ГОСТ EN 378-2-2014. Межгосударственный стандарт. Системы холодильные и тепловые насосы. Требования безопасности и охраны окружающей среды. Часть 2. Проектирование, конструкция, изготовление, испытания, маркировка и документация
6.2. Проект и конструирование
6.2.1 Общие положения
Все элементы, выбранные для включения в состав холодильного контура, должны соответствовать требованиям 5.
6.2.2 Определение максимального допустимого давления
6.2.2.1 Максимально допустимое давление (PS)
Максимально допустимое давление определяют с учетом следующих факторов:
a) максимальная температура окружающей среды;
b) возможное присутствие неконденсирующихся газов;
c) установка любых предохранительных устройств;
d) метод оттаивания;
e) назначение (например, применение для обогрева или для охлаждения);
f) солнечное излучение (например, воздействие на ледовом катке во время остановки системы);
g) загрязнение.
Для холодильной системы разработчик должен определить максимально допустимое давление в различных частях системы, принимая во внимание максимальное значение температуры окружающей среды применительно к месту установки системы.
Для определения максимально допустимого давления (PS) в различных частях системы охлаждения может быть использован один из следующих методов.
- Метод 1
Желательно, чтобы разработчик мог обосновать определение максимально допустимого давления путем расчетов или тестированием. В случае определения перепадов температур расчетным путем они затем должны быть подтверждены при испытании.
В каскадной системе для хладагентов, используемых на стороне низкого давления (с компрессором или без компрессора), максимально допустимое давление PS определяет разработчик. Проект должен включать обеспечение функционирования как в обычном режиме, так и при аварийных ситуациях.
- Метод 2
Когда используют метод без специальных исследований, то применяют значения, указанные в таблице 2. Минимальное значение максимально допустимого давления определяют по приведенным в таблице 2 минимальным значениям температур применительно к стороне низкого или высокого давления. В случаях когда испарители могут быть подвержены воздействию высокого давления, например при оттаивании горячим газом или при функционировании в реверсивном режиме, необходимо использовать значения температур для стороны высокого давления.
Таблица 2
Проектные значения температур
Условие окружающей среды | <= 32 °C | <= 38 °C | <= 43 °C | <= 55 °C |
Сторона высокого давления с конденсаторами | 55 °C | 59 °C | 63 °C | 67 °C |
Сторона высокого давления с конденсаторами водяного охлаждения и тепловые насосы на воде | Максимальное значение температуры воды на выходе +8 К | |||
Сторона высокого давления при использовании испарительного конденсатора | 43 °C | 43 °C | 43 °C | 55 °C |
Сторона низкого давления с теплообменником при наружной окружающей температуре | 32 °C | 38 °C | 43 °C | 55 °C |
Сторона низкого давления с теплообменником при внутренней окружающей температуре | 27 °C | 33 °C | 38 °C | 38 °C |
Примечание 1 - Применительно к стороне высокого давления заданные температуры считают максимально возможными, которые могут быть достигнуты в процессе работы холодильной системы. Эта температура выше, чем температура во время выключения компрессора (стоянки). Для стороны низкого давления и/или применительно к стороне промежуточного давления за расчетную базу достаточно взять значение температуры во время стоянки компрессора. Эти температуры минимальны, и поэтому предполагается, что система не будет спроектирована с таким значением максимально возможного давления, которое меньше, чем значение давления соответствующего хладагента при этих минимальных температурах. Примечание 2 - Использование указанных температур не всегда приводит к получению соответствующего значения давления в системе, например, при системе с ограниченной заправкой или в системе, работающей на/или выше критической температуры, особенно в системах с CO2. Примечание 3 - Для зеотропных смесей максимально допустимым давлением (PS) является давление в точке кипения. | ||||
Примечание 1 - Система может быть разделена на несколько частей (например, на стороны низкого и высокого давления), для каждой из которых может быть определено свое максимально допустимое давление.
Примечание 2 - Давление при работе системы на номинальном режиме будет ниже, чем максимально допустимое давление PS.
Примечание 3 - Превышение давления может быть результатом пульсаций газа.
Примечание 4 - Для определения условий окружающей среды можно использовать положения IEC 60721-2-1.
6.2.2.2 Расчетные значения давления
Расчетное давление для каждого элемента не должно быть меньше, чем максимально допустимое давление в системе или в отдельной части системы.
Компрессоры, которые отвечают требованиям EN 60335-2-34 или EN 12693, также соответствуют требованиям настоящего пункта.
6.2.2.3 Требования к назначению давлений в холодильной системе
Давления при испытаниях и работе системы и элементов должны соответствовать соотношениям, которые приведены в таблице 3.
Таблица 3
Соотношения различных типов давления в системе
с максимально допустимым давлением (PS)
Расчетное давление | >= PS |
Испытание давлением на прочность | В соответствии с 6.3.3 |
Испытание давлением на герметичность для сборок | В соответствии с 6.3.4.2 |
Устройство предохранительное ограничения давления для систем с устройством ограничения давления, настройки | <= 0,9 x PS |
Устройство предохранительное ограничения давления для систем с устройством ограничения давления, настройки | <= 1,0 x PS |
Устройство сброса давления, настройки | 1,0 x PS |
Клапан предохранительный, открываемый при заданном давлении в 1,1 PS | <= 1,1 x PS |
6.2.3 Трубопроводы
6.2.3.1 Предотвращение неправильного использования трубопроводов
Во избежание неправильного использования трубопроводов там, где возможно, необходимо предусмотреть адекватные решения (например, конструкцию, расположение, защиту).
6.2.3.2 Соединения трубопроводов и арматура
6.2.3.2.1 Общие положения
Соединения трубопроводов и арматура должны соответствовать требованиям EN 14276-2. Быстроразъемные пружинные соединения с зацеплением за венчик (охватывающие) или канавку (охватываемые) допускается использовать только для соединения частей в автономных холодильных системах.
6.2.3.2.2 Неразъемные соединения
Сварные или паяные соединения должны быть выполнены согласно EN 14276-2. Прочие неразъемные соединения должны быть выполнены в соответствии с EN 16084.
Примечание - Для неразъемных соединений, включая металлические шланги, герметичность обеспечивают в соответствии с EN 16084. Для неметаллических шлангов герметичность обеспечивают в соответствии с EN 1736.
