CHƯƠNG 1 1. Trình bày vị trí, tính chất và mục đích của môn học an toàn lao động. Trình bày các nguyên nhân gây tai nạn lao động. CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH VẬN HÀNH AN TOÀN HỆ THỐNG LẠNH Mã chương: MH 07 – 02 Thời gian: 30 giờ (LT: 05; TH: 08; Tự học: 16; KT: 01) Giới thiệu: Đối với công nhân vận hành hay công nhân kỹ thuật sửa chữa hệ thống lạnh đều phải nắm được tác hại của gas lạnh tới môi trường nếu thao tác không đúng trình tự mà để gas lạnh bị rò rỉ ra môi trường, thậm chí có thể bị sốc nhiệt hay bị bỏng lạnh.
Vì vậy phải nắm được quy trình vận hành hệ thống lạnh để đảm bảo an toàn cho người và thiết bị. Mục tiêu: - Trình bày được sự tác động của gas lạnh hiện nay đến môi trường và gas lạnh thay thế trong tương lai. - Trình bày được các biện pháp đảm bảo an toàn cho người khi làm việc trong các cơ sở đông lạnh - Phát huy tính tích cực, chủ động và nhanh nhạy trong công việc. Nội dung chính: 2.
Tác động của gas lạnh tới môi trường 2.1 Các yêu cầu đối với gas lạnh Do đặc điểm của chu trình làm lạnh, của hệ thống thiết bị, điều kiện vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa, an toàn cháy nổ, an toàn độc hại. ga lạnh cần phải có những tính chất phù hợp sau: a) Tính chất hóa học: – Không có hại đối với môi trường, không làm ô nhiễm môi trường ; – Phải bền vững vể mặt hoá học trong phạm vỉ áp suất và nhiệt độ làm việc, không được phân huỷ hoặc polime hoá ; – Phải trơ hoá học, khòng ăn mòn các vât liệu chế tạo máy, không phản ứng với đẩu bôi trơn, ôxy trong khống khí và hơi ẩm ; – An toàn, không cháy và không nổ. b) Tính chất vật lý – Áp suất ngưng tụ không được quá cao để giảm rò rỉ môi chất, giảm chiều dày vách thiết bị và giảm nguy hiểm do vỡ, nổ ; – Áp suất bay hơi không được quá nhỏ, phải lớn hơn áp suất khí quyển chút ít để hệ thống không bị chân không, tránh rò lọt không khí vào hệ thống; – Nhiệt độ đông đặc phải thấp hơn nhiệt độ bay hơi nhiều ; – Nhiệt độ tới hạn phải cao hơn nhiệt độ ngưng tụ nhiều ; – Năng suất lạnh riêng thể tích càng lớn càng tốt vì máy nén và thiết bị càng gọn nhẹ ; – Độ nhớt càng nhỏ càng tốt vì tổn thất áp suất trên đường ống và các van giảm ; – Hệ số dẫn nhiệt X, hệ số toả nhiệt a càng lớn càng tốt vì thiết bị trao đổi nhiệt gọn nhẹ hơn ; ` 10 – Sự hòa tan dầu của ga lạnh cũng đóng vai trò quan trọng trong sự vận hành và bố trí thiết bị. Ga lạnh hòa tan dầu hoàn toàn (RI2) có ưu điểm là quá trình bôi trơi tốt hơn, các thiết bị trao đổi nhiệt luôn được rửa sạch lớp dầu bám, quá trình trao đổi nhiệt tốt hơn, nhưng có nhược điểm là có thể làm giảm độ nhớt của dầu và tăng nhiệt đô bay hơi nếu tỷ lệ dầu trong môi chất lạnh lỏng ở dàn bay hơi tăng.
