Vaihtoehtoisiin kylmäaineisiin liittyvät suojaustoimenpiteet

Transkriptio

1 REAL Alternatives, moduuli 3: Vaihtoehtoisiin kylmäaineisiin liittyvät suojaustoimenpiteet ja vuotojen havaitseminen 1 Vaihtoehtoisiin kylmäaineisiin liittyvät suojaustoimenpiteet ja vuotojen havaitseminen Sisällysluettelo 1-Kylmäaineisiin liittyvät suojaustoimenpiteet 2-Tavalliset vuodot 3-Vuotojen havaitsemismenetelmät 4-Tehokas vuototestaus 5-Suojauksen painetestaus 6-Vuototestausohjelma 7-Kiinteä vuotojen havaitsemisjärjestelmä 8-Epäsuorat vuotojen havaitsemiskeinot

2 REAL Alternatives, moduuli 3: Vaihtoehtoisiin kylmäaineisiin liittyvät suojaustoimenpiteet ja vuotojen havaitseminen 2 Tervetuloa REAL Alternatives Europe -monimuoto-oppimisen ohjelmaan Tämä oppikirja on osa kylmäalalla, ilmastointialalla ja lämpöpumppualalla toimiville teknikoille suunnattua monimuoto-oppimisen ohjelmaa, joka on suunniteltu parantamaan vaihtoehtoisten kylmäaineiden turvallisuuteen, tehokkuuteen ja luotettavuuteen sekä suojaustoimenpiteisiin liittyviä tietoja ja taitoja. Ohjelmaa tukee yhdistelmä interaktiivista verkko-opiskelua, painettuja koulutusoppaita, työkaluja ja arviointeja koulutuksen tarjoajien käyttöön sekä verkkokirjasto, jossa on käyttäjien lisäämiä resursseja osoitteessa REAL Alternatives -ohjelman on kehittänyt eri puolilla Eurooppaa sijaitsevien yhdistysten ja koulutuslaitosten yhteenliittymä, joka on rahoitettu yhteistyössä EU:n elinikäisen oppimisen ohjelman kanssa ja alan sidosryhmien tuella. Kouluttajat, valmistajat ja suunnittelijat eri puolelta Eurooppaa ovat osallistuneet sisällön luomiseen. Materiaali on saatavilla hollanniksi, englanniksi, saksaksi, italiaksi ja puolaksi. REAL Alternatives Europe -ohjelman moduulit: 1. Vaihtoehtoisten kylmäaineiden esittely turvallisuus, tehokkuus, luotettavuus ja hyvät käytännöt 2. Järjestelmien suunnittelu vaihtoehtoisia kylmäaineita käyttäen 3. Vaihtoehtoisiin kylmäaineisiin liittyvät suojaustoimenpiteet ja vuotojen havaitseminen 4. Vaihtoehtoisia kylmäaineita käyttävien järjestelmien huolto ja korjaus 5. Alhaisen GWP-arvon omaavien kylmäaineiden käyttöönotto vanhoissa järjestelmissä 6. Oikeudellisten velvoitteiden tarkistuslista vaihtoehtoisia kylmäaineita käytettäessä 7. Vuotojen taloudellisten vaikutusten ja ympäristövaikutusten mittaaminen 8. Työkaluja ja neuvoja kohdekartoituksiin Voit opiskella jokaisen moduulin erikseen tai suorittaa koko kurssin ja sen arvioinnin.

3 REAL Alternatives, moduuli 3: Vaihtoehtoisiin kylmäaineisiin liittyvät suojaustoimenpiteet ja vuotojen havaitseminen 3 Lisää tietoa on saatavilla verkkokirjastosta. Löydät jokaisen moduulin tekstistä viittauksia tarkempiin tiedonlähteisiin. Kun olet suorittanut moduulin loppuun, voit tarkistaa ne viittaukset, joista haluat lisätietoa, osoitteessa Voit myös lisätä kirjastoon resursseja, kuten linkkejä, teknisiä oppaita tai esityksiä, jos uskot, että niistä olisi hyötyä muillekin. Moduulista 6 löytyy lista kaikesta asiaan liittyvästä lainsäädännöstä ja kaikista standardeista, joihin ohjelmassa viitataan. Arviointivaihtoehtoja on saatavilla, jos haluat hyväksytyn jatkuvan ammatillisen kehittymisen todistuksen (CPD, continued professional development) Jokaisen moduulin lopussa on yksinkertaisia itsearviointikysymyksiä ja -harjoituksia, joiden avulla voit arvioida oppimistasi. Arviointi ja valinnaisen todistuksen hankkiminen on mahdollista suorittaa joko verkossa tai kirjallisena kokeena. Arviointi ja todistus ovat saatavilla vain niille, jotka osallistuvat REAL Alternatives -ohjelman hyväksymän kouluttajan tai työnantajan tarjoamaan koulutukseen. CPD-todistuksia antavat REAL Alternatives -yhteistyökumppanit (CPD = Continued Professional Development, jatkuva ammatillinen kehittyminen). Sivustolla on lista hyväksytyistä kouluttajista. Jos olet kiinnostunut vaihtoehtoisista kylmäaineista, rekisteröidy sivustolla niin saat päivityksiä, uutisia ja kutsuja, jotka liittyvät koulutuksiin, taitoihin ja kylmäalan tapahtumiin. Voit käyttää ja jakaa tätä materiaalia henkilökohtaisiin koulutustarkoituksiin. Oppikirjan ja sisällön tekijänoikeus säilyy Institute of Refrigerationilla ja yhteistyökumppaneilla. Materiaalia voi kopioida joko kokonaan tai osittain koulutustarkoituksiin lähettämällä kirjallisen hakemuksen REAL Alternatives Consortiumille, c/o Institute of Refrigeration, sähköpostiosoite Yhdistyneessä kuningaskunnassa: ior@ior.org.uk. Kaikki sisältöä tai oppimisohjelmaa koskevat kysymykset tulisi lähettää myös osoitteeseen ior@ior.org.uk. Ohjelman tausta ja kehityshistoria Tämä oppimisohjelma kehitettiin osana kaksivuotista projektia, jota johti kuuden yhteistyökumppanin yhteenliittymä eri puolilta Eurooppaa ja jonka rahoitti EU:n elinikäisen oppimisen ohjelma. Se suunniteltiin paikkaamaan puutteita jäähdytys-, ilmastointi- ja lämpöpumpputeknikoiden vaihtoehtoisten kylmäaineiden käyttötaidoissa. Ohjelma tarjoaa itsenäistä, ajan tasalla olevaa tietoa helppokäyttöisessä muodossa. Projektiyhteenliittymään kuului ammatillisia laitoksia, koulutuslaitoksia ja työntekijöiden edustajistoja. Työnantajista, valmistajista, toimialajärjestöistä ja ammattiinstituuteista muodostuvat sidosryhmät osallistuivat myös oppimateriaalin luomiseen, antoivat neuvoja sisällön suhteen ja tarkastelivat ohjelmaa sen kehityksen aikana. Yhteenliittymän kuusi yhteistyökumppania olivat:

4 REAL Alternatives, moduuli 3: Vaihtoehtoisiin kylmäaineisiin liittyvät suojaustoimenpiteet ja vuotojen havaitseminen 4 Association of European Refrigeration Air Conditioning and Heat Pump Contractors Associazione Tecnici del Freddo, Italia Informationszentrum für Kälte-, Klima- und Energietechnik ggmbh (IKKE), Duisburg, Saksa Institute of Refrigeration, Yhdistynyt kuningaskunta Limburgin katolinen yliopisto (KHLim), Belgia London South Bank University, Yhdistynyt kuningaskunta PROZON-kierrätysohjelma, Puola.

