单级压缩式氨制冷系统氨泄漏分析

孔德旻　张斌

摘 要：制冷系统中氨气泄漏问题是导致PM2.5的重要因素之一。本文通过对单级压缩式氨制冷系统设备、操作、运行等环节进行分析，总结了氨气泄漏的可能性，为解决制冷系统的氨气泄漏问题提供了较为完善的依据。

关键词：氨；制冷；泄漏

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

1 序言

近年来环境污染问题日益突出，据相关调查报告显示，济南市首要污染物PM2.5中，铵根离子含量占据了相当的比重，制冷系统中氨气的泄漏是其中不可忽视的重要因素之一。随着科技发展及国民生活水平的不断提高，制冷系统已经逐渐应用到各个行业、各个领域当中。但是在目前的工业企业、冷库等大规模制冷系统中，应用最为广泛的还是以氨作为制冷剂的单级压缩式制冷系统。

2 单机压缩式氨制冷系统

作为经典的单机压缩式氨制冷系统，其主要设备有压缩机、节流装置、冷凝器、蒸发器四大部分。辅助设备有油氨分离器、集油器、空气分离器、贮氨器、低压循环桶、气液分离器、紧急泄氨阀、氨泵等。GB18218-2000《重大危险源辨识》中规定，氨在生产场所的临界量为40t，贮存区的临界量为100t。而在最新的GB18218-2009《危险化学品重大危险源辨识》中，将有毒气体氨的临界量规定为10t。氨制冷系统各设备氨填充量如表1所示。

按照制冷量、制冷形式、设备选型等的不同，制冷系统中氨的填充量从小于1吨到几十吨不等。系统中氨的填充量较大，系统运行、设备、操作、管理等各环节均有可能发生氨气泄漏。

3 氨气泄漏分析

单级压缩式氨制冷系统中，可能发生氨泄漏的环节有很多。

3.1 操作、管理环节

（1）氨制冷机与设备操作调整、管理不符合安全技术要求，导致系统超压运行、吸入空气或未及时放油、放空气、冲霜。

（2）氨制冷机与设备未按规程要求进行定期检查、修理维护，或者在维修过程中未按维修规程关闭有关阀门，抽空；修理后未抽空试运行即交付使用。

（3） 氨制冷系统放空气操作未按规程操作或自动放空气装置故障，放空气阀开启过大。

（4） 放油操作未按照规程操作，集油器中的油含有氨制冷剂，未减压或减压不符合要求。

（5） 热氨冲霜或水冲霜未按操作规程操作，或液体调节站和气体调节站的阀门年久失修，导致泄漏。

（6） 制冷系统加注制冷剂未按操作规程进行操作，导致泄漏。

（7） 冬季停机期间，未按操作规程放净机器、冷凝器中的冷却水。

3.2 设备、运行环节

（1） 制冷系统的压力容器、压力表、安全阀、液位计未按规定定期安全检查、鉴定和维修。

（2） 氨冷却排管设计、制造、安装不符合要求，或机械除霜不当导致泄漏。

（3） 氨冷凝器及其管路阀门设计、制造、安装不符合安全技术要求，或操作调整、检修失误导致泄漏。

（4） 氨制冷系统压缩机、设备、管路及阀门管件使用年限超过使用寿命，或操作、维修保养不当。

（5） 氨制冷系统不洁净，使用的制冷剂含水量超标，导致系统设备及管路阀门腐蚀泄漏。

（6） 氨储液器未按安全规定要求存放、安装、使用、检查、维护。

（7） 氨压缩机密封器损坏，阀门盘根磨损未及时检修。

（8） 氨中冷器、储液器、循环桶的液位计、阀门损坏，未及时检修。

（9） 制冷压缩机开机时，排气管路上截止阀未打开或者单向阀失灵，导致超压泄漏。

（10） 制冷压缩机开机时，未按照操作规程正确调整，导致泄漏。

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