Nguy cơ do tác dụng trực tiếp của nhiệt độ
- Giòn, gãy kim loại ở nhiệt độ thấp.
- Vỡ ống do đóng băng chất tải lạnh lỏng (nước, nước muối).
- Làm hư hại toà nhà do đóng băng nền móng.
- Gây thương tổn cho người do nhiệt độ thấp.
Nguy cơ do áp suất quá cao
- Áp suất ngưng tụ tăng, do không được làm mát tốt, do tích tụ nhiều khí không ngưng do tích tụ dầu và ga lỏng.
- Áp suất bão hoà tăng do nguồn nhiệt bên ngoài, hoặc do phá băng dàn lạnh, do nhiệt độ môi trường cao khi máy lạnh không làm việc.
- Khí lỏng chứa đầy ắp trong bình mà nhiệt độ môi trường tăng (theo kỹ thuật an toàn, chỉ được chứa nhiều nhất đến 80% dung tích bình).
Nguy cơ do tác dụng trực tiếp của ga lỏng
- Nạp quá đầy đối với thiết bị kiểu ngập lỏng
- Có lỏng trong máy nén do hiện tượng xi phông hay ngưng tụ trong máy nén.
- Mất bôi trơn do dầu bị nhũ tương hoá.
Nguy cơ do xì vỡ ga lạnh
- Cháy, nổ, độc hại, hoảng loạn, ngạt thở.
Phạm vi áp dụng
Quy chuẩn này áp dụng cho tất cả các hệ thống lạnh, trong đó ga lạnh được bốc hơi trong bộ bốc hơi, ngưng tụ trong bộ ngưng tụ và tuần hoàn trong một vòng kín, bao gồm cả bơm nhiệt và hệ thống hấp thụ, ngoại trừ các hệ thống sử dụng nước và không khí làm ga lạnh Đối với các hệ thống lạnh chuyên dụng như trong khai thác mỏ hoặc vận tải (đường bộ, đường sắt, tàu thủy, máy bay), có thể áp dụng các tiêu chuẩn riêng, trong đó quy chuẩn chung chỉ mang tính thứ yếu, và tiêu chuẩn chuyên ngành sẽ được ưu tiên hơn.
Các tiêu chuẩn an toàn cho các hệ thống máy lạnh có thể khác nhau tùy theo từng kiểu máy, nhưng phải đảm bảo không làm giảm mức độ an toàn theo quy định.
Quy chuẩn này áp dụng cho các hệ thống máy lạnh mới, cũng như cho những hệ thống đã được mở rộng, cải tiến hoặc di chuyển Hệ thống máy lạnh chỉ được phép vận hành khi đạt mức an toàn tương đương theo quy chuẩn đã đề ra.
- Quy chuẩn này cũng áp dụng cho hệ thống máy lạnh chuyển đổi từ ga lạnh này sang ga lạnh khác, ví dụ từ R11 sang R123, từ R12 sang R134a.
Định nghĩa và thuật ngữ
Nguy cơ cháy bất thường là tình trạng khi lửa có khả năng phát triển vượt quá khả năng kiểm soát của các phương tiện chữa cháy thông dụng có sẵn tại chỗ.
Hệ thống lạnh hấp thụ và hấp phụ là loại hệ thống lạnh trong đó hơi ga lạnh được sinh ra từ dàn bay hơi sẽ được hấp thụ bởi một môi trường trung gian ở áp suất và nhiệt độ thấp Sau đó, môi trường này sẽ bị đẩy ra ở nhiệt độ cao và áp suất cao nhờ vào quá trình đốt nóng, để tiếp tục đi vào dàn ngưng tụ.
Người có thẩm quyền là cá nhân được chỉ định thực hiện các nhiệm vụ liên quan đến an toàn, sở hữu kinh nghiệm và kiến thức kỹ thuật đầy đủ Họ đảm bảo hoàn thành các nhiệm vụ an toàn được giao một cách hiệu quả.
Mối hàn đồng, hay còn gọi là mối hàn nối kín, là phương pháp kết nối các chi tiết kim loại giống hoặc khác nhau thông qua việc sử dụng que hàn hợp kim Nhiệt độ nóng chảy của que hàn này phải lớn hơn 450°C nhưng lại thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của các chi tiết hàn, đảm bảo sự liên kết chắc chắn và bền vững cho các ống kim loại.
- Đĩa nổ (bursting disk): Chi tiết hình đĩa hoặc là có thể nổ vở ở áp suất định trước để bảo vệ thiết bị khi bị quá áp.
Van chuyển đổi là thiết bị cho phép lắp đặt hai van an toàn, giúp chuyển đổi giữa hai van để đưa một van vào vị trí làm việc Van còn lại có thể được tháo ra để kiểm định, sửa chữa hoặc bảo dưỡng, đảm bảo an toàn và hiệu suất hoạt động của hệ thống.
Dàn ống (coil, grid) là bộ trao đổi nhiệt trong hệ thống lạnh, được chế tạo từ các ống thẳng và tạo thành các dạng ống xoắn thông qua các tê, cút hoặc ống cong Thiết kế này giúp đảm bảo diện tích trao đổi nhiệt đạt yêu cầu.
Van đối và van khối là hai loại van chặn quan trọng, cho phép kết nối các phần của hệ thống khi mở và tách rời khi đóng Chúng đóng vai trò thiết yếu trong việc điều chỉnh dòng chảy và bảo trì hệ thống.
- Máy nén (compressor): Máy dùng để nén hơi ga lạnh.
- Tổ máy nén (compressor unit): Máy nén với các phần chuyển động chính của nó và các phụ kiện (động cơ, rơle, các thiết bị đo kiểu, khung, bệ )
- Bộ ngưng tụ (condensor): Bộ trao đổi nhiệt trong đó hơi ga lạnh hoá lỏng do được làm mát.
- Tổ ngưng tụ (condensor unit): Tổ hợp gồm một hoặc nhiều máy nén, bộ ngưng tụ, bình chứa cao áp và các phụ kiện thông dụng.
- Dàn ngưng tụ (condenser coil): Bộ ngưng tụ được kết cấu bởi các Ống xoắn.
- Điểm tới hạn (critical pviut): Một điểm trên đường bão hoà nơi ga lạnh lòng và hơi có cùng mật độ, thể tích và entanpy.
- Nhiệt độ tới hạn và áp suất tới hạn (critical temperature and critical pressure): Nhiệt độ và áp suất tại điểm tới hạn.
- Mật độ tới hạn (critical density): Mật độ (khối lượng riêng) của ga lạnh tại điểm tới hạn.
- Thể tích riêng tới hạn (critical volume): Thể tích của ga lạnh tại điểm tới hạn.
- Áp suất thiết kế (design pressure): Áp suất dư (áp suất đọc trên áp ke) dùng để tính toán thiết kế độ bền của các kết cấu thiết bị.
- Bộ bốc hơi (evaporator): Bộ trao đổi nhiệt của hệ thống lạnh trong đó ga lỏng bốc hơi để sinh lạnh.
Tổ máy nén bốc hơi là một hệ thống bao gồm một hoặc nhiều máy nén, bộ bốc hơi, bình chứa lòng nếu cần thiết, cùng với các phụ kiện thông dụng khác.
- Lối thoát hiểm (exit): Lối thoát tức thời ở cửa, cho phép mọi người nhanh chóng thoát ra ngoài toà nhà.
Nút chảy, hay còn gọi là nút fusible, là một thành phần kim loại thiết kế đặc biệt để nóng chảy ở nhiệt độ xác định, nhằm mục đích xả ga lạnh ra ngoài khí quyển Cơ cấu này giúp ngăn ngừa nguy cơ nổ bình chứa, đảm bảo an toàn cho hệ thống.
- Áp suất dư (gauge pressure): Hiệu giữa áp suất tuyệt đối trong hệ thống và áp suất khí quyển tại nơi đó.
- Hành lang (hallway): Khoảng chung của tầng nhà nơi mọi người có thể đi qua
Ống góp là một thành phần quan trọng trong hệ thống lạnh, được thiết kế dưới dạng ống hoặc chi tiết hình ống, cho phép các đường ống khác kết nối vào để phân phối hoặc thu gom lưu chất chảy bên trong.
Chất tải nhiệt là chất lỏng có khả năng truyền tải nhiệt từ một vị trí này đến vị trí khác mà không làm thay đổi trạng thái của nó.
- Chất tải lạnh: Chất tải nhiệt nhưng dùng để tải lạnh từ bộ bay hơi đến các hộ tiêu thụ lạnh.
A hermetic refrigerant motor compressor is a system that combines a compressor and a motor housed within a sealed enclosure This design ensures that the motor operates in a controlled environment filled with refrigerant gas, enhancing efficiency and reliability.
- Blốc: Máy nén lạnh kín.
Phía áp suất cao trong hệ thống lạnh bao gồm các thành phần có áp suất cao, tương ứng với áp suất ngưng tụ, như đầu đẩy của máy nén, bộ ngưng tụ và bình chứa cao áp, kéo dài cho đến trước van tiết lưu.
- Không gian có người (human-occupied space): không gian có người hoặc làm việc trừ buồng máy và buồng kho lạnh.
Dung tích thô (internal gross volume) là dung tích được xác định dựa trên các kích thước bên trong của khoang mà không trừ đi các không gian chiếm chỗ bởi các thiết bị lắp đặt bên trong.
Dung tích tình (dung tích ròng bên trong) là thể tích được tính từ các kích thước bên trong của một không gian, đã loại trừ dung tích chiếm chỗ do các thiết bị lắp đặt bên trong gây ra.
AN TOÀN CHO THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ
Các yêu cầu về áp suất
Áp suất trong chương này đề cập đến áp suất dư, tức là áp suất dọc trên áp kế Các thiết bị lạnh được thử nghiệm bền vững một cách riêng lẻ, sau đó theo từng cụm và cuối cùng là toàn bộ hệ thống, như được trình bày trong bảng 2.1 Bảng này giới thiệu các loại áp suất, bao gồm áp suất thiết kế, thử bền và thử kín, so với áp suất làm việc tối đa MOP (Maximum Operating Pressure).
Bảng 2.1 CÁC LOẠI ÁP SUẤT SO VỚI ÁP SUẤT LÀM VIỆC
Tối đa mop (Maximum Operating Pressure) là áp suất giới hạn cho thiết bị, bao gồm áp suất thiết kế, áp suất thử bền cho thiết bị chế tạo theo phương pháp đúc và cho các vật liệu cán và kéo Ngoài ra, áp suất thử cho hệ thống hoàn chỉnh tại công trường, áp suất thử kín, và áp suất giới hạn đạt cho thiết bị bảo vệ (rơle áp suất) cũng rất quan trọng Cuối cùng, áp suất xã đặt của cơ cấu an toàn cần được chú ý để đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành.
Không nhỏ hơn 1,0 MOP Không nhỏ hơn 1,5 MOP
Không nhỏ hơn 1,3 MOP Không nhỏ hơn 1,0 MOP
Không lớn hơn 1,0 MOP Nhỏ hơn 1,0 MOP
1,0 MOP Áp suất xả danh định của van xả Không nhỏ hơn 1,1 MOP
2.1.1 Thử bền thiết bị và cụm thiết bị
Sau khi chế tạo, thiết bị cần được thử nghiệm áp lực riêng lẻ hoặc theo cụm, tùy thuộc vào vị trí chức năng trong hệ thống lạnh, theo quy định trong bảng 2.1 Việc thử bền được thực hiện tại nơi sản xuất hoặc tại hiện trường bởi người chế tạo, đặc biệt nếu thiết bị chưa từng trải qua thử nghiệm bằng một phép thử điển hình trước đó.
Các bộ phận chịu áp lực chưa được quy định trong các tiêu chuẩn hiện hành không được phép có biến dạng dư khi thử áp suất, trừ khi những biến dạng này là cần thiết cho quá trình chế tạo thiết bị áp lực.
Thử bền áp lực cần được thực hiện bằng cách sử dụng phép thử áp suất tĩnh với nước hoặc chất lỏng phù hợp, trừ khi không thể do lý do kỹ thuật Trong trường hợp này, có thể sử dụng khí nén hoặc một loại khí không độc, nhưng cần đặc biệt chú ý đến an toàn cho con người và tài sản.
2.1.2 Thử bền cho hệ thống hoàn chỉnh
Trước khi đưa vào sử dụng, mỗi hệ thống lạnh cần được thử áp suất bằng khí nén hoặc khí nitơ, theo bảng 2.1, đảm bảo rằng tất cả các thiết bị áp lực đã được thử nghiệm riêng lẻ trong điều kiện tốt.
- Đối với các hệ thống lạnh có lượng nạp đến 10 kg ga thuộc nhóm 1 hoặc
Ga nhóm 2 có trọng lượng 2,5 kg và đường ống có đường kính trong tối đa 16 mm có thể được sử dụng để thử nghiệm hệ thống bằng chính ga lạnh, với áp suất lớn hơn áp suất tương ứng ở 20°C.
Đối với các hệ thống lạnh lắp ráp tại nhà máy, phép thử kín là đủ để đánh giá hiệu suất, với điều kiện rằng tất cả các bộ phận cấu thành đã được kiểm tra độ bền riêng lẻ.
- Phép thử kín có thể được thực hiện ngay trong các giai đoạn khi hoàn thiện hệ thống lạnh.
Hệ thống lạnh cần được thử kín theo bảng 2.1 do nhà sản xuất thực hiện, bất kể là lắp ráp tại nhà máy hay tại hiện trường Việc thử kín có thể thực hiện trong các giai đoạn hoàn thiện của hệ thống lạnh.
2.2 An toàn vật liệu chế tạo máy
Khi lựa chọn vật liệu cho chế tạo máy và thiết bị lạnh, cũng như phương pháp hàn như hàn điện, hàn xì hay hàn chảy, cần chú ý đảm bảo rằng các vật liệu này có khả năng chịu đựng ứng suất nhiệt, cơ và hóa.
Các vật liệu lựa chọn cho hệ thống lạnh cần phải có tính trơ hóa học với ga lạnh, hỗn hợp dầu và ga lạnh, cũng như các tạp chất như ẩm và chất bẩn có thể tồn tại trong hệ thống Điều này bao gồm khả năng chống lại các tạp chất sinh ra từ các phản ứng hóa học như axit Ngoài ra, vật liệu cũng phải trơ với chất tải lạnh và tải nhiệt nếu có Đặc biệt, đối với các bình chịu áp lực, cần tuân thủ các yêu cầu riêng biệt để đảm bảo an toàn và hiệu quả.
Các vật liệu sắt rèn và gang đúc có khả năng được áp dụng trong cả vòng tuần hoàn ga lạnh và vòng tuần hoàn chất tải nhiệt cũng như chất tải lạnh, mang lại hiệu quả cao trong việc sử dụng và bảo trì hệ thống.
Thép, bao gồm thép đúc, thép cacbon và thép hợp kim thấp, có thể được sử dụng để chế tạo các chi tiết tiếp xúc với vòng tuần hoàn môi chất lạnh và chất tải lạnh ở nhiệt độ thấp Đồng thời, thép cũng phù hợp để sản xuất các thiết bị chịu lực đặc biệt, miễn là độ dày và tính chất mối hàn được xác định đầy đủ.
Thép hợp kim cao là lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu khả năng chịu nhiệt độ thấp, áp suất cao và chống ăn mòn hiệu quả Đặc biệt, cần chú ý đến độ bền cơ học và tính hàn tốt của vật liệu để đảm bảo hiệu suất tối ưu trong các điều kiện khắc nghiệt.
2.2.2 Kim loại màu và hợp kim màu a) Đồng và các hợp kim của đồng.
- Đồng dùng cho hệ thống lạnh (tiếp xúc trực tiếp với ga lạnh) phải là loại không bị oxi hóa.
Không được sử dụng đồng và các hợp kim của đồng cho máy móc và thiết bị liên quan đến amoniac và metylformat, trừ khi đã được kiểm tra và xác nhận tính tương thích Đối với nhôm và hợp kim nhôm, cần tuân thủ các quy định tương ứng.
An toàn thiết bị áp lực
2.3.1 Thử các bình chịu áp lực
Các bình chịu áp lực cần được kiểm tra và bảo trì bởi những người có thẩm quyền được cơ quan chức năng chỉ định, đảm bảo tuân thủ các quy định và tiêu chuẩn quốc gia hoặc quốc tế.