6.2.3.2.3 Разъемные соединения
6.2.3.2.3.1 Общие положения
Разъемные соединения преимущественно используют только там, где неразъемные соединения по техническим причинам реализовать невозможно.
6.2.3.2.3.2 Соединения фланцевые
Фланцевые соединения должны быть устроены так, чтобы соединяемые части могли быть потом демонтированы с минимальными искривлениями трубопровода.
Примечание 1 - Предпочтительнее использовать стандартные фланцы для стальных труб в соответствии с EN 1092-1 и медных труб в соответствии с EN 1092-3.
Примечание 2 - Прокладки должны быть прочными и достаточно устойчивыми, чтобы избежать опасности их выдавливания. Предпочтительнее использовать фланцы "шип-паз" или "выступ-впадина". Демонтаж должен быть возможным без прикладывания значительных усилий к соединенным элементам. Работая при низких температурах, следует проявлять осторожность, чтобы не повредить резьбовые соединения болтов. Рекомендуется затяжку резьбовых соединений болтов производить с применением динамометрических моментных ключей.
6.2.3.2.3.3 Соединения развальцовкой
Соединения развальцовкой выполняют только на отожженных трубах с внешним диаметром не более 20 мм.
При использовании медных труб материал должен соответствовать требованиям EN 12735-1 или EN 12735-2.
Для соединения развальцовкой медных трубопроводов применяют соответствующие моменты затяжки, как это указано в таблице 4. Гайку соединения развальцовкой следует затягивать до требуемого значения момента затяжки с помощью динамометрического ключа и гаечного ключа.
Таблица 4
Стандартные моменты затяжки
Номинальный внешний диаметр (в соответствии с EN 12735-1 и EN 12735-2) | Минимальная толщина стенок, мм | Момент затяжки, Нм | ||
Метрические размеры, мм | Дюймовые размеры | |||
мм | дюйм | |||
6 | - | - | 0,80 | 14 - 18 |
- | 6,35 | 1/4 | 0,80 | 14 - 18 |
- | 7,94 | 5/16 | 0,80 | 33 - 42 |
8 | - | - | 0,80 | 33 - 42 |
- | 9,52 | 3/8 | 0,80 | 33 - 42 |
10 | - | - | 0,80 | 33 - 42 |
12 | - | - | 0,80 | 50 - 62 |
- | 12,7 | 1/2 | 0,80 | 50 - 62 |
15 | - | - | 0,80 | 63 - 77 |
- | 15,88 | 5/8 | 0,95 | 63 - 77 |
18 | - | - | 1,00 | 90 - 110 |
- | 19,06 | 3/4 | 1,00 | 90 - 110 |
Примечание - При выполнении соединения развальцовкой следует убедиться, что раструб имеет правильный размер и что прикладываемый крутящий момент, используемый при затяжке гайки, не является слишком большим. Особое внимание следует обратить на то, чтобы раструб трубопровода не был закален. | ||||
Концы труб обрезают под прямым углом (перпендикулярно) к оси и удаляют заусенцы.
В случае применения соединений развальцовкой в секциях с вибрациями и с опасностью замерзания влаги должны быть приняты меры, предотвращающие разрушение соединений под действием замерзания или вибраций (например, покраска, специальное покрытие, антифризная обмазка).
Соединения развальцовкой применяют только для противостояния воздействию сил давления в системе, и поэтому соединение обеспечивают затяжкой накидной гайки. Для гибких секций в соединяемых трубах, с целью предупреждения воздействия на соединение сил напряжения, изгиба или кручения, должны быть предусмотрены необходимые поддерживающие и сопутствующие элементы. Необходимо учитывать силы статического воздействия (вес или растяжение/сжатие), а также динамического воздействия (масса x ускорение, включая вибрации), которые могут возникать в процессе сборки, обработки, транспортирования, эксплуатации и при обслуживании.
Для того чтобы избежать повреждения из-за чрезмерных вибраций для труб, соединенных развальцовкой, необходимо использовать соответствующие хомуты.
6.2.3.2.3.4 Конические резьбовые соединения
Конические резьбовые соединения, которые применяют в предохранительных устройствах холодильной системы, должны иметь размер не больше чем DN 40 и использоваться только для подключения к элементам устройств управления, безопасности и индикации. Конические резьбовые соединения должны быть проверены на герметичность изготовителем.
6.2.3.2.3.5 Соединения обжатием
Соединения обжатием применяют на трубопроводах с максимальным диаметром DN 32.
6.2.3.3 Требования к монтажу трубопроводов на месте эксплуатации
6.2.3.3.1 Общие положения
Для правильного расположения трубопроводов необходимо принимать во внимание физические факторы условий их работы, в частности пространственное положение каждой трубы, условия для потока (двухфазный поток, процесс возврата масла при частичной нагрузке), процессы конденсации, термическое расширение, вибрация и хорошая доступность.
Примечание - Трассировка и крепление трубопровода оказывают существенное влияние на эксплуатационную надежность и исправность холодильной системы.
Как правило, трубопроводы устанавливают таким образом, чтобы избежать их повреждений от любых воздействий при работе на номинальном режиме.
Для обеспечения безопасности и охраны окружающей среды при монтаже трубопроводов необходимо учитывать следующие моменты:
a) не должно быть опасностей для людей, пути эвакуации и свободного прохода не должны быть ограничены. При использовании групп хладагентов A2, B1, B2, A3 или B3 никакие клапаны и разъемные соединения не должны быть расположены в местах, доступных для посторонних лиц. При использовании других типов хладагентов клапаны и разъемные соединения должны быть защищены от случайного срабатывания или разъединения;
b) трубопроводы должны быть защищены от теплового воздействия путем изоляции от горячих труб и источников тепла;
c) для обеспечения возможности протекания хладагента между частями холодильной системы паяные, сварные или механические соединения соединительных трубопроводов (например, в автономных системах) должны быть выполнены до открытия клапанов. Клапан должен обеспечивать изоляцию подсоединяемой трубы и/или любой не заправленной части холодильной системы;
d) во избежание повреждений трубопровод для хладагента должен быть защищен или закрыт;
e) гибкие шланги для хладагента, такие как соединительные линии между внутренним и наружным блоками, которые могут быть перемещены при работе на номинальном режиме, должны быть защищены от механических повреждений.
