Рекомендуется использовать блочные малоемкие холодильные агрегаты с дозированной заправкой аммиака, где в качестве испарителей и конденсаторов применяется высокоэффективная аппаратура пластинчатого типа, а в качестве хладоносителей — некорродирующие растворы. Также в холодильных камерах возможна замена батарейных систем охлаждения воздухоохладителями с принудительным обдувом. В этих случаях аммиачное оборудование может располагаться как в традиционных центральных машинных отделениях, так и в блочных — контейнерного типа, оборудованных устройствами для полного поглощения аммиака в случае разгерметизации. При этом количество аммиака обычно не превышает 100-150 граммов (в перспективе до 40-60 граммов) на 1 кВт холода. Второй путь модернизации касается крупных АХУ, расположенных в промзонах. Это сохранение насосно-циркуляционных систем с непосредственным кипением аммиака. Но аммиакоемкие батарейные системы охлаждения холодильных камер заменяются на современные малоемкие воздухоохладители, в схемах используются пластинчатые или испарительные конденсаторы. Этот способ эффективен для предприятий с большим числом разнотемпературных потребителей холода — аммиакоемкость систем охлаждения при этом снижается почти на порядок. Третий путь заключается в разработке агрегатированных блочных аммиачных установок непосредственного кипения аммиака по типу хладоновых, так называемых сплит-систем. Холодильные машины с небольшим количеством аммиака размещаются в герметичных контейнерных блоках, а аммиак в случае разгерметизации полностью поглощается нейтрализаторами. Подобные аммиачные установки широко применяются в Японии и США. В сознании большинства людей прочно укоренилось представление об аммиаке как о крайне взрывоопасном и токсичном газе. Действительно, аммиак теоретически взрывоопасен при объемном содержании в воздухе от 15 до 28 %. Однако случаи взрыва воздушно-аммиачной смеси довольно редки и были возможны только в отсутствие надежной автоматики. При этом мгновенная разгерметизация аммиачной холодильной установки не приведет к моментальному выбросу аммиака в атмосферу: выйдет только паровая фаза, которая составляет незначительную часть от общего содержания аммиака в системе. Остальной жидкий аммиак будет медленно выкипать. Опасные свойства аммиака проявляются только при большом его количестве (несколько тонн) в системе и при критических концентрациях. В традиционной насосно-циркуляционной системе заправка аммиака составляет около 3 кг на 1 кВт холода. Аммиачные установки, содержащие минимальное количество аммиака и оснащенные современными средствами автоматизации, сводят к минимуму возможные последствия аварийных ситуаций. За рубежом аммиак применяется, например, в системах кондиционирования и холодоснабжения супермаркетов. Тем не менее, аварийную разгерметизацию холодильных систем полностью исключить нельзя. Поэтому большое значение имеет раннее обнаружение повреждения. Признаками аварии могут быть: ∙ появление сильного запаха аммиака без явно видимого облака его паров; ∙ появление явно видимого белого облака паров аммиака; ∙ звук срабатывания предохранительных клапанов; ∙ звук механического разрушения (повреждения); ∙ срабатывание системы обнаружения утечки аммиака, сигнал оповещения; ∙ падение давления, снижение температуры аммиака из-за его вскипания, падение уровня жидкости.
Аммиак попадает в воздух при испарении пролитой жидкости. Поэтому необходимы устройства, которые обеспечат химическое связывание аммиака и предотвратят его испарение. Нужны технические средства и для нейтрализации парогазовых утечек аммиака. Конкретные меры и технические средства для локализации и ликвидации аварий должны определяться с учетом проектных характеристик холодильной установки. Система мероприятий должна включать использование определенного набора технических средств и обязательное выполнение организационных мер (оснащение компрессорного цеха средствами индивидуальной защиты, обучение персонала и др.). Выбор технических средств обусловлен производительностью и аммиакоемкостью холодильных установок, порядком размещения элементов и холодильных установок, технологическими схемами и т, д. На предприятиях, имеющих АХУ, в результате аварийных ситуаций возможно появление газообразного аммиака или его смесей с воздухом в помещениях, где нет вытяжной вентиляции или она недостаточна. Это холодильные камеры, производственные цеха с потреблением холода (вентиляция предусматривается, но не всегда рассчитана на аварийный выброс аммиака), коридоры и вестибюли. Для скорейшего удаления газообразного аммиака из помещений и из опасных зон вне зданий целесообразно применение передвижных отсасывающих устройств. В общем виде требования к нестандартным передвижным отсасывающим устройствам таковы: ∙ определить назначение отсасывающего устройства (узкий профиль или универсальное применение); ∙ принять производительность отсасывающего устройства (с учетом возможных объемов газообразного аммиака или воздушноаммиачных смесей, которые могут возникнуть при аварийных ситуациях, и времени откачки этих объемов); ∙ выбрать серийный вентилятор, отвечающий принятой производительности отсасывающего устройства и требованиям действующих «Правил устройства электроустановок»; ∙ выбрать длину гибких воздуховодов, чтобы обеспечить доступ к возможным зонам загазованности на всасывании и к зонам выброса аммиака (воздушно-аммиачной смеси) на нагнетании; ∙ выбрать средство передвижения отсасывающего устройства (электрическая серийная тележка, ручная тележка — серийная или нестандартная). Резюмируя вышеизложенное, можно сказать, что увеличение объемов применения аммиака в качестве холодильного агента с одновременным обеспечением безопасной эксплуатации действующих и вновь создаваемых АХУ является общегосударственной задачей не только технического, но также экологического и социального характера.
С анализом российского рынка карбамида Вы можете познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок аммиака и карбамида в России». В. Б. САПОЖНИКОВ, доктор технических наук, профессор кафедры холодильной и криогенной техники Московского государственного университета инженерной экологии |
