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  • 制冷作业证培训:制冷系统紧急事故故障判断与应急处理技能

    时间:2023-12-08关注:1340

      一、制冷机房突发事故安全措施

      1.停电、停水、停气(压缩空气)

      制冷空调设备的突然停电、停水和停气,由多种状况造成,有的是因为机组故障,有的是因为外部资源供应系统出现故障,还有的是因为操作人员的误操作。

      无论什么状况,突然的停电、停水和停气,都会给制冷系统的正常运行带来影响。突然停电、停水会使制冷循环停止,冷却设备失去作用,从而使压力容器内制冷剂压力升高,制冷循环系统中的冷却水温度升高,冷剂水温度降低(热水升温),还会造成蒸发器结冰,严重时铜管爆裂,造成制冷剂泄漏事故。有些控制器件需要气动开停,当气源突然停止供应时会造成阀门、仪表不能正常工作,使系统报警。

      (1)停电

      为防止因突然停电而发生事故,关键装置或设备宜采用双电源或联锁控制装置,要保持管路与工质的畅通。必要时可设置高位水箱,以保证停电后冷却水系统在短期内能正常工作。突然停电后,首先应关闭电气总开关,然后关闭高压调节站上的总供液阀,关闭各分调节站上的供液阀,随即关闭压缩机的排气阀、吸气阀。如果是双级压缩制冷系统,则应先关闭低压级压缩机的吸、排气阀,再关闭高压级压缩机的吸、排气阀,并将手动能量调节阀手柄旋转至零位,给压缩机卸载,最后按照前面所述正常停机的步骤进行操作,并做好停电、停车记录。溴化锂吸收式冷水机组在运行中突然断电的正确的处理方法是:

      1)迅速关闭加热蒸汽,将动力箱电源开关及所有溶液泵和水泵的电源按钮调整到关闭位置。

      2)关闭水泵出口阀门,使整个系统处于停机状态。

      3)待机组恢复正常供电后,按正常启动程序,重新启动机组。

      (2)停水

      在检修是否水管路或外部供水以及水泵损坏等原因造成供水中断时,应立即切断电源,使压缩机停止运转。这样可以避免排气温度过高,冷凝压力超高。随后,应关闭供液阀,关闭制冷压缩机的吸、排气阀。待查明断水原因,并正确处理后,按照开机安全操作规程重新启动压缩机。

      若因突然停水,制冷系统或设备的安全阀压力过高而跳开,应在重新启动压缩机前,对安全阀试压一次,合格后方可启动压缩机。

      局部停水时,可视情况使系统减负荷运行。大面积停水时,系统应立即停止运行,并注意温度与压力的变化情况。如系统压力超过正常值,则视具体情况采取放空等泄压措施。

      溴化锂吸收式冷水机组运转中突然冷却水断水正确的处理步骤是:

      1)立即通知热力供应部门停止供应蒸汽,防止发生器中溶液浓度持续升高,形成结晶危险。

      2)关闭蒸发器泵出口阀,并打开冷剂水旁通阀稀释溶液。

      3)停止吸收器泵运行。

      4)当溶液温度达到60℃左右时,关闭发生器泵和冷媒水泵,停止机组运行,进行停机检修。

      (3)停气(压缩空气)

      此时所有以压缩空气为动力的仪表、阀门都不能动作,应立即改为手动操作。有些光气防爆型电气设备和仪表也处于不安全状态,必须加强厂房内通风换气,以防止可燃气体进入电器和仪表内。

      一般情况下,制冷空调设备的电气控制系统都有断电和失压保护装置,并配备了其他的综合保护功能,会使因停电、停水、停气造成的危害缩减到最小。

      2.突然局部升压、漏水

      主要指受外部环境温度影响,或是设备局部缺陷造成的压力容器或管道破裂,冷却水漏水等突发紧急事件。制冷剂管道突然破裂是非常危险的。制冷剂是在密闭的制冷系统装置内循环流动,以气一液状态变化来传递热量的。如果制冷剂液体或气体在刚性密闭的容器中受热,它将难以膨胀,压力势必升高。容器中如果没有安全阀之类的自动减压装置,或调节失误,则会使容器内制冷剂的压力随温度的上升而急剧增大。在常用的制冷剂的场合下,满液后容器内液体温度上升1℃,其压力可上升1.478MPa,如上升10℃,则压力将升高15MPa。