6.2.3.3.2 Особые требования для оборудования, предназначенного для монтажа трубопроводов с хладагентами A2, A3, B2 или B3
Секции трубопроводов в холодильных системах, которые требуют пайки или сварки на месте установки, не должны во время транспортировки содержать хладагент A2, A3, B2 или B3.
При установке холодильной системы соединение частей, если хотя бы одна из них заправлена хладагентом, производят с учетом следующих требований:
- использование разъемных соединений внутри помещений, занятых людьми, для систем, заправленных хладагентами групп A2, A3 и B2 не допускается, за исключением случаев непосредственного присоединения внутренних блоков к трубопроводу при монтаже. Соединения, выполняемые на месте монтажа и непосредственно подключающие трубопровод к внутреннему блоку, должны быть разъемными,
- использование разъемных соединений внутри помещений, занятых людьми, для систем, заправленных хладагентами группы B3, не допускается.
Соответствие проверяют согласно инструкциям производителя по установке и, если необходимо, испытаниями системы.
6.2.3.3.3 Расстояние для опор трубопроводов
Трубопроводы располагают на опорах и подвесках в соответствии с их размерами и массой трубы в условиях работы. Рекомендуемые максимальные интервалы для опор и подвесок приведены в таблицах 5 и 6.
Таблица 5
Рекомендуемые максимальные расстояния для опор медных труб
Внешний диаметр, мм | Расстояние, м |
от 15 до 20 для мягких труб | 2 |
от 22 до < 54 для полутвердых труб | 3 |
от 54 до 67 для полутвердых труб | 4 |
Примечание - Определение мягких и полутвердых труб приведено в EN 12735-1 и EN 12735-2 | |
Таблица 6
Рекомендуемые максимальные расстояния для опор стальных труб
Номинальный диаметр DN (в соответствии с ISO 6708) | Расстояние, м |
от 15 до 25 | 2 |
от 32 до 50 | 3 |
от 65 до 80 | 4,5 |
от 100 до 175 | 5 |
от 200 до 350 | 6 |
от 400 до 450 | 7 |
6.2.3.3.4 Защита трубопроводов
a) Должны приниматься особые меры предосторожности, чтобы исключить чрезмерную вибрацию или пульсацию потока трубопроводов. Особое внимание должно быть уделено предотвращению прямого воздействия шума и вибрации на элементы крепления трубопроводов и на присоединенное к нему оборудование;
Примечание 1 - Измерение уровня вибраций или пульсаций потока на систему необходимо выполнять при ремонтных работах в системе, при максимальной температуре конденсации и в режиме пуск-останов системы, которые оказывают наибольшее воздействие на систему.
b) устройства защиты, трубопровод и соединения должны быть максимально защищены от неблагоприятных воздействий окружающей среды. Должны быть приняты во внимание такие воздействия окружающей среды, при которых возникает опасность скопления или замерзания воды в полостях трубопровода, а также скопления грязи и мусора;
c) при длинных трубопроводах следует предусмотреть меры для обеспечения их расширения и сжатия;
d) трубопровод в холодильной системе должен быть спроектирован и установлен таким образом, чтобы гидравлический удар не мог разрушить систему;
e) стальные трубы и сборки должны быть защищены от коррозии нержавеющим покрытием до применения какой-либо изоляции. Клей, используемый для изоляции, не должен вступать в реакцию или растворять нержавеющее покрытие;
Примечание 2 - Руководящие указания см. ISO 12944.
f) изогнутые элементы труб должны быть защищены от механических повреждений, чрезмерных сил кручения и иных сил. Необходим регулярный мониторинг состояния труб (визуальный осмотр).
6.2.3.3.5 Трубопроводы в каналах или в шахтах
В случаях если трубопровод с хладагентом находится в каналах вместе с коммуникациями, предназначенными для выполнения других функций, должны быть предусмотрены меры безопасности, чтобы избежать повреждений из-за их взаимодействия.
Не допускается нахождение труб с хладагентом в каналах систем вентиляции или кондиционирования воздуха, если эти каналы используют как воздуховоды.
Трубопровод не может быть расположен в лифтовых шахтах.
6.2.3.3.6 Расположение
Если требуется изоляция трубопровода, то для этого необходимо обеспечить соответствующее пространство.
Трубопроводы вне машинного отделения или вне ограждения должны быть защищены от возможных случайных повреждений.
Трубопроводы с разъемными соединениями без защиты от разъединения не допускается размещать в общественных коридорах, вестибюлях, лестницах и лестничных площадках, входах, выходах, а также в каналах и шахтах, если они не имеют ограничений по доступу в данные помещения.
Трубопроводы, которые не имеют разъемных соединений, клапанов и вентилей и которые защищены от случайного повреждения, могут быть размещены в общественных коридорах, на лестницах или вестибюлях на высоте не менее 2,2 м от пола.
Отверстия в огнестойких стенах и потолках, через которые проложены трубопроводы, должны быть заделаны в соответствии уровнем огнестойкости перегородки.
6.2.3.3.7 Доступность трубопроводов и соединений
Пространство вокруг трубопровода должно быть достаточным для проведения обычного технического обслуживания изоляции, сборок, соединений труб и для устранения утечек.
Все разъемные соединения должны быть легко доступными для осмотра.
6.2.3.4 Трубопроводы для аксессуаров и измерительных устройств
6.2.3.4.1 Общие положения
Трубопроводы, в том числе гибкие шланги, как указано в EN 1736, для подключения измерительных устройств должны обладать достаточной прочностью по отношению к максимально допустимому значению давления и быть установлены таким образом, чтобы сводить к минимуму риски вибрации и коррозии.
Трубы для подключения измерительных устройств, устройств управления и предохранительных устройств должны быть проложены и подсоединены так, чтобы исключить или свести к минимуму возможность накопления жидкого масла или грязи.
Для подсоединения предохранительных устройств необходимо, чтобы минимальный номинальный внутренний диаметр трубопровода составлял 4 мм. Исключение может быть сделано для предохранительного устройства, которое может быть присоединено трубкой меньшего диаметра с целью гашения пульсаций потока. Если это гашение требуется для обеспечения функционирования устройства, то в этом случае соединительная трубка должна быть установлена в самой прочной части резервуара или трубопровода, чтобы предотвратить утечку жидкости или масла через ввод.
