Аммиак против фторуглеродных хладагентов — выбор практический

При строительстве или реконфигурации промышленной или морской холодильной установки старый вопрос о том, стоит ли выбирать аммиачный хладагент или один из галогенуглеродных «фреоновых» хладагентов, с искренней попыткой владельца установки или морского судна сделать это правильно. вещь. С одной стороны, аммиак имеет сильное и давнее присутствие в промышленности; с другой стороны, галогенуглеводороды не несут столько проблем безопасности и регулирования, как аммиак. Обе стороны дискуссии хорошо поддержали аргументы в пользу своей позиции, что делает процесс принятия решений еще более трудным.

Каждый сложный выбор имеет ряд преимуществ и недостатков, и спор между «Аммиак против Фреона» ничем не отличается. Например, одно из главных преимуществ аммиака, из-за его сильного запаха, заключается в том, что утечки хладагента «вызывают тревогу». Основной и наиболее прискорбный недостаток заключается в том, что эта «тревожная» природа аммиака также влечет за собой судебное разбирательство в случае травмы в случае утечки хладагента. С другой стороны, галогенуглеводороды почти не имеют запаха, а утечки, как правило, остаются незамеченными для всех, кто не входит в группу технического обслуживания. Это снижение риска судебных разбирательств является большим преимуществом. Однако тот факт, что галогенуглеводороды почти не имеют запаха, создает огромный риск в том, что большая утечка может бесшумно вытеснить кислородную атмосферу в некоторых областях установки и вызвать трагедию, которую аммиачный хладагент в аналогичной ситуации может не вызвать.

Дебаты "Аммиак против Фреона" не являются симметричными; давление против аммиака и для его замены галогенуглеводородными хладагентами. Все опасности, связанные с аммиаком, громко объявляются его резким запахом; и этот запах настолько сильный, что даже при очень низких неопасных концентрациях он отталкивает людей от загрязненной зоны. Кора намного хуже, чем укус; однако именно кора ведет судебный процесс и регулирование до такой степени, что судебный процесс и регулирование являются основными недостатками аммиака как хладагента.

Например, по вопросу регулирования: требование OSHA к Управлению безопасностью процессов в аммиачных системах, объем хладагента которых превышает 10 000 фунтов (и в будущем будет меньше, если законы OSHA изменятся). PSM, как и все требования OSHA, коренится в благих намерениях, но требует огромного количества бумажной работы и подробностей от группы по техническому обслуживанию станции, с ошибками и упущениями в оформлении документов, что приводит к существенным, а некоторые говорят, что «конфискационным» штрафам. В настоящее время нет таких правил для галогенуглеродных растений.

Большинство холодильных установок значительных размеров традиционно используют аммиак в качестве хладагента. Однако за последние двадцать лет мы стали свидетелями строительства новых заводов в диапазоне менее 2000 лошадиных сил в галогенуглероде; и мы видим все больше и больше аммиачных растений такого размера и большего размера, превращающихся в галогенуглерод. Реальность такова, что после десятилетий успешного и хорошо зарекомендовавшего себя использования аммиака в качестве хладагента владельцы заводов и члены совета директоров избегают использования аммиака в качестве галогенуглеродных хладагентов, чтобы избежать катастрофических правовых и нормативных издержек. Даже небольшие непоследовательные утечки часто приводят к претензиям персонала по травмам. Большая катастрофическая утечка аммиака всегда заслуживает освещения в новостях, часто приводит к эвакуации по соседству и всегда вызывает претензии в отношении травм и ущерба. Другими весьма определенными результатами значительного выброса аммиака являются усиление контроля со стороны завода и оппортунистические репрессии со стороны местных политиков.