5 REAL Alternatives, moduuli 3: Vaihtoehtoisiin kylmäaineisiin liittyvät suojaustoimenpiteet ja vuotojen havaitseminen 5 Moduuli 3 Suojaustoimenpiteet ja vuotojen havaitseminen Johdanto Tämän verkko-opiskelumoduulin (3/8) aiheena on vuotojen vähentäminen. Se ei korvaa käytännön harjoittelua ja kokemusta. Moduulin lopusta löydät linkkejä hyödylliseen lisätietoon eri vertaisarvioinnin läpikäyneistä lähteistä, joita suositellaan tekniseksi tueksi, jos haluat saada lisää tietoa aiheesta. Tässä moduulissa tarkastellaan täytettyjen, toimivien järjestelmien suojaustoimenpiteitä ja vuotojen havaitsemista. Vuotojen vähentäminen on tärkeää kaikkia kylmäaineita käytettäessä seuraavista syistä: Turvallisuus kaikki kylmäaineet ovat tukahduttavia, monet vaihtoehtoisista aineista ovat helposti syttyviä, ja R717 on myrkyllinen. Suorituskyvyn säilyttäminen vuotava järjestelmä kuluttaa enemmän energiaa eikä se ole yhtä tehokas kuin kylmäainetta täynnä oleva järjestelmä. Kylmäaineen lisäämisen, huollon ja lisääntyneen energiankulutuksen aiheuttamien kulujen minimointi. Luotettavuuden parantaminen ja seurauksena olevan hävikin minimointi. Suorien ilmaston lämmitysvaikutusten minimointi joillakin vaihtoehtoisilla aineilla on suuri ilmaston lämmitysvaikutus. Lisääntyneeseen energiankulutukseen liittyvien epäsuorien CO 2 -päästöjen minimointi. Fluorattuja kaasuja (F-kaasut) koskevien lain vaatimusten täyttäminen tämä koskee myös aineita R32 ja R1234ze. Tehokas vuotojen havaitseminen on tärkeää, mutta on vieläkin tärkeämpää varmistaa, että kylmäaineiden suojaustoimenpiteet on asetettu etusijalle.

6 REAL Alternatives, moduuli 3: Vaihtoehtoisiin kylmäaineisiin liittyvät suojaustoimenpiteet ja vuotojen havaitseminen 6 1. Järjestelmän kirjanpito Järjestelmän kirjanpito on välttämätön työkalu vuotojen vähentämisessä, ja se on pakollinen monille HFC-yhdisteitä käyttäville järjestelmille (ja siis myös R32- ja R1234ze-järjestelmille). Järjestelmän kirjanpitoa tulisi tutkia vuotojen tavallisten esiintymistapojen tunnistamiseksi, vertailun mahdollistamiseksi samantyyppisten järjestelmien kanssa ja vuotojen minimoimiskeinojen löytämiseksi myös jatkossa. Muista kuin HFC-yhdisteitä käyttävistä järjestelmistä tulisi myös pitää kirjaa, ja kirjanpidon tulisi sisältää seuraavat tiedot: järjestelmän sisältämän kylmäaineen tyyppi ja määrä järjestelmän PS-arvot (suurin sallittu paine) 1 suoritettu vuototestaus löydettyjen vuotojen sijainti suoritetut korjaukset. Järjestelmään tulisi myös olla selvästi merkittynä kylmäaineen tyyppi ja paino, joka on ilmaistava hiilidioksidiekvivalentteina HFC-yhdisteitä käyttäville järjestelmille (esim. R32:n hiilidioksidiekvivalentti on 675 kiloa kohden) Alla on järjestelmälokin malli lisätietoja löydät moduulista 8 Työkaluja ja neuvoja kohdekartoituksiin. Merkinnät Laissa vaaditaan, että F-kaasuja sisältävät jäähdytysjärjestelmät merkitään säännöksissä määriteltyjä tietoja sisältävillä merkinnöillä. Järjestelmissä, vuodonilmaisimissa ja kylmäainepulloissa voidaan kuitenkin käyttää myös muita merkintöjä (ks. esimerkit alla), jotka korostavat teknikoille vuotojen havaitsemisen tärkeyttä. Nämä merkit voi ladata REAL Alternatives -verkkokirjastosta. 1 PS on määritelty standardissa EN378-1:2008 A2:2012, Jäähdytysjärjestelmät ja lämpöpumput. Turvallisuus- ja ympäristövaatimukset. Osa 1: Perusvaatimukset, määritelmät, luokittelu ja valintakriteerit. Lisätietoa löytyy moduulista 6: Oikeudelliset velvoitteet.

7 REAL Alternatives, moduuli 3: Vaihtoehtoisiin kylmäaineisiin liittyvät suojaustoimenpiteet ja vuotojen havaitseminen 7 2. Vuototestien suorittamistiheys ja kirjanpito Vuototestien suorittamistiheyden tulee olla järjestelmän tyypille, iälle ja kunnolle sopiva. R32:n vuototestien suorittamistiheys on määritelty vuoden 2014 asetuksessa (EU) N:o 517/2014 fluoratuista kasvihuonekaasuista. Suositellaan, että kaikille muille paitsi ilmatiiviisti suljetuille kiinteille järjestelmille (näihin kuuluvat siis myös matalan GWP-arvon omaavia vaihtoehtoisia kylmäaineita käyttävät järjestelmät) tulisi suorittaa vuototestaus säännöllisesti huolto-ohjelman mukaisesti, ja testauksen tuloksista tulisi pitää kirjaa sisäistä hallintoa ja raportointia varten. F Gas Regulation 517/2014

8 REAL Alternatives, moduuli 3: Vaihtoehtoisiin kylmäaineisiin liittyvät suojaustoimenpiteet ja vuotojen havaitseminen 8 Vuototestausohjelma aineelle R32 (F-kaasuasetukseen perustuva vaatimus) 1. tammikuuta 2015 alkaen fluorattuja kaasuja sisältäviltä järjestelmiltä vaadittava testien suorittamistiheys on esitetty alla: Taulukko 1: F-kaasuasetuksen mukainen vuototestien suorittamistiheys jälkeen Järjestelmän täyttömäärä 5 50 hiilidioksidiekvivalenttitonnia eli 7,4 74 kg R hiilidioksidiekvivalenttitonnia eli kg R32 Yli 500 hiilidioksidiekvivalenttitonnia Kiinteä vuotojen havaitsemisjärjestelmä on asennettava eli yli 740 kg R32 Vuototestien suorittamistiheys Kerran vuodessa Kerran kahdessa vuodessa, jos kiinteä vuotojen havaitsemisjärjestelmä on asennettu Kaksi kertaa vuodessa Kerran vuodessa, jos kiinteä vuotojen havaitsemisjärjestelmä on asennettu Neljä kertaa vuodessa Kaksi kertaa vuodessa, jos kiinteä vuotojen havaitsemisjärjestelmä on asennettu Huom. Viiden hiilidioksidiekvivalenttitonnin raja tulee voimaan alle 3 kg HFC-yhdisteitä sisältäville järjestelmille vasta 1. tammikuuta 2017 alkaen. Jos vuoto havaitaan, se on korjattava mahdollisimman pian, ja järjestelmän korjattu kohta on testattava uudestaan kuukauden sisällä. On tärkeää muistaa, että esitetty vuototestien suorittamistiheys on vain minimimäärä. Vuototestejä tulisi suorittaa useammin järjestelmissä: joissa on paljon mahdollisia vuotokohtia (esim. keskusjäähdytyslaitosjärjestelmät) jotka toimivat korkealla paineella (esim. R744- ja R32-järjestelmät) jotka ovat vanhoja tai huonokuntoisia. Tämä säästää rahaa maksimoimalla luotettavuuden ja minimoimalla energiankulutuksen, viat ja seisonta-ajan. On havaittu, että vuodot vähenevät merkittävästi järjestelmissä, joita vuototestataan useammin, esimerkiksi kerran kuussa. 3. Mahdolliset vuotokohdat (1) Vaihtoehtoisia kylmäaineita käyttävien järjestelmien mahdolliset vuotokohdat ovat samanlaisia kuin tavanomaisten järjestelmien. Hiilivetyjärjestelmien vuotoriski on yleensä pieni, koska niissä on tavallisesti käytetty kiinteitä kytkentöjä ja mahdollisimman vähän liitoksia. R744-järjestelmien vuotoriski on yleensä suurempi, sillä ainetta käytetään usein keskusjäähdytyslaitoksissa, joissa on paljon liitoksia ja joiden käyttö- ja seisokkipaineet ovat korkeampia. Aineen molekyylit ovat myös pienempiä, joten se leviää herkemmin. Kaikkia kylmäaineita käytettäessä seuraavat asiat ovat tärkeitä vuotoriskin minimoinnin kannalta: Asda Supermarket case study paper from Institute of Refrigeration See REAL Alternatives Module 1 section on Leakage Issues Järjestelmän tyyppi suuret keskusjäähdytyslaitosjärjestelmät vuotavat lähtökohtaisesti enemmän kuin järjestelmät, joissa on käytetty kiinteitä kytkentöjä.

