今天我們說說ECO船級(jí)符號(hào)中的冷藏系統(tǒng)。
先聊點(diǎn)多余的。
我們說完了氮氧化物,硫氧化物,現(xiàn)在該說臭氧層破壞了。由于制冷空調(diào)行業(yè)廣泛采用的CFC(Chlorofluorocarbon,氯氟烴。一種鹵代烷,早期用作制冷劑,對(duì)臭氧有分解作用)與HCFC(Hydrochlorofluorocarbons,含氫氯氟烴,同樣也是一種制冷劑。)類制冷劑對(duì)臭氧層有破壞作用及產(chǎn)生溫室效應(yīng),使全球環(huán)境面臨嚴(yán)重挑戰(zhàn)。根據(jù)制冷劑對(duì)臭氧層的破壞力和相對(duì)溫室效應(yīng)提出的兩個(gè)指標(biāo):損耗大氣臭氧層潛能值(ODP,Ozone Depletion Potential)和全球變暖潛能值(GWP,Global Warming Potential)可以用來衡量制冷劑對(duì)環(huán)境的影響。
ODP也叫臭氧衰減指數(shù),用于考察氣體逸散到大氣中對(duì)臭氧破壞的潛在影響程度。它規(guī)定以制冷劑R11(一氟三氯甲烷)為基準(zhǔn),取R11的ODP值為1,其他物質(zhì)的ODP值是相對(duì)于R11的比較值。例如R22的ODP值為0.05,然而它對(duì)于臭氧層同樣有破壞作用。所以,ECO要求適用于這個(gè)符號(hào)的船舶的制冷劑ODP值應(yīng)為0。
GWP能夠評(píng)價(jià)溫室氣體在未來一定時(shí)間的破壞能力,通常以20年,100年,500年來衡量。通常,由于自然的分解破壞機(jī)制,已有溫室氣體在大氣中的濃度是逐年降低的,并且溫室效應(yīng)能力也一并減弱。然而某些CFC家族氣體,大氣存留時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng),并且有可能100年GWP值高于20年GWP。目前,GWP值根據(jù)國(guó)際氣候變化委員會(huì)1992年的資料,取二氧化碳的GWP值為1,時(shí)間區(qū)間為100年。作為參考,ECO船級(jí)符號(hào)要求GWP值不能超過1950。
根據(jù)現(xiàn)在版本的規(guī)范,ECO船級(jí)符號(hào)針對(duì)的是永久安裝在船上的冷藏和空調(diào)系統(tǒng),不適用于廚房,食品儲(chǔ)藏室,酒吧以及船員居住區(qū)的冰箱,冷凍機(jī)和制冰機(jī)。
說說目前船用制冷劑的情況。
民船多數(shù)采用R404A(五氟乙烷/三氟乙烷/四氟乙烷 混合物)制冷劑,軍船仍采用R22(二氟一氯甲烷)制冷劑,部分歐洲船東要求采用R134a(1,1,1,2-四氟乙烷)或R407C(由R32制冷劑和R125制冷劑再加上R134a制冷劑按一定的比例混合而成)等低GWP的制冷劑。長(zhǎng)期以來,R22以其優(yōu)良的物理和化學(xué)性能、良好的熱力性能(飽和壓力適中、容積制冷量大、低能耗、合適的臨界溫度、低粘度、高導(dǎo)熱系數(shù)等)、良好的使用安全性(無毒、不燃、不爆等)、良好的經(jīng)濟(jì)性、與礦物油的可溶性及對(duì)金屬和非金屬材料無腐蝕性等特點(diǎn)而廣泛用于制冷空調(diào)領(lǐng)域。但R22對(duì)大氣臭氧層有破壞作用(其ODP值為0.05,GWP值為1700),僅允許在過渡期使用,時(shí)至今日很多制冷設(shè)備中已不允許使用。就船舶空調(diào)制冷行業(yè)而言,使用R404A仍然屬于過渡時(shí)期的無奈選擇。因?yàn)镽404A雖然不受MARPOL的使用限制,而且其ODP值為 0,但是其GWP值卻高達(dá) 3750,所以ECO船級(jí)符號(hào)的船舶不能使用。由于目前在船舶冷藏的低蒸發(fā)溫度領(lǐng)域尚沒有合適的環(huán)保制冷劑,因此 R404A仍在船舶行業(yè)被廣泛應(yīng)用。R134a和R407C由于其低ODP和低GWP而在船舶空調(diào)制冷領(lǐng)域是一種很好的選擇,但是由于R134a適用于零下23.3℃及以上的蒸發(fā)溫度范圍,在低蒸發(fā)溫度和高壓縮比時(shí),使用R134a的壓縮機(jī)容積效率較低,會(huì)有30%~40%的冷量損失,因此在船舶伙食冷藏系統(tǒng)當(dāng)庫(kù)溫要求在-18℃以下時(shí),不適于采用R134a和R407C。
對(duì)比一下MARPOL中對(duì)于制冷劑的要求。
MARPOL附則VI已經(jīng)于2005年5月19日起生效。附則VI禁止故意排放消耗臭氧物質(zhì),包括氟代鹵化烴樹脂和CFC(如R11、R12等)。含有消耗臭氧物質(zhì)的新裝置禁止再安裝到船上,但2020年1月1日前,還允許安裝含有氫化氯氟烴(HCFC,如 R22)的新裝置。
根據(jù)蒙特利爾議定書哥本哈根修正案,發(fā)達(dá)國(guó)家自2010年起禁止生產(chǎn)HCFC(R22)制冷劑,2020年起停用;發(fā)展中國(guó)家自2020年起禁止生產(chǎn),2030年起停用。綜上所述,目前MARPOL只對(duì)破壞臭氧層的制冷劑提出了限制使用的年限要求,考慮到 2020年1月1日以后R22將不再允許使用,因此目前大部分民用船舶已經(jīng)不再采用R22制冷劑。
最后說說ECO對(duì)于冷藏系統(tǒng)的要求。
系統(tǒng)的布置應(yīng)有適當(dāng)?shù)母綦x措施,以便在進(jìn)行保養(yǎng)、使用或修理時(shí),不會(huì)將制冷劑釋放到大氣中, 使用回收裝置時(shí),可以接受不可避免的微量釋放。
在回收制冷劑時(shí),壓縮機(jī)應(yīng)能將系統(tǒng)內(nèi)的制冷劑排空至液體容器。此外,回收裝置應(yīng)設(shè)有能將系統(tǒng)排空至現(xiàn)有的液體容器或者為此目的的專用氣瓶中。氣瓶的數(shù)量應(yīng)足以儲(chǔ)存系統(tǒng)中隔離點(diǎn)之間的全部容量。
如果船上使用了多種不同的制冷劑,在系統(tǒng)抽空時(shí),各制冷劑之間不允許相混。
應(yīng)使用適當(dāng)?shù)姆乐剐孤┑拇胧┖托孤┨綔y(cè)裝置來避免制冷劑泄漏,使制冷劑的泄漏可能性減至最小。檢查泄漏的頻率和允許的最大泄漏量取決于每個(gè)系統(tǒng)的制冷劑加注量。做了一個(gè)表格,方面參考。
定期檢查應(yīng)該由具有相關(guān)資質(zhì)的認(rèn)可人員按照上表要求的頻率進(jìn)行。采用直接或間接方法測(cè)量泄漏的儀器應(yīng)該按照要求校準(zhǔn)。
應(yīng)提供一種適合于所使用制冷劑的泄漏檢測(cè)系統(tǒng),以便對(duì)制冷劑可能漏泄的處所進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)。當(dāng)該處所的冷凍劑濃度超過預(yù)先規(guī)定值(氨為25ppm;鹵化氟化合物為300ppm)時(shí),則在長(zhǎng)期有人的處所發(fā)出報(bào)警。報(bào)警后,應(yīng)盡快執(zhí)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)救方法以修復(fù)泄漏。每個(gè)泄漏探測(cè)裝置應(yīng)至少12個(gè)月檢查一次以保證功能持續(xù)有效。系統(tǒng)的保養(yǎng)和校準(zhǔn)應(yīng)遵循制造廠家的推薦并記錄在日志簿中。
應(yīng)有效地建立和執(zhí)行制冷劑管理程序,這個(gè)程序應(yīng)包括制冷劑的加注和回收,泄漏探測(cè)和處理冷凍劑應(yīng)采取的措施。
應(yīng)保存冷凍劑清單和值班日志的記錄,其中包括: (1) 加注到每一系統(tǒng)的制冷劑; (2) 制冷劑的泄漏,包括補(bǔ)救方法; (3) 制冷劑的回收及其儲(chǔ)存位置; (4) 制冷劑的處理(含量及位置); (5) 人員需有豐富的經(jīng)驗(yàn)或有維護(hù)船上制冷系統(tǒng)的資質(zhì),包括相關(guān)的證書。
發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)泄漏后,在正常投入使用前應(yīng)再次檢查維修結(jié)果和記錄。相關(guān)的部件在泄漏處維修后應(yīng)做一次泄漏測(cè)試,以保證維修有效。
記錄中規(guī)定的操作程序應(yīng)有效貫徹。這些記錄以一定的形式至少需在船上保留 3 年, 如有必要,需提供給LR驗(yàn)船師檢查。
在系統(tǒng)使用周期內(nèi)需配置1份制冷劑記錄簿。必須記錄已使用的制冷劑的種類和數(shù)量及在保養(yǎng)維護(hù)和最終處理時(shí)增加和再利用的數(shù)量。
所有參與下列操作的人員必須具有一定的經(jīng)驗(yàn)或具有相關(guān)的資質(zhì): (1) 當(dāng)船舶帶有ECO船級(jí)符號(hào)時(shí),安裝,保養(yǎng)或維護(hù)制冷裝置; (2) 檢驗(yàn)如用于制冷劑氣體泄漏裝置的; (3) 維修或?qū)嵤╊A(yù)防措施,如泄漏點(diǎn)的。
以上。
下次說鹵代烷作為滅火藥劑時(shí)的要求。