В некоторых штатах, например, в Калифорнии, новое строительство в аммиаке настоятельно не рекомендуется, а в некоторых юрисдикциях оно запрещено. Кроме того, в последнее десятилетие наблюдается рост подражательного законодательства и в других регионах. Как сам старый инженер по аммиаку, я нахожу эти разработки самыми неудачными. Однако реальность такова, что по-прежнему существует давление, направленное на введение все более строгих правил в отношении аммиака, и вместе с этим возникают огромные штрафные санкции и судебные тяжбы. Это затраты, которые намного превосходят разницу в стоимости хладагента на фунт.

Вот еще несколько фактов, которые стоит учитывать:

• В некоторых юрисдикциях по всей стране требуется, чтобы аммиачные заводы имели обученных и сертифицированных операторов для круглосуточного дежурства, независимо от графика производства, в то время как заводы по производству галогенуглерода могут быть укомплектованы в соответствии с обычным рабочим графиком. (Обратите внимание, мы настоятельно рекомендуем операторам соблюдать правила EPA и проходить базовую подготовку по вопросам охлаждения независимо от используемого хладагента).

• Возможно, вы слышали, что аммиак является более эффективным хладагентом; но выбор между аммиаком и галогенуглеродом существенно не изменит расход энергии. Это требование эффективности связано с качеством охлаждения аммиака на фунт по сравнению с другими хладагентами; но это не значит, что аммиак более энергоэффективен. Фактически, при низких температурах замораживания пищевых продуктов (от -30F до -45F) большинство галогенуглеводородов имеют преимущество в виде меньших, менее дорогих компрессоров и более низкой энергии сжатия, чем аммиак. При более высоких температурах аммиак имеет тенденцию выходить на первое место. Тем не менее, в целом, существует множество более эффективных способов повышения энергоэффективности в холодильной установке, чем при выборе конкретного хладагента.

• Аммиак обладает низкой воспламеняемостью в воздухе, что при очень узком диапазоне обстоятельств, связанных с концентрацией аммиака в воздухе, относительной влажностью и температурой, вызвало взрывы. Хотя эти события встречаются крайне редко, они имеют тенденцию быть катастрофическими и поэтому заслуживают упоминания.

• Аммиачные системы имеют несколько более высокие затраты на техническое обслуживание — из-за двух факторов — первый заключается в возврате компрессорного масла, которое естественным образом мигрирует через систему. Возврат масла — это ручная операция с аммиачной системой, требующая сбора масла в специальном сосуде под давлением и регулярного слива этого масла для утилизации. В галогенуглеродной системе возврат масла происходит автоматически, масло остается в системе, и систему редко нужно открывать для слива масла. Вторая важная проблема технического обслуживания заключается в том, что на низкотемпературных установках «низкая сторона» или «холодная сторона» системы работает при давлениях ниже атмосферного, что означает, что незначительные утечки, возникающие вокруг стержней клапанов, забирают воздух и влагу в систему. Воздух требует специальной очистки (или специального оборудования, которое выполняет очистку автоматически). Проникновение влаги в аммиачные системы является более проблематичным и требует особого внимания и оборудования для удаления. Во всех современных и широко используемых галогенуглеродных хладагентах температуры до -45 ° С (диапазон замораживания продуктов питания) и ниже производятся при низком боковом давлении выше атмосферного. В этих галогенуглеродных системах отсутствует инфильтрация воздуха и влаги.

• Аммиачные системы, как правило, лучше обслуживаются, чем галогенуглеродные системы, поскольку утечки вокруг штоков клапанов, уплотнений вала компрессора и других подверженных утечкам устройств сообщают о себе из-за резкого запаха — даже при очень низких концентрациях. Отдел технического обслуживания не может избежать должной осмотрительности в отношении утечек аммиака, как они могут это сделать в галогенуглеродной системе, где небольшие утечки могут остаться незамеченными или игнорироваться просто потому, что они не имеют запаха и их труднее обнаружить.

