Chương 1 AN TOÀN HỆ THỐNG LẠNH 1. ĐẠI CƯƠNG VÀ CÁC ĐIỀU KHOẢN CHUNG VỀ AN TOÀN HỆ THỐNG LẠNH 1. Đại cương Kỹ thuật an toàn hệ thống lạnh nhằm đảm bảo an toàn cho người và thiết bị trong xí nghiệp lạnh nhờ các biện pháp tổ chức, kỹ thật và vệ sinh phòng, chống cháy, nổ. Như vậy, cũng có thể coi đây là nhiệm vụ chính của công tác bảo hộ lao động ở các xí nghiệp lạnh, để giảm đến mức tối thiểu khả năng có thể xây ra sự cố, cháy, nổ hoặc các bệnh nghề nghiệp cho công nhân viên chức, đồng thời đảm bảo tới mức cao nhất để tăng năng suất lao động.
Kỹ thuật an toàn lao động và vệ sinh công nghiệp vì thế có mối liên quan mật thiết với nhau. Khi chế tạo thiết bị và lắp ráp hệ thống lạnh phải đặc biệt chú ý kỹ thuật an toàn và vệ sinh công nghiệp, vì điều kiện an toàn lao động còn phụ thuộc vào các giải pháp thiết kế và chọn các trang thiết bị của hệ thống. Tất cả các máy và thiết bị của hệ thống lạnh phải được chế tạo, lắp đặt và bảo đưỡng vận hành theo các tai liệu chuẩn vẻ an toàn lao động và các quy định về phòng chống cháy có hiệu lực. Ở nước ta, ngày 11-3-1986, Uỷ ban khoa học và Kỹ thuật nhà nước (nay là Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường) đã ban hành tiêu chuẩn Việt Nam về kỹ thuật an toàn hệ thống lạnh: TCVN 4206 - 86 có hiệu lực từ ngày 1 - l - 1987.
Tiêu chuẩn này quy định những yêu cầu cần thực hiện trong thiết kế, chế ‘tao, lap đặt, vận hành và sửa chữa hệ thống lạnh. Điều khoản chung 1, Chỉ cho phép những người sau đây được vận hành máy và hệ thống lạnh. - Đã có chứng chỉ hợp pháp qua lớp đào tạo chuyên môn về vận hành máy lạnh. - Đối với thợ điện: Phải có chứng chỉ chuyên môn đạt trình độ công nhân vận hành thiết bị điện.
- Người vận hành máy phải nắm vững: + Kiến thức sơ cấp về các quá trình trong máy lạnh. + Tính chất của môi chất lạnh. + Quy tắc sửa chữa thiết bị và nạp môi chất lạnh. + Cách lập nhật ký và biên bản vận hành máy lạnh.
Hàng năm xí nghiệp lạnh cần tổ chức kiểm tra nhận thức của công nhân viên về kỹ thuật an toàn nói chung và vệ sinh an toàn hệ máy lạnh nói riêng. Tất cả cán bộ công nhân trong xí nghiệp phải hiểu rõ kỹ thuật an toàn và cách cấp cứu khi xảy ra tai nạn. Phải đăng kí với thanh tra Nhà nước về thanh tra an toàn lao động các thiết bị làm việc có áp lực và an toàn điện. Phải niêm yết quy trình vận hành máy lạnh tại buồng vận hành máy.
Cấm người không có trách nhiệm tự tiện vào phòng máy. Phòng máy phải có các trang thiết bị, phương tiện đập lửa khi có hoả hoạn. Tất cả các phương tiện chống cháy phải ở trạng thái chuẩn bị sẵn sàng, có người phụ trách và thường xuyên bảo quản các thiết bị đó. Cấm để xăng, dầu hoa va các chất lỏng đễ cháy khác trong gian máy.