2.3.2 Yêu cầu về ghi nhãn a) Các bình áp lực có áp suất làm việc tối đa lớn hơn 1 bar, có thể tích tính theo lít mà tích của áp suất và thể tích vượt giá trị 200 bar.lít thì phải được ghi nhãn. b) Các bình áp lực có thể tích tinh lớn hơn 1 lít hoặc tích của thể tích tinh với áp suất có giá trị lớn hơn 12 bar lít thì phải được ghi nhãn.
2.3.3 Ghi nhãn a) Tất cả các bình có tích pV> 200 bar.lít phải có biển nhân chứa các thông tin tối thiểu sau:
- Tên của cơ sở sản xuất hoặc cung cấp;
- Áp suất làm việc tối đa;
- Nhiệt độ làm việc tối đa
- Nhiệt độ thấp nhất cho phép, nếu ngoài phạm vi – 10°C đến 50°C. b) Các bình áp lực có tích pV từ 12 bar.lít đến 200 bar.lít, biển nhãn ít
- Tên của cơ sở sản xuất;
- Số kiểu hoặc loạt sản xuất;
- Áp suất làm việc lớn nhất;
- Nhiệt độ làm việc cho phép nếu nằm ngoài phạm vị -10°C đến 50°C.
Không cần ghi nhận từng bình áp lực nếu chúng nằm trong hệ thống đã được ghi nhãn Biển ghi nhãn phải được gắn cố định vào bình, và nếu vị trí ghi nhãn khó đọc, cần gắn một bản sao ở vị trí dễ nhìn hơn.
Các bản chứng chỉ thử bền và các bản sao liên quan cần phải được ký bởi những người chứng kiến cũng như người chịu trách nhiệm thực hiện phép thử.
2.3.5 Chứng chỉ thử bền mới
Sau khi hoàn tất sửa chữa hoặc định kỳ, nếu bình cần vận hành ở áp lực cao hơn, việc thử nghiệm bản mới là cần thiết Chứng chỉ thử nghiệm bản mới cùng các bản sao phải được lập với chữ ký của những người chứng kiến và chịu trách nhiệm về phép thử này.
Đường ống ga, van và phụ kiện
Vật liệu và các đặc tính của ống như chiều dày thành, độ bền kéo, độ bền dẻo, và khả năng chịu ăn mòn cần phải phù hợp với điều kiện sử dụng trong ga lạnh Ngoài ra, ống cũng phải đáp ứng các yêu cầu về áp suất, độ bền cơ học và nhiệt độ trong quá trình ứng dụng.
Có nhiều phương pháp nối ống khác nhau phù hợp với loại ga lạnh, vật liệu ống, cũng như các yếu tố như nhiệt độ, áp suất và ứng suất cơ nhiệt trong từng ứng dụng cụ thể Các phương pháp này bao gồm nối loc, nối hàn điện, nối ép, nối bích, nối hàn đồng và nối hàn chảy, ngoại trừ một số trường hợp đặc biệt.
- Hàn chảy không dùng cho ống đẩy nói chung và không dùng cho amoniac.
- Hàn đồng không dùng cho amoniac
- Ống ren không dùng cho đường dẫn lỏng có đường kính trong danh nghĩa lớn hơn 25 mm và ống dẫn hơi có đường kính trong danh nghĩa lớn hơn
2.4.3 Phương pháp hàn điện và hàn đồng
Các quy định được phê duyệt bởi cơ quan có thẩm quyền về trình độ tay nghề của thợ hàn và các phương pháp hàn như hàn điện, hàn đồng, và hàn chảy trong công tác lắp đặt, chế tạo, sửa chữa và mở rộng đường ống cần phải được tuân thủ một cách nghiêm ngặt.
2.4.4 Đường ống được lắp đặt tại hiện trường
- Đường ống dẫn môi chất phải được gá đỡ thích hợp Khoảng cách giữa các giá đỡ phụ thuộc vào kích thước và khối lượng của đường ống
Không gian xung quanh đường ống cần được thiết kế rộng rãi để thuận tiện cho việc bảo trì và sửa chữa Đảm bảo lối đi thông thoáng, không bị cản trở là điều cần thiết.
Đường ống đi qua các tường và trần chịu lửa cần được bịt kín để ngăn chặn lửa lan sang các phòng bên cạnh Hộp kỹ thuật cũng cần được cách ly với các phòng khác nhằm giảm thiểu nguy cơ cháy lan Đặc biệt, các hộp kỹ thuật chứa ống ga lạnh dễ cháy hoặc độc hại phải được thiết kế thông thoáng và an toàn, nhằm ngăn ngừa sự tích tụ nguy hiểm của khí độc hoặc dễ cháy.
- Trên các tuyến ống dài cần phải bố trí bộ bù dãn nở thích hợp.
- Các ống mềm cần được bảo vệ tốt chống va đập cơ học và phải được kiểm tra định kỳ.
- Cần lưu ý tới rung động để tránh rung động quá mức.
Đường ống, van và phụ kiện cần được lắp đặt ở độ cao tối thiểu 2,2m từ sàn hoặc sát trần để đảm bảo an toàn Các đường ống trên cao phải được bố trí đủ cao nhằm tránh hư hỏng do các hoạt động xung quanh Ngoài ra, không được lắp đặt trên cầu thang máy, các phương tiện chuyển động, giếng lò, hoặc đường thông đứng nối với khu dân cư, trừ khi lượng nạp ga lạnh nhóm 1 trong hệ thống thấp hơn giới hạn cho phép.
