Zagrożenia amoniakalnych instalacji chłodniczych i systemy ich zabezpieczeń
Ocena użytkowników: / 17
SłabyŚwietny 
Data dodania: 13.11.2007

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

 

POLECAMY WYDANIA SPECJALNE

  • Pompy ciepła 2023-2024

  • Pompy ciepła 2021-2022

  • Pompy ciepła 2022-2023

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2021

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2022

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2023

  • Pompy ciepła 2020-2021

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2020

  • Pompy ciepła 2019-2020

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2019

Katalog firm chłodnictwo, klimatyzacja, wentylacja

CHŁODNICTWO: Agregaty (chillery) chłodzone powietrzem, Agregaty (chillery) chłodzone wodą, Agregaty absorpcyjne, Agregaty skraplające, Aparatura kontrolno-pomiarowa, Chłodnice, Chłodnictwo w transporcie, Chłodziwa i nośniki ciepła, Czynniki chłodnicze, Dry-coolery, Drzwi chłodnicze (okucia, akcesoria), Elementy rozprężające, Filtry - osuszacze czynnika chłodniczego, Komory chłodnicze i zamrażalnicze, Kontenery chłodnicze, Maszyny do produkcji lodu (płatkarki, kostkarki), Materiały termoizolacyjne, Meble chłodnicze i zamrażalnicze, Monobloki chłodnicze, Odolejacze, separtory, Oleje sprężarkowe, Płyty warstwowe, Pompy cyrkulacyjne, Silniki, Siłowniki, Sprężarki chłodnicze, Tunele mroźnicze (kriogeniczne), Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Urządzenia rozmrażające, Wieże chłodnicze, Wyłączniki i przekaźniki czasowe, Wymienniki ciepła (parowacze, skraplacze), Wymienniki płytowe, Zasobniki chłodu, Zawory, Zespoły spręzarkowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

KLIMATYZACJA i WENTYLACJA: Aparatura kontrolno-pomiarowa, Aparaty grzewczo-wentylacyjne, Centrale klimatyzacyjne monoblokowe, Centrale klimatyzacyjne rooftop, Centrale klimatyzacyjne sekcyjne, Chłodnice/nagrzewnice kanałowe, Czerpnie i wyrzutnie, Filtry powietrza, Kanały wentylacyjne, Klapy ppoż. (oddymiające, odcinające), Klimakonwektory, Klimatyzacja samochodowa, Klimatyzatory kompaktowe (przenośne, okienne), Klimatyzatory split, Klimatytory multi splity, Kolektory słoneczne, Kratki, nawiewniki, dysze, Kurtyny powietrzne, Materiały termoizolacyjne, Nasady kominowe, wywietrzniki, Nawilżacze (parowe, zraszające, ultradźwiękowe, komory zraszania), Oczyszczacze powietrza, Odciągi miejscowe, Okapy kuchenne, Osuszacze powietrza, Pompy ciepła, Pompy cyrkulacyjne, Przepustnice, Rekuperatory i regeneratory do odzysku ciepła, Siłowniki, Stropy, belki chłodząco-grzejące, Systemy Super Multi, Szafy klimatyzacji precyzyjnej, Tłumiki hałasu, Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Wentylatory dachowe, Wentylatory oddymiające, przeciwwybuchowe, chemoodporne, Wentylatory osiowe, Wentylatory promieniowe, Wentylatory strumieniowe (oddymiające), Wymienniki gruntowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

MATERIAŁY, NARZĘDZIA, PRZYRZĄDY, AKCESORIA: Izolacje akustyczne, termiczne, Materiały i przyrządy lutownicze i spawalnicze, Materiały uszczelniające, Narzędzia, Rury, kształtki, akcesoria, Urzadzenia i środki czyszczące, Urządzenia do inspekcji i czyszczenia systemów wentylacyjno-klimatyzacyjnych, Urządzenia do usuwania i napełniania instalacji chłodniczych; recyklingu czynników chłodniczych, Wibroizolacje, Zamocowania i tłumiki drgań.

INNE: Zrzeszenia i organizacje, Oprogramowanie komputerowe, Portale internetowe, Targi, wystawy, szkolenia.