      如此巨大的压力远远超过了一般容器的耐压承受力,所以将发生爆炸。

      在氨制冷系统和氟利昂制冷系统中,都发生过此类爆炸事故。所以,制冷与空调作业的安全操作非常重要,必须引起高度重视。

      漏水时,应立即关闭冷水机组、冷冻泵、冷却泵。切断相关控制屏电源并做防护遮盖,避免因进水发生电气短路事故。关闭相关阀门,控制泄水量。堵住漏水点,减少跑水量,同时打开泄水阀及时泄水减压。保证集水井排水泵的正常运行,保证正常排水。清扫地面积水,同时迅速组织人员进行抢修。

      溴化锂制冷机组铜管冻裂或破损时,应立即切断主机电源。并立即关停冷却水泵、冷温水泵,关闭机组所有的进出口阀门。如发生严重超压超温,则要分析原因,待问题处理后才能重新开机。

      二、制冷压缩机紧急事故判断与应急处理

      1.“湿冲程”的判断和应急处理

      当压缩机吸入湿蒸汽时,气缸壁处出现结霜,吸气温度和排气温度显著下降,这就是压缩机的湿冲程。轻微湿冲程,一般没有液击声。当湿冲程严重时,较多液体被吸入压缩机,曲轴箱甚至排气口侧都出现结霜,压缩机发出异常的液击声,这就是压缩机的液击冲缸现象。

      (1)湿冲程故障的产生原因

      1)用手动控制时,节流阀调节不当,开启度过大。

      2)浮球阀失灵关不严,造成所控制的容器内制冷剂液体过多,液位过高和分离效果降低。

      3)热力膨胀阀失灵,或感温包安装错误,接触不实,导致开启度过大。

      4)蒸发盘管结霜过厚,负荷过小,造成传热热阻增大,使制冷剂进入蒸发盘管吸热蒸发困难。在盐水制冷系统中,由于盐水浓度过低或蒸发温度过低,造成蒸发管上结有霜层使传热效能降低,同样使制冷剂吸热蒸发困难。这时蒸发压力明显下降,吸气过湿。

      5)系统中积油过多。特别是重力供液系统的排管、搁架式排管和冰池蒸发器等,由于积油,一方面使传热系数降低;另一方面使制冷剂液体供不进去,造成液体分离器中液体过多,压力降低易引起湿冲程。

      6)压缩机制冷量太大,或库房热负荷较小。由于压缩机的吸气量大于蒸发器内制冷剂的蒸发量,造成蒸发温度(压力)下降,吸气速度增大,这时容易把未蒸发的制冷剂液体吸进压缩机,引起湿冲程。

      7)阀门操作调整不当。例如当压缩机启动或冷库融箱后恢复正常降温时,吸汽截止阀开启过快,使蒸发器内压力突然下降,引起剧烈沸腾和吸气速度增大,这时制冷剂液体就有可能被压缩机吸入。

      8)制冷系统中制冷剂充注过多。系统中加入制冷剂过多,或热负荷突然增大,使制冷剂剧烈沸腾,液体易被压缩机吸入等原因,都有可能引起压缩机湿冲程。

      9)供液电磁阀关闭不严或供液阀开启过大。

      10)当氨泵、盐水制冷系统的搅拌器或冷风机的风机突然开动时,由于制冷系统热负荷增加,使制冷剂剧烈沸腾,液体易被压缩机吸入。

      11)设计安装不合理。如放空器、集油器上的抽气管,直接与压缩机吸气管相连,或几个低压循环储液器并连于一根总回气管,而未设液体平衡管,由于接受库房回液的不相等,对于接受回液较多的储液器,易使与其相连的压缩机产生湿冲程。

      12)在双级压缩制冷循环中当低压级吸气阀门突然关小或开大(或运转台数突然减少及增加),以及中间冷却器中蛇形盘管突然进液,这时易引起高压级压缩机的湿冲程。

      (2)制冷压缩机产生湿冲程故障的危害

      1)由于液击冲缸和温度急剧变化,易使阀门片击破敲坏。有时会冲破气缸盖填料,引起制冷剂外泄。

      2)由于低温湿蒸汽进入气缸,使缸壁因温度降低而急剧收缩,易发生“咬缸”事故。

      3)处理湿冲程时,因关小或关闭吸气阀,引起曲轴箱压力降低,易发生奔油现象,并且影响库房降温和正常生产。

      4)湿冲程严重时,大量液体进入气缸和曲轴箱,易造成冷冻机油黏度增大,油压不起,使轴瓦跟曲轴烧咬,甚至发生压缩机爆裂的严重事故。

      因此,在操作运转时必须避免湿冲程.一旦发生时,应加强看管,仔细操作找出原因,迅速排除。

      防止湿冲程的方法,主要是根据热负荷情况,增减压缩机运转台数,注意观察低压循环储液器、中间冷却器和液体分离器中液面情况,调整供液量大小。

      (3)检测制冷压缩机产生湿冲程故障的一般操作方法

      由于制冷系统是由制冷机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀以及许多设备附件所组成的相互联系而又相互影响的复杂系统,因此,一旦制冷装置出现了故障,不应把注意力仅仅集中在某一局部上,而是要对整个系统进行全面检查和综合分析。检测一般操作方法概括地说就是:“一看,二听,三摸,四分析”一套基本方法。