9 REAL Alternatives, moduuli 3: Vaihtoehtoisiin kylmäaineisiin liittyvät suojaustoimenpiteet ja vuotojen havaitseminen 9 Tämä johtuu osittain keskusjäähdytyslaitosten asennuksesta paikan päällä ja siitä, että niissä on enemmän liitoksia. Käyttö- ja seisokkipaineet korkeammat paineet vaativat vieläkin huolellisempaa osien valintaa, liitosten tekoa, asennusta ja vuotojen havaitsemista. Osien tekniset tiedot niiden on sovelluttava käyttöön järjestelmän paineessa, lämpötilassa ja sen käyttämän öljyn ja kylmäaineen kanssa. Tähän kuuluvat kaikki osat Schraderventtiilien sieluista kompressoreihin ja lämmönvaihtimiin, joissa on juotetut levyt Vältä avointen kompressorien käyttöä aina, kun mahdollista. Jos niitä on käytettävä, varmista, että niiden akseleissa on tiivisteet. Olennaiset tiedot saatavilla on oltava tarkat piirustukset, joista näkyy kaikkien liitosten ja liitäntäpisteiden paikat. Huoltoa helpottava suunnittelu liitoksiin tulisi olla helppo päästä käsiksi, jotta vuodot voidaan havaita helposti ja tehokkaasti. Putkien paksuus sen tulee olla riittävä paineeseen verrattuna. Joissakin R744- järjestelmien osissa on käytettävä teräsputkia tai K65-kupariputkia 2 korkean paineen takia. Putkien välisten sekä putkien ja muiden osien välisten liitosten tyyppi juotetut tai hitsatut liitokset ovat aina vähemmän alttiita vuodoille kuin mitkään mekaaniset liitokset. Juotettuja tai hitsattuja liitoksia tekevien teknikoiden tulee voida todistaa, että heillä on työhön asianmukainen pätevyys. Oikeat liitosmateriaalit on määriteltävä. Putkitöiden suunnittelu ja asennus putket tulisi vetää niin, että värähtelyt on minimoitu, ja putket on kiinnitettävä riittävän hyvin (pelkkä tukeminen ei riitä) standardin EN378 3 mukaisesti. Putket tulee asentaa niin, että ne eivät hankaudu. Osien asennus monet osat on peitettävä märillä räteillä tulitöiden ajaksi vaurioiden ehkäisemiseksi. Schrader-venttiilien sielut tulee poistaa tulitöiden ajaksi. Kompressorit tulee asentaa valmistajan ohjeiden mukaisesti, jotta voidaan varmistaa, että värähtelyjen välittyminen on estetty. Riittävä painetestaus, jolla etsitään vuotoja ennen järjestelmän käyttöönottoa järjestelmät on painetestattava niiden kestävyyden ja tiiviyden varmistamiseksi standardin EN378 4 mukaisesti. 2 K65-putken rautapitoisuus on 2,5 %, ja se sopii käytettäväksi R744:ää sisältävien ylikriittisten järjestelmien korkeammalla puolella. 3 EN378-2:2008 Jäähdytysjärjestelmät ja lämpöpumput. Turvallisuus- ja ympäristövaatimukset. Osa 2: Suunnittelu, rakenne, testaus, merkintä ja dokumentointi, A2:2012, EN378-2:2008 Jäähdytysjärjestelmät ja lämpöpumput. Turvallisuus- ja ympäristövaatimukset. Osa 2: Suunnittelu, rakenne, testaus, merkintä ja dokumentointi, A2:2012, 5.3.2

10 REAL Alternatives, moduuli 3: Vaihtoehtoisiin kylmäaineisiin liittyvät suojaustoimenpiteet ja vuotojen havaitseminen 10 Tiiviyskokeelle on varattava tarpeeksi aikaa, jotta se voidaan suorittaa perusteellisesti ja vauriot voidaan korjata ja järjestelmää testata uudelleen Korkeapainekytkimen asetus asetuksen tulisi olla standardin EN378 5 mukaisesti korkeintaan 90 % varoventtiilin avautumispaineesta (PS). Muussa tapauksessa varoventtiili voi avautua, jos paine nousee nopeasti ja korkeapainekytkin ei sammuta järjestelmää ajoissa. Huolto huolto-ohjelman tulee soveltua laitostyypille. F-kaasuasetuksessa 6 määriteltyä vuototestien suorittamistiheyttä tulisi pitää minimimääränä kaikille kylmäainetyypeille (ks. kappale 6), sillä monet järjestelmät hyötyvät siitä, että vuototestejä suoritetaan useammin, esimerkiksi viikoittain tai kuukausittain. Jos vuotoja löytyy, ne on korjattava välittömästi ja järjestelmä on vuototestattava uudestaan. Asianmukainen huolto kaikilla venttiileillä on oltava suojus, jäähdyttimet on pidettävä puhtaina paineen minimoimiseksi, ohjaimen asetusarvojen on minimoitava pääpaine, ja mahdolliset värähtelyongelmat on korjattava. 2.2 Laippaliittimet Laippaliitinten käyttöä tulee välttää, jos mahdollista, mutta joissakin tapauksissa on parempi käyttää irrotettavaa liitosta (esim. niin, että hiilivetyjärjestelmien nesteputkien suodatinkuivaimet voidaan vaihtaa ilman, että tarvitsee purkaa juotettua liitosta). Tässä tapauksessa tulisi käyttää mutteri-/juotos-adapteria. Tällaisen koneellisen liitoksen vuotoriski on pienempi kuin käsin tehdyn laipan. Laippamutteri kiristetään oikeaan kiristysmomenttiin momenttiavaimella. Mutteri-/juotosadapterin valmistaja on ilmoittanut sille oikeat kiristysmomentin arvot, ja käsin tehdyille laipoille ne löytyvät standardista EN EN378-2:2008 Jäähdytysjärjestelmät ja lämpöpumput. Turvallisuus- ja ympäristövaatimukset. Osa 2: Suunnittelu, rakenne, testaus, merkintä ja dokumentointi, A2:2012, Asetukset (EY) 842/2006 ja (EU) 517/ EN378-2:2008A2:2012 Jäähdytysjärjestelmät ja lämpöpumput. Turvallisuus- ja ympäristövaatimukset. Osa 2: Suunnittelu, rakenne, testaus, merkintä ja dokumentointi,

11 REAL Alternatives, moduuli 3: Vaihtoehtoisiin kylmäaineisiin liittyvät suojaustoimenpiteet ja vuotojen havaitseminen Schrader-venttiilit Yhdistyneessä kuningaskunnassa REAL Zero -projektissa vuonna 2007 tehdyssä työssä löydettiin vuotojen ehkäisykeinoja ja 13 yleistä vuotokohtaa. Kuvitettu opas näistä vuotokohdista on saatavilla REAL Alternatives -verkkokirjastossa. Kyseisten kohtien vuototestaus on ehdottoman tärkeää. Tässä työssä ja sen jälkeen vaihtoehtoisista kylmäaineista saaduissa kokemuksissa on tunnistettu kolme keskeistä aluetta. Niissä on eniten potentiaalia suurille parannuksille, kuten alla on kuvattu. Venttiilien sielut on valittava niin, että ne ovat sopivia kylmäaineen ja öljyn tyypille ja paineja lämpötila-alueelle eri järjestelmät ja kylmäaineet vaativat erilaisia Schrader-sieluja. Sielu on poistettava ennen Schrader-rungon juottamista järjestelmään. Sen voi asentaa takaisin paikalleen rungon jäähdyttyä. Sielu on sitten kiristettävä oikeaan kiristysmomenttiin. Venttiilillä on oltava suojus. Ota huomioon, että yleisesti käytetyissä suojuksissa on tiiviste, joka heikentyy ja vuotaa kuumentuessaan parempi vaihtoehto on kuusiomutteri tai Shrader-venttiilin suojus, jonka voi kiristää huolellisesti erikoistyökalulla. Mutteri tulee valita niin, ettei se paina kiristettäessä Schrader-venttiiliä alaspäin. 2.3 R744-järjestelmän varoventtiilit R744-järjestelmien varoventtiilit ovat yleinen vuotokohta eri syistä: R744-järjestelmissä paine voi nousta nopeasti olosuhteiden muuttuessa tai vian sattuessa. Kuva Seisokkipaine on usein korkeampi kuin PS (ja siis myös varoventtiilin asetus) joissakin järjestelmän osissa. Käyttöpaine on usein lähellä PS:ää.