Cấm người vận hành máy uống rượu trong giờ trực vận hành máy. Xí nghiệp lạnh phải thành lập ban an toàn lao động của cơ quan đo thủ trưởng cơ quan làm trưởng ban để kiểm tra nhắc nhở việc thực hiện nội quy an toàn lao động và làm việc với cơ quan cấp trên khi cần thiết. Để cơ quan thanh tra kỹ thuật an toàn cho phép sử dụng mấy, thiết bị và hệ thống lạnh cần có các bước chuẩn bị sau: - Có văn bản đề nghị của thủ trưởng đơn vị sử dụng. Trong văn bản cần nêu rõ mục đích, yêu cầu của sử dụng máy và thiết bị, các thông số làm việc của thiết bị.
- Có hồ sơ xin đăng ký với đây đủ các tài liệu kỹ thuật: các bản vẽ mặt bằng bố trí thiết bị. Sơ đồ nguyên lý hệ thống, các dụng cụ kiểm tra, đo lường, bảo vệ. Bản vẽ cấu tạo máy và thiết bị. Văn bản nghiệm thu va lap dat đúng thiết kế và yêu cầu kỹ thuật.
Quy trình vận hành máy và xử lý sự cố. Biên bản khám nghiệm của thanh tra kỹ thuật an toàn sau khi lắp đặt.MÔI CHẤT LẠNH TRONG KỸ THUẬT AN TOÀN 1. Định nghĩa môi chất lạnh Môi chất lạnh (còn gọi là tác nhân lạnh, ga lạnh hay môi chất lạnh) là chất môi giới sử dụng trong chu trình nhiệt động ngược chiều để thu nhiệt của môi trường có nhiệt độ thấp và thải nhiệt ra môi trường có nhiệt độ cao hơn. Môi chất tuần hoàn được trong hệ thống lạnh nhờ quá trình nén.
Ở máy lạnh nén hơi, sự thu nhiệt ở môi trường có nhiệt độ thấp nhờ quá trình bay hơi ở áp suất thấp và nhiệt độ thấp, sự thải nhiệt cho môi trường có nhiệt độ cao nhờ quá trình ngưng tụ ở áp suất cao và nhiệt độ cao, sự tăng áp suất của quá trình nén hơi và giảm áp suất nhờ quá trình tiết lưu hoặc giãn nở lỏng ở máy lạnh nén khí, môi chất lạnh không thay đối trạng thái, luôn ở thể khí. Phân loại nhóm môi chất lạnh theo kỹ thuật an toàn Theo quan điểm kỹ thuật an toàn hệ thống lạnh, các môi chất lạnh được phân thành ba nhốm I, 2, 3 như ở phụ lục I TCVN 4206 - 86. Nhóm 1 gồm những môi chất lạnh không bắt lửa, không độc hại hoặc có độc hại nhưng không đáng kể. Nhóm 2 gồm những môi chất lạnh ít độc hại, giới hạn bắt lửa, gây nổ thấp nhất trong thể tích không khí không nhỏ hơn 3,5%.
Nhóm 3 gồm những môi chất lạnh tương đối độc hại, dễ bắt lửa và gây nổ. Giới hạn bắt lửa, gây nổ thấp nhất trong thể tích không nhỏ hơn 3,5%. Freôn phá huỷ tầng ôzôn Qua nhiều nghiên cứu, giáo sự Paul Crutzen người Đức đã phát hiện ra sự suy thoái và các lỗ thủng tầng 6z6n. Nam 1974 hai giáo sư người Mỹ Sherwood Powland và Mario Molina phát hiện ra rằng các môi chất lạnh freôn phá huỷ tâng ôzôn.
Ngày nay người ta khẳng định rằng các freôn không chỉ là thủ phạm phá huỷ tầng ôzôn mà còn gây hiệu ứng nhà kính làm nóng trái đất. Năm 1995 ba giáo sư đã được trao giải Nobel hoá học. Giải thưởng này nhấn mạnh đến tam quan trọng của việc bảo vệ môi trường chống các chất freôn 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 tai Nairobi và 1992 tại Copenhagen. Nội dung chủ yếu là kiểm soát chặt chế việc sản xuất, sử dụng các freôn có hại tiến tới sự đình chỉ sản xuất và sử dụng chúng trên phạm vi toàn thế giới. Các chất này gọi chung là các ODS (ozone Depleption. Substances) hay các chất phá huỷ tầng ôzôn 3.