      一看:看压缩机的吸气压力和排气压力;看冷却室的降温速度;看蒸发器的结霜状态;看热力膨胀阀结霜情况。

      二听:听压缩机运行的声音,应只有阀片的清晰运动声。当出现“咂咂”音是产生液击的撞击声;听膨胀阀内制冷剂流动声;听冷却风机运行的声音;听电磁阀工作的声音;听管道有无明显的振动声响。

      三摸:摸压缩机前后轴承位的温度;摸压缩机缸套、缸盖的温度;摸吸、排气管的冷热程度。

      四分析:运用制冷装置工作的有关理论,对现象进行分析、判断,找到产生故障的原因,并有的放矢地去排除。判断液击故障不是仅以吸气管道结霜情况为依据,而主要从排气温度的急剧下降来判断,这时排气压力不会有多大变化,但气缸、曲轴箱、排气腔均发冷或结霜。液击时,它可以破坏润滑系统,使油泵工作恶化,气缸壁急剧收缩,严重时可将缸盖打穿。

      (4)制冷压缩机湿冲程故障的排除和恢复正常运行方法

      处理液击事故应当机立断,严重时应作紧急停机处理,当单级压缩机发生轻微湿冲程时,只需关小压缩机吸气阀,关闭蒸发系统的供液阀,或设法降低容器液面.并注意油压和排气温度情况,待温度升到50℃时,可试行开大吸气阀,若排气温度继续上升,则可继续开大,如温度下降应再关小。当“湿冲程”严重时,气缸壁出现大面积结霜,这时应停止压缩机运转,根据情况关闭一些供液阀,可借助其他运转的压缩机进行抽空。在以其他压缩机抽空时,必须将气缸冷却水套和油冷却器内的冷却水放净或开大水阀,以免因结冰而冻裂,若不能以其他压缩机抽空时,可利用压缩机放油阀和放空气阀将油和氨放出,重新加油和抽真空后再进行启动。

      对于双级压缩机的“湿冲程”,低压级湿冲程的处理方法与单级压缩机相同。但有大量氨液冲入气缸时,可利用高压压缩机通过中间冷却器进行降压抽空。抽空前应将中间冷却器内液体排入排液桶中,然后降压抽空。降压前应将气缸冷却水套和油冷却器内的冷却水放净或开大水阀。

      中间冷却器液面过高时,高压压缩机呈现“湿冲程”,其处理方法应首先关小低压压缩机吸气阀,然后关小高压压缩机吸气阀和中间冷却器供液阀。必要时将中间冷却器内氨液排入排液桶中,若高压压缩机结霜严重时,应停止低压压缩机运转,以后其处理方法与单级相同。

      为防止氨压缩机湿冲程,应在氨液分离器、低压循环储液器、中间冷却器上设液位指示、控制、报警装置。低压储液器设液位指示、报警装置。

      2.异声、超压、超温、压力表指针剧烈跳动

      (1)压缩机声音异常的原因和处理

      1)活塞上止点余隙过小,应重新调整达到技术要求。

      2)活塞销与连杆小头孔间隙过大,应更换活塞销或小头衬套。

      3)吸排气阀固定螺栓松动,有杂质进入压缩机,应紧固螺栓,更换有破损的零件。

      4)活塞与气缸间隙过大或过小造成拉缸、偏磨,应及时修理,调整配合间隙,更换零件。

      5)气缸与曲轴中心连杆不正,应及时修复。

      6)制冷剂液体进入气缸产生液击现象,应调整蒸发器的供液量。

      7)活塞销缺油、润滑油中有杂质,应加大润滑油压力,满足供油要求,声音较大时还应及时换油。

      应注意的是,液击是指气缸内进入制冷剂液体,在很小的空间瞬时蒸发,并在气缸内产生较高压力发出“当当当”的敲击声。在处理过程调整供液量的同时,还应注意油压、油温的变化,如果油压达到0MPa,必须停止运行,以免因润滑油润滑情况恶化,使机件发生磨损。