12 REAL Alternatives, moduuli 3: Vaihtoehtoisiin kylmäaineisiin liittyvät suojaustoimenpiteet ja vuotojen havaitseminen 12 Varoventtiilit eivät aina sulkeudu täysin avauduttuaan, joten niiden vuototestaus on välttämätöntä. Kun venttiili on avautunut useita kertoja, sen jousi heikkenee, mikä alentaa varoventtiilin avautumispainetta ja pahentaa yllä kuvattuja ongelmia. Varoventtiilien avautumisen ja vuotojen vähentämiseksi jokaisen järjestelmän osan PS:n ja normaalin käyttöpaineen välillä tulisi olla tarpeeksi suuri ero. Oikealla on esimerkki yhdestä varoventtiilityypistä, mutta muitakin on saatavilla eri valmistajilta. 2.4 R717-järjestelmät Pätevyysvaatimukset IOR Code of Practice Kansallisen lainsäädännön pätevyysvaatimukset täyttävien Ammonia Refrigeration asiantuntijoiden on suoritettava ammoniakkia käyttävien järjestelmien Systems vuototestaus, valvottava niitä ja korjattava välittömästi niiden viat. Kun vika on korjattu, laitos on otettava uudestaan käyttöön asianmukaisen painetestauksen jälkeen. Vuotojen havaitseminen Ammoniakki on helppo havaita sen voimakkaan hajun takia (ihminen havaitsee sen jo pitoisuudessa 5 ppm = 3,5 mg/m3), joka ilmoittaa vuodoista. HFC-yhdisteitä käyttävissä laitoksissa vuotoja ei välttämättä havaita pitkään aikaan, mikä olisi täysin mahdotonta ammoniakkia käyttävissä laitoksissa. Hyvin pieniä ammoniakkivuotoja jäähdytyslaitoksissa (vuotomäärä n. 100g NH3/a) ei voi havaita hajun perusteella, jos 5 ppm:n ammoniakkipitoisuutta ei saavuteta. Riskien ennaltaehkäisemisperiaatteet Pidä kylmäaineen määrä mahdollisimman pienenä: jos kylmäainetta ei ole järjestelmässä, sitä ei voi vuotaa. Hyvin suunniteltu jäähdytyslaitos, jonka laitteisto on valittu oikein ja jossa käytetään eristysventtiilejä, vähentää kylmäainepäästöjä huollon ja ylläpidon aikana. Vuotojen minimoimiseksi tulisi valita tiivistettyjä osia. Säännöllisille vuototesteille on varattava aikaa. On tärkeää valita yhteensopivia materiaaleja, sillä muuten saattaa syntyä vuotoreittejä. Esimerkiksi elastomeerien tilavuus saattaa kasvaa (ne voivat paisua) tai pienentyä (ne voivat kutistua) niiden joutuessa kosketuksiin tiettyjen öljyjen tai ammoniakin kanssa. Putkistot Koska ammoniakki syövyttää kuparia, ammoniakkia käyttävät järjestelmät rakennetaan yleensä hiilikuituputkista tai ruostumattomista teräsputkista ja putkivarusteista. Lisätietoa ammoniakkiputkistojen parhaista käytännöistä löytyy IOR:n ammoniakkia käyttävien jäähdytysjärjestelmien yleisiä laatuvaatimuksia käsittelevästä asiakirjasta Ammonia Refrigeration Systems Code of Practice. Periaatteessa vuotojen riskin minimoimiseksi tulisi käyttää hitsattuja liitoksia laippaliitosten sijasta.

13 REAL Alternatives, moduuli 3: Vaihtoehtoisiin kylmäaineisiin liittyvät suojaustoimenpiteet ja vuotojen havaitseminen 13 Jos putkien halkaisija on alle 40 mm, hitsattuja muhviliitoksia tulisi käyttää puskuhitsausliitosten sijaan. Vesikiertojen seuraaminen ammoniakkivuotojen varalta Standardin EN 378 mukaan jäähdytyslaitoksissa, joiden täyttömäärä on yli 500 kg, on tarkastettava kaikki järjestelmään liitetyt vesi- tai nestekierrot kylmäaineiden varalta. Ammoniakkia ei saa päästä viemärijärjestelmään tai haihduttavan jäähdyttimen jäähdytysveteen. Tällä hetkellä yleisimmin käytössä oleva mittausjärjestelmä tarkkailee ph-arvoja. Vesikiertoon vuotanut ammoniakki nostaa ph-arvoa. On suositeltavaa asentaa pharvojen eroa mittaava laitteisto lämmönvaihtimen tulo- ja poistoputken väliin automaattisella lämpötilakompensoinnilla. Jos ph-hälytys annetaan, lämmönvaihdin on suljettava vesi- ja ammoniakkipuolella joko moottoriventtiilien avulla tai käsin. Uudet ioniselektiiviset mittalaitteet ovat paljon tarkempia. Ammoniakin havaitsemiseen voidaan myös käyttää elektrodia. Siinä tapauksessa eron mittausta ei tarvita. Esimerkki ammoniakkijäähdyttäjästä, jossa käytetään ruostumattomia teräsputkia 4. Silmämääräinen tarkastus ja haju 3.1 Silmämääräinen tarkastus Silmämääräistä tarkastusta ei ole mainittu taulukossa, mutta sitä ei pidä aliarvioida. Silmin havaittaviin merkkeihin kuuluvat: öljytahrat putkistossa öljyn tahraamat eristeet öljyyn tarttunut pöly putkistossa korroosio, kohtuuton kuluminen tai vaurioituneet osat. Öljytahrat tulee poistaa vuodon korjaamisen jälkeen niin, etteivät ne aiheuta jälkeenpäin väärää hälytystä vuodosta. Varoventtiilin ilmaisin on tarkastettava, koska avautuneet varoventtiilit eivät aina sulkeudu uudestaan tiiviisti.

14 REAL Alternatives, moduuli 3: Vaihtoehtoisiin kylmäaineisiin liittyvät suojaustoimenpiteet ja vuotojen havaitseminen 14 Yleisin syy nesteputken tarkastuslasin jatkuvaan välkkymiseen on se, ettei kylmäainetta ole tarpeeksi, mikä yleensä johtuu vuodoista. Vuoto ei kuitenkaan aina johda kaasun muodostumiseen nesteputkessa, etenkin jos kuorma on pieni ja/tai ympäristön lämpötila on alhainen. Tästä syystä järjestelmä tulisi vuototestata, vaikka tarkastuslasissa näkyisikin kirkasta nestettä. Moniin keräysastioihin on asennettu matalan nestetason ilmaisimet, joista voidaan tarkistaa, puuttuuko järjestelmästä kylmäainetta. Ilmaisimet pitää tarkistaa niiden toiminnan varmistamiseksi, esimerkiksi tarkkailemalla nestetason nousua ilmaisimessa, kun järjestelmää pumpataan tyhjäksi. Tällöin tulee muistaa, että vaikka järjestelmästä ei keräysastian nestetason ilmaisimen mukaan puuttuisikaan kylmäainetta, järjestelmässä voi silti olla vuoto. 3.2 Haju Esimerkkejä silmin havaittavista vuotojen merkeistä Useimmat kylmäaineet eivät haise, mutta R717:llä on hyvin pistävä haju ja R1270:lla on erittäin heikko kaasumainen haju. R717:n voi haistaa helposti, ja se on aistittavissa hajun perusteella jo alhaisina pitoisuuksina, eli 5 ppm = 3,5 mg/m3. Vuodot on paikannettava tarkemmin elektronista vuodonilmaisinta tai lakmuspaperia käyttäen. R1270:n haju ei ole tarpeeksi vahva, että sitä voitaisiin käyttää luotettavasti vuotojen havaitsemiseen.

