工业活塞式冷水机组冷媒系统进水事故的处理

　　1 前言

　　宝钢集团八钢公司能源中心制氧分厂2*6000Nm3/h机组配置了3台某公司制造的HK/30)115型工业活塞式冷水机组。安装开始投运后,各工况参数一直正常,出力效率良好,连续运行5年。后期,其中1#机组频繁出现冷媒(氟里昂R22)系统压力下降的现象,添加冷媒后压力趋于正常,但随后又开始下降,初步判断冷媒系统存在泄漏,造成其在运行中缺损。为此确定对该机进行停机解体的系统检查。

　　2 工作原理及性能参数

　　HK/30)115型工业活塞式冷水机组的工作原理如图1所示。冷水机组冷媒采用氟利昂R22(二氟乙氯甲烷,分子式: CHF2Cl)作为介质。蒸发器低压的气态冷媒R22通过压缩机压缩升压,之后进入冷凝器与常温循环冷却水进行热交换,被冷凝成高压液态R22,通过电磁阀进入蒸发器与冷媒水进行热交换,释放冷量冷却冷媒水(被冷却供后续空分工艺系统),后高压液态R22膨胀汽化成低压气态,再被吸入压缩机继续被压缩,开始下一个循环冷媒R22在机组中处于一个密闭带压的循环系统中,R22的循环系统的管路连接及换热器都采用焊接形式,为了保证其可靠的密闭性。

　　机组性能参数如表1所示。

　　3 系统检修状况

　　3. 1 系统外部检查

　　在停机前,对该机组的压缩机外部密封端盖、角阀以及电机与压缩缸连接法兰、冷媒控制电磁阀、热力膨胀阀及其控制毛细管路、冷媒传输沿线及连接管路,以及蒸发器、冷凝器冷媒侧密封端盖等部位,采用皂沫及漏氟检测仪双重方式进行了细致的检漏,发现有3处很细微的泄漏点,根据其泄漏量判断,外部这3处泄漏点不是造成冷媒缺乏的主要泄漏点。故而判定,该机组冷媒外部基本没有泄漏。

　　3. 2 系统解体检查

　　机组停运,对该机进行一次全面检查定修工作。由于系统所剩R22量已不多,将该机冷凝器排R22阀打开进行外排R22泄压,以便于对机组冷媒系统进行检修。

　　拆卸机组压缩机的一个活门盖时,发现机内有水浸润,为了确认,继续检查冷媒系统的其它各部,拆蒸发器端盖,发现其冷媒R22一侧下部管束已充有水,冷凝器冷媒R22一侧上、下部管束已充满水,而且测量3台压缩机电机绝缘结果显示接地。这说明,该冷水机组冷媒系统存在泄漏,已严重进水。

　　3. 3 可能造成的后果

　　如果冷媒系统含水运行,会造成系统管路结冰堵塞,甚至使系统毛细管破裂,同时会使润滑油很快乳化变质,造成压缩机曲轴瓦及连杆瓦润滑不良乃至烧瓦、活塞拉缸等严重事故。因此判定此次检查和全面定修是及时和正确的。

　　4 具体原因分析

　　机组冷媒系统进水,表明该系统存有泄漏点。由于运行过程中,冷媒系统压力>0. 45MPa,而冷却水与冷媒水运行压力[0. 35MPa,冷媒与冷却水系统之间的压差使得压力高的冷媒沿泄漏点向压力低的冷却水系统泄漏,造成该机运行中出现经常冷媒缺乏现象。