      压缩机异常声音其他来源,还有飞轮的键槽与键间隙过大,皮带太松,联轴节的弹性圈磨损。上述问题,应按技术要求解决或更换有关零件。

      (2)制冷系统超压的原因和处理

      在氨制冷系统和氟利昂制冷系统中,都有过因超压超温发生的爆炸事故。在安全保护装置失灵情况下设备、管路压力超过其所能承受的压力而爆破,设备或管路中的制冷剂喷出并急剧膨胀,释放巨大能量而发生爆炸或引发火灾和中毒事故。所以,制冷与空调安装维修作业的安全操作非常重要,必须引起高度重视。

      制冷剂是在密闭的制冷系统装置内循环流动,以气一液状态变化来传递热量的。如果制冷剂液体或气体在刚性密闭的容器中受热,它将难以膨胀,压力势必升高。容器中如果没有安全阀之类的自动减压装置,或调节失误,则会使容器内制冷剂的压力随温度的上升而急剧增大。

      发生超压、超温事故的部位主要有压缩机、冷凝器、蒸发器以及整个制冷循环系统,一般处理方法有以下几种:

      1)压缩机排气温度过高。其可能的原因有:

      ①冷凝温度过高,引起排气温度过高,应加大通风量或水量,以及清除水冷冷凝器的水垢、风冷冷凝器表面的灰尘,提高冷却效果。

      ②系统中多余的不凝性气体(空气)使得排气压力升高,应放出多余的空气。

      ③气缸余隙容积过大,应按技术要求调整余隙。

      ④气缸冷却水套水量不足或断水,应加大水量或查出断水原因,及时供水。

      ⑤蒸发温度降低,使蒸发压力降低,压缩比增大,排气温度升高,应调整蒸发温度到规定范围。

      2)油温过高

      ①润滑油使用时间长而变质,应及时更换润滑油。

      ②运动部件装配间隙过小,应按技术要求调整好间隙。

      ③曲轴箱冷却器供水不足,应检查水路和水阀并及时处理。

      3)吸气温度过高

      ①制冷剂不足或节流阀开启度小,应调整供液量。

      ②吸气管绝热层破坏,应更换隔热材料。

      ③吸气阀片破损或漏气,应更换或检查、研磨阀片。

      4)油压过高

      ①油压调节阀未开或开启太小,应开大调节阀,将油压控制在合理范围之内。

      ②油路系统有堵塞或调节阀芯被卡死,应及时处理,恢复油路畅通。

      5)曲轴箱压力过高

      ①活塞环密封不严,造成泄漏,应检查修理或更换。

      ②气缸套与机座密封不严,应修理或更换阀片。

      ③曲轴箱内进入制冷剂,其内部压力发生变化,应进行抽空处理。

      6)系统冷凝压力过高

      ①冷凝面积小,冷凝器内存有空气,应增加冷凝器换热面积,及时放出系统中的空气。

      ②水冷系统故障,如水量不足、水温过高、冷却水分布不均等,应仔细检查;增加水量,采取降温措施,调整配水器,提高换热效果。

      ③风冷冷凝器风机不转,应检修风机,恢复其正常工作。

      ④冷凝器管内壁水垢太厚,应定期清除,改善换热条件。

      ⑤冷凝器管内存液过多,应排出多余制冷剂液体。

      7)蒸发压力过高

      ①热负荷过大和压缩机制冷量低于实际要求热负荷,使蒸发压力过高、应驿低热负荷,增加压缩机台数。

      ②供液量过多,蒸发压力过高,应减少供给制冷剂液体。

      ③能量调节装置故障和压缩机效率降低,应检查故障原因并修复。

      8)冷间温度过高

      ①被冷却、冻结物品量大,制冷能力达不到,因此应减少冷间的货物量:

      ②系统中制冷剂不足,制冷量小,应及时加注制冷剂。

      ③温度控制器失灵、热力膨胀阀感温包内工质泄漏,应检修或更换。

      ④冷间的门开启频繁或关闭不严,应检修门并控制开启门的次数。

      ⑤制冷系统中过滤装置局部阻塞,应清洗滤网更换过滤器。

      9)中间压力过高

      ①中间冷却器内的制冷剂液体太少,使低压机排出的气体不能充分被冷却,因此应增加中间冷却器供液量,控制中间压力符合要求。

      ②蒸发压力过高,应调整回气阀门开启度。若热负荷过大,应增加压缩机,

      ③高、低压缩机配比较小,应调整高、低压缩机配比使之达到合理范围。

      ④中间冷却器蛇形盘管泄漏,应停止系统运行,检查、修复后再使用。

      3.制冷系统超温和压力表剧烈摆动的原因和处理

      超温主要是指压缩机和冷凝器温度升高,一般来说,制冷系统的超压都会带来超温现象,所以在处理超压的同时也就处理了超温,但也有的超温并不完全是因为超压造成的,实际处理中要仔细分析原因其中,系统中存在不凝性气体是引起超压超温和压力表剧烈摆动的一个重要因素。

