5.8.1 Защитные устройства
5.8.1.1 Предохранительные клапаны
Требования к предохранительным клапанам — по ГОСТ 12.2.085
5.8.1.1.1 Регулирующее устройство клапана должно быть опломбировано после испытания и тарирования, пломбы должны иметь сертификационную марку, поставленную производителем клапана или любой другой организацией, или компетентным специалистом. Давление тарирования и номинальная пропускная способность или давление тарирования, коэффициент расхода хладагента и проходное сечение (в квадратных миллиметрах) должны быть отмечены на пломбе или корпусе клапана.
5.8.1.1.2 Компрессоры с теоретической объемной производительностью 0,025 мз/c (90 м3/ч) и более должны иметь самодействующий предохранительный клапан, соединяющий полость нагнетания с полостью всасывания,
5.8.1.1.3 Теплообменные и емкостные аппараты, содержащие жидкий хладагент внутренним объемом менее 0,3 м3, должны быть оснащены самодействующими предохранительными устройствами (предохранительный клапан, разрывная мембрана или плавкая пробка ) с выбросом агента из помещения.
5.8.1.1.4 Разрывные предохранительные мембраны могут применяться как в качестве самостоятельного вида защиты холодильного оборудования, так и в сочетании с пружинными предохранительными клапанами. В последнем случае разрывные мембраны следует устанавливать перед предохранительными клапанами по ходу паров хладагента и в полость между ними должен подключаться отдельный манометр для контроля исправности мембраны.
Для защиты элементов холодильных систем (компрессоров и аппаратов) не допускается использовать рычажно-грузовые предохранительные клапаны.
5.8.1.1.5 Трубчато-ребристые аппараты воздушного охлаждения, полости хладагентов которых (теплообменные элементы и коллекторы) выполнены из бесшовных труб внутренним диаметром не более 150 мм и сварных труб внутренним диаметром 76 мм и менее, а также пластинчатые и пластинчато-ребристые аппараты стороны низкого давления (испарители), в которых объемы полости хладагентов отдельных секций не превышают 0,015 м3и наибольшие внутренние размеры поперечных сечений цилиндрических или сферических коллекторов не превышают 150 мм, допускается не оснащать самодействующими предохранительными устройствами (клапанами или разрывными мембранами).
5.8.1.2 Разрушающиеся пластины и седла
Разрушающаяся пластина должна быть прочно зафиксирована в своем седле. Внутреннее сечение седла рассматривается как сечение свободного прохода. В корпусе устройства должно быть отверстие сечением не меньше внутреннего сечения седла.
На каждой пластине или мембране должны быть указаны изготовитель и номинальное давление разрыва, нанесенные таким образом, чтобы не нарушать работы устройства.
5.8.1.3 Плавкие пробки
5.8.1.3.1 Для кожухотрубчатых и емкостных аппаратов, стороны высокого давления которых заполнены жидкими хладагентами группы 1, с критической температурой выше 50 °С, внутренним объемом полостей хладагента менее 0,3 м3, допускается защита плавкими пробками с выбросом агента из помещения.
Штуцеры для постановки плавких пробок должны размещаться ниже рабочих уровней жидкого хладагента в аппаратах.
Требуемая температура плавления рабочих материалов (сплавов) предохранительных пробок должна определяться по давлению насыщенных паров конкретного холодильного агента, не превышающему более чем на 12 % расчетное давление защищаемого аппарата.
Размеры сечений проточной части плавких пробок следует определять по времени истечения жидкого хладагента из аппарата в атмосферу, которое должно быть не более 2 мин.
Корпуса аппаратов, защищаемые плавкими пробками, и их составные части не должны разрушаться при давлении не менее чем в 2,5 раза больше давления насыщения хладагента, соответствующего температуре плавления рабочих материалов (сплавов) предохранительных пробок или в 2,5 раза больше критического давления хладагента.
5.8.1.3.2 Температура, при которой плавится материал, должна быть указана на той части плавкой пробки, которая не плавится.
5.8.1.4 Реле давления
5.8.1.4.1 Машины, агрегаты, установки, кроме предохранительных клапанов и защит по уровню жидкости, установленных на аппаратах, должны быть оснащены приборами автоматической защиты для отключения при опасных режимах работы. Защита, отключающая компрессор при повышении давления выше расчетного, является обязательной. Необходимость остальных защит и требования к ним определяется НД на конкретные изделия. Не допускается установка запорного вентиля между защитным устройством и компрессором.