Đường ống ga lạnh không được lắp đặt trong hành lang công cộng, phòng đợi hoặc cầu thang, trừ khi đi ngang qua hành lang mà không có mối nối ống trong khu vực này Đường ống phải là kim loại màu với đường kính danh nghĩa tối đa 29 mm và được đặt bên trong ống kim loại vững chắc để đảm bảo an toàn.
2.4.5 Nhận dạng các chất chứa trong đường ống-màu sơn a) Nếu sự an toàn của người và tài sản có thể bị ảnh hưởng do sự rò rỉ của chất chứa trong đường ống thì các nhãn ghi các chất chứa trong đường Ống phải được gắn lên đường ống gần các van và tường, vách có đường ống di qua. b) Quy tắc an toàn của Nga có quy định màu sơn cho các loại đường ống. Quy định này không có trong ISO 5149 và TCVN 6104
Hệ thống amoniac bao gồm các ống với màu sắc đặc trưng: ống đẩy sơn màu đỏ, ống hút sơn màu xanh da trời, ống lỏng sơn màu vàng, ống nước muối sơn màu xám, và ống nước (làm mát) sơn màu xanh lá cây.
Hệ thống lạnh freon được phân biệt qua các ống với màu sắc khác nhau: ống đẩy có màu đỏ, ống hút sơn màu xanh, ống lồng sơn màu nhôm bạc, ống nước muối sơn màu xám và ống nước làm mát có màu xanh da trời.
Độ bền phá huỷ của thân van với đường kính danh nghĩa lên đến 150mm hoặc thân van làm bằng thép dẻo cần chịu được ứng suất tối thiểu gấp 5 lần áp suất làm việc tối đa (MOP) Đối với các van chặn có đường kính lớn hơn 150mm, được chế tạo từ thép cứng (không dẻo), yêu cầu chịu được ứng suất ít nhất gấp 6,5 lần áp suất làm việc tối đa (MOP).
Van chặn cần đảm bảo có trục và nắp chắn không bị dịch chuyển, cho phép tự tháo lòng khi vận hành Khi đóng, van có khả năng ngăn chặn dòng môi chất ở cả hai chiều, ngoại trừ các van có khối đệm kín tiếp xúc với khí quyển, có thể siết chặt hoặc tháo lỏng khi có áp suất.
- Cần bố trí các van chặn như sau:
Các hệ thống lạnh với lượng ga lạnh lớn hơn 2,5 kg thuộc nhóm 2 hoặc 1 kg thuộc nhóm 3, ngoại trừ các hệ thống có máy nén tuabin và ejector, cần phải được trang bị van chặn.
+ Mỗi đường hút của máy nén, tổ máy nén hoặc tổ ngưng tụ.
+ Mỗi đường dây của máy nén, tổ máy nén hoặc tổ ngưng tụ cũng như mỗi bình chứa
Tất cả hệ thống lạnh có chứa từ 50kg gas trở lên, ngoại trừ máy nén tua bin, cần phải được trang bị van chặn theo quy định Van chặn này phải được lắp đặt trên mỗi đường vào của bình chứa trong tổ ngưng tụ hoặc trên đường vào của bình chứa thuộc bộ ngưng tụ.
Các van chặn lắp trên ống đồng mềm và cứng với đường kính ngoài danh nghĩa lên đến 23 mm cần được lắp đặt cẩn thận, bất kể phương pháp gá đỡ hoặc kẹp giữ nào được sử dụng.
Các chi tiết chứa ga lạnh khác
Các chi tiết khác trong hệ thống lạnh, ngoại trừ thiết bị điều khiển hoặc chỉ báo như áp kế, cần phải được thử áp suất để đảm bảo khả năng chịu đựng lâu dài mà không bị biến dạng hay hư hỏng.
Các dụng cụ đo lường và chỉ báo
2.6.1 Áp kế cho ga lạnh
Các dụng cụ đo lường và chỉ báo trong mục này là loại kỹ thuật số hoặc tương tự. a) Hiệu chuẩn và ghi nhãn.
Các yêu cầu chỉ áp dụng cho các dụng cụ lắp cố định, trong đó áp kế phía cao áp cần được hiệu chuẩn ở áp suất cao hơn mức áp suất làm việc tối đa (MOP) Nếu áp kế có thang đo hoặc màn hình hiện số được hiệu chuẩn theo áp suất và nhiệt độ hơi bão hòa, cần ghi rõ loại gas lạnh mà áp kế sử dụng Bố trí áp kế cũng là một yếu tố quan trọng cần được xem xét.
- Phải bố trí áp kế lên cả phía áp thấp, áp cao và áp suất trung gian nếu lượng nạp vượt quá:
Các hệ thống có lượng nạp vượt quá 10 kg nhóm 1 hoặc hơn 2,5 kg nhóm 2 cần được trang bị đầu nối áp kế Việc lắp đặt áp kế thường xuyên là tùy thuộc vào quyết định của người sử dụng.
Các bình áp lực có dung tích từ 100 lít trở lên cần được trang bị một van chặn Nếu bình chứa ga lạnh lỏng, cần phải lắp thêm đầu nối áp kế để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình sử dụng.
- Các áo nước làm mát hoặc sưởi nóng của các bình áp lực 2 vỏ cần được bố trí áp kế và nhiệt kế.
- Các thiết bị được đưa lên nhiệt độ cao (ấm, nóng) để làm sạch hoặc xả băng bằng tay cần được bố trí áp kế.
