制冷作业的重大事故仍时有发生。因此,要求制冷系统设备必须设置完善的安全设施,所有设备材料的质量和机械强度,必须符合国家的有关技术标准。同时,正确地使用和操作,对保证制冷系统设备的运行安全是至关重要的。
制冷与空调机房安全技术
机房是压缩机(冷水机组)间、设备闯、变电间、泵房、作业人员观察(休息)室及一些辅料房等组合在一起的统称,它几乎包括了制冷与空调系统的绝大部分设备、仪器仪表。是生产时主要操作维修机器的活动场所,也是晟容易发生事故的地方。因此,机房应按照规范要求建设,装备必要的安全设施,确保安全生产。
一、机房建筑的特点
1.机房的高度:不宜低于 4m,小型冷库的机房应不低于5m,大中型冷藏库机房应不低于6m,如处于气候炎热地区,压缩机间更宜适当加高,以利于通风。
2.平面尺寸:对于设备台数较少的小型冷藏库,机间宽度不小于4.5m,若规|划布置两排压缩机则机房宽度应不小于7m。长度方向宜留有余地,以备设备变更、维修和发展自控装置等需要。
3.通风采光条件:由于机房内设备集中发热量较大,一般应有较好的自然通风,不宜紧贴冷库。因此机房宜布置在厂区夏季士导风向的下风向,并尽量安置于散发尘埃区的上风向。
机房应有通风措施。布置风口位置时应防止空气短路,影响换气效果。氨机房通风应下进上出,风机须采用双速防爆风机,氟利昂机房通风应采用下排风。
机房最好为单层建筑并设有两个以上不相邻的出入口,机房的门窗必须向外开,机房对外开口不应位于应急出口和楼梯之下。机房侧窗宜分为高低两排,将高低窗间墙面留作沿墙管线之用。
机房采光面积不应小于地面面积的1/7,但也要注意在炎热季节不应有强烈阳光经常射人室内。机房内应有良好的照明。氨机房照明灯其均须为防爆型,并应设事故电源供电。
4.机房地面宜用易于清洗的材料建筑,周墙应有水泥砂浆墙裙,墙体应用水泥混合砂浆粉刷。机房顶上屋面部分应设置隔热层。
机房内应有地漏和足够水源,以供紧急时应用。设置盥洗用水池及水祷。并应有放净设备及管线中防水的设施,以防冬季冻裂设备,
机房内须设冬季取暖设备,不得设置和使用产生明火的取暖设备和温度高于427 ℃发热面的设备。
机房建筑应满足GB50016-2014《建筑设计防火规范》有关条款要求。氨机房门口或外侧方便之处,须设切断制冷系统电源的总开关,此开关应能停止所有制冷设备运行及一切电气的电源供应。
二、机房有关通风要求
1.机房应通过窗户、敞开门或采用通风机向室外通风。窗户和敞开门的面积应考虑最大的制冷剂量。
2.无窗户以及在地下室或下层地下室里的机房,应使用双速风机。
3.用于制冷设备机房里的通风机应在室内、外设置控制开关。若该机房在地下室,则地面上还应设置一个开关。
4.氨压缩机房自动控制室或操作值班室应与机器间隔开,并应设固定观察窗。
5.变配电室与氨压缩机房毗连时,共用的隔墙应采用耐火极限不低于4小时的非燃烧体实体墙,并应抹灰。该墙上只允许穿过与配电室有关的管道、沟道,其孔周围应采用非燃烧性材料严密堵塞。
6.配电室可通过走廊或套间与氨压缩机房相通,走廊或套间门的材料应为难燃烧体,并应有自动关闭装置。配电室与氨压缩机房共用的墙体上不宜开窗,如必须开窗时,应用难燃烧的密封固定窗。
7.机房应保持清洁,地面无杂物、油和其它与设备无关的物品,工作现场应执行区域化管理。
8.机器、设备,控制仪表屏、调节站应设置在机房内,配电柜应设置在配电间,每台机器应设按钮开关。
9.机房内所有机械外露传动部位均应装防护罩。
10.机房及室外辅助设备区域应设警示标志和护栏。室外机器和设备、阀门,仪表、安全装置应有防雨雪、防晒的罩栅及防锈措施。
三、机房设备爰系统安全要求