• Утечки аммиака не оказывают никакого воздействия на окружающую среду с точки зрения разрушения озонового слоя или глобального потепления. Аммиак разрушается очень быстро, как только выходит из системы. Фактически, большая часть аммиака, производимого в мире, предназначена для сельского хозяйства, где его вводят непосредственно в почву, чтобы повысить содержание азота для следующей культуры. Азотфиксирующие бактерии метаболизируют аммиак и превращают его в нитраты, которые растение может использовать в качестве источника азота. Долгосрочная экологическая безопасность аммиака по сравнению с галогенуглеводородными хладагентами является значительным преимуществом.

• Стоимость аммиака очень низкая по сравнению с любым галогенуглеродом. Рыночная цена аммиака определяется его деятельностью в сельскохозяйственном секторе.

• В настоящее время основные производители холодильного оборудования прилагают большие усилия для смягчения нормативных и правовых рисков, связанных с аммиачным хладагентом, путем использования комбинированной системы двуокиси углерода и аммиака. Часть системы, содержащая диоксид углерода, обеспечивает охлаждение в производственных помещениях и хранение в холодильнике, а часть системы с аммиаком содержится в изолированном, хорошо вентилируемом машинном отделении, где количество аммиака поддерживается относительно низким. Технология демонстрирует большие перспективы в отношении эффективного замораживания, хотя компоненты в настоящее время более дороги из-за увеличенного диапазона давлений и потому, что холодильная промышленность CO2 еще не полностью развита.

• В настоящее время разрабатываются новые правила для классифицируемых рыболовных судов, при этом владельцы судов и морская холодильная отрасль получают немало дискуссий и рекомендаций, при этом основное внимание уделяется внедрению разумных и приемлемых по стоимости правил, которые окажут реальное влияние на безопасность судна и экипажа. Вот некоторые из обсуждаемых вопросов:

  • Является ли размер судна определяющим фактором безопасности экипажа в случае большой утечки аммиака? Другими словами, достаточно ли палубного пространства, чтобы избежать парового шлейфа в спокойную погоду?

  • Как должны быть сконструированы машинные помещения и до какой степени изоляции? Как следует выбирать и использовать вентиляционное оборудование для этих помещений?

  • Может ли оборудование, содержащее аммиак (т.е. морозильное оборудование), быть безопасно расположено в зонах обработки судна, и если да, то при каких условиях?

  • Какое защитное оборудование и системы должны быть в наличии, как они должны использоваться, и какие учебные программы необходимы для максимальной эффективности?

Помимо проблем регулирования и судебных разбирательств, связанных с аммиаком и галогенуглеводородом, большие утечки хладагента любого типа хладагента опасны, а иногда и смертельны. Существуют три основные причины катастрофических утечек: во-первых, большинство повреждений хладагента происходит из-за ненадлежащего технического обслуживания неподготовленных или самостоятельно обученных людей, это включает в себя отсутствие эффективной программы блокировки-разметки для клапанов хладагента. Вторым основным источником катастрофических утечек являются конфигурации трубопроводов, которые распространяют вибрацию и предельный отказ, или конструкция, которая не обеспечивает надлежащей защиты чувствительных частей системы от повреждений, таких как небольшие клапаны, используемые для контрольных точек или соединения манометров. Третьим основным источником катастрофических утечек являются испорченные трубопроводы и компоненты хладагента — ржавые трубы, которые часто можно найти на крышах домов, над палубами и при проникновении через переборки на борт судна, корродированные клапаны и датчики, которые разрываются и высвобождают заправку хладагента. Все эти опасности можно избежать с помощью правильной конструкции, надлежащего технического обслуживания и надлежащей доработки внимательным и интуитивно понятным обслуживающим персоналом. Вопрос, который должен задать каждый владелец холодильного оборудования, независимо от используемого типа хладагента, заключается в следующем: «У меня есть большой запас опасного химического хладагента, сосредоточенный на деятельности сотрудников, выполняющих свою повседневную работу. Катастрофическая утечка этого химического вещества может серьезно ранить или убить. Что я собираюсь сделать, чтобы предотвратить несчастный случай, и кто я собираюсь поручить сделать так? "

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *