Использование аммиака в качестве холодильного агента не является чем-то новым — он успешно используется в этом качестве в промышленных холодильных установках уже более 130 лет. В России аммиачные холодильные установки применялись (и в ряде случаев применяются) в различных производственных комплексах, на предприятиях перерабатывающей промышленности и сельского хозяйства, в крупных распределительных холодильниках и хладокомбинатах. Аммиак — высокотоксичное, пожаро- и взрывоопасное вещество, В середине прошлого века во многих сферах холодильной отрасли его стали заменять другими хладагентами. На рынке появились синтетические галогенсодержащие углеводороды (хладоны), которые обещали полностью вытеснить аммиак из холодильной техники. Анализу достоинств и недостатков аммиака в сравнении с хладонами посвящено множество публикаций [7], но однозначного ответа на этот вопрос до сих пор нет. Определенно можно сказать лишь о том, что он не относится ни к озоноразрушающим веществам (ODP/ОРП - 0), ни к парниковым газам (GWP/ПГП - 0), что в условиях повсеместного вывода из потребления и тех и других делает аммиак приемлемой альтернативой как гидрохлорфторуг-леродам (ГХФУ), так и гидрофтор-углеродам (ГФУ). Также благодаря высокому энергетическому КПД потенциал непрямого глобального потепления аммиака (R717) также сравнительно низок. Это газ обладает характерным едким запахом, что обеспечивает его высокий эффект предупреждения,— он может определяться органолептически при концентрациях от 3 мг/м\ т.е. задолго до появления вредной для здоровья концентрации (> 1.750 мг/м3). Кроме того, аммиак легче воздуха, поэтому он быстро поднимается вверх и может быть сравнительно легко удален через систему вентиляции. Рассматривая состояние и перспективы применения аммиака в холодильной отрасли России, следует говорить о трех составляющих вопроса: технико-экономической; правовой и организационно-технической; общественно-политической. В технико-экономическом аспекте первый вопрос — доступность и стоимость аммиака — в России практически решен. По сведениям Росстата, отечественное производство аммиака в последние годы неуклонно росло. В России, как и во всем мире, холодильная отрасль потребляет аммиак не более 5% от производимых объемов, так что дефицита в обозримой перспективе ожидать не следует. Стоимость аммиака также не может сдерживать его применение, хотя за последние пять лет отпускная цена на жидкий аммиак выросла более чем в 2 раза, и составляет сегодня 4500-5000 рублей за тонну. Гораздо более серьезная проблема — отсутствие в России производства современного холодильного оборудования и комплектующих (включая системы автоматического управления и контроля параметров) для аммиачных холодильных установок. На отечественном рынке аммиачного холодильного оборудования достаточно много предложений от зарубежных производителей. Однако не всегда они устраивают российских потребителей по ценам и срокам поставки и монтажа. Возрождение отрасли отечественного холодильного машиностроения представляется весьма проблематичным, так как требует объемных и долгосрочных инвестиций. Российское холодильное машиностроение могло бы рассчитывать и на определенную поддержку со стороны ЮНИДО как организации, заинтересованной в развитии экологически безопасного промышленного производства в глобальном масштабе. Правовые и организационно-технические сложности при увеличении объемов применения аммиака в качестве холодильного агента обусловлены в первую очередь его высокой токсичностью и потенциальной взрывоопасностью. В России уделяют большое внимание вопросам промышленной безопасности в целом и безопасности аммиачных холодильных установок (АХУ) в частности. С 1995 года все холодильные установки, содержащие более одной тонны аммиака, взяты под контроль Федеральной службой по технологическому, экологическому и атомному надзору России (Ростехнадзор). Предприятия обязаны получать разрешение на право эксплуатации АХУ Для оценки безопасности проверяется состояние всей установки и ее отдельных узлов на соответствие требованиям российского законодательства, проверяется, имеются ли средства автоматической защиты от аварий. Проводятся инспекционные проверки оборудования. Последнее издание «Правил» учитывает некоторые требования международных документов по безопасности АХУ. Особого внимания в смысле безопасности эксплуатации требуют установки, отработавшие более 20 лет, а таких сегодня в России подавляющее большинство. Например, по словам руководителя Верхне-Донского управления Ростехнадзора Б. П. Алпатова, под контролем управления только в Воронежской области находится 55 АХУ. Большая часть из них находится в эксплуатации более 30 лет. Многие предприятия в соответствии с требованиями Ростехнадзора выводят из эксплуатации АХУ и переводят холодильные установки на использование более безопасного хладона. В последние годы на территории области выведены из эксплуатации более 15 АХУ. Однако с точки зрения безопасности оптимальным решением было бы переоснащение АХУ на одноагрегатные установки с дозированным заполнением аммиаком и их полная автоматизация. Например, в филиале ОАО «Пивоваренная компания „Балтика-Воронеж"» ранее действовала АХУ с объемом аммиака свыше трех тонн. Теперь же установлены четыре агрегата с общим объемом аммиака 260 килограммов. Один из путей решения проблемы безопасности АХУ — разработка обязательных для исполнения многоэтапных скоординированных планов реконструкции холодильных установок. На первом этапе должны быть выполнены основные предписания Ростехнадзора, обеспечивающие безопасность дальнейшей эксплуатации. При этом необходима разработка «Временных технических условий на эксплуатацию» с корректировкой принципиальной схемы и схемы автоматизации — для возможности эксплуатации на первых этапах реконструкции при минимальных разрешенных давлениях в системе. Превосходные теплофизические характеристики аммиака и относительно низкие цены на него обеспечивают конкурентные технико-экономические показатели даже с учетом дополнительных затрат на безопасность и более высокой стоимости аммиачного холодильного оборудования. Оптимален комплексный подход к проведению реконструкции, когда одновременно решаются задачи по обеспечению безопасности и снижению энергетических эксплуатационных затрат. Целесообразным было бы принятие региональных программ льготного кредитования предприятий для целей обеспечения безопасности эксплуатации установок, защиты персонала, а также населения, проживающего вблизи производств. Основные направления повышения безопасности аммиачного холодильного оборудования: ∙ создание и применение новых установок с малым содержанием аммиака; ∙ снижение аммиакоемкости действующих установок за счет частичной реконструкции (перевод на новые схемы, замена оборудования, замена систем непосредственного охлаждения на системы с промежуточным хладоносителем); ∙ использование холодильных машин (ХМ) с малоемкими теплообменными аппаратами для охлаждения промежуточных хладоносителей; ∙ применение новых хладоносителей, нейтральных к металлам, экологически безопасных; ∙ оборудование выпускаемых ХМ устройствами и средствами автоматизации, позволяющими локализовать аммиак в случае разгерметизации ХМ; ∙ снижение среднегодового рабочего давления (давления конденсации хладагента) за счет максимального использования естественного холода; ∙ обеспечение необходимого уровня контроля параметров, автоматической защиты и управления; ∙ разработка подсистем, обеспечивающих снижение выбросов аммиака при разгерметизации холодильных установок; ∙ создание агрегатированного холодильного теплообменного и емкостного оборудования, полностью оснащенного современными средствами контроля и защитной автоматики. Разработчики холодильного аммиачного оборудования предлагают несколько путей перевооружения холодильных установок. Для крупных АХУ, расположенных в городах вблизи жилых массивов, - это возврат к системе с промежуточным хладоносителем, но уже с применением нового теплообменного оборудования, приборов автоматизации, арматуры, материалов.
|
