Renesans amoniaku jako czynnika chłodniczego trwa od wielu lat, ponieważ nie stwarzając niebezpieczeństwa dla ekosystemu, posiada doskonałe właściwości termodynamiczne, zalety ekonomiczne i użytkowe. Ze względu na swe walory powrócił do roli najważniejszego czynnika chłodniczego. Świadczyć o tym może fakt powstania w USA Międzynarodowego Instytutu Chłodnictwa Amoniakalnego (IIAR) z siedzibą w Waszyngtonie. Instytut ten zajmuje się rozwojem techniki i doskonalenia bezpieczeństwa chłodnictwa amoniakalnego, nie tylko w zastosowaniach tradycyjnych, ale także w dziedzinach zdominowanych dotychczas przez syntetyczne czynniki chłodnicze np. klimatyzacji. Niestety wycieki awaryjne amoniaku mogą stwarzać bezpośrednie zagrożenie dla ludzi i produktów spożywczych, a także być przyczyną pożarów i wybuchów. Jednak obecnie istniejące systemy wczesnego ostrzegania potrafią skutecznie przeciwdziałać katastrofom.
Zagrożenia w przypadku niekontrolowanego wycieku amoniaku Skutkiem nieszczelności, awarii lub błędu obsługi z instalacji chłodniczej może być ulatnianie się par amoniaku lub wyciek ciekłego amoniaku. Niezmiernie rzadko notowane są przypadki z niekontrolowanym wypływem cieczy amoniaku. Są one przeważnie spowodowane rażącym niedbalstwem np. uszkodzeniem rurociągu przez środki transportu. Zagrożenia powstałe przy niekontrolowanym wycieku amoniaku z instalacji chłodniczej można podzielić na: ● biologiczne, ● pożarowe i wybuchowe, ● zniszczenie produktu spożywczego.
Zagrożenia biologiczne Amoniak działa drażniąco na błony śluzowe i skórę, a większe jego stężenia w powietrzu wywołują także porażenie ośrodkowego układu nerwowego. Negatywne skutki kontaktu organizmu ludzkiego z parami amoniakalnymi zależą od wielkości stężenia par amoniaku i czasu ich oddziaływania (patrz tablica 1). Człowiek wykrywa powonieniem pary amoniaku przy stężeniach jeszcze całkowicie bezpiecznych, niepowodujących żadnych szkód dla zdrowia; niektóre źródła podają, że jest to zaledwie 5 ppm [1, 2]. Stężenie rzędu 50–100 ppm jest jeszcze bezpieczne dla zdrowia, a już bardzo trudno w nim przebywać większości osób. Natomiast za próg stężenia szkodliwego dla zdrowia uważa się wartość powyżej 1000 ppm. W tabeli 1 przedstawiono reakcje organizmu ludzkiego w zależności od stężenia par amoniaku w powietrzu.
Zagrożenia pożarowe i wybuchowe Amoniak jest trudnopalny (pali się tylko przy obecności silnego źródła ognia). Uwolnienie się amoniaku na wolnym powietrzu nie stanowi zagrożenia wybuchem. Niebezpieczeństwo takie istnieje w pomieszczeniach zamkniętych, gdy powstanie mieszanina w ściśle ograniczonych, rzadko występujących w praktyce proporcjach udziału powietrza oraz obecność odpowiedniego źródła inicjacji zapłonu (np. rtęć, opary węglowodorów z oleju smarnego). Tab 2
Zagrożenia zniszczenia produktu żywnościowego Amoniak wykazuje zdolność przyłączania do związków chemicznych i tworzenia amoniakatów (analogicznych do hydratów). Powstające w ten sposób związki kompleksowe prowadzą często do zmiany barwy oraz zmiany właściwości chemicznych związku. Bezpośrednie działanie amoniaku na żywność i środki spożywcze najczęściej eliminuje je do dalszego przerobu. Różne produkty spożywcze odznaczają się różną wrażliwością na amoniak. Ogólnie najbardziej wrażliwe są produkty świeże i nieopakowane, mniej – produkty mrożone i opakowane w folie polietylenowe. Największą wrażliwość wykazują jaja, mleko i produkty mleczarskie oraz owoce i warzywa. W każdym przypadku kontaktu żywności z amoniakiem sytuacja jest tym korzystniejsza, im czas kontaktu jest krótszy. Dlatego celowe jest stosowanie zdalnie działających czujników wczesnego ostrzegania w komorach i zamrażalniach. Szybkie powiadomienie obsługi już o mikrowyciekach zwiększa bezpieczeństwo nad składowanym towarem i ochrony przed jego uszkodzeniem.
