Консультация специалиста
по телефону: (495) 966-08-09
самые распространенные, надежные и нетоксичные хладоносители промышленного и бытового применения
необслуживаемые
серия ХНТ
энергоэффективные
серия ХНТ-НВ
сверхнизковязкие
серия ХНТ-СНВ
 

Безопасность хладоносителей (охлаждающих жидкостей)

Галкин Михаил Леонидович, коммерческий директор ООО «Спектропласт» г.Москва, к.т.н., член-корреспондент МАХ

Настоящий доклад посвящен безопасности холодильных установок с промежуточным хладоносителем. Эксплуатационную безопасность некоторых типов холодильного оборудования можно повысить снижением его аммиакоемкости путем применения промежуточных хладоносителей. Вместе с тем, использование пожаро-, взрывоопасного или токсичного и ядовитого хладоносителя вряд ли может служить хорошей заменой аммиаку.

Как известно, наиболее безопасным хладоносителем является вода. Но диапазон ее применения ограничен положительным по Цельсию интервалом температур.

Связанные с водой проблемы коррозии и накипеобразования сегодня успешно решаются ингибиторами коррозии и добавками для растворения накипи. Широкий спектр одновременно и ингибиторов коррозии и накипеобразования для воды производится нашей компанией под торговой маркой СП-В.

В интервале температур от +2° C до -20° C доминируют спирты, которые разделяются на одно-, двух-, трех- и многоатомные. Одноатомные спирты: этанол и метанол – пожаровзрывоопасны, а метанол еще и ядовит.

Из двухатомных спиртов нашли применение: этиленгликоль (МЭГ) и пропиленгликоль. На основе этиленгликоля выпускаются антифризы для двигателей внутреннего сгорания, в т.ч. тосолы. На их основе эксплуатируется холодильное оборудование ряда спортивных объектов. Вместе с тем, продукт ядовит и токсичен. При протечках отравляются грунтовые воды и водоемы. Так, в августе 2003г. штормовой волной смыло с борта корабля 30-тонный танк-контейнер с этиленгликолем, который прибило к одному из Командорских островов. Во время шторма емкость помяло о камни и почти 20 тонн токсичного этиленгликоля вылилось в море. Сразу после этого в единственном в мире морском биосферном заповеднике началась массовая гибель птиц и морских котиков. По факту происшествия прокуратурой возбуждено уголовное дело. Предъявлены иски к компании «Дюпон» и фирме, отвечающей за перевозку контейнера. Хладоносители на основе МЭГ по токсикологической оценке являются одними из самых опасных. В ряде стран использование МЭГ запрещено. ЕС собирается вводить запрет на МЭГ. Тем, кто применяет МЭГ сегодня, когда Россия вступит в ВТО, внроятно, придется проводить модернизацию оборудования.

Наиболее безопасные хладоносители – водные растворы пропиленгликоля. Пропиленгликоль является пищевой добавкой со значением LD 50 более 20000 мг/кг, однако из-за высокой вязкости оптимальный диапазон его эксплуатации составляет от +2°C до -20°C .

В связи с повышенной опасностью работы холодильного оборудования вблизи 0°C отдельно выделен температурный интервал от +5°C до -5°C . Для этого температурного интервала нами предложен новый экономичный хладоноситель торговой марки ТЭЖ на основе ацетата калия, разработанный как для закрытых, так и (что следует особо выделить) для открытых холодильных систем.

В интервале температур от -20°C до -40°C широкое распространение получили солевые хладоносители. Различают органические и неорганические соли. Последние широко распространены из-за сочетания их доступности, дешевизны и хороших теплофизических свойств, однако хлориды обладают коррозионной активностью и склонностью к накипеобразованию (пример коррозионного разрушения более 10 новых катков за период от 6 до 12 мес. эксплуатации).