6.2.3.4.2 Трубопроводы для слива
6.2.3.4.2.1 Общие положения
Запорные устройства, которые не используют при работе системы на номинальном режиме, должны быть защищены от несанкционированного использования.
6.2.3.4.2.2 Специальные требования
a) Трубопроводы для слива масла, который производят при нормальных условиях функционирования
В тех случаях, когда инструкции по обслуживанию требуют периодичного слива масла, производитель должен предоставить инструкции, описывающие порядок слива масла с минимальным воздействием на окружающую среду.
Самозакрывающиеся клапаны должны быть установлены там, где существует опасность утечки хладагента, например в местах слива масла.
Для слива масла, накопленного в элементах холодильной системы, например жидкостных ресиверах и отделителях жидкости, на этих элементах устанавливают самозакрывающийся запорный клапан. Выше по потоку от самозакрывающегося запорного клапана устанавливают запорный вентиль, имеющий горизонтальный шпиндель, либо устанавливают клапан, выполняющий обе функции.
b) Перемещение масла и хладагента
Холодильные системы, в отличие от герметичных систем, должны иметь необходимые запорные устройства и/или присоединенные приспособления с целью обеспечить компрессору системы или иным внешним перекачивающим устройствам возможность перемещения хладагента и масла из системы во внутренние или внешние жидкостные ресиверы.
Сливные вентили должны обеспечивать возможность удаления хладагента из системы без утечек хладагента в атмосферу.
c) Глухие фланцы
Трубопровод, который не используют при нормальных режимах эксплуатации, должен быть заглушен постоянной или съемной крышкой или аналогичным способом.
6.2.4 Запорные устройства
6.2.4.1 Обратные клапаны
Холодильные системы должны быть снабжены соответствующими обратными клапанами для минимизации опасности и исключения потерь хладагента, особенно во время ремонта и/или обслуживания.
6.2.4.2 Клапаны с ручным приводом, используемые в нормальных условиях
Клапаны с ручным приводом, предназначенные для использования во время основных эксплуатационных условий, должны быть оборудованы вентилем или рукояткой управления.
6.2.4.3 Замена уплотнителя/набивки сальника
Если невозможно затянуть или заменить уплотнитель/набивку сальника, когда запорное устройство находится под давлением системы, то должна быть предусмотрена возможность изолировать запорное устройство от системы, т.е. подразумевается, что хладагент должен быть удален из той части системы, где установлено запорное устройство.
6.2.4.4 Расположение запорных устройств
Запорные устройства не устанавливают в труднодоступных местах или на технических этажах, предназначенных для прохода людей.
6.2.5 Предохранительные устройства
6.2.5.1 Общие положения
В любом элементе холодильных систем давление при нормальной эксплуатации и при стоянке не должно превышать максимально допустимое давление.
Избыточное внутреннее давление при предсказуемых условиях должно быть предотвращено либо понижено с минимально возможным риском для людей, имущества и окружающей среды. Если срабатывает устройство ограничения давления, то давление в любой части системы не должно превышать максимально допустимое давление в данной части более чем на 10%. Ограничение в 10% не распространяется на повышение давления, вызванное пожаром.
6.2.5.2 Предохранительные устройства ограничения давления
6.2.5.2.1 Электромеханические предохранительные устройства ограничения давления
Электромеханические устройства должны соответствовать EN 12263.
Если их используют для защиты холодильной системы от избыточного давления, то они не могут быть использованы для задач управления системой.
6.2.5.2.2 Электронные предохранительные устройства ограничения давления
Электронные средства управления не могут быть использованы в качестве предохранительных устройств ограничения давления. Если для данного вида предохранительных устройств разработан соответствующий нормативно-технический документ, то они могут быть использованы вместо электромеханического предохранительного устройства для ограничения давления. Такие предохранительные устройства должны соответствовать требованиям EN ISO 13849-1.
6.2.6 Применение предохранительных устройств
6.2.6.1 Общие положения
Предохранительные устройства должны быть установлены как в холодильной системе, так и в контуре промежуточного теплоносителя с горячей водой.
Если устройство ограничения давления используют для предотвращения чрезмерного повышения давления на сторонах высокого давления одно- или двухступенчатой системы в процессе работы, то для отключения элемента, создающего давление, по возможности используют ограничитель давления (см. 6.2.6.2) прежде, чем сработает устройство ограничения давления. Для сброса чрезмерного давления используют предохранительный клапан в соответствии с 6.2.6.2.
6.2.6.2 Защита холодильной системы от чрезмерного давления
Для каждой холодильной системы должны быть предусмотрены защитные устройства в соответствии с блок-схемой, приведенной на рисунке 1.
Рисунок 1 состоит из частей A, B, C, D, каждую из которых рассматривают одну по отношению к другой с целью определения типа предохранительного устройства.
Рисунок 1, часть A - Защита холодильной системы
от чрезмерного давления
--------------------------------
<1> Например, интенсивность разрушения падает при установке предохранительного устройства.
<2> Согласно EN 378-3.
Рисунок 1, часть B - Защита холодильной системы
от чрезмерного давления
--------------------------------
<1> В тех случаях, когда устройство для сброса давления защищает конкретный сосуд или часть системы, тогда заданное значение предохранительного устройства должно быть установлено под давлением этого сосуда или части системы.
<2> Достаточно общего устройства ограничения высокого давления, если запорные сливные клапаны не установлены или если запорные сливные клапаны защищены крышкой, колпаком или хомутом.
Перепуск газа на сторону низкого давления может привести к перегреву компрессора.
Настройки устройства защиты компрессора обычно будут выше максимально допустимого давления в системе и поэтому не могут служить в качестве защиты системы или других элементов, если только они не настроены на значение максимально допустимого давления.
Рисунок 1, часть C - Защита холодильной системы
от чрезмерного давления
--------------------------------
<3> Компрессор динамического действия не нуждается в оснащении устройством ограничения давления, так как в нем невозможно достичь значения максимально возможного давления.
<4> Может быть использован ограничитель давления, выполняющий требуемую функцию. Например, можно использовать предохранительное реле давления, прошедшее типовое испытание.
Рисунок 1, часть D - Защита системы охлаждения
от чрезмерного давления
6.2.6.3 Перепускные клапаны
В тех местах, где установлено(ы) устройство/устройства ограничения давления, за исключением устройств защиты компрессора, для перепуска хладагента со стороны высокого давления на сторону низкого давления используют предохранительный клапан, работа которого не зависит от противодавления, например, типа BSV/POV.