Ga lạnh không hòa tan dầu (NH3) có nhược điểm là quá trình bôi trơn khó thực hiện hơn, lóp dầu bám trên thành thiết bị là lớp trở nhiệt cản trở quá trình trao đổi nhiệt. Ưu điểm của nó là không làm giảm độ nhớt dầu, không bị sủi bọt dầu, không bị tăng nhiệt độ sôi. – Ga lạnh hoà tan nước càng nhiều càng tốt vì tránh được tắc ẩm cho van tiết lưư; – Phải không dẫn điện để có thể sử dụng cho máy nén khí và nửa kín. c) Tính chất sinh lý – Không được độc hại đối với người và cơ thể sống, không gây phản ứng với cơ quan hô hấp, không tạo các khí độc hại khi tiếp xúc với ngọn lửa hàn và vật liệu chất tạo máy; – Phải có mùi đãc biệt để dẻ dàng phát hiện rò rỉ và có biện pháp phòng tránh, an toàn.
Nếu ga lạnh không có mùi, có thể pha thêm chất có mùi vào để nhận biết nếu chất đó không ảnh hưởng đến chu trình lạnh ; – Không được ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm bảo quản. d) Tính thân thiện với môi trường – Thân thiện với môi trường ; – Không phá huỷ tẩng ôzôn bảo vệ Trái Đất; – Không gây hỉệu ứng lổng kính làm Trái Đất nóng lên. e) Tính kinh tế – Giá thành phải rẻ. Tuy nhiên phải đạt độ tinh khiết yêu cầu ; – Dễ kiếm, nghĩa là việc sản xuất, vận chuyển, bảo quản dễ dàng.
Một ga lạnh đáp ứng được tất cả các yêu cầu trên được coi là gas lạnh lý tưởng. Thực tế, không có gas lạnh lý tưởng mà chỉ có các ga lạnh đáp ứng được ít hoặc nhiểu các yêu cầu trên. Khi chọn 1 gas lạnh cho một ứng dụng cụ thể, cần phát huy được các ưu điểm một cách tối đa và hạn chế đến mức thấp nhất các nhược điểm của nó.2 FREÔN phá hoại môi sinh Qua nhiều nghiên cứu, giáo sư Paul Cruitzen người Đức đã phát hiện ra sự suy thoái và các lỗ thủng tầng ozon. Năm 1974 hai giáo sư người Mỹ Sherwood Powland và Mario Molina phát hiện ra rằng các môi chất lạnh Freon phá hủy tầng ozon.
Ngày nay người ta khẳng định rằng các Freon không chỉ là thủ phạm phá hủy tầng ozon mà còn gây hiệu ứng nhà kính làm nóng trái đát. Năm 1995 ba giáo sư đã được trao giải Nobel hóa học. Giải thưởng này nhấn mạnh đến tầm quan trọng của việc bảo vệ môi trường chống các chất Freon có hại cho môi trường sinh thái. Các phát hiện của ba giáo sư đã đưa đến công ước Viên 1985.
Nghị định thư Montreal 1987 và các hội nghị quốc tế 1990 tại London, 1991 tại Nairobi và 1992 tại Copenhagen. Nội dung chủ yếu là kiểm soát chặt chẽ việc sản xuất, sử dụng các Freon có hại tiến tới sự đình chỉ sả xuất và sử dụng chúng trên phạm vi toàn thế giới. Các chất này gọi chung là các ODS (ozone Depleption Suibstances) hay các chất phá hủy tầng ozon. Tầng ozon và suy suy thoái Tầng ozon là tầng khí quyển có độ dày chừng 40km, cách mặt trái đất từ 10 đến 50 km theo chiều cao.
Tầng ozon được coi là lá chắn của trái đất, bảo vệ các sinh vật của trái đất chống lại các tia cự tím có hại của mặt trời. Hậu quả sẽ khôn lường nếu tầng ozon bị suy thoái và phá hủy. Khi đó các tia cực tím có hại sẽ tới được trái đất làm cháy da ` 11 và gây ra các bệnh ung thư da. Người ta đã phát hiện ra sự suy thoái của tầng ozon từ năm 1950, nhưng mãi hơn hai chục năm sau mới phát hiện ra thủ phạm là các chất Freon có chứa clo đặc biệt các CFC.
