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HVACR行业可能很快就会进入另一个行业 制冷剂 变化,这引起了一些不安。这是因为这次,与2010年从R-22过渡到现在不同,提议在空调设备中替代R-410A的一些新制冷剂具有轻度易燃性,或者按照ASHRAE的分类,可燃性(A2L)较低的制冷剂。

过渡的原因与上次不同,后者涉及逐步淘汰消耗臭氧的制冷剂,例如R-22。它们已被诸如R-410A之类的HFC所取代,它们对臭氧层没有任何危害,但被认为是导致全球变暖的原因。世界各地的国家都通过签署 基加利修正案 逐步淘汰高全球升温潜能值的制冷剂,如R-410A;然而,发现难燃,低全球升温潜能值的替代品被证明是困难的。

美国尚未批准《基加利修正案》,为减少氢氟碳化合物的使用而协调的联邦法规因诉讼而被推迟,但加利福尼亚州等州推动并通过了自己的法律,以实施 逐步淘汰时间表。因此,从2023年1月1日起,加利福尼亚州所有新的固定式空调系统(住宅和商用)的建议GWP限制为750(尽管该州正在考虑将日期推迟到2025年),并且OEM厂商一直在努力努力寻找合规的制冷剂。

最终,几家OEM厂商选择了A2L制冷剂R-454B和R-32来代替R-410A,这引起了一些HVACR承包商的疑问:轻度易燃(或更低的可燃性)实际上意味着什么?

 

制冷剂分类

制冷剂根据其易燃性和毒性进行分类,并受ASHRAE标准34的约束。制冷剂的名称,名称和安全分类,它提供了一种简单的方式来代替化学名称,化学式或商品名称来引用常用制冷剂。在美国,住宅和轻型商用空调设备几乎使用了不扩散火焰(A1)的制冷剂,例如R-22或R-410A。

根据ASHRAE,“标准34为每种制冷剂分配了识别参考字母和编号,以根据其使用中涉及的危害对其进行分类。大写字母表示基于允许的暴露程度的毒性类别。数字表示可燃性。例如,标准34为毒性定义了两个安全类别:A类代表毒性较低的制冷剂,B类代表毒性较高的制冷剂。” (请参阅表1。)

ASHRAE制冷剂安全分类图。

表格1: ASHRAE制冷剂安全分类。

关于可燃性,ASHRAE有四种制冷剂分类(没有非易燃分类,因为大多数制冷剂在暴露于高能点火源(例如明火)时都具有点火能力):3类,用于高度易燃制冷剂,例如碳氢化合物,分类对于R-152a等易燃制冷剂为2,对于R-32和R-454B等易燃性较低的制冷剂为2L,在ASTM标准E681规定的条件下不扩散火焰的制冷剂为1级。

AHRI(PDF) 通过指出某些测试条件(标准大气压和60°C温度)进一步解释了ASHRAE的易燃性分类:

  • 1类制冷剂不会燃烧。
  • 2L类制冷剂的易燃性较低(例如R-32,R-1234yf),火焰传播缓慢(燃烧速度)<10 cm/sec);
  • 2类制冷剂(例如R-152a)具有较低的易燃性和较快的火焰传播(燃烧速度)>10 cm/sec); and
  • 3类制冷剂(例如丙烷,丁烷)具有更高的可燃性和更快的火焰传播(燃烧速度)> 10 cm/sec).

有趣的是,在更高的温度下,即使“不易燃”的制冷剂也可能变得易燃。例如,R-410A是空调设备中最常用的制冷剂之一,即使被列为A1制冷剂,它实际上也不易燃。但是,在较高的温度和湿度下,R-410A暴露于点火源时可能会点燃。

根据制造R-32的阿科玛公司的说法,A2L制冷剂中的氟原子数通常减少-这有助于它们实现较低的GWP-但它们可能含有大量的氢原子,这使其在适当的条件下易燃。但是点燃A2L制冷剂很困难,并且需要满足某些条件。

的确,AHRI研究表明,点燃空调设备中使用的A2L制冷剂需要花费三个系统故障,具体如下:

  1. 制冷剂必须大量泄漏;
  2. 泄漏必须足以达到较低的可燃极限(LFL)浓度;和
  3. 必须有明火或高能点火源,其浓度足以点燃A2L制冷剂。

安全标准UL 60335-2-40还确保了装有A2L制冷剂的空调装置必须具有各种 保护到位 确保安全操作。例如,对于占用空间中超过规定的制冷剂充注极限的所有系统,将需要检测压力损失的制冷剂泄漏检测器。此外,UL指出:“要求制冷剂泄漏检测系统同时具有传感器和控制逻辑电子装置,这些传感器和控制逻辑电子装置可激活蒸发器风扇,并在发生泄漏的情况下使用循环空气快速扩散和稀释制冷剂。这是为了防止形成制冷剂浓度。”

