空調爆炸原理與特性分析
為更好地規(guī)避操作風險,特制定本教材予以指引,本教材對爆炸原理、條件以及操作防范進行詳細介紹。
(一)爆炸定義
當可燃物與空氣混合,在密閉空間內(nèi)迅速燃燒并瞬間放出大量熱量、壓力急劇膨脹,瞬間破壞承壓器件并發(fā)出響聲的現(xiàn)象稱為爆炸。
(二)爆炸分類
空調爆炸分物理爆炸和化學爆炸
(三)爆炸形成
1、物理爆炸
生產(chǎn)加工不良或長期使用器件疲勞、外部環(huán)境腐蝕器件而耐壓下降,當壓力過高將發(fā)生爆炸,如排氣管消音器爆炸等。壓縮機殼體被破壞,混合氣體反應壓力必須超過10MPa,只有發(fā)生化學反應才會超過該壓力。
2、化學爆炸
必須具備三個條件:可燃物、氧氣和點火源。
1)可燃物——冷媒、潤滑油及其他可燃物(雜質、甲烷),常見可燃制冷劑:R290,R32。當混合氣體中增加其他可燃氣體時,燃爆極限增大。
2)氧氣
①充冷媒前沒有抽真空、保壓;
②把氧氣當冷媒加入空調或把氧氣當?shù)獨獗海?/span>
③系統(tǒng)泄漏低壓側吸入大量空氣。
3)點火源
①壓縮機接線端子打火;繞組絕緣層破壞打火,點火源溫度越高,作用時間越長,爆炸極限范圍越寬,可燃混合物濃度接近化學爆炸濃度時,最容易點火。
②系統(tǒng)混入大量空氣,溫度壓力劇烈上升引起自燃,對冷媒與空氣的混合氣體,只有當反應壓力達一定值后,燃燒爆炸反應才能進行。
(四)爆炸機理
R22冷媒壓縮機耐壓≥10MPa
從圖上看出,初始壓力必須接近2MPa,并且滿足混合氣體的燃爆范圍。初始壓力為2.0MPa時,R22混合氣體的燃燒爆炸含量為37%~50%;初始壓力為3.1MPa時,R22燃燒爆炸范圍是含量23%~100%。氣體初始壓力越高,產(chǎn)生的反應壓力也越高,混合氣體發(fā)生爆炸的范圍也越大。
R410a-空氣混合氣體反應壓力超過15MPa,初始壓力達到2.2MPa就可實現(xiàn),并且反應的最高壓力可以達到30MPa,遠遠高于R22。同時,制冷劑R410a運行壓力也高于R22,可以達到4MPa左右,因此R410a制冷劑發(fā)生爆炸的危險性也高于R22。
(五)常見制冷劑特性對比
1、常用參數(shù)對比
2、可燃性對比
3、R32的可燃濃度范圍(14.4%-33.4%)
以一臺充注量2kg的R32空調為例
3、R32的可燃濃度范圍(14.4%-33.4%)
4、R290的可燃濃度范圍(2.1%-9.5%)
5、R22、R410A有沒有可能發(fā)生燃燒?
R22、R410a冷媒在常溫常壓下不可燃,R32為低可燃。但以上冷媒高溫高壓下與空氣或氧氣混合達到一定比例時,可能發(fā)生燃燒甚至爆炸。
(六)化學爆炸條件
總結:
1、物理爆炸相對化學爆炸而言,威力較小。
2、化學爆炸必須具備三個條件:可燃物、氧氣和點火源。
3、混合氣體的溫度:提高混合物的溫度,引起燃燒或爆炸反應速度增快,爆炸危險性增加。
4、混合氣體的壓力:提高可燃混合物的壓力,反應速度提高,爆炸范圍也擴大。
5、可燃工質的濃度接近化學反應計量濃度時,最容易點火。
6、安裝、維修避免系統(tǒng)進空氣、維修嚴禁使用劣質制冷劑是防止爆炸的重要因素。