设备布置应符合制冷工艺流程,适应操作管理和维护保养的需要,确保安全生产,同时还应合理紧凑,节约建筑面积。
1.各种管道走向及标高应有统一安排,适当照顾美观,方便操作,并有合理的加固。设备间的连接管路尽量短,流动通畅,便于安装。
2.压缩机及控制仪表、配电屏应设在室内,其他辅助设备可设在室内,也呵设置在室外或敞开式建筑中,氨压缩机及其辅助设备一般不宜设在地下室。
3.当制冷机房附近设有需要防振的工艺设备时,压缩机应设在独立建筑物或防振建筑物的底层。防振要求较高时,压缩机基础应作隔振处理。压缩机和制冷空调机组四周应设排水沟。
4.设备及管路上的压力表、温度计及电压表、电流表都应装置在便于观察并不受振动的地方。对于固定使用的压力表,应用红标记表示最高工作压力。
5.设备的布置应符合工艺流程。
(1)洗涤式油氨分离器应尽量靠近冷凝器,以缩短供液管路,减少供液的阻力。其进液口必须较冷凝器出液口低200—350mm,油氨分离器的进液管应从冷凝器出液管的底部接出。
(2)冷凝器的位置应靠近油分离器和高压贮液桶,这样便于操作管理。卧式冷凝器通常置于室内,立式、蒸发式和淋激式冷凝器应安置在室#并离机房出入口较近的地方。
(3)高压贮液筒应设置在冷凝器近倒,其标高应保证冷凝器内的液体能借助液体位差自流入桶内(高压贮液筒的进液口应比冷凝器的出渡口低250mm以上)。高压贮液桶布置在室外时,电应防止阳光的直接照射,如采用两个以上的高压贮液筒,应在桶的底部设均压管相互连接,均压管上应装关闭阀,高压贮液桶上应装有压力表、安全同,并在显著位置上装设液位指示器。
(4)空气分离器和集油器在布置时,空气分离器可以装在墙边,集油器的位置应设于各放油设备附近或机房外。若将集油器和空气分离器布置在室内时,其放油管和放空气管均应用金属管或橡皮管接出室外,以保证安全。
(5)采用重力供液的低温室或小型冷藏库,为了简化系统,可以使制冷剂在制冷系统中只经氯分离器作一次分离,氨液分离器通常装置在机房内,安装高度根据计算的管道阻力来决定,一般应高山库房中冷却排管组中最高一组排管1.5-2.0m,这个标高足用来保证液柱有一定的静压,克服管道内阻力损失,利于向系统及排管供液。
(6)排液桶一般布置在设备间内,并尽量设置在罪低温或冷藏库一侧,低温室和小型冷藏库一般都不设低压贮液桶。
(7)总调节站是整个制冷系统的调节枢纽,应布置在机房内,所以在设计和布置时应选择恰当的位置。
6.管道的布置应有利于工艺流程的需要,要考虑到施工、安装和运行管理的方便。管道布置不应妨碍压缩机和设备的运行操作,不妨碍设备的检修及门窗的开启,管道离墙和顶棚之间以及管道相互之间都应有合适的间距,以便安装吊架、支架和敷设隔热材料,在同一立面上有低温和高温管道时,高温管道应布置在低温管道上方并保持适当的距离。
对压缩机的吸、排管道都应有一定的坡度,应按照设计要求敷设。
7.设备的系统管道应涂有安全色:
氨制冷系统:排气管应为铁红色;
回气管应为淡蓝色;
高压液管应为浅黄色;
供液管为米黄色;
放油管为浅棕色;
压缩机和附属设备一般为浅灰色或银灰色;
水管为绿色;
截止阀手轮为黄色,膨胀阀手柄为深红色,阀体为黑色。
系统设备阀门应挂标注名称、用途、开闭的标志牌,还在靠近阀门的明显部位标上制冷剂的流向箭头。
8.氨制冷机房须配置氧气呼吸器和过滤式防毒面具、防毒衣、橡胶手套等防护抢救用具和防护药品,并有专人管理和便于存取的存放箱(柜)。
四、运行维护的安全要求
1.每台压缩机吸、排气侧、中间冷却器、油分离器、冷凝器、高压贮液器、氨液分离器、低压循环贮液器、氨泵进出口、集油器、油泵、分配站、充氨站、热氨管等均须装设压力表。