Các Freon này tuy nặng hơn không khí nhưng sau nhiều năm nó cũng leo lên được đến tầng bình lưu. Dưới tác dụng của ánh sang mặt trời chúng phân hủy ra các nguyên tử clo. Clo tác dụng như một chất xúc tác phá hủy phân tử ozon O3 thành O2. Ozon O3 có khả năng ngăn cản tia cực tím nhưng O2 thì lại không có khả năng đó.
Như vậy khi tầng ozon bị phá hủy thì khả năng lọc tia cực tím cũng biến mất và các sinh vật đứng trước nguy cơ bị tia cực tím mặt trời thiêu hủy. Do đó clo tồn tại raats lâu trong khí quyển nên khả năng phá hủy ozon rất lớn. Người ta ước tính rằng cứ một nguyên tử clo có thể phá hủy tới 100.000 phân tử ozon. Các Freon HCFC (các chất dẫn xuất từ meta, eta,…chứa clo, flo và hyđrô) ít nguy hiểm hơn vì độ bền vững của chúng kém hơn CFC.
Thường chúng bị phân hủy ngay trước khi đến được tầng bình luuw nên khả năng phá hủy tầng ozon nhỏ hơn. Riêng các Freon HFC (các dẫn xuất chỉ chứa flo và hiđrô) không có tác dụng phá hủy tầng ozon. Như vậy các Freon có tác dụng khác nhau đối với tầng ozon. Để dánh giá khả năng phá hủy tầng ozon của các moi chất lạnh khác nhau người ta sử dụng chỉ số phá hủy tầng ozon ODP (Ozone Depletion Potential).1 giới thiệu chỉ số ODP của một số môi chất lạnh khác nhau.
Hiệu ứng lồng kính. Nhiệt độ trung bình của bề mặt trái đất khoảng 150C. Nhiệt độ này được thiết lập nhờ hiệu ứng lồng kính cân bằng do không khí, cacbonnic và hơi nước ở trạng thái cân bằng sinh thái trong tầng khí quyển tạo ra. Chúng ta để cho các tia năng lượng mặt trời có song ngắn đi qua một cách dễ dàng nhưng lại phản xạ những tia năng lượng song dài phát ra từ trái đất, làm nóng trái đất.
Hiệu ứng này giống hiệu ứng lồng kính. Lồng kính là một hộp thu năng lượng mặt trời, đáy và chung quanh làm bằng vật liệu cách nhiệt, bên trong đặt tấm thu năng lượng sơn màu đen, bên trên đặt một hoặc hai tấm kính trắng. Ánh nắng mặt trời có bước song rất ngắn, xuyên qua tấm kính một cách dễ dàng và được tấm sơn màu đen hấp thụ. Do nhiệt độ không cao (khoảng 80 – 1000C), tấm hấp thụ màu đen chỉ phát ra các tia bức xạ năng lượng song dài.
Các lớp kính trắng lại có tính chất phản xạ hầu hết các tia bức xạ song dài, do đó lồng kính có khả năng bẫy các tia năng lượng mặt trời thành nhiệt sử dụng cho các mục đích sưởi ấm, đun nước nóng, sấy. Các chất không khí, CO2 và hơi nước trên tầng khí quyển có hiệu ứng như lớp kính trên lồng kính nên thường gọi là hiệu ứng lồng kính là GE (Greenhouse Efect), hoặc còn gọi là chỉ số làm nóng địa cầu GWP (Global Warming Potential). Ở trạng thái cân bằng sinh thái lượng CO2 và hơi nước trong khí quyển vừa đủ để giữ nhiệt độ trung bình bề mặt trái đất ở khoảng 150C. Nhưng trong quá trình công nghiệp hóa trạng thái cần bằng này đã bị con người tác động, và càng ngày càng tác động mạnh hơn.
Ngoài lượng CO2 xả ra từ các nhà máy nhiệt điện và các cơ sở công nghiệp càng ngày càng lớn, một lượng lớn các khí lạ cũng tham gia vào quá trình này, trong đó các Freon chiếm đến 20%, vì nhiều Freon có hiệu ứng lồng kính gấp từ 5000 đến 7000 lần CO2. Trạng thái cân bằng sinh thái bị phá vỡ, trái đất nóng lần dên.