Характеристики клапана, не зависящего от противодавления, должны быть такими, чтобы давление, создаваемое в результате перепуска, было не больше, чем давление, создаваемое устройством ограничения давления при сбросе в атмосферу.
Пропускная способность устройств ограничения давления на стороне низкого давления системы должна защищать все соединенные резервуары, компрессоры и насосы, которые одновременно могут быть подвержены воздействию чрезмерного давления. Расчет осуществляют в соответствии с EN 13136.
6.2.6.4 Отсечка устройств ограничения давления
Не должно быть никаких запорных клапанов на трубопроводах входа или выхода устройства ограничения давления за исключением случаев, указанных в 6.2.6.6.
6.2.6.5 Устройства индикаторные для устройств ограничения давления
Для систем с заправкой хладагента от 300 кг и более предусматривают устройства индикации, которые во время технического обслуживания должны обеспечивать проверку срабатывания защитного клапана со сбросом давления в атмосферу. Примеры устройств индикации:
- U-образные петли, заполненные маслом;
- дифференциальный манометр, показывающий максимальную разность давления между предохранительным клапаном и разрывной мембраной;
- установка "вверх по потоку" разрывных мембран с периодическим контролем и аварийных сигнализаторов давления (ограничителей давления). Ограничитель давления, прошедший типовое испытание, настраивают на реальное давление срабатывания, которое должно быть на 0,05 МПа или менее ниже, чем давление срабатывания аварийных сигнализаторов давления;
- датчик газа на линии нагнетания;
- или использование предохранительных клапанов с мягким уплотнением, для контроля давления в защищаемой секции и подачи сигнала тревоги на стационарный пост (пульт управления) в случае, когда уровень давления достигнет значения, которое на 0,2 МПа ниже порога срабатывания предохранительного клапана.
6.2.6.6 Размещение защитных устройств для холодильных систем
Устройства ограничения давления устанавливают на сосуде, работающем под давлением, или на любой другой части холодильной системы, которую они защищают, или в непосредственной близости от них. Устройства ограничения давления должны быть легкодоступны и должны размещаться над уровнем жидкого хладагента, за исключением устройств, которые защищают от эффекта термического расширения жидкости.
Допускается установка между компрессором и предохранителем запорных клапанов, защищенных муфтой, крышкой или хомутом.
Когда используют устройство ограничения давления с наружным монтажом для перепуска газа на сторону низкого давления системы, должен быть обеспечен способ удаления такого устройства без потери значительного количества хладагента. Для систем, содержащих более 100 кг хладагента, запорные клапаны должны быть установлены перед и после перепускного клапана. Запорные клапаны в открытом положении должны быть закрыты (например, муфтой, крышкой или хомутом) и защищены от несанкционированного использования с помощью пломбы или аналогичным образом. Эта пломба должна иметь маркировку с четким указанием на специалиста, который ее установил, в соответствии с EN 13313.
Заполнение линии перепускного клапана происходит хладагентом в газовой фазе и должно приводить к сбросу хладагента на сторону низкого давления системы (например, возврат в отделитель жидкости) по кратчайшему практически реализуемому пути (см. рисунки F.2 и F.3 приложения F).
В том случае, когда выброс в атмосферу будет приводить хладагент в состояние близкое к точке замерзания или ниже ее, хладагент может затвердеть. Поэтому расположение устройств ограничения давления и связанных с ними труб должно быть спроектировано так, чтобы предотвратить какое-либо блокирование потока хладагента.
Примечание 1 - Применительно к внешним источникам тепла, как это описано в EN 13136, для защиты системы от чрезмерного давления параллельно перепускному устройству ограничения давления может быть установлено устройство ограничения давления со сбросом хладагента в атмосферу. В случае если отдельные линии сброса затем объединены в единую линию сброса, отсечные клапаны могут быть установлены в каждую отдельную линию сброса.
a) Расчеты
Размеры устройств ограничения давления, диаметров труб восходящего и нисходящего потоков и переключающих устройств, если таковые имеются, рассчитывают в соответствии с EN 13136.
b) Плавкие пробки
Плавкую пробку нельзя устанавливать при применении хладагентов групп A2, B1, B2, A3 или B3.
Для систем, использующих более чем 2,5 кг хладагента группы A1, не допускается использовать плавкие пробки в качестве единственного устройства ограничения давления между сборкой, содержащей хладагент, и атмосферой.
Плавкую пробку используют для защиты холодильной системы от чрезмерного давления в случае интенсивного воздействия внешних источников тепла, таких как пожар.
Если плавкую пробку устанавливают на сосуд под давлением или на любую другую часть, которую она защищает, то она должна быть установлена в той секции, где перегретый хладагент не будет влиять на ее правильное функционирование. Плавкие пробки не должны быть закрыты теплоизоляцией.
При срабатывании плавкой пробки вытекающий хладагент не должен оказывать вреда людям или имуществу.
c) Разрывная мембрана
Разрывную мембрану для выброса хладагента в атмосферу устанавливают только вместе с предохранительным клапаном и располагают параллельно с клапаном со стороны входа в него. С целью контроля того, что разрывная мембрана не повреждена, в трубопроводе между разрывной мембраной и предохранительным клапаном располагают устройство контроля с датчиком давления. Площадь диска разрывной мембраны, установленной на участке входа в предохранительный клапан, должна быть не меньше, чем площадь проходного сечения входного патрубка предохранительного клапана. Разрывная мембрана должна быть сконструирована таким образом, чтобы элементы сломанной мембраны не перекрыли предохранительный клапан и не препятствовали потоку хладагента.
d) Трубопроводы на выходе из устройств ограничения давления
- Общие положения
Поток хладагента на выходе из устройств ограничения давления должен проходить таким образом, чтобы вытекающий хладагент не оказывал вредного воздействия на людей или имущество.
Примечание 2 - Хладагент может быть распылен в воздухе соответствующим способом, но как можно дальше от воздухозаборников зданий, либо сбрасываться в адекватных количествах в подходящие поглощающие субстанции.
- Защита от неблагоприятных воздействий окружающей среды
Неблагоприятными воздействиями окружающей среды считают, например, опасность накопления и замерзания воды в полостях трубопроводов на выходе из устройств ограничения давления или в них накопление грязи или мусора.
