單級壓縮式氨制冷系統氨泄漏分析

孔德旻　張斌

摘 要：制冷系統中氨氣泄漏問題是導致PM2.5的重要因素之一。本文通過對單級壓縮式氨制冷系統設備、操作、運行等環節進行分析，總結了氨氣泄漏的可能性，為解決制冷系統的氨氣泄漏問題提供了較為完善的依據。

關鍵詞：氨；制冷；泄漏

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

1 序言

近年來環境污染問題日益突出，據相關調查報告顯示，濟南市首要污染物PM2.5中，銨根離子含量占據了相當的比重，制冷系統中氨氣的泄漏是其中不可忽視的重要因素之一。隨著科技發展及國民生活水平的不斷提高，制冷系統已經逐漸應用到各個行業、各個領域當中。但是在目前的工業企業、冷庫等大規模制冷系統中，應用最為廣泛的還是以氨作為制冷劑的單級壓縮式制冷系統。

2 單機壓縮式氨制冷系統

作為經典的單機壓縮式氨制冷系統，其主要設備有壓縮機、節流裝置、冷凝器、蒸發器四大部分。輔助設備有油氨分離器、集油器、空氣分離器、貯氨器、低壓循環桶、氣液分離器、緊急泄氨閥、氨泵等。GB18218-2000《重大危險源辨識》中規定，氨在生產場所的臨界量為40t，貯存區的臨界量為100t。而在最新的GB18218-2009《危險化學品重大危險源辨識》中，將有毒氣體氨的臨界量規定為10t。氨制冷系統各設備氨填充量如表1所示。

按照制冷量、制冷形式、設備選型等的不同，制冷系統中氨的填充量從小于1噸到幾十噸不等。系統中氨的填充量較大，系統運行、設備、操作、管理等各環節均有可能發生氨氣泄漏。

3 氨氣泄漏分析

單級壓縮式氨制冷系統中，可能發生氨泄漏的環節有很多。

3.1 操作、管理環節

（1）氨制冷機與設備操作調整、管理不符合安全技術要求，導致系統超壓運行、吸入空氣或未及時放油、放空氣、沖霜。

（2）氨制冷機與設備未按規程要求進行定期檢查、修理維護，或者在維修過程中未按維修規程關閉有關閥門，抽空；修理后未抽空試運行即交付使用。

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

（4） 放油操作未按照規程操作，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程操作，或液體調節站和氣體調節站的閥門年久失修，導致泄漏。

（6） 制冷系統加注制冷劑未按操作規程進行操作，導致泄漏。

（7） 冬季停機期間，未按操作規程放凈機器、冷凝器中的冷卻水。

3.2 設備、運行環節

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

（2） 氨冷卻排管設計、制造、安裝不符合要求，或機械除霜不當導致泄漏。

（3） 氨冷凝器及其管路閥門設計、制造、安裝不符合安全技術要求，或操作調整、檢修失誤導致泄漏。

（4） 氨制冷系統壓縮機、設備、管路及閥門管件使用年限超過使用壽命，或操作、維修保養不當。

（5） 氨制冷系統不潔凈，使用的制冷劑含水量超標，導致系統設備及管路閥門腐蝕泄漏。

（6） 氨儲液器未按安全規定要求存放、安裝、使用、檢查、維護。

（7） 氨壓縮機密封器損壞，閥門盤根磨損未及時檢修。

（8） 氨中冷器、儲液器、循環桶的液位計、閥門損壞，未及時檢修。

（9） 制冷壓縮機開機時，排氣管路上截止閥未打開或者單向閥失靈，導致超壓泄漏。

（10） 制冷壓縮機開機時，未按照操作規程正確調整，導致泄漏。

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