2.对冷藏温度要求严格的采统,应设置温度控制装置。空调用冷水机组应设温度控制装置。
3.制冷系统中不常使用的充氨阀、排污阀和备用阀等平时均应关闭并挂牌说明或将手轮卸下。
4.经空气分离器排放制冷系统中的空气等不凝性气体,必须放入水中。
5.冷凝器与贮液器之间应设均压管(阀).运行中均压阀呈开启状态,两台以上高压贮液器之间分别设气体、液体均压管(阀)。
6.蒸发器、氨液分离器、低压循环贮渣桶、中间冷却器等设备的节流阀严禁用截止阀代替。
7.高压贮液器内液面不得高于其径向高度的80%,不得低于30%,排液桶内液面不得超过80%,循环贮液桶液面不得超过70%。
8.每台压缩机、氧泵、水泵、风机均应单独装设电流表,压缩机还应设有电压表。
9.压缩机的吸排气侧、轴封处、总、分调节站、供液集管、热氨调节站上均应设置温度汁。
10.氨泵进、出液管之间应装有压差控制器,氨泵出液管上应设自动旁通阀。
11.贮液器、排液桶、集油器等均须装设符合安全要求的液面指示器。
12.制冷系统上的安全阀(氨制冷和氟利昂制冷)的排放口必须用放空管引向室外。安全阀所连接的放空管的公称直径,应不小于安全阀排放口的公称直径,几个安全阀共用一根放空管时,管径应不小于32mm,不大干57mm,管口应高于氨压缩机房檐1m以上,高出冷凝器平台3m以上。
13.压缩机应设高压、中压、低压、油压差等压力控制装置。每年经校验后,应做好记录,其调整值分别为:高压:1.6~1.4MPa:中压:1.2MPa;低压:0.05MPa;油压差:新系列:0.15~0.3MPa:无卸载装置的为:0.05~0. 15MPa。
14.压缩机水套、冷却塔、水冷式冷凝器须设冷却水断水保护声光报警控制装置,风冷式冷凝器须设风机保护装置。
15.单级压缩机或两级压缩机应设置高压安全阀,其设定值为:压差1. 6MPa(表压);低压级排气腔上的中压安全阀,其设定值为:压差0.6MPa;(表压);
在冷凝器、贮液器、排液桶、低压循环贮液柄、中间冷却器上也必须装设安全阀,以上设备属于高压的其设定值为:1.8MPa(表压);属于中低压的设备上的安全阀,其设定值为1. 2MPa(表压)。
16.氨压缩机房应在高压系统设置紧急泄氨器,对冷凝器有贮液作用的压缩机组也应装设紧急泄氨器。
五、直燃式溴化锂制冷机房安全要求
1.机组设备布置时,制冷机组的周围应留有进行保养作业的空间。
2.机房内应保证良好的通风,如机房置于地下时,机房应维持正压。燃气机房内应安装燃气泄漏检测报警装置。
3.机房内应设置排水设施。机组基础应有一定高度,四周设置排水沟。
4.燃油系统:
(1)室外储油罐可以埋在地下,油罐应设置检查孔并通向地面。油泵所在场所应有良好的通风,且避光和雨。
(2)室内辅助油箱。
①辅助油箱的油面高度应设置在不低于机组泵安装位置4m以下的地方。
②严禁把辅助油箱设在机组或水平烟道上方。
③油箱应采用闭式油箱,油箱上方应装设通向室外的通气管,通气管上设置阻火器和防雨设施。
④油箱应设油位控制装置,油位高、低位报警装置与供油设备联锁,油箱上不能采用玻璃管式液位计。
⑤应装设将油排放到室外的紧急排放瞢,以及相应的排油存放设旌。阀门应装在安全和便于操作的地方。
⑥油箱周围应通风良好,油箱附近应备足够的灭火器材。
(3)浦输送管道应采用无缝钢管焊接,管道应有静电接地装置。应避免管道形成集气弯和积污弯,在管道最低处应设排污阀。
5.燃气系统
(1)主燃气和点火系统的安全截止阀,在系统中应串联安装。
(2)燃气进入机房的压力不宜低于2kPa,高于14.7kPa时应装设减压装置.