- Расчет
Линии сброса для устройств ограничения давления рассчитывают в соответствии с EN 13136.
- Подключение трубопроводов к устройствам сброса давления
Трубопроводы к устройствам ограничения давления подсоединяют таким образом, чтобы сделать возможным индивидуальный контроль герметичности.
6.2.6.7 Размещение предохранительных устройств ограничения давления
a) Общие положения
Никакое запорное устройство не должно быть размещено между предохранительным устройством ограничения давления и узлом системы, создающим давление за исключением случаев, когда:
- установлено второе предохранительное устройство ограничения давления эквивалентного типа и запорный вентиль является переключающим вентилем;
- или в систему установлен предохранительный клапан или разрывная мембрана.
Примеры практического расположения предохранительных устройств приведены в приложении F.
Устройства предохранительные ограничения давления, установленные на стороне высокого давления, должны быть защищены от пульсаций, которые могут возникнуть. Это может быть достигнуто путем применения соответствующих конструкторских решений, путем применения демпфирующего устройства или путем использования для соединения труб меньшего диаметра (см. также 6.2.3.4.1 по монтажу трубопроводов).
Примечание 1 - Предохранительное реле давления, прошедшее типовое испытание, реле давления, прошедшее типовое испытание, и ограничитель давления, прошедший типовое испытание, являются предохранительными устройствами ограничения давления, как это определено в EN 378-1.
Примечание 2 - Одно предохранительное устройство ограничения давления может быть использовано для остановки более чем одного узла, создающего давление, если предохранительное устройство соответствует вышеуказанным требованиям.
b) Изменение настройки
Предохранительные устройства ограничения давления должны быть устроены так, чтобы изменение параметров настройки можно было осуществить только при помощи инструмента.
c) Сбой системы электроснабжения
Для случаев автоматического перезапуска после сбоя электропитания должны быть предусмотрены все средства во избежание опасных ситуаций. Отказ системы электроснабжения применительно к предохранительным устройствам ограничения давления или к микропроцессору/компьютеру, которые используются в контурах безопасности, должен приводить к остановке компрессора (см. также 6.2.5.2.2 об использовании электронных предохранительных устройств ограничения давления).
6.2.6.8 Защита систем с промежуточным охлаждением и систем обогрева
Если теплообменник между холодильной системой и системой с промежуточным охлаждением и обогревом может быть автономно отключен от контура промежуточного теплоносителя таким образом, что из-за неисправности может произойти рост давления, то теплообменник должен быть защищен устройством ограничения давления на стороне промежуточного теплоносителя.
Для холодильной системы с заправкой хладагентом более 500 кг должны быть приняты меры для обнаружения и предупреждения о наличии хладагента (например, установка сигнализатора) в любых связанных с ней контурах, содержащих воду или другие жидкости (например, детекторы хладагента).
Когда в промежуточных системах с используют хладагенты групп A2, B2, B3, A3 с заправкой более 500 кг (см. п. 4 EN 378-1+A2) теплообменник не должен давать возможность выхода хладагента в районы, обслуживаемые промежуточным теплоносителем по причинам разрушения испарителя или стенок конденсатора. В соответствии с этим требованием необходимо выполнить следующее:
- в промежуточном контуре на трубопроводе выхода из испарителя или конденсатора на более высоком уровне по сравнению с теплообменником должен быть расположен автоматический отделитель воздух/хладагент. Автоматический отделитель воздух/хладагент должен иметь регулятор расхода сбрасываемого хладагента, который может быть пропущен через теплообменник. Отделитель воздух/хладагент должен выпускать хладагент в вентилируемый корпус установки или на улицу;
- или теплообменник должен иметь двойную стенку между первичным и вторичным контурами для того, чтобы в случае утечки избежать попадания хладагента во вторичный контур;
- или давление в зоне контакта во вторичном контуре должно быть всегда больше, чем давление в первичном контуре.
Защиту от размораживания осуществляют в соответствии с принципами, приведенными в 6.2.6.2.
6.2.7 Индикаторные и измерительные приборы (контроль)
6.2.7.1 Общие положения
Холодильные системы оснащают инструментами для индикации и измерительными приборами, необходимыми для испытаний, эксплуатации и обслуживания, как это определено в настоящем стандарте.
Устройства контроля, как это описано в последующих пунктах, не считают предохранительными устройствами.
6.2.7.2 Индикаторы давления хладагента, расположение
6.2.7.2.1 Общие положения
Каждая сторона или каждая ступень давления холодильной системы должны быть оборудованы индикаторами давления в случаях, если масса заправленного хладагента превышает:
- 100 кг для хладагентов группы A1;
- 25 кг для хладагентов групп A2, B1 или B2;
- 2,5 кг для хладагентов групп A3 или B3.
Для систем, содержащих более 10,0 кг хладагента группы A1, или содержащих более 2,5 кг хладагента групп A2, B1 или B2, или содержащих более 1,0 кг хладагента групп A3 или B3, должен быть предусмотрен штуцер для подсоединения индикатора давления или, как опция, предусмотрен постоянный индикатор давления.
6.2.7.2.2 Сосуды под давлением
Сосуды с внутренним нетто-объемом 100 л или больше, оснащаемые входными и выходными запорными устройствами, которые могут содержать жидкий хладагент, должны иметь штуцер для подсоединения индикатора давления.
6.2.7.2.3 Хладагенты, находящиеся в элементах очистки или оттаивания
Элементы, содержащие хладагенты, используемые для очистки или оттаивания, в нагретом или сильно нагретом состоянии, работающие в ручном режиме, оснащают индикатором (индикаторами) давления.
6.2.7.3 Указатели уровня жидкости
6.2.7.2.3.1 Ресиверы хладагента
Ресиверы для хладагента, которые установлены в системах, содержащих более:
- 100 кг хладагента группы A1;
- 25 кг хладагента групп A2, B1 или B2;
- 2,5 кг хладагента групп A3 или B3;
и которые могут быть перекрыты, должны быть оснащены указателем уровня жидкости, чтобы показывать максимальный уровень хладагента.
6.2.7.2.3.2 Длинные стеклянные трубки
В качестве указателей уровня жидкости не допускается использовать устройства, изготовленные с применением стеклянных трубок (см. EN 12178).