- Không cần bố trí áp kế hoặc đầu nối áp kế cho các hệ thống lạnh có lượng nạp dưới:
2.6.2 Các bộ chỉ báo mức lỏng
Áp suất thử cho các bộ chỉ báo mức lỏng phải ít nhất bằng áp suất thử của thiết bị lắp đặt Mắt quan sát, mắt ga và mắt dầu không cần van khóa tự động, trong khi ống thủy cần có van khóa tự động Đối với ống thủy bằng thủy tinh, cần lắp ống bảo vệ để tránh nổ vỡ và bảo vệ an toàn cho người quan sát.
- Các bình chứa ga lạnh chứa hơn:
Cần được trang bị bộ chỉ báo mức lỏng Các bình này có thể được bọc cách nhiệt.
Bảo vệ quá áp
Áp suất quá cao trong hệ thống có thể xảy ra do hoạt động của máy nén hoặc do các bộ phận bị nóng quá mức trong quá trình vận chuyển, lưu kho, lắp đặt hoặc vận hành Bài viết này sẽ đề cập đến các biện pháp bảo vệ chống lại tình trạng quá áp do những nguyên nhân này.
Tất cả các bộ phận của vòng tuần hoàn ga lạnh cần được thiết kế và chế tạo để chịu đựng áp suất có thể xảy ra trong quá trình vận hành, bao gồm cả khi đứng yên hoặc trong quá trình vận chuyển, đồng thời phải tính đến sự gia tăng nhiệt độ.
2.7.1 Thiết bị bảo vệ a) Van an toàn.
Sau khi cài đặt và thử nghiệm, van an toàn cần được kẹp chì hoặc niêm phong, với ký hiệu dễ nhận biết của nhà chế tạo hoặc tổ chức có thẩm quyền Trên niêm phong, cần ghi rõ áp suất cài đặt, năng suất xả danh định và tiết diện xả (milimet vuông) Đối với đĩa nổ, nó phải được cố định chắc chắn lên gá đỡ, trong đó tiết diện tròn phía trong của gá đỡ là lỗ thoát tự do của đĩa nổ Khi bố trí đĩa nổ, các tiết diện khác trên đường thoát không được nhỏ hơn tiết diện lỗ thoát này.
Mỗi đĩa nổ cần được ghi rõ thông tin về nhà sản xuất và áp suất nổ danh định, đảm bảo rằng các ghi chú này không ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của đĩa nổ.
Nhiệt độ nóng chảy của nút chảy phải được ghi chú trên phần không nóng chảy được của nút chảy. d) Van giới hạn áp suất.
Van giới hạn áp suất với bộ phận điều chỉnh cần thiết phải có cơ cấu dừng hoặc giới hạn để ngăn chặn việc điều chỉnh vượt quá phạm vi áp suất đã được chỉ định.
2.7.2 Ứng dụng các dụng cụ bảo vệ a) Quy định chung về bảo vệ hệ thống.
Các hệ thống lạnh cần được trang bị ít nhất một van an toàn và một nút chảy, hoặc các phương tiện khác để giảm áp suất khi vượt quá mức cho phép Điều này là cần thiết trừ khi hệ thống đã được thiết kế an toàn hoặc có các biện pháp bảo vệ chống lại tình trạng tăng áp suất quá mức.
Các hệ thống lạnh cần được trang bị dụng cụ bảo vệ an toàn cho các bộ phận chịu áp lực, trừ khi hệ thống đã được thiết kế để đảm bảo an toàn áp suất một cách tự nhiên.
Nếu cần thiết, hãy sử dụng một thiết bị giới hạn áp suất cao, được cài đặt để đảm bảo áp suất trong hệ thống không vượt quá mức cho phép.
Không được lắp đặt van chặn giữa dụng cụ giới hạn áp suất và bộ phận chịu áp lực Để đảm bảo an toàn cho hệ thống, cần bảo vệ nó bằng dụng cụ giới hạn áp suất.
Nếu một hệ thống chỉ được bảo vệ bằng các dụng cụ giới hạn áp suất, thì tất cả các bộ phận trong vòng tuần hoàn ga lạnh cần phải chịu được áp suất của ga lạnh ở các nhiệt độ khác nhau.
Nhiệt độ môi trường Đến Đến
55°C - 63°c phía cao áp có dàn ngưng giải nhiệt gió
43°C - 53°c phía cao áp có tháp ngưng (dàn ngưng tụ bay hơi nước) 32°C - 43°C phía hạ áp
Ghi chú: Đối với hệ thống cao áp, nhiệt độ vận hành được xem là nhiệt độ tối đa, cao hơn nhiệt độ khi máy nén dừng Trong khi đó, đối với hệ thống hạ áp, chỉ cần tính toán áp suất tương ứng với nhiệt độ khi máy nén dừng, đây là nhiệt độ tối thiểu và áp suất tối thiểu mà các ống dẫn, dụng cụ và bình chứa phải chịu đựng khi có ga lạnh.
Hệ thống cần được trang bị các dụng cụ sau:
- Chỉ một dụng cụ giới hạn áp suất nếu lượng nạp ga lạnh nhóm 1 nhỏ hơn
100 kg và thể tích quét máy nén nhỏ hơn 15 lít/s.
Dụng cụ giới hạn áp suất bao gồm một thiết bị reset bằng tay kết hợp với một dụng cụ thử 2 có cơ chế reset cơ khí Nó được trang bị một van an toàn để xả áp suất hạ xuống, có thể xả vào một bình đặc biệt hoặc ra ngoài khí quyển.