Устанавливаемые на защищаемом оборудовании штатные электропневмогидравлические реле давления, воздействующие на останов приводных двигателей или осуществляющие другие операции по ограничению роста давления независимо от целей таких действий, рассматривают как дублирующие средства защиты и не исключают необходимости постановки на оборудовании самодействующих предохранительных устройств.
5.8.1.4.2 Реле давления, снабженное регулирующей системой, должно иметь ограничитель или быть опломбированным, чтобы ограничить настройку давления в пределах, указанных в таблице 5.
5.8.2 Применение защитных устройств
5.8.2.1 Защита системы. Общие сведения
5.8.2.1.1 Каждая холодильная система должна быть защищена согласно 5.8, по крайней мере, одним из устройств ограничения давления, плавкой пробкой или другим приспособлением, предназначенным для безопасного снижения давления, превышающего допустимое, при условии, если устройство само по себе будет надежно защищенным от любого давления, превышающего допустимое, согласно 5.8.2.2.
5.8.2.1.2 Устройство ограничения давления, предназначенное для отключения узла, создающего давление, должно входить в состав каждой холодильной системы, если только оно само по себе достаточно надежно.
Устройство ограничения высокого давления должно быть отрегулировано таким образом, чтобы в случае необходимости остановить часть системы, создающую давление, и свести давление к более низкому или равному давлению, которое указано в таблице 5.
Никакое запорное устройство не должно быть размещено между устройством ограничения давления и узлом системы, создающим давление (см. 5.8.3.1.3).
5.8.2.2 Защита установки устройствами ограничения давления
Если система защищена только устройствами ограничения давления, то все части холодильной системы должны обеспечивать прочность при давлениях хладагента, соответствующих температурам не ниже указанных в таблице 4.
Рекомендуются следующие устройства:
а) устройство ограничения давления может быть единственным устройством, если масса хладагента группы 1 меньше 100 кг и объемная производительность компрессора ниже 0,015 м3;
б) устройство ограничения давления с повторным включением агрегата в ручном режиме и второе параллельное устройство с повторным включением при помощи вспомогательного приспособления, соединенное с устройством ограничения давления, превышающего допустимое, сбрасывающим хладагент на сторону низкого давления, в специальную емкость или в атмосферу;
в) устройство ограничения температуры или давления для абсорбционной системы, имеющей максимальную тепловую мощность 5 кВт;
г) устройство ограничения давления с повторным включением с помощью вспомогательного приспособления и еще одно устройство ограничения давления или температуры в качестве второго подобного устройства для применения в абсорбционных системах.
5.8.2.3 Защита системы за счет ее конструктивного выполнения
Холодильные системы, имеющие заполнение хладагентами группы 1 до 10 кг, или заполнение хладагентами группы 2 до 2,5 кг, считаются защищенными сами по себе от любого повышения давления выше допустимого значения, если было подтверждено, что при неблагоприятных условиях или аварии давление не превысит максимальное рабочее давление, указанное в 5.8.2.3.1 и 5.8.2.3.2. Предполагается, что система безопасна сама по себе, если одновременно выполняются условия 5.8.2.3.1 и 5.8.2.3.2.
5.8.2.3.1 При останове
Максимальное рабочее давление выше, чем:
- давление насыщенного пара хладагента при температуре 63 °С или
- давление, измеренное при температуре 63 °С.
