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氨制冷剂的使用与安全性的方案

  2023-10-07
  关于氨制冷剂
  氨是一种良好的制冷剂,属于自然工质ODP=0;GWP=0,是目前具有最好的热力学性能,制冷效率最高,价格低廉,运行维护费用低,已经有上百年的历史,目前国内工商制冷大型制冷系统采用氨也达到85%以上。
  蒸气无色、具有强烈的刺激性臭味,很少量的氨泄漏(3~5ppm)就会被发觉,在空气中爆炸极限浓度为15~28%。
  氨的危险源
  操作间:手工劳动,人员密集,环境密闭,发生危害后,紧急疏散困难。
  冷库:食品堆积,环境封闭,发生泄漏后不易发现。
  机房:贮藏氨液量大,再次发生爆炸关键地点。
  附近环境:应远离人群密度大的区域。
  实事求是评价氨
  有的企业在宣传氨是自然工质时,过分美化氨制冷剂,优点说的多,缺点说的少。氨可燃、有毒、有腐蚀性等特性,决定了必须加强对氨系统的安全技术措施,与化工、煤矿、石油、石化等行业相比,氨的危险性偏小,日常生活:电、水、煤气、建筑物……危险时刻存在。所有事故的发生都源于疏忽、大意、管理漏洞。人祸大于天灾!
  发生灾难事故的原因
  1、火灾引发次生灾害,起火,高温,引发压力升高,爆炸;
  2、人工融霜操作不当,产生液锤或闭路融霜,引起管道爆裂;
  3、单冻机冲霜事故引起大量人员伤亡。设备、管路老化或管理不严;
  4、系统管路、阀门等设施老化,泄漏,设计安装不规范;
  5、不符合消防标准材料的使用,带氨进行电焊等明火作业。
  无法回避的问题
  1、氨直接蒸发的制冷系统的充注量大;
  2、氨直接进入人口密集的操作间、进入食品冷冻冷藏间;
  3、遇到火灾、地震等不可抗力因素,氨的次生灾害必然发生。
  氨安全性的方案
  1、最大程度地减少氨的充注量,GB18218-2009《危险化学品重大危险源辨识》,氨的临界量规定为10t。
  2、将氨限制在机房特定区域,远离操作间、冷库等能引发人身和食品安全的区域
  3、氨系统做好主动防御措施,浓度监测报警预防。主动防御:报警、高空排放、喷淋、设备联控急停。
  氨安全性的方案
  当一个区域发生氨泄漏时,主动安全防御系统会根据泄氨量的多少:
  1、声光报警提示操作人员有泄氨事故;
  2、事故排风机启动将泄露的氨向室外排出;
  3、水幕喷淋将泄氨点用水将危险区分割开。
  如果氨进一步泄露IEMC联控功能会将对应区域的压缩机进行减载停机
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  水幕隔离实景图
  水幕喷淋的技术要点:防止形成氨的爆炸极限,防止电气开关等进水,停机控制必须按照制冷系统流程进行,避免同时停机,保证事故后的设备质量,喷淋水处理系统,喷淋系统的可靠性和及时性。
  融霜方式:自动代替手动
  进液管路: 截止阀→过滤器→电磁阀→单向阀→截止阀;
  回气管路: 截止阀→两级开启电磁阀→截止阀;
  热氨管路: 截止阀→过滤器→电磁阀→单向阀→截止阀;
  排液管路: 旁通阀。
  液爆与液锤
  液爆:液体的不可压缩性,受热膨胀。
  防范:操作正确,避免满液体液锤。
  液爆形成的原因:
  1、融霜过程中使得换热管组中的液体满了或者液体过多。
  2、低温液体管道的两端阀门关闭,受热后压力升高(比如氨泵到调节站的阀门。
  液锤:高速液体撞击。
  防范 :正确操作,缓慢加、降压。
  液锤的形成主要是以下两种情况:
  1、融霜前关闭供液阀,回收换热管组的氨液不切底,回气管道中有液体,在融霜开始,热氨进气阀开得太快,高压气体推动回气管道的液体,加速流动(压差的影响8bar以上的压差)在回气管道中生成高速的液体流,当遇到阻碍时就会产生液锤。一定要缓慢打开热氨进气阀。
  2、融霜完毕时,换热管组内的液体没有减压,打开回气阀过快。
  增加库房应急处理设施
  1、氨气浓度检测报警装置及供水系统。
  2、贮液器加屏蔽壁垒。
  3、贮液器内液面超高报警。
  4、专门设置高空紧急泄氨将排放至水容器中。
  5、氨安全防御改造热氨融霜时,进入蒸发器前的压力不得超过0.8MPa。
  6、禁止用关小或关闭冷凝器进气阀的方法加快融霜速度。
  7、无论机房、库房都可以采用氨系统的主动防御措施。
  8、只有最大限度降低充注量,将危害降低。
来源:制冷百科 | 编审:邓君梅
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