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。 △P=6 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 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}