15 REAL Alternatives, moduuli 3: Vaihtoehtoisiin kylmäaineisiin liittyvät suojaustoimenpiteet ja vuotojen havaitseminen Vuotojen havaitsemismenetelmät Alla olevassa taulukossa on esitetty lyhyesti kunkin kylmäaineen havaitsemiseen käytettävät menetelmät. Taulukko 2: Vuotojen havaitsemismenetelmät Kylmäaine Vuodonilmaisinsuihke 1 Elektroninen vuodonilmaisin 1 R744 R717 R32 R1234ze Hiilivedyt (R600a, R290, R1270) Hyvä Hyvä, varmista, että ilmaisin havaitsee R744:n Hyvä, varmista, että ilmaisin havaitsee R717:n Hyvä, varmista, että ilmaisin havaitsee kylmäainetyypin ja että sitä on turvallista käyttää helposti syttyvän kylmäaineen kanssa Fluoresoiva lisäaine OK Ei sovellu tarkoitukseen Hyvä Ultraääni Hyvä 1. Varmista, että järjestelmän paine on positiivinen (eli normaalipainetta suurempi), jos käytät kumpaa tahansa näistä menetelmistä. Tämä on erityisen tärkeää, kun kyseessä on R717, R1234ze tai R600a, joita käytetään alhaisemmassa paineessa kuin muita kylmäaineita. Seuraavilla sivuilla on lisää tietoa kunkin menetelmän herkkyydestä ja muista huomioon otettavista asioista.

16 REAL Alternatives, moduuli 3: Vaihtoehtoisiin kylmäaineisiin liittyvät suojaustoimenpiteet ja vuotojen havaitseminen Tehokas vuototestaus Tässä kappaleessa käydään tarkemmin läpi taulukossa 1 esitetyt eri vuototestausmenetelmät ja kerrotaan, miten ne tulee suorittaa. Useita menetelmiä käytettäessä paineen tulee olla mahdollisimman korkea: Korkeamman paineen puolta tarkastettaessa järjestelmän tulisi olla käynnissä niin, että lauhdutinpaine on mahdollisimman korkea. Matalamman paineen puolta tarkastettaessa järjestelmän tulisi olla sammutettu (mutta ei pumpattu tyhjäksi). Esimerkiksi -30 O C:n lämpötilassa höyrystyvän R290- järjestelmän käyttöpaine on 0,6 bar g, mutta seisokissa 20 O C:n ympäristölämpötilassa sen paine on 7,4 bar g. Tyydyttynyttä kaasua sisältävän järjestelmän tulisi olla sulatustilassa matalampaa puolta tarkastettaessa. Käännetyssä kierrossa järjestelmän kummankin puolen lämpöpumput tulee tarkastaa korkeimmalla mahdollisella lauhdutinpaineella. Kaikkien menetelmien kanssa on tärkeää suorittaa testi järjestelmällisesti ja testata kaikki järjestelmän osat, mukaan lukien sivuhaarat, kuten painekytkinten liitokset ja varoventtiilien poistoputket. Kaikki vuodot on paikannettava ensimmäinen löydetty vuoto ei todennäköisesti ole ainoa. Vuodot tulee korjata mahdollisimman pian ja vuotokohdat on testattava uudelleen. REAL Alternatives -verkkokirjastosta löytyy videoita, joissa esitetään kuinka kuplia muodostavaa liuosta, kannettavia vuodonilmaisimia ja lisäainetta voidaan käyttää tehokkaasti vuotojen paikantamiseen. Ne esittelevät myös UV-säteilyä ja ultraääntä yhdistävän laitteen käyttöä vuotokohtien paikantamisessa. REAL Alternatives e-library 4.1 Vuodonilmaisinsuihke Kotitekoiset liuokset Kaupallisen vuodonilmaisinsuihkeen käyttöä suositellaan kotitekoisten saippua- tai puhdistusaineliuosten sijaan. Kotitekoiset saippualiuokset saattavat olla liian laimeita, jolloin kuplia ei synny, tai liian väkeviä, jolloin ne saattavat peittää vuotoja. Vuodonilmaisinsuihke Kaupallinen vuodonilmaisinsuihke sisältää yleensä syövyttämätöntä ainetta, joka muodostaa kuplia helposti koostumuksensa ansiosta. Se voi myös sisältää jäätymisenestoainetta, jolloin sitä voidaan käyttää putkistoissa alle 0 O C:ssa. Suihkemenetelmä on kätevä vuotojen tarkkaa kohtaa paikannettaessa, mutta se vie paljon aikaa tutkittaessa suuria järjestelmiä, joissa on paljon liitoksia. Sitä ei voi käyttää eristettyjen putkien kanssa tai sellaisissa järjestelmän osissa, joiden paine on normaalipainetta alhaisempi. Jos vuotonopeus ja/tai paine ovat pieniä, kuplan muodostumiseen voi kulua useita sekunteja. Menetelmä sopii hyvin elektronisella vuodonilmaisimella havaitun vuodon tarkan paikan löytämiseen.

17 REAL Alternatives, moduuli 3: Vaihtoehtoisiin kylmäaineisiin liittyvät suojaustoimenpiteet ja vuotojen havaitseminen 17 Vuotojen löytäminen ja tarkka paikantaminen REAL Alternatives -verkkokirjaston videoissa on esitetty esimerkkejä vuotavan kylmäaineen aiheuttamasta vuodonilmaisinsuihkeen kuplimisesta ja siitä, miten vaikea vuotokohtia on tunnistaa. REAL Alternatives e-library 4.2. Elektroniset vuodonilmaisimet (1) Elektroniset vuodonilmaisimet ovat testilaitteita, joista täytyy huolehtia ja jotka on tarkastettava ja huollettava niiden tarkkuuden varmistamiseksi. Ne on suositeltavaa tarkastaa jokaisen käyttökerran jälkeen. Aineita R32 ja R1234ze koskevan F-kaasuasetuksen mukaisesti ne on tarkastettava kerran vuodessa. Tämä on vähimmäisvaatimus parhaimman mahdollisen luotettavuuden varmistamiseksi ne tulee tarkastaa useammin. Ilmaisin ei saa saastua öljystä, ja suodatin (jos sellainen on asennettu) on vaihdettava säännöllisesti. Kolme yleisimmin käytettyä vuodonilmaisintyyppiä perustuvat erilaisiin ilmaisumenetelmiin: Kuumaa diodia käyttävät ilmaisimet diodi on yleensä vaihdettava aina 100 käyttötunnin jälkeen. Valokuvassa näkyy tyypillinen kuuma diodi. Tämä on tavallisesti halvin menetelmä, ja sitä käytetään yleisimmin HFC-kylmäaineiden kanssa. Infrapunailmaisimet infrapuna-anturia ei tarvitse vaihtaa yhtä usein. Valokuvassa näkyy tyypillinen infrapunavuodonilmaisin.

