制冷系统现场安装检漏存在的问题与对策

制冷系统安装现场检漏存在的问题与对策 Problems of leak detection test to refrigeration system on-site and its countermeasures 0引言 现场组装的制冷设备和管路系统必须进行气 密性试验。即使是整机出厂，充氮保护的机组， 如果氮气泄漏，或超过保质期经清洗检修重新装 配后，也必须进行现场气密性试验。国家标准 GB50274-98制冷设备、空气分离设备安装工程 施工及验收规范⑴（以下简称“规范”）日前仍 继续使用。该“规范”对蒸气压缩式制冷系统正 压气密性试验的要求是在规定的试验压力下用 肥皂水或其他发泡剂刷抹，对焊缝、法兰等连接 处检查应无泄漏。保压试验时充气至试验压力， 6h以后开始记录压力表读数和试压气体温度值。 经24h以后再记录终止压力及温度值。并规定压 力降按式（1）计算，不应大于试验压力值的1。 当压力降超过以上规定时，应查明原因消除泄漏, 并应重新试验，直至合格。 △P6 一竺也乙（1） 273 八- 式中W为计算压力降（MPa）。4和乙分别 是试验开始和终止时系统内气体的绝对压力 （MPa）o t］和上分别是试验开始和终止时系统 内气体的温度（C）。国家行业标准SBJ12-2000 氨制冷系统安装工程施工及验收规范沿用了 这一规定。 “规范”对漠化锂吸收式冷水机组安装后的 正压气密性试验规定有两条（以下分别简称“规 定1”和“规定2”）,分别是 规定1当采用氮气或干燥压缩空气进行试 验时，试验压力应为0.2MPa （表压）；检查设备 及管道有无泄漏时，应保持压力24h；按式（1） 计算，压力降不应大于0.0665kPao 规定2采用氟利昂进行试验时，应先将系统 抽真空至0. 265kPa ,并充入氟利昂气体至 0.05MPa （表压）。然后，再充入氮气或干燥压缩 空气至0. 15MPa （表压），并用电子卤素检漏仪进 行检查，其泄漏率不应大于2.03Pa - mL/s。 现场是否可根据具体情况仅做其中一种检漏 试验，“规范”没有明确说明。“规范第2.7.6条 还规定气密性试验合格后需真空保压试验。 笔者通过近两年对压缩式和吸收式两种制冷 系统的现场气密性检漏工艺调查，发现施工人员 普遍对“规范”理解不透彻，还有使用己废止标 准的情况。另一方面，“规范”本身与制冷系统安 装工程新技术、新工艺的应用与发展也存在不适 应问题。因此，深入分析“规范”关于气密性试 验有关规定及其检漏效果，对当前施工现场规避 检漏误判，促进新规范编制和推广使用先进检漏 技术来说都是必要的。 1压缩式制冷系统的严密性试验 虽然“规范”在压缩式和吸收式两种制冷系统的气密性试验分析中均使用了公式（1）,但判据 并不相同。对压缩式制冷系统，有必要深入理解 “规范”在应用公式（1）时的漏率定义。 1. 1应用公式（1）的漏率定义 设试验终止时，系统因泄漏使内部气体摩尔 质量数由勺下降为将4转换成匕状态下的 压力p;,则 『A 式（1）即为 ⑵ （3） 式中匕、发分别表示试验开始和终止时系统 中气体的开氏温度。由 P2V n2RT2（4） 帝⑸ 得乌耳P\（6） 式中V、 R分别是试压系统容积和通用气体 常数。将式（6）代入（3）得 从式（7）可知，在压缩式制冷系统气密性试 验分析中，“规范”是要求计算试压系统24小时 的相对漏率，也E表示为 率为 0.0417 1.2现场压力检漏试验存在的问题 关于制冷系统气密性试验应“前6h压力下降 不应大于（）.（）3MPa ,后18h除去因环境温度变化 而引起的误差外，压力无变化为合格”是已废止 规范GB5O243 97通风与空调工程施工及验收规 范的规定。但最近出版的一些通风空调安装专 业工具书还在引用该规定。现场检漏也存在操作 混乱和误判情况。主要表现为以下几点 问题1保压持续时间减为18h,压力降按式 （1）计算。77 1时，计算得每小时泄漏率为 0.0555，比0.0417增大33,不符合“规范” 的规定。 问题2打压后未待6h便开始记录试验数据。 此时设备和管道在内压力作用下的变形及漏孔扩 展还未稳定。采用空压机打入压缩空气试压时， 空气温度未降至常温，因此产生测量误差。 问题3判据改为试压的前6h允许有大约 1〜3的压力降，后保压时间18h,压力表读数无 变化为合格。测量不记录温度变化。实际上当仅 比匕高不到3E时，即使P P\,每小时相对漏 率也可能超过0.0417,因此会产生误判。 问题4现场使用的压力表量程一般为试验 压力的1.5倍左右，不存在问题。但仪表分度值 偏大，精度不够会影响测量的准确性例如分 度值为0.02MPa的压力表，估读产生0.2分格的 偏差，读数误差为0.004MPa。当2.5MPa时， 若24小时相对漏率〃 1，每小时相对漏 相对漏率测量误差大约占1 漏率判据的16。 P} 1.8MPa 时为 22 ； P、 1.2MPa 时为 33。 以上分析了压缩式制冷系统现场压力试验时 常见的问题。试压应严格执行现行规范的“规定”, 不得随意改变操作要求和漏率判据。应合理选用 压力表，压力表分度值宜选O.OIMPa为宜，尽量 减小估读误差。 1. 3公式（1）对新型制冷剂的不适应 目前推广使用的一些新型制冷剂因冷凝压力 较高，相应提高了试验压力，如R410A己达到 4MPa0在更高的试验压力下，应该考虑式（1）还 由式（10）、（12）还原得 n （G C C3）V kV （13） 真实气体相对漏率计算公式为 〃卜斗 （14） 利用式（7）和（14）比较以下算例。设 能否保证判断的准确性。为了便于分析比较，现 利用Van Der Waals真实气体状态方程导出新的相 对漏率计算公式。范氏方程如下 （2 \ P T（V - nb） nRT / 式中。、为范氏常数。设 〃 y C.V 式中 变换〃的一元三次方程为 ），3 冰2）， 我3 0 式中 RT Pb ab 3C； RT -2Pb 3沥之 解式（11）得 y GGv ⑼ 10 ； 11 12 匕23。6\ t2 26 C .即使44,分别取 1.8、2.5和4.0MPa时，由式（7）计算的24h相对 漏率为1.00保持不变，用式（14）计算分别为 1.06、1.08和1.12。因此试验压力超过3 MPa 时建议使用公式（14）。另外，以上计算也反映了 试验温度在漏率判断中的重要性。当r, r2时， 式（7）计算结果比式（14）大，可能会导致将合 格误判为不合格。t}t2时则相反。 2吸收式机组的严密性试验 吸收式机组在运输、搬运和吊装中不可避免 的振动和碰撞等原因，机组的某些部位可能会产 生漏孔。机组现场检漏的目的是要判定是