(3)燃烧器附近,燃气与空气的混合气体应控制在最小的范围内。为此,应尽可能缩短燃烧器和安全截止阀的间距。
(4)使用混台燃烧器时,要安装止回阀,防止产生逆火。
(5)在燃气配管中应装设过滤器。
(6)主燃气和点火管中要装设燃气压力调节器,同时安装燃气压力开关,当燃气压力出现垃高、过低等异常状况时,将燃气切断。
(7)所有燃气配管在使用前应进行气密性试验。应安装能完全截止且全开时阻力很小的旋塞或阀门,此外,为了检测和测定燃烧压力,装设必要的检测孔。
(8)安全阀不装旁通阀。
(9)配管、法兰连接应符合使用燃气设施的安全规范要求。
详细见图集:06R201直燃型溴化锂吸收式制冷(温)水机房设计与安装
压力容器安全技术
制冷与空调系统的多数设备,如冷凝器、蒸发器、油分离器、高压贮液器、中间冷却器、低压循环贮液器等均属压力容器。
压力容器不仅数量多,发展速度快,而且类型复杂,工况条件多种多样,发生事故的可能性较大。作为压力容器的操作人员,保证压力容器安全运行是自己应尽的职责。因此,有必要了解压力容器的一些基本情况。
一、压力容器简介
(一)压力容器的定义
压力容器又称受压容器,从字面看,凡承受流体压力负荷的密闭容器均可称之为受压容器。
压力容器须是同时具备下列条件的设备。
1.最高工作压力大于等于0.1MPa(不含液体静压);
2.内直径(非圆形截而指断面最大尺寸)大于等于0.15m,且容积大于等于0. 025m3;
3.介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。(二)压力容器分类:1.压力容器的型式较多,根据不同压力容器有许多分类方法。根据《压力容器安全技术监察规程》,按容器所承受压力(P)的高低,可分为低压、中压、高压、超高压四十等级。具体划分如下:
低压:0.1MPa≤P≤1.6MPa,
中压:1.6MPa≤P<10MPa;
高压:10MPa≤P<100MPa;
超高压:P≥100MPa。
2.《压力容器安全技术监察规程》对压力容器的分类:它从有利于安全技术管理和监督检查的角度出发,根据容器的压力高低,介质的危害程度以及在生产工艺过程中的作用,将其划分为三类:
(1)低压容器为第一类压力容器;
(2)下列情况之一为第二类压力容器:
①中压容器;
②易燃介质或毒性程度为中度危害介质的低压反应容器和储存容器;
③毒性程度为极度和高度危害介质的低压容器;
④低压管壳式余热锅炉;
⑤搪玻璃压力容器。
(3)下列情况之一为第三类压力容器:
①毒性程度为极度和高度危害介质的中压容器和P.V≥0.2MPa.m3的低压容器;②易燃或毒性程度为中度危险介质且P.V≥0.5MPa.m3的中压储存容器;
③高压、中压管壳式全热锅炉;
④高压容器。
现将上述分类中提及的几个名词解释如下:
易燃介质:指与空气混合的爆炸极限小于10%,或爆炸上限与下限之差值≥20%的气体,如乙烷乙烯、氰甲烷、环氧乙烷、氧、丙烷、丙烯等。
介质的毒性程度:参照GBZ230-2010《职业性接触毒物危害程度分级》的规定分为四级,其最高允许浓度分别为:
极度危害(I级)
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