18 REAL Alternatives, moduuli 3: Vaihtoehtoisiin kylmäaineisiin liittyvät suojaustoimenpiteet ja vuotojen havaitseminen 18 Puolijohde anturi kestää yleensä useita vuosia. Valokuvassa näkyy tyypillinen hiilivetyjen kanssa käytettävä ilmaisin. Samanlaista teknologiaa käytetään R717:n kanssa. Elektroniset vuodonilmaisimet (2) Jos elektronisia vuodonilmaisimia käytetään helposti syttyvien kylmäaineiden kanssa (esim. R600a, R290, R1270, R32 tai R1234ze), on varmistettava, että ne ovat sekä turvallisia että tarpeeksi herkkiä havaitsemaan kylmäaineen. Monia HFC-yhdisteiden kanssa käytettäviä elektronisia vuodonilmaisimia ei ole turvallista käyttää helposti syttyvien kylmäaineiden kanssa. Ilmaisimen toimivuuden tarkistamiseksi tulee käyttää mallivuotoa ilmaisimen testaamiseksi ei riitä, että vain avataan pullo tai jokin järjestelmän liitoksista. Valokuvassa on yksinkertainen kalibroitu mallivuotolaite, joka sopii pullon venttiiliin tai järjestelmän liitäntään. Kun venttiili avataan, laitteen läpi virtaa kyseistä kylmäainetta nopeudella noin 5 g/vuosi. Jos vuodonilmaisin ei havaitse tätä, se on huollon tarpeessa. Menetelmää voidaan käyttää useimpien kylmäaineiden kanssa, vaikka sen vuotonopeus vaihteleekin. Sen käytöstä R744:n kanssa tulee kysyä toimittajalta R744:n paine saattaa ylittää laitteen suurimman sallitun paineen. Mallivuotoja on myös saatavilla tietyille kylmäainetyypeille. Ne toimitetaan tavallisesti pienessä säiliössä, ja niiden vuotonopeus on 5 g/vuosi 20 O C:n lämpötilassa. Voimakas ilmavirtaus voi hajottaa vuotavan kylmäaineen niin, ettei elektroninen vuodonilmaisin havaitse sitä. Jos mahdollista, jäähdyttimen ja höyrystimen tuulettimet tulisi pysäyttää näiden osien ympäristöä tarkastettaessa. Huolehdi siitä, etteivät korkeapainekytkimet mene päälle tai varoventtiilit avaudu, kun jäähdyttimen tuulettimet sammutetaan. Laitostilan ilmanvaihto ja siellä mahdollisesti sijaitsevat muut tuulettimet tulisi mahdollisuuksien mukaan myös sammuttaa tilan laitteiston tarkastuksen ajaksi. Huolehdi siitä, ettei tila muutu tämän seurauksena räjähdysvaaralliseksi vuodon sattuessa. Kaikki vaihtoehtoiset kylmäaineet R717:ää lukuun ottamatta ovat ilmaa raskaampia, joten kaikkien liitosten alapuolet on tarkastettava. Kylmiöön tultaessa lattianrajassa oleva ilma on tarkastettava. Jos kaappeihin on asennettu jalustat, kaapin pohja tulee tarkastaa. Vuodonilmaisimen toiminnan tarkastaminen REAL Alternatives -verkkokirjastossa on video, jossa esitellään eri tapoja testata, että kannettava vuodonilmaisin toimii oikein. REAL Alternatives e-library

19 REAL Alternatives, moduuli 3: Vaihtoehtoisiin kylmäaineisiin liittyvät suojaustoimenpiteet ja vuotojen havaitseminen Fluoresoiva lisäaine Järjestelmän öljyyn voidaan lisätä fluoresoivaa lisäainetta. Vuodon sattuessa lisäaine- ja öljyvuodon voi havaita ultraviolettilampulla. Tämän menetelmän etuna on, että se paljastaa vuodon, vaikka liitos tai osa ei vuotaisikaan testin aikana. Ominaisuus on hyödyllinen, jos vuoto on ajoittaista tai jos kylmäaine on jo vuotanut pois kokonaan. Lisäaine tahraa putkiston, ja se on poistettava vuodon havaitsemisen jälkeen. Menetelmällä on joitakin huonoja puolia: Kaikki kompressorivalmistajat eivät myönnä takuuta, jos lisäainetta käytetään. Saostavat öljynerottimet erottavat lisäaineen niin, ettei se pääse muihin järjestelmän osiin. Tämä koskee erityisesti R744:ää käyttäviä keskusjäähdytyslaitoksia, joissa on yleensä tällainen öljynerotin. 4.4 Ultraäänivuodonilmaisimet Ultraäänivuodonilmaisimet vahvistavat putkistoon tai sieltä pois tulevan vuodon ääntä. Kuvassa on esimerkkilaite. Tavallisesti näissä ilmaisimissa on sisäänrakennettu vastaanotin, joka havaitsee äänen taajuuksia vuotavaa kylmäainetta vastaavalla alueella. Laitteeseen voi liittää kuulokkeet tai siinä voi olla näkyvä/kuuluva hälytys. Menetelmän etuna on, että sitä voidaan käyttää minkä tahansa kylmäaineen (tai typen) kanssa järjestelmässä. Sitä voidaan käyttää myös sellaisissa järjestelmän osissa, joissa käyttöpaine on normaalipainetta alhaisempi.

20 REAL Alternatives, moduuli 3: Vaihtoehtoisiin kylmäaineisiin liittyvät suojaustoimenpiteet ja vuotojen havaitseminen Lakmus R717 voidaan havaita käyttämällä paperia, joka muuttaa väriään ph-arvosta riippuen (happamuus). Fenoliftaleiinipaperin avulla suoritettu vuototestaus (testiliuskan värimuutos) ei ole yhtä herkkä kuin elektroninen vuodonilmaisin, joten sitä ei suositella käytettäväksi ainoana havaintomenetelmänä. Märkää paperia voidaan kuitenkin käyttää vuodon tarkkaan paikantamiseen esimerkiksi ammoniakkia käyttävän järjestelmän laippaosassa tai putkessa. Lakmuspaperi ilmaisee märkään paperiin imeytyvän ammoniakin aiheuttaman ph-arvon muutoksen vaihtamalla väriä. 4.6 R717-järjestelmät Vuototestaus ennen ensimmäistä käyttöönottoa Vuototestejä tulisi suorittaa kansallisesti hyväksyttyjen standardien mukaisesti. Erityisen tärkeää on löytää pienet vuodot niissä laitoksen osissa, joissa on korkea paine ja joihin on hankala päästä käsiksi, kun laitos on toiminnassa. Olemassa olevien laitosten vuototestaus Vuotoja on etsittävä heti, kun ammoniakin haju on havaittavissa. Testauksen tulee aina perustua kansallisesti hyväksyttyihin standardeihin. Vuodonilmaisimet voivat vain arvioida vuotonopeutta (pieni, keskisuuri, suuri) mittaukseen verrattuna. Vuodonilmaisinsuihkeet eivät ole yhtä herkkiä kuin elektroniset ilmaisimet. Jos ammoniakkivuodon vuotonopeus on määritettävä, siihen voidaan käyttää fotoakustisen infrapuna-absorptioperiaatteen mukaisesti toimivia ilmaisimia.

21 REAL Alternatives, moduuli 3: Vaihtoehtoisiin kylmäaineisiin liittyvät suojaustoimenpiteet ja vuotojen havaitseminen 21 Suojauksen painetestauksen laskelmia Painetestaus typpeä käyttäen Jos vuotoja ei löydetä yllä kuvattujen menetelmien avulla tai jos kylmäaine on vuotanut kokonaan pois, järjestelmälle on suoritettava painetestaus typpeä käyttäen. Siinä järjestelmä täytetään hitaasti typellä suurimpaan sallittuun paineeseen (PS) 8 asti, jonka jälkeen joko: jokainen liitos tarkastetaan vuodonilmaisinsuihkeella tai järjestelmää pidetään paineistettuna vähintään 12 tunnin ajan ja paine tarkastetaan testin lopussa, jotta voitaisiin varmistua siitä, ettei se ole laskenut. Huom. Käytettäessä jälkimmäistä menetelmää ympäristölämpötila on myös otettava huomioon järjestelmän sisältämän typpikaasun lämpötilan ja paineen välisen suhteen takia. Muussa tapauksessa ympäristölämpötilan nousu voi peittää typen puutteen. Gay-Lussacin lain (tunnetaan myös Amontonsin paine-lämpötilalakina) mukaisesti: P2 = (P1 x T2) / T1 Jossa: P1 on absoluuttinen paine testin alussa baareina P2 on absoluuttinen paine testin lopussa baareina T1 on ympäristölämpötila testin alussa kelvineinä T2 on ympäristölämpötila testin lopussa kelvineinä IOR SES Good Practice Guide 24 Pressurising installed systems with nitrogen to find leaks Ympäristölämpötilan vaikutus paineeseen Tyypillisesti useimpien paineitten kohdalla paine muuttuu 0,7 baaria jokaista 5 K:n lämpötilan muutosta kohti. R744:n kanssa käytettävien paineiden kohdalla muutos on suurempi. Laskelman tekoon voidaan käyttää Excellaskentataulukkoa kuvassa on esimerkki R744:ää käyttävän ylikriittisen järjestelmän korkean puolen painetestin tuloksista. 8 EN378-2:2008 A2:2012 Jäähdytysjärjestelmät ja lämpöpumput. Turvallisuus- ja ympäristövaatimukset. Osa 2: Suunnittelu, rakenne, testaus, merkintä ja dokumentointi, 6.2.2

