---

5 Требования безопасности конструкции холодильных систем

5.1 Общие требования

5.1.1 Холодильное оборудование должно соответствовать требованиям безопасности, установленным настоящим стандартом, ГОСТ 12.2.003, [1].

5.1.2 На системы конкретного вида и типоразмера в нормативной документации могут быть приведены дополнительные требования безопасности, не снижающие уровень безопасности, установленный настоящим стандартом.

5.1.3 Холодильные системы являются источником следующих видов опасности:

а) Опасность от прямого воздействия температуры:

- хрупкость металлов при низких температурах;

- замерзание жидких хладоносителей (воды, соляных растворов) в замкнутом пространстве;

- термические напряжения;

- повреждение сооружений из-за замерзания грунта под ними;

- вредное воздействие на людей, вызванное низкими температурами

б) Опасность, вызванная действием повышенного давления:

- увеличение давления конденсации, вызванное несоответствующим охлаждением или парциальным давлением неконденсируемых газов, или накоплением масла или жидкого хладагента;

- увеличение давления насыщенного пара, вызванное чрезмерным наружным нагревом (жидкого охладителя) или высокой температурой окружающей среды при длительном простое установки;

- расширение жидкого хладагента в замкнутом пространстве без присутствия пара, вызванное подъемом наружной температуры;

- пожар

в) Опасность от прямого воздействия жидкой фазы:

- чрезмерное заполнение или затопление аппарата;

- присутствие жидкости в компрессорах, вызванное сифонированием или конденсацией в компрессоре;

- потери смазки из-за эмульгирования масла

г) Опасность из-за вытекания хладагента:

- пожар;

- взрыв;

- токсикация;

- паника;

- асфиксия (удушье).

Следует обратить внимание на опасности, общие для всех компрессионных систем, такие, как повышенная температура при нагнетании, жидкостное пробкообразование, неправильная эксплуатация (закрытый нагнетательный клапан во время работы) или уменьшение механической прочности в результате коррозии, эрозии, термического напряжения, жидкостного удара или вибрации.

5.2 Требования к материалам

При выборе материалов, предназначенных для конструирования, сварки или пайки холодильных систем, надо убедиться, что они соответствуют требованиям химического, механического и температурного воздействия на них. Они должны быть устойчивыми к воздействию применяемых хладагентов, смесям хладагентов и загрязненных масел и, возможно, к загрязненным хладагентам и хладоносителям. Требования к материалам для изготовления сосудов, работающих под давлением — по [3].

5.2.1 Черные металлы

5.2.1.1 Литой и ковкий чугуны могут применяться для машин и оборудования или трубопроводов хладагентов так же, как и для трубопроводов хладоносителя.

5.2.1.2 Литая, углеродистая и низколегированная стали могут применяться для всех трубопроводов, транспортирующих как хладагенты, так и хладоносители. В установках с низкой температурой следует применять сталь, имеющую достаточную ударную вязкость, принимая во внимание толщину материала и его сварочные свойства.

5.2.1.3 Литая высоколегированная сталь может применяться для использования при низких температурах, высоких давлениях и в случае опасности коррозии. Ударная вязкость должна быть достаточной для конкретного применения, а материал должен быть по качеству пригодным для сварки.

5.2.2 Цветные металлы и их сплавы (изделия литые, кованые, тянутые и прокат)

5.2.2.1 Медь и медные сплавы

5.2.2.1.1 Если медь применяется в трубопроводах, транспортирующих хладагент, то она должна быть лишена кислорода и раскислена.

5.2.2.1.2 Медь и сплавы с высоким содержанием меди не должны применяться в трубопроводах, транспортирующих такие хладагенты, как аммиак и метилформиат, если только не будет подтверждена их совместимость с материалами, с которыми они будут находиться в контакте.

5.2.2.2 Алюминий и его сплавы

Алюминий и его сплавы не должны находиться в контакте с таким хладагентом, как метилхлорид. Если его применяют с другими хладагентами, то совместимость с ними алюминия и его сплавов должна быть предварительно подтверждена.

5.2.2.3 Магний

Магний применять не допускается. В специальных случаях возможно применение сплавов с низким содержанием магния при условии тщательной проверки этих сплавов на совместимость с материалами, с которыми они будут в контакте.

5.2.2.4 Цинк

Цинк не должен применяться с такими хладагентами, как аммиак и метилхлорид.

5.2.2.5 Свинец

Не следует применять свинец при использовании фторированных хладагентов. Его следует употреблять только лишь в качестве уплотнительного материала.

5.2.2.6 Олово и сплавы свинец/олово

Олово так же, как и сплавы свинец/олово подвержены воздействию фторированных углеводородов. Не рекомендуется их применять при рабочих температурах ниже минус 10 °С.

5.2.2.7 Материалы, предназначенные для сварки и пайки

5.2.2.7.1 Принимая во внимание создание новых припоев и методов сварки, в частности, алюминиевых деталей, рекомендации не даются. Однако припои, содержащие цинк или другие металлы, обычно несовместимые с некоторыми хладагентами, могут быть использованы при условии подтверждения изготовителем того факта, что такие припои могут применяться с полной безопасностью.

5.2.2.7.2 Мягкие припои на основе олова могут употребляться там, где механические напряжения не велики, но не рекомендуется их применение при рабочей температуре ниже минус 10 °С. Не следует забывать о воздействии таких составных частей припоя, как свинец и олово.

5.2.2.7.3 Твердые припои употребляются при более высоких механических напряжениях, а также для более низких рабочих температур. Должна быть проверена совместимость составных частей припоя и хладагента.