- Một dụng cụ giới hạn áp suất và nhiệt độ nếu là hệ thống lạnh hấp thụ có năng suất gia nhiệt từ 5 kW trở lên.
Dụng cụ giới hạn áp suất bao gồm một thiết bị reset cơ khí song song với một dụng cụ giới hạn áp suất và nhiệt độ dự phòng thứ hai, đặc biệt trong hệ thống lạnh hấp thụ Hệ thống này được bảo vệ bởi áp suất an toàn nội tại để đảm bảo hoạt động hiệu quả và an toàn.
Hệ thống lạnh với lượng nạp tối đa 10 kg ga lạnh nhóm 1 và 2,5 kg ga lạnh nhóm 2 được xem là an toàn khi áp suất vận hành tối đa (MOP) không vượt quá các tiêu chuẩn sau: Đối với máy đứng yên, áp suất vận hành tối đa không được cao hơn áp suất ga tương ứng ở nhiệt độ 63°C Trong quá trình vận hành, MOP phải cao hơn áp suất đo tại các điều kiện thử nghiệm đồng thời.
- Nhiệt độ môi trường 32°C hoặc cao hơn tùy thuộc vào địa phương lắp đặt hệ thống;
- Nhiệt độ nước giải nhiệt vào liquid chiller (máy làm lạnh chất lỏng) không thấp hơn 32°C miễn là nó là nhiệt độ cao nhất;
- Điện áp vận hành có giá trị bất lợi nhất giữa 0,96 và 1,06 lẫn điện áp danh định hoặc dải điện áp;
- Van tiết lưu (dãn nở) đóng hoặc mở để tạo ra áp suất cao nhất;
Dàn bốc hơi đối lưu tự nhiên hoạt động hiệu quả trong môi trường có nhiệt độ lên tới 32°C với không khí đứng yên, trong khi dàn bốc hơi đối lưu cưỡng bức sử dụng quạt chạy ở tốc độ cao nhất để cải thiện hiệu suất làm mát Ngoài ra, bình bay hơi làm lạnh chất lỏng cũng hoạt động tốt trong điều kiện tương tự khi bơm chạy với lưu lượng lớn nhất, đảm bảo hiệu quả tối ưu trong việc duy trì nhiệt độ.
Thiết bị điện
Việc thiết kế, chế tạo, lắp đặt thử nghiệm và vận hành của thiết bị điện phải phù hợp các tiêu chuẩn IEC 335 – 2 – 24, -34 và -40.
2.8.1 Quy định chung a) Đường điện nguồn
Đường cấp điện cho hệ thống lạnh cần được thiết kế để có thể ngắt độc lập với nguồn điện cung cấp cho các thiết bị khác, đặc biệt là hệ thống chiếu sáng và thông gió Điều này đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình vận hành.
Theo yêu cầu an toàn, quạt thông gió trong các phòng máy lạnh cần được thiết kế hệ thống điện sao cho có thể dễ dàng đóng ngắt từ cả hai phía, bên trong và bên ngoài phòng.
Việc lựa chọn thiết bị chiếu sáng phù hợp cho các phòng máy lạnh là rất quan trọng để đảm bảo cung cấp đủ ánh sáng cho công tác vận hành an toàn.
Để đảm bảo an toàn trong trường hợp hệ thống chiếu sáng thông dụng gặp sự cố, cần trang bị các thiết bị hoặc hệ thống chiếu sáng liên tục hoặc xách tay đầy đủ, giúp hỗ trợ việc vận hành và sơ tán người một cách hiệu quả.
Cần có một hệ thống báo động rò rỉ ga lạnh với nguồn điện độc lập (ví dụ ắc quy) lắp đặt theo IEC 335 – 2 – 24.
2.8.2 Quy định đặc biệt a) Ngưng tụ hơi nước. Ở những nơi ngưng tụ hơi nước, hơi ẩm có khả năng tiếp xúc với khí cụ điện, do vậy cần lựa chọn sử dụng các khí cụ thích hợp với nơi ẩm ướt. b) Ga lạnh dễ cháy.
Một số ga lạnh nhóm 2 và toàn bộ ga lạnh nhóm 3 có tính dễ cháy Khi lượng nạp trong hệ thống vượt quá 2,5 kg đối với nhóm 3 và 25 kg đối với nhóm 2 (trừ NH3), các thiết bị điện trong các buồng lắp đặt bộ phận của hệ thống phải tuân thủ các yêu cầu an toàn cho khu vực nguy hiểm Đối với amoniac (NH3 - R717), các hệ thống nạp amoniac cần tuân thủ các yêu cầu nghiêm ngặt để đảm bảo an toàn.
Các công tắc ngắt mạch điện vào phòng cần phải có để đảm bảo an toàn, ngoại trừ các mạch điện báo động với điện áp thấp Những công tắc này nên được thiết kế kín hoặc lắp đặt bên ngoài phòng máy Ngoài ra, các công tắc tự động cần phải được trang bị để ngắt mạch khi phát hiện ga lạnh qua đầu dò.
Người vận hành có thể sử dụng công tắc điều khiển bằng tay đặt ngoài buồng máy, tuy nhiên, cần đảm bảo rằng họ luôn có mặt và sẵn sàng ở tư thế điều khiển công tắc.