Органические соли имеют относительно малый промышленный опыт эксплуатации (около 15 лет для ацетата калия и около 7 лет для формиата калия). Некоторые особенности и проблемы их эксплуатации нами уже рассмотрены в профильных журналах. В частности отмечается, что они не терпимы к изменению состава хладоносителя по причине накопления продуктов коррозии или охлаждаемых продуктов (пример коррозионного разрушения пяти испарителей на Аксайском пивзаводе). Их можно применять только для закрытых холодильных систем. Кроме того, в России отсутствует стабильное производство сырья для их изготовления.

Вместе с тем, для повышения безопасности холодильных установок наша компания уделяет значительное внимание вопросу перевода оборудования с одного типа хладоносителя на другой – с более опасного на менее опасный. За последние годы проведена работа по переводу ряда пищевых комбинатов с ядовитых или коррозионно активных рассолов и этиленгликоля на пропиленгликолевый хладоноситель. В некоторых случаях замена хладоносителя производилась нами вслед за заменой пожаровзрывоопасного аммиака на фреоновые машины малой емкости. Следует отметить уникальность примененной нами технологии по замене хлоридных хладоносителей, т.к. европейские производители хладоносителей снимают с себя все гарантии при смене хладоносителя или при изменении его состава из-за протечки в него охлаждаемого продукта.

Важное значение для безопасности эксплуатации хладоносителя имеет регулярное проведение в процессе эксплуатации мониторинга состояния хладоносителя как фактора, влияющего на срок службы вторичного контура и поддержание его теплообменных характеристик. Мониторинг - это контроль основных свойств хладоносителя, влияющих на надежность и стабильность работы вторичного контура в процессе эксплуатации. Содержание мониторинга (контролируемые параметры и методы контроля) приведено на рисунке. На основе результатов мониторинга для нормализации работы хладоносителя во вторичном контуре ООО «Спектропласт» разрабатывает и производит корректирующие составы, введение которых в хладоноситель нормализует его свойства.

Например, на пивзаводе «Очаково» при протечке охлаждаемого продукта в хладоноситель добавка двух тонн корректирующего состава позволила избежать принятой в таких случаях в Европе замены двухсот тонн хладоносителя на новый.

Для системного подхода к выбору хладоносителей нами используется следующая классификация обстоятельств, при которых проявляются опасности, связанные с промежуточным хладоносителем :

•  Непреднамеренные протечки хладоносителя в охлаждаемый продукт, изменяющие токсичность, сроки хранения и органолептику охлаждаемой продукции.

•  Испарение летучих фракций хладоносителя при разгерметизации вторичного контура холодильного оборудования (пожаровзрывобезопасность).

•  Попадание хладоносителя в почву, атмосферу, грунтовые воды, водоемы при утилизации, авариях, терактах, техногенных катастрофах, (экологическая безопасность).

•  Изменения теплофизических и др. эксплуатационных свойств хладоносителя, приводящие к изменению заданных технологических режимов переработки, и, соответственно, к изменению качества охлаждаемой продукции (качества пищевой продукции, качество льда на стадионах и др.).

•  Изменение концентрации рабочего вещества в хладоносителе, приводящее к повышению температуры замерзания и возможной остановке оборудования из-за замерзания хладоносителя; выпадение кристаллов солей из хладоносителя и разрушение кристаллами солей герметизирующих материалов, в т. ч. на валах насосов; прокладка трубопровода с хладоносителем по неотапливаемой территории.

•  Снижение надежности эксплуатации вторичного контура холодильного оборудования из-за интенсивных процессов коррозии и образования накипно-коррозионных слоев отложений на стенках оборудования.

•  Химическое сопротивление неметаллических материалов вторичного контура к воздействию хладоносителя.

•  Транспортировка, а также хранение хладоносителя на пищевых предприятиях.

•  Пусконаладочные работы и обслуживание холодильного оборудования (заправка и дозаправка хладоносителя).

•  Ремонт вторичного контура и его очистка от накипно-коррозионных отложений.

Системный подход к выбору оптимального хладоносителя, постоянный мониторинг его состояния и своевременное восстановление его свойств способны минимизировать опасности, связанные с эксплуатацией холодильного оборудования со вторичным контуром.

Увеличить рисунок


Рисунок. Содержание мониторинга





Copyright 2005-2018. ООО "Спектропласт". Все права защищены.