Systemy monitoringu wycieków amoniaku Poprawnie działające systemy kontroli wycieków z instalacji chłodniczych podnoszą bezpieczeństwo amoniakalnych urządzeń chłodniczych w ogóle, a w szczególności urządzeń w pełni zautomatyzowanych dużego, średniego i małego typu – pozbawionych stałej obsługi. Aktualnie obowiązujące uregulowania prawne nie nakazują montażu systemów wykrywających wycieki amoniaku z instalacji chłodniczych (z wyjątkiem maszynowni i aparatowni bez stałej obsługi). Jednakże większość właścicieli takich urządzeń wyposaża je w systemy kontroli ze względu na nakaz inspekcji, zniżki ubezpieczeniowe oraz chęć zwiększenia bezpieczeństwa pracowników i towaru. Automatyczny, prawidłowo działający, system monitoringu w dużej mierze odciąża użytkownika od problemów związanych z kontrolą pracy instalacji chłodniczej i zapobiega poważnym wypadkom. (...)
Czujniki wykrywające amoniak Czujniki kontroli stężenia amoniaku powinny być umieszczone w miejscach, w których istnieje największe prawdopodobieństwo jego wycieku oraz przy stropie pomieszczeń kontrolowanych (pary amoniaku są prawie dwukrotnie lżejsze od powietrza). Do monitorowania par amoniaku można zastosować różne rodzaje czujników, w zależności od stężenia, które ma być sygnalizowane oraz warunków otoczenia, w których mają pracować. Elementami pomiarowymi są sensory, które w zależności od zasady działania mogą być: ● półprzewodnikowe, ● elektrochemiczne, ● katalityczne, ● optyczne, ● pojemnościowe, ● światłowodowe.
Główne funkcje i możliwości, jakie powinien spełniać sensor: ● selektywność, ● szybki czas reakcji i odpowiedzi, ● wysoka niezawodność, ● długi okres eksploatacji, ● możliwość ponownej kalibracji, ● charakterystyki nie zmieniane trwale przez toksyczne gazy, ● zachowanie czułości przy wysokich stężeniach gazów, ● liniowość odpowiedzi w szerokim zakresie pomiarowym (rys. 1 przedstawia charakterystykę nieliniową). (...)
Podsumowanie Niekontrolowane wycieki amoniaku mogą stwarzać zagrożenie dla ludzi, produktów spożywczych, a także być przyczyną pożarów i wybuchów. Przy zastosowaniu odpowiednich systemów kontroli, amoniak może być czynnikiem eksploatacyjnie bezpiecznym. Bardzo ważnym elementem bezpieczeństwa obiektów z instalacjami amoniakalnymi są prawidłowo działające systemy ciągłej kontroli stężenia par amoniaku w powietrzu. Są to czujnikowe systemy wczesnego ostrzegania, które przy odpowiednich stężeniach amoniaku w powietrzu, alarmują sygnalizacją świetlno-dźwiękową, włączają automatycznie instalację wyciągową, lub wyłączają sprężarki z ruchu zamykając jednocześnie odpowiednie zawory. Amoniakalne instalacje chłodnicze wymagają systemów ciągłej kontroli stężenia amoniaku w powietrzu. Stosowanie instalacji wczesnego ostrzegania stało się powszechną praktyką. System skutecznie zabezpieczający obiekty przemysłowe i pomieszczenia chłodnicze przed wystąpieniem niebezpiecznych stężeń amoniaku w powietrzu powinien być urządzeniem pomiarowo-sterującym, zapewniającym ciągłą kontrolę odpowiednich stężeń amoniaku oraz generowanie sygnałów decyzyjnych i wykonawczych. W przypadku wykrycia wycieku amoniaku system powinien automatycznie zadziałać prewencyjnie zapobiegając powstaniu stężenia niebezpiecznego dla zdrowia i życia ludzi, a także zapobiec powstaniu stężenia dolnej granicy wybuchowości oraz załączyć wentylację awaryjną. Systemy wczesnego ostrzegania powinny być wyposażone w czujniki wykrywające odpowiednie stężenia amoniaku w powietrzu i w zależności od ich wielkości automatycznie podejmować działania prewencyjne. Komputerowe systemy wczesnego ostrzegania stanowią jedno z ważniejszych osiągnięć w dziedzinie bezpieczeństwa amoniakalnych urządzeń chłodniczych. Zagrożenia, jakie niesie ze sobą amoniak są marginalne przy obecnym zastosowaniu środków technicznych i organizacyjnych. W praktyce systemy kontroli posiadają różną jakość, należy zadbać oto, aby stosować sprawdzone w działaniu, automatycznie działające, odpowiednio skalibrowane. Niestety na rynku są systemy monitoringu firm nieprofesjonalnych, wykonane nieprawidłowo, które w warunkach zagrożenia mogą nie zapewnić lub choćby zwiększyć bezpieczeństwo. wydanie 10/2007 CZYTAJ CAŁOŚĆ, ZAMÓW PRENUMERATĘ:
TRADYCYJNĄ E-WYDANIE |