5.2.3 Неметаллические материалы

5.2.3.1 Материалы, предназначенные для изготовления прокладок и набивки сальников, должны оставаться устойчивыми как к воздействию хладагентов и масел, так и к давлениям и температурам, которым они подвергаются. Не допускается износ, который делал бы эти материалы проницаемыми и менее прочными.

5.2.3.2 Стекло может применяться на стороне хладагентов и хладоносителей в холодильных машинах, аппаратах и трубопроводах для наблюдения за уровнем жидкости и в виде смотровых глазков.

5.2.3.3 Синтетические материалы могут применяться при условии, что они соответствуют требуемым механическим напряжениям и требованиям по температурным и химическим воздействиям, и не увеличивают опасность пожара.

5.3 Требования к назначению давления

Примечание—В настоящем стандарте термин «давление» употребляется для указания давления, превышающего допустимое, за исключением приложения Б.

5.3.1 Холодильные системы должны удовлетворять определенным требованиям в отношении давления, принимая во внимание предел прочности при заданных температурах, а также ограничения, связанные с химическим воздействием.

5.3.2 Расчетные давления следует назначать в зависимости от:

- климатического исполнения оборудования — по ГОСТ 15150;

- температур насыщения холодильных агентов, дифференцированно по способам отвода тепла конденсации на стороне высокого давления, но не ниже значений, приведенных в таблице 4.

Таблица 4

5.3.3 Для стороны высокого давления принята максимально возможная рабочая температура конденсации. Эта температура выше температуры во время стоянки компрессора. Для стороны низкого давления достаточно взять за расчетную базу температуру, ожидаемую в период стоянки компрессора. Эти температуры минимальны, и таким образом они определяют минимальные давления, на которые должна быть рассчитана прочность холодильных трубопроводов, аппаратов и сосудов, работающих под давлением.

5.4 Требования к испытаниям холодильных систем или их частей (узлов)

5.4.1 Испытание на прочность

Методы расчета на прочность аппаратов и их элементов должны соответствовать требованиям ГОСТ 14249, ГОСТ 26202, ГОСТ 24755 и отраслевым НД.

5.4.1.1 Части холодильных систем должны быть испытаны поодиночке или совместно на прочность в зависимости от их положения в системе и требований, указанных в таблице 5. Они испытываются либо изготовителем системы, либо на месте эксплуатации, если они прошли предварительные испытания, например, типовые испытания.

5.4.1.2 Что касается разных узлов, находящихся под давлением, на которые не распространяются правила и нормативы, пробное давление не должно вызывать постоянную деформацию, за исключением тех случаев, когда деформация необходима для изготовления узла; в таком случае следует учитывать, что деформация допустима, если узлы спроектированы так, чтобы выдержать без взрыва давление, по крайней мере, равное 3 х МРД.

5.4.1.3 Должны проводиться гидравлические испытания на прочность с помощью воды или любой другой жидкости с выдержкой пробного давления не менее 10 мин, за исключением того случая, если узел не может быть испытан на прочность гидравлическим путем по каким-либо техническим причинам. В этом случае он должен быть испытан пневматически с помощью воздуха или любого другого безопасного газа по нормам гидравлических испытаний.

Следует предпринять необходимые меры предосторожности, чтобы избежать опасности в отношении людей и, насколько это возможно, уменьшить опасность материального ущерба.

5.4.1.4 Возможно использовать более низкие пробные давления для манометров и регулирующих устройств при условии их размещения в установке, определенного в соответствии с 5.4.1.1.

5.4.2 Испытание системы в целом

5.4.2.1 После монтажа и до ввода в эксплуатацию каждую систему испытывают на прочность в соответствии с рекомендациями таблицы 5 с помощью воздуха или любого подходящего газа при условии, чтобы все узлы системы были предварительно испытаны на прочность согласно 5.4.1.

5.4.2.2 Для испытания систем, содержащих не более 10 кг хладагентов группы 1 или не более 2,5 кг хладагентов группы 2 и оборудованных трубами, внутренний диаметр которых не превосходит 16 мм, можно применять хладагент, предусмотренный для работы системы, при давлении, меньше или равном давлению насыщения при температуре 20 °С.

5.4.2.3 Для систем, смонтированных на заводе, испытание на герметичность согласно 5.4.3 является достаточным при условии, что все узлы будут предварительно испытаны на прочность согласно 5.4.1.

5.4.2.4 Это испытание может проводиться поэтапно по мере монтажа системы.

5.4.3 Испытание на герметичность

5.4.3.1 Каждую систему испытывают на герметичность согласно таблице 5, испытания проводит производитель, если система смонтирована на заводе, или на месте эксплуатации, если она монтируется или заполняется хладагентом на месте эксплуатации. Это испытание может проводиться поэтапно по мере монтажа системы.

5.4.3.2 Проверку герметичности полостей оборудования, находящихся под давлением хладагента, проводят по ГОСТ 28564, раздел 4; ГОСТ 28547, а также в соответствии с указаниями в чертежах.

Таблица 5— Связь между различными давлениями и максимальным рабочим давлением (МРД).

5.5 Требования к трубопроводам

5.5.1 Трубопроводы и трубы

Материал, толщина стенок, предел прочности, пластичность, коррозионная стойкость, формовка и методы испытаний труб должны соответствовать используемому хладагенту и давлению, механическому и температурному напряжениям при рабочих условиях.

5.5.2 Соединения

5.5.2.1 Кроме приведенных исключений, может быть использовано всякое соединение с отбортовкой, фланцевое, резьбовое, сварное или паяное, соответствующее схеме, материалу трубопроводов, холодильному агенту и давлению, механическому и температурному напряжениям при рабочих условиях.

Исключения:

а) нагнетательные трубопроводы, а также трубопроводы для R717 не могут быть выполнены из сварных или паяных труб;

б) пайка не может быть использована в случае R717;