22 REAL Alternatives, moduuli 3: Vaihtoehtoisiin kylmäaineisiin liittyvät suojaustoimenpiteet ja vuotojen havaitseminen 22 Valmis merkkikaasuseos Painetesti voidaan myös suorittaa käyttäen kaupallista kaasuseosta, joka koostuu typestä sekä pienestä määrästä heliumia tai vetyä ja jossa on tyypillisesti 5 % merkkikaasua ja 95 % A Gas information on typpeä. Heliumin tai vedyn käytössä merkkikaasuna on se etu, että Trace-A-Gas kummankin kaasun molekyylit ovat pieniä ja kaasuilla on pieni nopeus ja molekyylimassa, joten ne vuotavat nopeammin ja hajaantuvat herkemmin. Niiden kanssa on käytettävä elektronista vuodonilmaisinta, mutta sellaisia on helposti saatavilla. Valokuvassa on esimerkki laitteesta, joka havaitsee sekä vedyn että hiilivetykylmäaineet. Huom. Valmiita merkkikaasuseoksia on helposti saatavilla, ja niitä tulisi käyttää itse tehtyjen kaasuseoksien sijaan. REAL Alternatives e- library videos on using premix trace gas 7. Epäsuora vuototestaus Vuotavan järjestelmän käyttöolosuhteet eroavat yleensä normaaliolosuhteista: Imupaine on matalampi (jos sitä ei hallita, esim. keskusjäähdytyslaitosjärjestelmässä). Tehollinen tulistus (eli höyrystimessä saavutettu tulistus) kasvaa. Alijäähdytys vähenee. Puristuspaine pienenee (jos sitä ei hallita). Liian suuri tulistuminen ja alhainen tai olematon alijäähdytys ovat kummatkin selkeitä merkkejä kylmäaineen puutteesta. Keräysastian nestetason mittauksesta voi havaita kylmäaineen puutteen, mutta nestetasot vaihtelevat myös luonnollisesti kuormituksen ja ympäristölämpötilan vaihtelujen mukaan. IOR Guidance Note on Measuring Superheat and Subcooling REAL Alternatives e- library video on superheat and subcooling IOR Guidance Note on indirect leak checking Silmämääräinen tarkastus Voi myös tarkastaa silmämääräisesti puuttuuko järjestelmästä kylmäainetta. Menettely perustuu HFC-kylmäainetta käyttävään järjestelmään, mutta periaate on sama kaikille vaihtoehtoisille kylmäaineille. REAL Alternatives e- library video on identifying shortage of refrigerant in a system 7.4 Henkilökohtaiset mittarit huoltoteknikoille On suositeltavaa, että huoltoteknikot käyttävät henkilökohtaisia mittareita työskennellessään seuraavien järjestelmien sisällä: Hiilivedyt, R32 ja R1234ze tarkoitukseen soveltuvaa helposti syttyvien kaasujen ilmaisinta on käytettävä. R744 hiilidioksidi-ilmaisinta on käytettävä.

23 REAL Alternatives, moduuli 3: Vaihtoehtoisiin kylmäaineisiin liittyvät suojaustoimenpiteet ja vuotojen havaitseminen 23 Ilmaisin tulisi asettaa matalalle tasolle järjestelmän viereen työskenneltäessä järjestelmän parissa. Joskus tarvitaan useampi kuin yksi ilmaisin. Tarkista turvallisuussivulta hälytysasetuksen tason tiedot. Valokuvassa on esimerkkejä henkilökohtaisista hiilivetyjen kanssa käytettävistä ilmaisimista. R717:n tapauksessa kylmäaineen voi havaita myös hajun perusteella jo pieninä pitoisuuksina. Jos järjestelmä sisältää yli 50 kg R717:ää, kiinteä vuotojen havaitsemisjärjestelmä on pakollinen. Kiinteät vuotojen havaitsemisjärjestelmät Kiinteitä vuotojen havaitsemisjärjestelmiä käytetään turvallisuussyistä ja joskus myös lain niin vaatiessa (ks. HFC-yhdisteet edellisessä kappaleessa). Kiinteä vuotojen havaitsemisjärjestelmä ei korvaa käsin tehtävää vuototarkastusta. Kaikkien kiinteiden vuotojen havaitsemisjärjestelmien on ehdottomasti havaittava kylmäaine järjestelmää ympäröivässä ilmassa ja annettava hälytys, jos kylmäainetta havaitaan. Hälytykseen vastaaminen on ensisijaisen tärkeää. Danfoss Gas Detection in Anturit Refrigeration Systems Anturit tulee asentaa matalalle kaikkien kylmäaineiden kohdalla lukuun ottamatta ainetta R717, jonka anturit tulee asentaa korkealle. Vaihtoehtoisesti anturit voi asentaa höyrystimen paluuilmaan. Antureita on oltava tarpeeksi, jotta ne suojaavat koko alueen. Antureita on asennettava paikkoihin, joissa putkisto kulkee jonkin elementin läpi, kuten jalustalla varustettuihin kaappeihin ja sisäkaton tyhjiin tiloihin. Kuvassa oikealla on esimerkki yhdestä kiinteästä vuodonilmaisintyypistä. Kalibrointi/huolto Kiinteään vuotojen havaitsemisjärjestelmään on päästävä käsiksi kalibrointi-/huoltotarkoituksissa ja se on suojattava vaurioilta. Hälytinten testaamisen on oltava mahdollista. Hälytinten toiminta on testattava vähintään kerran vuodessa. Hälytysjärjestelmän tulisi mieluiten antaa sekä kuuluva että näkyvä hälytys, jonka summerin (torven) ääni on vähintään 15 dba taustamelua voimakkaampi sekä tilan sisä- että ulkopuolella. Lain vaatimukset Tarkistetussa F-kaasuasetuksessa 517/2014 vaaditaan, että yli 500 hiilidioksidiekvivalenttitonnia HFC-yhdisteitä sisältäviin järjestelmiin on asennettava kiinteä vuotojen havaitsemisjärjestelmä 1. tammikuuta 2015 alkaen. IOR Guidance Note on Fixed Refrigerant Detection Systems

24 REAL Alternatives, moduuli 3: Vaihtoehtoisiin kylmäaineisiin liittyvät suojaustoimenpiteet ja vuotojen havaitseminen 24 R717-ilmaisinjärjestelmät Ammoniakkia käyttäviä jäähdytyskonehuoneita tarkkaillaan kiinteillä ilmaisimilla; ne ovat standardin EN 378 mukaisesti pakollinen ominaisuus laitoksille, joiden täyttömäärä on yli 50 kg. Pienempiä vuotoja ei ilmoiteta, koska laukaisukynnys on korkeampi, eli n. 500 ppm. Anturityypit Teollisissa ympäristöissä myrkkykaasuja havaitaan yleensä sähkökemiallisten kennojen avulla. Puolijohde- ja katalyyttiantureita (tai pellistoriantureita) käytetään helposti syttyvien kaasujen havaitsemiseen. Ammoniakkia käyttävien laitosten tiloissa käytettävien anturien ja järjestelmien tulee olla luonnostaan vaarattomia ja sopivia käytettäviksi luokkaan 2 kuuluvissa vaarallisissa tiloissa. a) Sähkökemialliset kennot Sähkökemialliset anturit on suunniteltu havaitsemaan pieniä ammoniakkipitoisuuksia (50 ppm ja 500 ppm). Anturit ovat itse asiassa pieniä akkuja, joiden lataus alkaa purkautua heti niiden valmistuksen jälkeen. Purkautumisnopeus kasvaa kohdekaasun vaikutuksesta (ja joissakin tapauksissa myös muiden kaasujen, mutta ei yhtä suuressa määrin). Niiden kestoikä on noin 1,5 4 vuotta (riippuen taustakaasutasoista sekä käyttöympäristön lämpötilasta ja ilmankosteudesta). Sähkökemiallisia kennoja käytettäessä on otettava huomioon, että ne ovat kulutustavaraa ja ne on vaihdettava säännöllisin väliajoin, mikä voi tulla kalliiksi. b) Puolijohdinanturit Ammoniakkikaasun voi havaita kestävillä puolijohdinantureilla ppm pitoisuudessa. Puolijohdinantureiden suurimmat edut ovat niiden pitkä käyttöikä, toimintakyky vaativissa olosuhteissa, lyhyt vasteaika ja alhainen energiankulutus. Niiden huonoin puoli on se, että ne reagoivat muihinkin kaasuihin, mikä voi johtaa vääriin hälytyksiin. c) Katalyyttianturit (tai pellistorianturit) Näitä antureita voidaan myös käyttää havaitsemaan ammoniakkia ppm:n pitoisuudessa. Katalyyttianturin (pellistori) toiminta perustuu siihen, että katalyytillä pinnoitetun kuuman platinalangan päällä poltetaan palavaa kaasua. Lämpötilan ja resistanssin kasvu havaitaan sähköisesti. Muut yhdisteet voivat kuitenkin saastuttaa anturin pään, ja sen herkkyys voi myös pienentyä merkittävästi, jos anturia ympäröi korkeina pitoisuuksina se kaasu, jota sen pitäisi havaita. Huom. Pellistori ei välttämättä havaitse kaasua, jos se kytketään päälle, kun ympäröivän kaasun pitoisuus on LEL-arvoa (alempi räjähdysraja, lower explosive limit) korkeampi. Infrapunailmaisinjärjestelmät Tässä järjestelmässä pientä tyhjiöpumppua käytetään suodatettujen näytteiden ottamiseen useista eri kohdista ja niiden toimittamiseen järjestyksessä infrapuna-analysaattoriin. Analysaattori etsii näytteestä tiettyä kaasua ja tunnistaa, miltä alueelta näyte otettiin. Analysaattori voi havaita ammoniakkipitoisuuksia välillä ppm.

