Промислові аміачні холодильні установки випуск 9 (69), вересень 2018

Обсяг щорічного обороту аміаку в природі становить мінімум 3 млрд. Т. Промисловим способом щорічно отримують приблизно 150 млн. Т аміаку, з яких в якості холодоагенту використовується лише близько півмільйона тонн.

Природні втрати аміаку на великих холодильних установках традиційного типу складають близько 5-10% на рік. У сучасних системах вони значно нижче - менше 1%.

Кількість аварій, пов'язаних з витоком аміаку, по відношенню до загальної кількості систем невелика. Всі події такого роду, що призвели до смерті, враховуються. Шанс протягом року померти від аміаку є лише у двох осіб з мільярда. Для порівняння: за даними американських статистиків, ймовірність протягом року загинути від удару блискавки - 32 людини на 1 млрд. У результаті травм на виробництві в Швеції гине 5 чоловік на 1 млн. Через дорожніх пригод - 5 на 100 тис.

З аміаком треба вміти працювати

У Білорусі аміачні холодильні установки є основним джерелом холодопостачання для різного типу виробничих комплексів, в тому числі - підприємств переробної промисловості.

Бажаючим замінити застаріле аміачне холодильне обладнання на фреоновий будуть потрібні великі капітальні витрати, ніж при заміні аміачного на аміачне. Кіловат холоду, вироблений фреонової холодильної системою, обійдеться дорожче, ніж аміачної.

Більшість білоруських аміачних холодильних установок (АХУ) потребує переозброєння, фізично і морально застаріло, це обладнання вислужитися ресурсні терміни експлуатації.

Проведена діагностика аміакопроводів показує необхідність повної заміни трубопроводів, що експлуатуються під ізоляцією більше 20 років.

Основні особливості діючих систем АХУ

1. У більшій частині АХУ амміакоёмкость систем становить десятки, а то і сотні тонн. Найбільш небезпечними є лінійний і дренажний ресивери ємністю 2,5-5 м 3 з масою аміаку 1-3 т. Ресивери часто використовуються для зберігання (тобто створення запасів) NH 3. Ємність встановлених ресіверів набагато більше необхідної. Лінійні ресивери зазвичай об'єднані по рідини і пару, що робить їх як одну посудину з масою 5-10 т.

2. Велика кількість NH 3 в випарних батареях холодильних камер. Переклад систем охолодження камер на менш амміакоёмкіе практично не реалізується.

На холодильних об'єктах в більшості випадків використовуються амміакоёмкіе системи охолодження камер з централізованими розгалуженими насосно-циркуляційними схемами безпосереднього кипіння аміаку. У трубних приладах охолодження (пристінні і стельові батареї) знаходиться велика кількість аміаку. Загальна кількість аміаку на кожному об'єкті обчислюється десятками тонн.

3. Висока розгалуженість систем, велика протяжність аміакопроводів між машинним відділенням і споживачами холоду, що тягне за собою велику кількість зварних з'єднань (тобто потенційних місць витоків).

4. Відсутність датчиків контролю загазованості в камерах і технологічних приміщеннях.

5. Низька якість запірної і регулюючої арматури. Зазначені вище більшою мірою відноситься до холодильників м'ясокомбінатів, холодокомбінатів, розподільним холодильників. У меншій - до молокозаводам, пивзаводам, де використовуються схеми з проміжним хладоносителем. Як хладоносителя виступають вода, водні розчини солей, пропіленгліколь і т.д.

Тепер про недоліки в частині експлуатації АХУ:
Відсутність початкової проектної документації АХУ.
  • Відсутність або формальне ведення експлуатаційної документації.
  • Численні реконструкції і модернізації, виконані господарським способом. Часто ремонтні роботи на трубопроводах, заміна обладнання з застосуванням зварювання виконуються власними силами підприємств, власників АХУ. Зварювальні роботи проводяться неатестованими зварниками без належного контролю якості виконаних робіт. Застосовуються нестандартні елементи трубопроводів (переходи, заглушки і т.д.), труби для аміакопроводів, що не відповідають ГОСТу). Не проводиться огляд камерних охолоджувальних пристроїв і підвідних трубопроводів (аварії в основному відбуваються саме на стороні низького тиску - повітроохолоджувачі, батареї, трубопроводи).
  • Автоматизація аміачних холодильних установок. Відсутня автоматичне регулювання температури охолоджуваних об'єктів і холодопродуктивності компресорного устаткування, що тягне за собою перевитрату електроенергії на вироблення холоду. Відсутні або знаходяться в непрацюючому стані регулятори рівня рідкого аміаку в судинах і апаратах, реле рівня для аварійної зупинки обладнання і попереджувальної сигналізації; соленоїдні вентилі; прилади та системи протиаварійного захисту.
  • При наявності приладів автоматичного захисту відсутній контроль їх працездатності.

  • Шляхи підвищення безпеки АХУ

    Особливу увагу слід приділяти забезпеченню безпеки експлуатації холодильних установок, які відпрацювали понад 20 років. Більшість підприємств через існуючого економічного становища не в змозі забезпечити заміну всього застарілого обладнання. Вказана обставина вимагає особливого підходу до забезпечення безпеки експлуатації таких підприємств. Одним з можливих методів вирішення проблеми є розробка обов'язкових до виконання багатоетапних скоординованих планів реконструкції холодильних установок. На першому етапі реконструкції повинні бути виконані основні приписи інспекторів держпромнагляду, що забезпечують безпеку подальшої експлуатації. На другому - повна модернізація установки. Другий етап вимагає великих фінансових витрат. Очевидно, що забезпечення безпеки експлуатації на діючих підприємствах є загальнодержавним завданням.

    Для підвищення безпеки експлуатації АХУ на діючих старих установках слід йти шляхом заміни існуючих систем холодопостачання на малоамміакоёмкіе.

    При розробці проектів модернізації АХУ головне завдання - максимальне зниження їх амміакоёмкості.

    Залежно від спеціалізації підприємства, його місця розташування, можливі наступні шляхи вирішення завдання:

    1. На діючих підприємствах (установки з безпосереднім кипінням NН3) замінити батареї в камерах на більш ефективні малоамміакоёмкіе повітроохолоджувачі.

    2. Реконструкція установок з використанням проміжного хладо-носія в приладах охолодження.

    3. Створення нових систем охолодження з проміжним хладоносителем на базі охолоджувачів рідини (чілерів) з малої (дозованої) заправкою аміаком. Застосування чиллерів забезпечує меншу сумарну кількість аміаку в системі (потрібно прагнути до значення 100 гр. NH3 на 1 кВт холодопродуктивності). Крім того, в блоках з пластинчастими випарниками і конденсаторами застосовується спринклерна система захисту.

    4. Знайти застосування блоковим автоматизованим холодильних установок, наближеним до споживачів (контейнерного типу).

    5. Застосування пристроїв, що дозволяють дистанційно відсікати подачу NH3 до тимчасово непрацюючим споживачам холоду.

    6. Облаштування ємнісного Обладнання в приямках.

    7. Впровадження компресорів, що виключають гідравлічний удар (гвинтових, спіральних).

    8. Ліквідувати ресивери для зберігання річного запасу NH3.

    9. Заміна кожухотрубних або панельних випарників апаратами пластинчастого типу.

    10. Замінити кожухотрубні конденсатори пластинчастими.

    Перераховані заходи дозволять привести АХУ республіки у відповідність зі світовими стандартами і максимально підвищити безпеку експлуатації.