Buồng máy cần được trang bị hệ thống quạt thông gió chuyên dụng với lưu lượng tối thiểu theo quy định Hệ thống này hoạt động nhờ đầu dò ga, trong khi động cơ quạt và các phụ kiện điện phải hoàn toàn kín; nếu không, chúng cần được lắp đặt bên ngoài phòng Đối với buồng máy mà người vận hành thường xuyên có mặt, có thể thay đầu dò ga bằng công tắc đóng mở tay, nhưng công tắc phải được lắp đặt bên ngoài buồng máy.
- Hệ thống quạt thông gió phải có thiết bị báo hỏng để được sửa chữa kịp thời. d) Ga lạnh nhóm 1 và 2 khống cháy.
- Các loại ga lạnh không cháy không có yêu cầu đặc biệt khác Amoniac cũng không yêu cầu đặc biệt khác ngoài buồng máy.
- Đầu dò ga lạnh quy định phải tác động ở nồng độ không vượt quá 25% giới hạn gây nổ dưới.
- Nồng độ ga lạnh trong buồng máy phải được kiểm tra tại một hoặc nhiều điểm trong buồng máy.
- Khi xuất hiện nồng độ vượt quá giới hạn cho trước, đầu do ga phải tác động để tiến hành các ứng cầu khẩn cấp.
BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA VÀ KHẮC PHỤC SỰ CỐ HỆ THỐNG LẠNH
Các sự cố thường gặp và nguyên nhân
Mô tơ máy nén không quay có thể do nhiều nguyên nhân, bao gồm sự cố ở mô tơ, dây đai quá căng, tải trọng quá lớn, điện thế thấp, đứt cầu chì, hỏng công tắc hoặc đứt dây điện.
-Áp suất đẩy quá cao: Thiếu nước giải nhiệt, nạp quá nhiều ga, nước giải nhiệt phân bố không đều.
- Áp suất đẩy quá thấp: Ống dịch hay ống hút bị nghẽn, thiếu hoặc mất môi chất lạnh, ga xì ở van hút và van đẩy.
- Áp suất hút cao: Van tiết lưu mở quá to, phụ tải nhiệt lớn.
- Áp suất hút thấp: Thiếu môi chất lạnh, van tiết lưu nhỏ hoặc mở quá nhỏ, dầu đọng trong dàn lạnh.
- Có tiếng lạ phát ra từ máy nén: Ngập dịch, ngập dầu, có vật rơi vào giữa xi lanh và piston, van xả hút hỏng.
- Carte bị quá nhiệt: Tỷ số nén do Pk cao, phụ tải nhiệt lớn, bộ đệm kín hỏng, bộ giải nhiệt dầu hỏng.
- Dầu tiêu thụ quá nhiều: Dầu cháy do nhiệt độ cao, hệ thống tách dầu và thu hồi dầu kém.
Nhiệt độ buồng lạnh không đạt có thể do nhiều nguyên nhân, bao gồm công suất lạnh không đủ, cách nhiệt buồng lạnh kém, rò rỉ gas, hiệu suất giải nhiệt kém, tải trọng quá lớn và vận hành dàn lạnh không hiệu quả.
Máy nén thường gặp một số trục trặc như: dầu rỉ ra từ bộ đệm kín, âm thanh kêu quá lớn, chấn động mạnh, máy hoạt động quá nóng, khâu chuyển động gặp sự cố, hoặc bị vỡ do hiện tượng đông đá.
Bảo dưỡng và khắc phục sự cố
+ Kiểm tra độ kín và tình trạng của các van xả van hút máy nén
+ Lau chùi vệ sinh bộ lọc hút máy nén
+ Kiểm tra hệ thống nước giải nhiệt
+ Vệ sinh bên trong mô tơ.
- Bảo dưỡng thiết bị ngưng tụ:
+ Vệ sinh bề mặt trao đổi nhiệt.
+ Xả dầu tích tụ bên trong thiết bị.
+ Bảo dưỡng cân chỉnh bơm quạt giải nhiệt
+ Xả khí không ngưng ở thiết bị ngưng tụ.
+ Vệ sinh bể nước, xả cặn.
+ Kiểm tra thay thế các vòi phun nước, các tấm chắn nước + Sơn sửa bên ngoài.
+ Sửa chữa thay thế các thiết bị điện.
+ Vệ sinh tháp giải nhiệt, thay nước mới.
+ Định kỳ xả air và cặn bẩn.
+ Xả khí không ngưng trong bình ngưng.
+ Bảo dưỡng bơm tháp giải nhiệt.
- Bảo dưỡng dàn ngưng tụ bay hơi.
- Bảo dưỡng dàn ngưng tụ không khí.
- Bảo dưỡng thiết bị bay hơi
Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài, nhóm chúng em đã tích lũy được nhiều kiến thức quý báu, giúp cải thiện kỹ năng viết tiểu luận và áp dụng vào các môn học sau này trong ngành Chúng em nhận thức rõ tầm quan trọng của kỹ thuật lạnh đối với nền kinh tế quốc dân.
Kiến thức về an toàn hệ thống lạnh là rất quan trọng, giúp người dùng điều chỉnh và sửa chữa hệ thống theo yêu cầu kỹ thuật và mục đích sử dụng Ngoài ra, việc trau dồi kiến thức chuyên môn và cải thiện kỹ năng làm việc trong tương lai cũng là yếu tố cần thiết để đảm bảo hiệu quả trong ngành lạnh.
Xin chân thành cảm ơn thầy Phùng Anh Xuân đã đề xuất chủ đề này, giúp nhóm em mở rộng kiến thức và khám phá những điều mới mẻ mà trước đây em chưa từng biết đến.
Xin chân thành cảm ơn đến thầy!