25 REAL Alternatives, moduuli 3: Vaihtoehtoisiin kylmäaineisiin liittyvät suojaustoimenpiteet ja vuotojen havaitseminen 25 Hälytysrajat ja kytkentätoiminto Standardissa BS EN378 vaaditaan, että alhaisen pitoisuuden toiminto suoritetaan korkeintaan 500 ppm:n pitoisuudessa ja korkean pitoisuuden toiminto korkeintaan ppm:n pitoisuudessa. Alhaisen pitoisuuden hälytykset liittyvät myrkylliseen pitoisuuteen. Kun alhainen pitoisuus on saavutettu, mekaaninen ilmanvaihto käynnistetään. Jos laitos on kaukovalvonnassa, voidaan lähettää hälytys. Kun korkea pitoisuus on saavutettu, kaikki laitostilan sähkövirtapiirit tuulettimia lukuun ottamatta on eristettävä. Hätävalaistus jne. tulee sytyttää. Kaasun leviäminen ja antureiden sijoitus Kaasunilmaisinten lukumäärä ja sijoittelu työtehtävässä riippuu sen laajuudesta ja määriteltyjen koneiden määrästä. Ilmaisin kattaa tavallisesti n. 36 m 2 alueen. Antureita tulee sijoittaa ensisijaisesti kompressoreiden akselien tiivisteiden ja nestepumppujen lähelle. Yleisesti ottaen ammoniakkia havaitsevat anturit tulee asettaa koneiden yläpuolelle, mutta ammoniakkia pumppaavissa laitoksissa yksi anturi tulee asettaa alhaalle pumppujen lähelle nestevuotojen havaitsemiseksi. Saattaa olla tarpeellista asentaa useita antureita konehuoneen eri puolille. Vähintään yhden anturin tulee pystyä havaitsemaan alhainen hälytystaso. Varoventtiilin tyhjennysputkistoon asennettu anturi voi tarkkailla sitä vuotojen tai venttiilin avautumisen varalta. Paineen tarkkailuominaisuudella varustettu murtolevy sopii myös tarkoitukseen. 7.1 Turvallisuusnäkökohdat Syttyvyys Hiilivetykylmäaineet ovat erittäin helposti syttyviä, mutta R717, R32 ja R1234ze eivät ole kovin helposti syttyviä. Näitä kylmäaineita käytetään yleensä niin, että käytännön rajaa (n. 20 % alemmasta syttyvyysrajasta) ei ylitetä suljetussa tilassa, jossa voi olla ihmisiä. Käytännön rajan käsite on selitetty moduulissa 1. Joissakin käyttökohteissa vuodon seurauksena voi kuitenkin syntyä helposti syttyvä kaasuseos esimerkiksi laitostilassa tai laitoksessa sijaitsevassa suljetussa tilassa. Siinä tapauksessa on käytettävä kiinteää vuotojen havaitsemisjärjestelmää. Kiinteän vuodonilmaisimen tulee antaa hälytys, kun 20 % alemmasta syttyvyysrajasta on saavutettu. Kylmäaine LFL, kg/m 3 Hälytystaso, kg/m 3 R32 0,307 0,061 R1234ze 0,303 0,061 R600a 0,043 0,0086 R290 0,038 0,0076 R1270 0,047 0,0094 Myrkyllisyys R717 on myrkyllinen, ja sen käytännön raja on erittäin alhainen (0,00035 kg/m 3 ). Kiinteää vuotojen havaitsemisjärjestelmää tulisi käyttää, jos vuodosta voi seurata tätä suurempia pitoisuuksia. Alemman tason arvoksi tulisi asettaa 500 ppm, minkä tulisi käynnistää mekaanisen ilmastoinnin ja valvotun äänihälytyksen. Korkeamman tason arvoksi tulisi asettaa ppm, ja sen tulisi pysäyttää laitos ja eristää sähkölaitteet. Eurammon Ammonia 5 Leak Monitoring at Ammonia Ref Plant IOR Guidance Note 10 Working with Ammonia

26 REAL Alternatives, moduuli 3: Vaihtoehtoisiin kylmäaineisiin liittyvät suojaustoimenpiteet ja vuotojen havaitseminen 26 Tukehtuminen R744 on tukahduttava aine. Jos vuoto suljetussa tilassa, jossa voi olla ihmisiä, kuten kylmiössä tai laitostiloissa, saattaisi johtaa pitoisuuksiin, jotka vaikeuttavat tilasta poistumista, kiinteän vuotojen havaitsemisjärjestelmän asentaminen on tarpeen. Suositeltu hälytystaso on 50 % akuutista myrkylliselle aineelle altistumisen rajasta (ATEL, Acute Toxicity Exposure Limit) tai hapenpuutteen rajasta (ODL, Oxygen Deprivation Limit), kuten konehuoneita koskevassa standardissa EN378 9 on määritelty. Tämän tason yläpuolella esiintyy haittavaikutuksia, jotka johtuvat joko yhdestä altistumisesta tai useista altistumisista lyhyessä ajassa (tavallisesti alle 24 tuntia). Kylmäaineen R744 ATEL/ODL-arvo on 0,036 kg/m 3, joten hälytysarvoksi tulisi asettaa 0,018 kg/m 3 (noin ppm). Tavallisesti asetetaan myös esihälytysarvoksi ppm, koska R744:n korkean paineen takia pitoisuus nousee nopeasti vuodon sattuessa. 9 EN378-1:2008 A2:2012 Jäähdytysjärjestelmät ja lämpöpumput. Turvallisuus- ja ympäristövaatimukset. Osa 1: Perusvaatimukset, määritelmät, luokittelu ja valintakriteerit, F3.1

27 REAL Alternatives, moduuli 3: Vaihtoehtoisiin kylmäaineisiin liittyvät suojaustoimenpiteet ja vuotojen havaitseminen 27 Itsearviointi, moduuli 3 Vastaa alla oleviin esimerkkimonivalintakysymyksiin ja tarkista, mitä olet oppinut: Kysymys 1 Miten usein R1234ze-järjestelmälle, jonka täyttömäärä on 300 kg ja jossa on kiinteä vuotojen havaitsemisjärjestelmä, tulee suorittaa vuototestaus viimeisimmän F- kaasuasetuksen (517/2014/EU) mukaisesti? I. Sitä ei tarvitse vuototestata II. Kerran vuodessa III. Kaksi kertaa vuodessa IV. Neljä kertaa vuodessa Kysymys 2 Minkä kylmäaineen voi havaita lakmuspaperia käyttämällä? I. R32 II. R744 III. R290 IV. R717 Kysymys 3 Mikä näistä kylmäaineista on ilmaa kevyempi? I. R744 II. R32 III. R717 IV. R290 Kysymys 4 F-kaasuasetuksen 517/2014 mukaan järjestelmään on asennettava kiinteä vuotojen havaitsemisjärjestelmä, jos sen täyttömäärä hiilidioksidiekvivalenttitonneina on yli: I. 50 II. 150 III. 300 IV. 500 Vastaukset löytyvät seuraavan sivun lopusta.