Для указателей уровня жидкости, оборудованных длинными стеклянными пластинами, на входе и на выходе указателя устанавливают быстродействующие клапаны и самозакрывающиеся клапаны.
6.2.8 Возврат жидкости в компрессоре
Холодильные системы должны быть так спроектированы и установлены, чтобы жидкий хладагент, масло или их смесь не имели возможности обратного движения, приводящего к разрушению компрессора (компрессоров).
Примечание - Во избежание повреждения компрессоров из-за возврата жидкой массы хладагента и отделителя жидкости на стороне всасывания, отделитель жидкости может быть оборудован устройством, срабатывающим по сигналу уровнемера в точке максимального уровня, который останавливает компрессоры до того, как наступит разрушение.
6.2.9 Требования к электрооборудованию
Конструкция электрооборудования, в зависимости от обстоятельств, должна соответствовать:
a) стандарту на продукцию серии EN 60335;
b) или EN 60204-1.
Электронные системы контроля, которые связаны с безопасностью, должны соответствовать EN ISO 13849-1.
6.2.10 Защита от горячих поверхностей
Там, где возможна угроза контакта с горячими поверхностями, должны быть предусмотрены защитные меры с учетом критерия, определенного в EN ISO 13732-1:2006, за исключением того оборудования, которое определено в серии стандартов EN 60335.
Защиту обеспечивают согласно положениям ISO 13732-1 в сочетании со следующим требованием:
- температура поверхностей, с которыми при утечке могут соприкасаться хладагенты групп A2, A3, B2 или B3, должна быть ниже температуры самовоспламенения хладагента не менее чем на 100 К. Некоторые типичные значения приведены в приложении E EN 378-1.
6.2.11 Защита от подвижных элементов
Если возможна угроза контакта с движущимися частями (например, крыльчатки вентиляторов, роторы и валы сальниковых компрессоров) должны выполняться положения стандартов EN 294, EN 953, EN ISO 12100-1 или EN ISO 12100-2, за исключением тех ситуаций, когда выполняют положения стандартов серии EN 60335 таким образом, чтобы не возникала угроза воздействия движущихся частей.
6.2.12 Испытания на вибрацию и падение
6.2.12.1 Процедуры
6.2.12.1.1 Общие положения
Отдельные блоки, заключенные в кожух и собранные в заводских условиях (т.е. один функциональный блок в одном корпусе), должны выдерживать воздействие падения и вибрации во время транспортировки и нормального использования без утечки хладагента.
Образец подвергают испытаниям согласно 6.2.12.1.2 по 6.2.12.1.6. Утечек хладагента быть не должно.
Соответствие проверяют следующим образом:
- прилагаемая сила к образцу, измеренная как минимум через 1 ч, не должна отличаться более чем на 10% от величины, измеренной в тех же условиях до начала испытаний;
- или используют специальное оборудование для обнаружения утечек, имеющее чувствительность, эквивалентную 3 г/г. холодильного агента.
Примечание - Испытания 6.2.12.1.2, 6.2.12.1.3 и 6.2.12.1.4 могут быть выполнены на образце, заправленном негорючим хладагентом или безопасным газом.
Во время испытания не допускается повреждение деталей, которые не относятся к холодильному контуру.
6.2.12.1.2 Образец испытывают в упаковке, предназначенной для транспортирования. Он должен выдерживать испытание на случайные вибрации в течение 180 мин в соответствии с ASTM D 4728 со следующими значениями спектральной плотности виброускорений:
Таблица 7
Спектральная плотность виброускорений
Частота (Гц) | Уровень спектральной плотности виброускорений, м2·с-4 (g2/Гц) |
1 | 0,00005 |
4 | 0,01 |
16 | 0,01 |
40 | 0,001 |
80 | 0,001 |
200 | 0, 00001 |
Уровень виброускорений, g | 0,52 |
6.2.12.1.3 Образец испытывают в его упаковке, предназначенной для транспортирования. Он должен выдерживать следующее количество падений на горизонтальную доску из твердых пород дерева толщиной 20 мм, размещенную на бетонной или аналогичной твердой поверхности:
- один раз с образцом, расположенным вертикально;
- по одному разу для каждого из четырех краев на нижней стороне, при наклоне нижней стороны на угол около 30° к горизонтали.
Высоту падения выбирают в зависимости от массы образца в соответствии с таблицей 8:
Таблица 8
Масса образца, кг | Высота падения, мм |
< 10 | 800 |
>= 10 и < 20 | 600 |
>= 20 и < 30 | 500 |
>= 30 и < 40 | 400 |
>= 40 и < 50 | 300 |
>= 50 | 200 |
6.2.12.1.4 Испытания 6.2.12.1.3 повторяют на образце без упаковки и с высотой падения в соответствии с таблицей 9:
Таблица 9
Масса образца, кг | Высота падения, мм |
< 10 | 200 |
>= 10 и < 20 | 170 |
>= 20 и < 30 | 150 |
>= 30 и < 40 | 120 |
>= 40 | 100 |
6.2.12.1.5 Образец установлен в соответствии с инструкциями по монтажу. Он работает при температуре окружающей среды и при номинальном значении напряжения или при значении напряжения, соответствующем наибольшему значению в диапазоне номинальных напряжений.
Образец работает циклично на протяжении 10 дней (240 ч), где каждый цикл, состоит из работы компрессора на протяжении 10 мин, а затем период стоянки длительностью 5 мин.
Это испытание может быть проведено на отдельном образце.
6.2.12.1.6 Устройство должен быть сконструировано так, чтобы его работа не приводила к возникновению резонанса в подключенном к компрессору трубопроводе.
Соответствие проверяют следующим испытанием.
Образец установлен в соответствии с инструкциями по монтажу. Он работает при температуре окружающей среды и при номинальном значении напряжения или при значении напряжения, соответствующему наибольшему значению диапазона номинальных напряжений.
Частоту в сети электропитания увеличивают с шагом в 1 Гц в диапазоне значений от 0,8 до 1,2 от номинального значения частоты в сети электропитания.
Амплитуду вибрации измеряют в критических точках трубопровода. При увеличении частоты в сети электропитания в пределах вышеуказанного диапазона не должно быть резкого увеличения значения амплитуды.