Tầng ôzôn và sự suy thoái Tầng ôzôn là tầng khí quyển có độ dầy chừng 40km, cách mặt trái dat tir 10 đến 50 km theo chiều cao. Tầng ôzôn được coi là lá chắn của trái đất, bảo vệ các sinh vật của trái đất chống lại các tia cực tím có hại của mặt trời. Hậu quả sẽ khôn lường nếu tầng ôzôn bị suy thoái và phá huỷ. Khi đó các tia cực tím có hại sẽ tới được trái làm cháy đa và gầy ra các bệnh ung thư da.
Người ta đã phát hiện ra sự suy thoái của tầng ôzôn từ năm 1950, nhưng mãi hơn hai chục năm sau mới phát hiện ra thủ phạm là các chất freôn có chứa clo đặc biệt các CEC. Các freôn này tuy nặng hơn không khí nhưng sau nhiều năm nó cũng leo lên được đến tầng bình lưu. Dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời chúng phân huỷ ra các nguyên tử clo. Clo tác dụng như một chất xúc tác phá huỷ phân tử ôzôn O; thành O;.
Ôzôn ©¿ có khả năng ngăn cản tia cực tím nhưng O; lại không có khả năng đó. Như vậy khi tầng ôzôn bị phá huỷ thì khả năng lọc tia cực tím cũng biến mất và các sinh vật đứng trước nguy cơ bị tia cực tím mặt trời tiêu huỷ. Do đó clo tồn tại rất lâu trong khí quyển nên khả năng phá huỷ ôzôn rất lớn. Người ta ước tính rằng cứ một nguyên tử clo có thể phá huỷ tới 100.
Cc fren HCFC (cdc chat din xuất từ mêta, êta. chứa clo, flo và hyđrô) ít nguy hiểm hơn vì độ bền vững của chúng kém CEC. Thường chúng bị phân huỷ ngay trước khi đến được tầng bình lưu nên khả năng phá huỷ tầng ôzôn nhỏ hơn. Riêng các freôn HFC ( các dẫn xuất chỉ chứa flo, và hyđrô) không có tác dụng phá huỷ tầng ôzôn.
Như vậy các freôn có tác dụng khác nhau tới tầng ôzôn. Dé đánh giá khả năng phá huỷ tầng ðzôn của các môi chất lạnh khác nhau người ta sử dụng chỉ số phá huỷ tầng ôzôn ODP (Ozone Depletion Potential). giới thiệu chỉ số ODP của một số môi chất lạnh khác nhau. Hiệu ứng lỏng kính Nhiệt độ trung bình của bê mặt trái đất khoảng 15°C.
Nhiệt độ này được thiết lập nhờ hiệu ứng lỏng kính cân bằng do không khí, cacbonnic và hơi nước ở trạng thái cân bằng sinh thái trong tầng khí quyển tạo ra. Chúng để cho các tia nãng lượng mặt trời có sóng ngắn đi qua một cách đễ dàng nhưng lại phản 12 xạ những tia năng lượng sóng dài phát ra từ trái đất, làm nóng trái đất. Hiệu ứng này giống như 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 sóng rất ngắn, xuyên qua tấm kính một cách dễ dàng và được tấm sơn mầu đen hấp thụ. Do nhiệt độ không cao (khoảng 80 - 100°C), tấm hấp thụ mầu đen chỉ phát ra các tia bức xạ năng lượng sóng dài. Các lớp kính trắng lại có tính chất phản xạ hầu hết các tia bức xạ sóng đài, do đó lồng kính có khả năng bẫy các tia năng lượng mặt trời để biến thành nhiệt sử dụng cho các mục đích sưởi ấm, đun nước nóng, sấy. Các chất không khí, CO; và hơi nước trên tầng khí quyển có hiệu ứng giống 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).