5.8.2.3.2 Во время работы
Максимальное рабочее давление выше, чем давление, полученное при следующих условиях испытаний, примененных одновременно:
а) температура окружающего воздуха равна 32 °С или более в соответствии с условиями применения;
б) температура на входе охладителя жидкости не должна быть ниже 32 °С согласно указанным максимальным температурам;
в) внутренние напряжения в рабочих условиях должны быть наиболее неблагоприятными и составлять 0,94—1,06 номинального напряжения;
г) двери и крышки открываются и без закладки продукта;
д) регулирующее устройство (устройства) открыто (открыты) или закрыто (закрыты) в зависимости от того, в каком случае давление примет более высокое значение;
е) тип испарителя:
1) испаритель для охлаждения воздуха:
- с естественной конвекцией (максимальная температура окружающего воздуха такая, как она обозначена в перечислении а) и конвекцией, при которой воздух слабо перемешивается)
- или с вынужденной конвекцией (максимальная температура окружающего воздуха такая, как она обозначена в перечислении а) при максимальном массовом расходе воздуха),
2) охладитель жидкости (максимальная температура жидкости такая, как она обозначена в перечислении б) при максимальном массовом расходе жидкости);
ж) тип конденсатора:
1) Воздушный конденсатор:
- с естественной конвекцией (максимальная температура окружающего воздуха обозначена в перечислении а), конденсатор встроен в агрегат на заводе);
- с вынужденной конвекцией (максимальная температура окружающего воздуха обозначена в перечислении а), при остановленном вентиляторе); в случае наличия в системе более одного вентилятора вентилятор, вызывающий самый значительный эффект охлаждения, должен быть отключен, или
2) конденсатор, охлаждаемый жидкостью (максимальная температура жидкости обозначена в перечислении б), поступление жидкости в аппарат открыто или закрыто в зависимости от того, что вызывает самое высокое давление);
3) запорные устройства с внешним электрическим приводом (например, защитные устройства в случае тепловой или электрической перегрузки узла, создающего давление (компрессор или котел), а также устройства, управляющие потоком хладагента или поступлением воздуха, вышли из строя при условии, что их прочность доказана подтверждающим специальным испытанием в отношении увеличения давления);
и) в холодильных системах абсорбционного типа используют одновременно все возможные виды нагрева, если нет блокирующего устройства, исключающего нагрев более чем одним источником; если есть блокирующее устройство, надо использовать нагрев, который вызывает самое высокое давление;
к) в случае необходимости в тот же момент включается в работу оттаивание, если только блокирующее устройство его не запрещает.
5.8.2.4 Критерии безопасности, присущие самой системе
Принято считать, что внутренняя безопасность по давлению обеспечена, если выполняется одно из следующих условий прежде, чем будет достигнуто максимальное рабочее давление без слива хладагента в холодильной системе:
а) компрессорный агрегат работает непрерывно до достижения стабильного давления;
б) компрессорный агрегат останавливается по причине переполнения системы;
в) энергоснабжение элемента, создающего давление, прекращается в случае переполнения при помощи соответствующего защитного устройства;
г) разрушается какой-либо элемент холодильной системы, например, пластина клапана, или нарушается герметичность головки цилиндра в герметичном компрессорном агрегате;
д) предохранительный клапан компрессора, соединяющий при своем открывании полости нагнетания и всасывания, отрегулирован на открывание при превышении заданной разности давлений.
Если для защиты употребляется только плавкая пробка, то предел прочности на разрыв материала деталей, защищенных таким способом, должен, по крайней мере, в 2,5 раза превышать давление насыщения хладагента, соответствующее температуре, указанной на плавкой пробке, или, по крайней мере, в 2,5 раза превышать критическое давление используемого хладагента, при этом принимают наименьшее из двух значений.
5.8.3 Защита частей машин
5.8.3.1 Компрессоры объемного типа
5.8.3.1.1 Эти компрессоры, приводимые в движение электродвигателем, номинальная мощность которого превосходит 10 кВт, или описанный объем которого выше 0,025 м3, должны быть снабжены клапаном для сброса давления, превышающего допустимое, на стороне нагнетания компрессора, который позволит остановить подъем давления, ставящий под угрозу целостность компрессора. Выпуск паров должен производиться в атмосферу или на сторону низкого давления холодильной системы.
5.8.3.1.2 Рекомендуется иметь устройство, которое снижает давление, превышающее допустимое, за счет выпуска паров в атмосферу, учитывая, что устройства для сброса давления за счет нагнетания на сторону низкого давления могут оказывать воздействие на работу компрессора, что может вызвать перегрев компрессора.
5.8.3.1.3 Компрессоры, снабженные запорным устройством на стороне нагнетания, и те, номинальная мощность электродвигателя которых превосходит 10 кВт, должны быть защищены устройством ограничения давления, тарированным согласно таблице 5.
5.8.3.2 Компрессоры необъемного типа
Эти компрессоры не нуждаются в применении устройств ограничения давления при условии, что максимальное рабочее давление не может быть превышено.
5.8.3.3 Насосы объемного типа
Насосы объемного типа всей холодильной системы должны быть защищены на стороне нагнетания устройством сброса давления, превышающего допустимое. Сброс может производиться в атмосферу или в часть холодильной системы, соединенную со стороной низкого давления насоса.