      制冷系统中的不凝性气体主要是系统中由于抽真空不彻底残存的、低压设备渗入的空气,此外,还有制冷剂、润滑油高温下分解出少量不凝性气体。这些气体在冷凝器和高压储液器内不能液化,将降低冷凝器的传热效果,使冷凝压力及排气温度提高,压缩机制冷量减小,耗电量增加。从排气压力表指针剧烈摆动以及排气温度和冷凝压力高于正常值可判断出。

      4.制冷系统冰堵或脏堵

      (1)制冷系统冰堵与脏堵的原因

      1)冰堵。冰堵常常发生在膨胀阀或毛细管等节流装置部位。其原因是制冷剂中含有水分,当制冷剂液体流经膨胀阀或毛细管时,制冷剂液体压力急剧下降,蒸发温度随之下降,一般系统蒸发温度低于0℃,因此制冷剂中的水凝结成冰,部分或全部堵塞膨胀阀的阀孔或毛细管的管路。冰堵故障现象是制冷剂流量急剧减小,制冷量下降,蒸发器及回气管霜层融化,冷间温度提高,同时由于制冷剂流动阻力增加,甚至不能流动,使压缩机排气压力提高,甚至因过载而停机。但当冷间温度再提高,使得膨胀阀或毛细管温度高于0℃时,冰随之融化,系统将恢复运行。系统水分不去除,此现象会重复发生。

      2)脏堵。脏堵是由制冷剂中的杂质引起的。杂质使系统管路上的阀件、干燥器、过滤器、膨胀阀进口滤网等处发生堵塞现象,使制冷剂循环不能正常完成,甚至不能制冷,同时还有可能因此造成排气压力高。在压力控制器失灵的情况下,有可能因系统超压而发生设备、人身事故。因此,必须清除系统中的污物,保证制冷系统的安全运行。

      另外,当温度低于-60℃时,在膨胀阀孔处会发生油堵。其原因是润滑油的凝固点较高,溶解于制冷剂中的润滑油,经过阀孔被节流后的低温部分析出,并呈稠状粘在阀孔上造成堵塞。此时应停机,更换润滑油,以保证系统正常运转。

      (2)制冷系统冰堵与脏堵的处理

      为保证系统正常安全运行,常采用干燥过滤器吸收系统中的水分。干燥过滤器内装有干燥剂,两端有过滤网,直接接入制冷循环管路中,接人时可水平或垂直安装。为更换干燥剂方便,有的大型装置只在出口端安装过滤网。干燥过滤器使用一段时间后,其外壳有露水或结霜,说明干燥剂已经饱和,应及时更换干燥剂。同时,应注意防止制冷剂泄漏和空气、水分进入系统,影响制冷系统安全运行。

      一般可采用定期清洗或更换干燥过滤器、滤网、阀件的办法排除脏堵,主要任务是排除系统各设备、连接管道内的铁锈、灰尘等,避免脏堵发生。脏堵处理的过程也就是制冷系统排污的过程,尤其是在安装维修结束时,更要排除管道焊接时所残留的焊渣、铁锈、其他污物。目的是避免这些杂质污物被压缩机吸入气缸内造成气缸或活塞表面产生划痕,加大磨损,甚至敲缸等事故。同时也可防止污物堵塞系统的节流装置,影响制冷系统安全正常工作。

      制冷系统设备较多,管路复杂,常采用分段排污法排污。排污口设在各段的最低处,以便排污更彻底,保证系统安全运行。

      1)氮气或压缩空气排污。把压力为0.6MPa的干燥氮气或压缩空气充入排污系统,待系统压力稳定后,迅速打开排污阀,借助带压气体的急剧冲力排出系统内的污物、焊渣等杂质。这样排污进行多次,可达到排净系统的目的。这是带压操作。为避免污物对人的伤害,操作人员不可面对排污口。

      2)压缩机自行排污。若无可供使用的干燥氮气或压缩空气设备,但又必须对系统排污,可以采用系统内的压缩机自行排污。排污过程:先将压缩机吸入阀过滤器拆下,用过滤布包扎好入口,使空气过滤后被吸入。启动压缩机,逐渐升高压力,排气压力控制在0.6MPa左右。这样排污进行多次,直到系统干净为止。

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