В соответствии с общемировой тенденцией, международными соглашениями и действующими в России нормативными документа­ми, возрастание объемов при­менения аммиака в качестве холо­дильного агента становится одним из магистральных путей развития отечественной холодильной отрас­ли.

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:

Рекомендует­ся использовать блочные малоем­кие холодильные агрегаты с дозированной заправкой аммиака, где в качестве испарителей и конденса­торов применяется высокоэффек­тивная аппаратура пластинчато­го типа, а в качестве хладоносителей — некорродирующие растворы. Также в холодильных камерах возможна замена батарейных систем охлаждения воздухоохладителями с принудительным обдувом. В этих случаях аммиачное оборудование может располагаться как в традиционных центральных машинных отделениях, так и в блочных — кон­тейнерного типа, оборудованных устройствами для полного поглощения аммиака в случае разгерме­тизации. При этом количество ам­миака обычно не превышает 100-150 граммов (в перспективе до 40-60 граммов) на 1 кВт холода.

Второй путь модернизации ка­сается крупных АХУ, располо­женных в промзонах. Это сохра­нение насосно-циркуляционных систем с непосредственным кипе­нием аммиака. Но аммиакоемкие батарейные системы охлаждения холодильных камер заменяются на современные малоемкие воздухоохладители, в схемах исполь­зуются пластинчатые или испари­тельные конденсаторы. Этот спо­соб эффективен для предприятий с большим числом разнотемпературных потребителей холода — аммиакоемкость систем охлаж­дения при этом снижается почти на порядок.

Третий путь заключается в раз­работке агрегатированных блоч­ных аммиачных установок непосредственного кипения аммиака по типу хладоновых, так называе­мых сплит-систем. Холодильные машины с небольшим количеством аммиака размещаются в герметич­ных контейнерных блоках, а амми­ак в случае разгерметизации полно­стью поглощается нейтрализатора­ми. Подобные аммиачные установки широко применяются в Японии и США.

В сознании большинства людей прочно укоренилось представ­ление об аммиаке как о крайне взрывоопасном и токсичном газе. Действительно, аммиак теорети­чески взрывоопасен при объемном содержании в воздухе от 15 до 28 %. Однако случаи взрыва воздушно-аммиачной смеси довольно редки и были возможны только в отсутствие надежной автоматики. При этом мгновенная разгерметизация аммиачной холодильной установ­ки не приведет к моментальному выбросу аммиака в атмосферу: вый­дет только паровая фаза, которая составляет незначительную часть от общего содержания аммиака в системе. Остальной жидкий амми­ак будет медленно выкипать. Опас­ные свойства аммиака проявляют­ся только при большом его коли­честве (несколько тонн) в системе и при критических концентрациях. В традиционной насосно-циркуляционной системе заправка аммиа­ка составляет около 3 кг на 1 кВт холода.

Аммиачные установки, содержа­щие минимальное количество ам­миака и оснащенные современны­ми средствами автоматизации, сво­дят к минимуму возможные последствия аварийных ситуаций. За ру­бежом аммиак применяется, напри­мер, в системах кондиционирова­ния и холодоснабжения супермаркетов.

Тем не менее, аварийную раз­герметизацию холодильных си­стем полностью исключить нельзя. Поэтому большое значение име­ет раннее обнаружение повреж­дения. Признаками аварии могут быть:

Аммиак попадает в воздух при испарении пролитой жидкости. Поэтому необходимы устройства, которые обеспечат химическое связывание аммиака и предотвра­тят его испарение. Нужны техниче­ские средства и для нейтрализации парогазовых утечек аммиака. Кон­кретные меры и технические сред­ства для локализации и ликвидации аварий должны определяться с уче­том проектных характеристик холодильной установки.

Система мероприятий долж­на включать использование опре­деленного набора технических средств и обязательное выполне­ние организационных мер (осна­щение компрессорного цеха сред­ствами индивидуальной защиты, обучение персонала и др.). Выбор технических средств обусловлен производительностью и аммиакоемкостью холодильных установок, порядком размещения элементов и холодильных установок, техно­логическими схемами и т, д.

На предприятиях, имеющих АХУ, в результате аварийных ситуаций возможно появление газообразного аммиака или его смесей с воздухом в помещениях, где нет вытяжной вентиляции или она недостаточ­на. Это холодильные камеры, производственные цеха с потреблени­ем холода (вентиляция предусмат­ривается, но не всегда рассчитана на аварийный выброс аммиака), ко­ридоры и вестибюли. Для скорей­шего удаления газообразного ам­миака из помещений и из опасных зон вне зданий целесообразно при­менение передвижных отсасываю­щих устройств.

В общем виде требования к не­стандартным передвижным отсасы­вающим устройствам таковы:

С анализом российского рынка карбамида Вы можете познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок аммиака и карбамида в России».

В. Б. САПОЖНИКОВ,