Проблемы использования промежуточных хладоносителей (охлаждающих жидкостей) во вторичном контуре холодильного оборудования

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
 

Проблемы использования промежуточных хладоносителей (охлаждающих жидкостей) во вторичном контуре холодильного оборудования

Л.С. Генель, М. Л. Галкин, ООО «Спектропласт»

К хладоносителям (охлаждающим жидкостям) предъявляется ряд жестких требований: по коррозионному воздействию на стенки оборудования; по пожаро- и взрывобезопасности; по теплофизическим свойствам; по цене; по наличию опыта длительной эксплуатации и особенностей обслуживания при длительной эксплуатации; по влиянию на сроки хранения охлаждаемой пищевой и другой продукции в случае непреднамеренной протечки; по токсичности и по экологической опасности, в том числе при протечках, утилизации, техногенных катастрофах и террористических актах.
     Понимая важность каждого из упомянутых вопросов, остановимся подробнее на одном из важнейших - на коррозионных проблемах.
     Анализ опубликованных методик исследования коррозионного воздействия жидких сред на металлы, пригодных для оценки и прогнозирования коррозионного поведения хладоносителей, показал, что имеется более 500 международных и отраслевых стандартов, регламентирующих условия проведения коррозионных испытаний. Однако ни одна из методик, по нашему мнению, не может считаться универсальной. В частности, не выявлены стандарты исследования коррозионной активности жидких сред при отрицательных температурах. Необходимость в них является актуальной для холодильной техники, особенно эксплуатирующейся в открытых системах, так как растворимость кислорода в воде повышается с понижением температуры. По нашему мнению, такие испытания целесообразно проводить до температуры -40°С, что приблизительно соответствует температуре замерзания адсорбционно связанной воды.
     Отсутствуют так же методики исследования коррозионной активности хладоносителей в зависимости от изменения содержания продуктов коррозии в хладоносителе и коррозионного состояния оборудования. Такие данные важны как для контроля коррозионного состояния, так и для оценки изменения параметров теплообмена.
     Большинство методик предусматривает продолжительность испытаний от одной недели до полугода. При этом поверхность образца перед началом испытаний очищается от продуктов коррозии и обезжиривается. Однако в реальных условиях вторичный контур холодильного оборудования эксплуатируется от 3 до 30 лет. На поверхности металла обычно уже через несколько часов эксплуатации появляются продукты коррозии и отложения солей. Кроме того, изменяется состав самого хладоносителя вследствие протекающих в нем химических процессов (деструкции, комлексообразования), изменения содержания ингибиторов под действием проникающей в него охлаждаемой продукции. Последнее обстоятельство важно, так как обнаруженные при обследовании действующих объектов квас, пиво, морс и другие охлаждаемые продукты в составе хладоносителя влияют на его коррозионную активность, поскольку изменяется рН среды и происходит химическое взаимодействие с ингибиторами коррозии. На двенадцати обследованных предприятиях во вторичном контуре были обнаружены белки в количестве в среднем 0,2 масс.% хладоносителя.
     В нашей организация были разработаны собственные методики проведения коррозионных испытаний. Практически все новые хладоносители, появляющиеся на российском рынке, проходят испытания по этим методикам в сопоставимых условиях, что позволяет создавать базу данных и дает возможность сравнивать хладоносители между собой. Кроме того, на нескольких предприятиях проводится регулярный отбор проб, исследуются состав хладоносителя и коррозионное состояние эксплуатирующегося вторичного контура холодильного оборудования.
     Отдельно отметим, что до сих пор самым эффективным и дешевым хладоносителем является вода. Поэтому нами разработаны ингибиторы коррозии и антинакипины для воды. Эти же составы применяются для опрессовки оборудования, трубопроводов или запорной арматуры, при изготовлении и пусконаладке оборудования. Все компоненты нетоксичны и экологичны. Ингибиторы пригодны как для закрытых и открытых, так и для полупогруженных систем и способны предотвращать коррозию (без дополнительной заправки) - более месяца для открытых систем и более года - для закрытых.
     Кроме того, нами исследовано "сопротивление" неметаллических материалов (прокладочных уплотнителей, полимерных трубопроводов) к воздействию хладоносителей. Выявлены ряд ингибиторов коррозии и хладоносители, которые приводят к растворению, охрупчиванию и растрескиванию некоторых полимерных материалов. Например, амины приводят к охрупчиванию полиэтиленовых труб, а ацетатные хладоносители растворяют натуральные материалы (картон, пеньку, олифу).
     Для принятия взвешенного решения при выборе хладоносителя кроме цены и его теплофизических свойств необходимо также учитывать целую группу факторов: надежность и долговечность работы оборудования; контролируемость ситуации, предсказуемость последствий, и возможность контроля и исправления ситуации; опыт эксплуатации хладоносителя в аналогичных условиях на других объектах; учет рисков (опасностей), связанных с эксплуатацией хладоносителя. Применяемый в настоящее время упрощенный подход к оценке эффективности хладоносителей без учета рисков и возможных последствий устранения этих рисков может принести убытки, многократно превосходящие расчетную величину эффективности, учитывающую только прямые затраты. Поэтому целесообразно отразить вопросы безопасности применения промежуточных хладоносителей в разрабатываемых в настоящее время технических регламентах и стандартах в рамках нового закона о техническом регулировании.



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