào)整、管理不符合安全技術(shù)要求，導(dǎo)致系統(tǒng)超壓運(yùn)行、吸入空氣或未及時(shí)放油、放空氣、沖霜。

（2）氨制冷機(jī)與設(shè)備未按規(guī)程要求進(jìn)行定期檢查、修理維護(hù)，或者在維修過程中未按維修規(guī)程關(guān)閉有關(guān)閥門，抽空；修理后未抽空試運(yùn)行即交付使用。

（3） 氨制冷系統(tǒng)放空氣操作未按規(guī)程操作或自動(dòng)放空氣裝置故障，放空氣閥開啟過大。

（4） 放油操作未按照規(guī)程操作，集油器中的油含有氨制冷劑，未減壓或減壓不符合要求。

（5） 熱氨沖霜或水沖霜未按操作規(guī)程操作，或液體調(diào)節(jié)站和氣體調(diào)節(jié)站的閥門年久失修，導(dǎo)致泄漏。

（6） 制冷系統(tǒng)加注制冷劑未按操作規(guī)程進(jìn)行操作，導(dǎo)致泄漏。

（7） 冬季停機(jī)期間，未按操作規(guī)程放凈機(jī)器、冷凝器中的冷卻水。

3.2 設(shè)備、運(yùn)行環(huán)節(jié)

（1） 制冷系統(tǒng)的壓力容器、壓力表、安全閥、液位計(jì)未按規(guī)定定期安全檢查、鑒定和維修。

（2） 氨冷卻排管設(shè)計(jì)、制造、安裝不符合要求，或機(jī)械除霜不當(dāng)導(dǎo)致泄漏。

（3） 氨冷凝器及其管路閥門設(shè)計(jì)、制造、安裝不符合安全技術(shù)要求，或操作調(diào)整、檢修失誤導(dǎo)致泄漏。

（4） 氨制冷系統(tǒng)壓縮機(jī)、設(shè)備、管路及閥門管件使用年限超過使用壽命，或操作、維修保養(yǎng)不當(dāng)。

（5） 氨制冷系統(tǒng)不潔凈，使用的制冷劑含水量超標(biāo)，導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)備及管路閥門腐蝕泄漏。

（6） 氨儲(chǔ)液器未按安全規(guī)定要求存放、安裝、使用、檢查、維護(hù)。

（7） 氨壓縮機(jī)密封器損壞，閥門盤根磨損未及時(shí)檢修。

（8） 氨中冷器、儲(chǔ)液器、循環(huán)桶的液位計(jì)、閥門損壞，未及時(shí)檢修。

（9） 制冷壓縮機(jī)開機(jī)時(shí)，排氣管路上截止閥未打開或者單向閥失靈，導(dǎo)致超壓泄漏。

（10） 制冷壓縮機(jī)開機(jī)時(shí)，未按照操作規(guī)程正確調(diào)整，導(dǎo)致泄漏。

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