Примечание 1 - Амплитуда колебаний может быть измерена, например, путем скольжения калибровочной стрелки вдоль трубопровода. Калибровочная стрелка представляет собой равнобедренный треугольник с высотой, равной 10 значениям основания (см. рисунок 2 часть A). Для измерения вибрации стрелку удерживают над трубопроводом перпендикулярно тому направлению, амплитуду в котором измеряют. Амплитуда значения A (см. рисунок 2 часть B) делится затем на 10.
Примечание 2 - Критическими точками считают те, в которых значения амплитуды вибрации большие.
Рисунок 2, часть A - Калибровочная стрелка в виде
равнобедренного треугольника
Рисунок 2, часть B - Измерение амплитуды вибрации
Это испытание может быть проведено на отдельном образце.
6.2.12.2 Транспортировочные испытания
Для обеспечения безопасности во время транспортирования применяют следующие требования.
Основываясь на том факте, что повторяющиеся пики давления во время транспортирования проявляются редко, что все системы до этого были испытаны давлением на прочность и, принимая во внимание параметры хладагента, для оборудования без устройств ограничения давления нет никаких дополнительных требований по давлению, связанных с транспортированием.
Для оборудования, содержащего жидкий хладагент и имеющего устройство ограничения давления в части, содержащей жидкий хладагент, применяют следующие требования:
- во время транспортировки давление в частях, защищенных устройствами ограничения давления, не должно превышать значения 0,9 от установленного для этого устройства;
- давление рассчитывают или находят экспериментально в предположении, что систему во время транспортирования в течение двенадцати часов подвергают воздействию самой высокой температуры;
- в качестве наивысшей температуры для транспортирования в условиях холодного и умеренного климата принимают значение температуры, равное 55 °C;
- в качестве наивысшей температуры для транспортирования в условиях тропического климата принимают значение температуры, равное 70 °C;
- если конструкция оборудования является такой, что она может не выдержать определенных температур во время транспортирования, тогда это должно быть четко обозначено на упаковке блока.
Примечание - Необходимо принимать во внимание Европейское соглашение о международной дорожной перевозке опасных грузов автомобильным транспортом ECE/TRANS/175, Vol. I и II (ADR 2005).
6.2.13 Защита от опасностей взрыва
Холодильные системы должны быть сконструированы так, чтобы любая утечка хладагента не накапливалась там, где это может привести к пожару или угрозе взрыва внутри системы: в частях, где установлены электрические элементы, которые могут быть источником возгорания и которые могли бы функционировать как в нормальных условиях, так и в случае утечки.
Отдельные элементы, такие как термобаллоны датчиков температуры, которые заправлены менее чем 0,5 г горючего газа, не считают источниками угрозы пожара или взрыва в случае утечки газа непосредственно в элементе.
Примечание 1 - Настоящий стандарт не регламентирует требования, связанные с использованием шахтного оборудования в потенциально взрывоопасных средах.
Примечание 2 - Прочие требования см. Директиву ЕС 94/9, март 1994 г. по сближению законодательств государств - членов ЕС в отношении оборудования и защитных систем, предназначенных для использования в потенциально взрывоопасных средах (второе издание - июль 2005 года).
6.2.14 Требования для вентилируемых корпусов
В том случае, если холодильный контур изолирован вентилируемым кожухом от воздуха в месте установки (см. EN 378-1+A2, 3.2.3, приложение E), устройство ограждения должно иметь систему вентиляции, которая через вентиляционный канал прогоняет поток воздуха от внутренних частей машины во внешнее пространство.
Производитель должен рассчитывать вентиляционный канал по размеру и количеству изгибов. Падение давления, измеренное внутри кожуха, должно быть 20 Па или больше, а расход воздуха наружу должен быть не менее Qmin. В канале не должно быть никаких источников воспламенения.
,
где Qmin - расход вентилируемого потока (м3/ч);
s - равно 4 (фактор безопасности);
mc - масса заправки хладагента (кг);
- плотность хладагента при атмосферном давлении и температуре 25 °C (кг/м3).
Примечание - Коэффициент 15 получен из условия, что при любой массе заправки хладагент будет полностью удален из кожуха за 4 мин.
Система вентиляции должна работать следующим образом:
- вентилятор работает постоянно, а скорость вращения вентилятора или воздушный поток контролируется. В случае отказа устройства или двигателя компрессора вентилятор выключается в течение 10 с;
- или вентилятор включается детектором хладагента при значениях более 25% НКПВ (см. EN 378-1+A2, приложение E). Детектор должен быть расположен в подходящем месте в соответствии с плотностью хладагента. Детектор и функция вентиляции должна проверяться на регулярной основе в соответствии с инструкциями производителя. Информация об отказах должна появляться на информационном табло и система должна быть переведена в безопасный режим.
6.2.15 Электромагнитная совместимость (ЭМС)
Оборудование должно быть спроектировано и собрано таким образом, что:
- электромагнитное излучение (ЭМИ) ограничено значениями, необходимыми для функционирования оборудования, результат воздействия ЭМИ на людей отсутствует или снижен до неопасных для здоровья величин путем соблюдения EN 61000-6-3 или соответственно EN 61000-6-4;
- внешнее излучение не оказывает влияния на работу оборудования путем соблюдения EN 61000-6-1 или соответственно EN 61000-6-2.
В том случае, если в части данного конкретного вопроса применены иные стандарты на продукцию, тогда их считают приемлемыми.
6.2.16 Шумы
В том случае, если холодильные системы или тепловые насосы требуют наличия операторов, местонахождение оператора должно быть указано в инструкции по эксплуатации в соответствии с 6.4.3.2.
Если уровень шума в месте расположения оператора считается опасным, например в местах, где уровень звукового давления превышает 70 дБ (А), воздействие шума снижают до приемлемого уровня посредством акустической изоляции или изоляции с учетом технических средств для снижения шума от источников шума, указанных в EN ISO 11688-1.
Взвешенный уровень звукового давления с весовым коэффициентом A на рабочем месте оператора измеряют в соответствии с EN ISO 11202. Проверку на шумность рабочих условий для оператора проводят при полной нагрузке системы.
В том случае, когда требуется указывать значение уровня звуковой мощности, взвешенный уровень звуковой мощности с весовым коэффициентом A определяют в соответствии с EN ISO 3744 (или EN ISO 3746); проверку на шумность рабочих условий для оператора проводят при полной нагрузке системы.
Подписаться на обновления