ESCO研究所行业标准和关系主管Jason Obrzut表示,这与用于A1制冷剂的旧式房间传感器不同,后者被称为被动式房间传感器。

他说:“这些传感器只是发出警报,以提醒居住者存在制冷剂泄漏。” “现在,标准要求使用主动传感器,该传感器不仅会发出警报,还可以激活机械通风,激活螺线管以迫使系统进入抽气状态,使系统完全断电,或者通过组合使用控制的缓解响应逻辑电子学。”

此外,UL标准要求A2L设备必须具有自测协议,该协议必须每小时运行一次,以确保正常运行和功能。如果检测器发生故障,该标准要求循环风扇启动并保持所需的气流,以防止形成易燃浓度。

 

承包商关注

即使采取了这些保护措施,一些人还是担心将在现场处理轻度易燃制冷剂的承包商和技术人员的安全。 ACCA特别担心的是,在设备可用之前,没有足够的时间来适当培训承包商和技术人员安全地处理A2L制冷剂。 ACCA政府关系代表Chris Czarnecki在今年早些时候提交给环境保护署(EPA)的评论中指出,华盛顿州自2021年2月起将允许使用A2L,加利福尼亚可能不会落后很多。

制冷剂过渡。

制冷剂过渡: 诸如古德曼(Goodman)和大金应用(Daikin Applied)之类的OEM已宣布在其许多舒适冷却产品中从R-410A过渡到轻度易燃(A2L)制冷剂R-32。

他说:“ HVACR行业已经受到承包商的困扰,他们采取捷径来禁止合法的承包商和企业遵守相关的规章制度,以确保工人和房主的安全。” “就目前而言,这是一个严重的问题,但是重大的变化是,如果对易燃产品采取捷径,后果可能是致命的。没有适当的培训和安全预防措施,可能会造成财产和生命损失。如果在不久的将来不执行有关可燃制冷剂的培训,教育和处理的法规,这将是一个现实。”

ACCA目前正在开发有关安全处理轻度易燃制冷剂的综合培训和指南。 Czarnecki指出,ACCA长期以来一直是HVACR承包商安全的拥护者,易燃制冷剂也不例外。

他说:“这些产品需要特殊的知识和专业知识才能安全使用。” “在任何情况下,没有资格的人都不得操作易燃制冷剂。”

Obrzut表示,许多组织都将提供培训,培训将取决于整个行业并要求利益相关者参与。他指出,ESCO参与了涉及安全使用A2L制冷剂的众多委员会和小组,其中包括向A2L制冷剂安全过渡的情况。

他说:“我们已经制定了将近一年的培训计划,其中将包括培训手册,讲师资源以及与HVACR行业所接受的严格安全标准相当的闭卷认证考试。”说过。 “培训材料也可以在我们的电子学习网站上以在线格式获得。”

Chemours美洲业务总监Joseph Martinko指出,该行业具有确保在过渡产品线之前对技术人员进行培训的悠久历史。

他说:“我们相信,业界的共同努力将确保向A2L的安全过渡。” “技术人员将需要了解,尽管像R-454B这样的A2L并非像R-290(丙烷)那样易燃的制冷剂,但是需要了解一些关键方面,例如:一次性钢瓶将具有可复位的安全阀,一些工具在使用A2L时必须被认为是可以接受的,并且在设计用于另一种安全等级的系统中,A2L制冷剂将不能直接替换。”

也就是说,承包商应意识到A2L已在许多应用中安全使用了很多年。在美国,至少有一半的打包式窗式空调已经在使用R-32,并且超过90个国家/地区的40多个制造商已经使用了超过1亿个R-32单元,其中大部分用于住宅,也用于屋顶,大金应用美国公司总经理/低全球升温潜能值项目负责人Philip Johnston说,VRF和风冷式冷却器没有任何问题。

他说:“ R-32的点火难度比丙烷高约100倍,HVAC技术人员通常处理天然气,丙烷,乙炔和其他比轻度易燃制冷剂更受关注的材料。” “只要技术人员了解安全功能和警告并进行适当培训,就可以大大降低出现问题的可能性。”

同样重要的是要记住,当行业从R-22过渡时,许多技术人员担心R-410A的工作压力会增加50%。约翰斯顿说,但是,通过行业范围内的努力,培训,认识和最佳实践,这些问题得到了非常有效的解决。

他说:“将采取许多安全措施,警告和培训,以减少A2L制冷剂出现问题的可能性。”遵循道路标志和方向并保持警惕。这样做,一切都会好起来的。”

 

安全处理和储存A2L气瓶

在易燃制冷剂的包装,运输,处理和仓储方面已制定了新的指导原则和法规,每个州的建筑法规正在对法规进行调整,以确保安全存储和使用A2L制冷剂。

阿科玛公司(Arkema Inc.)声明,它仅在可再填充的DOT-4BA气瓶中填充R-32,并且该公司分享了针对DOT-39和DOT-4BA / W气瓶中所含易燃制冷剂制定的一些准则和规定:

  1. 根据AHRI准则N,所有A2L制冷剂气瓶均应带有红色条纹,表明该气体是易燃气体。
  2. 根据49 CFR 173.301的规定,所有A2L制冷剂气瓶的蒸气空间均应与泄压装置接触,除非该气瓶的压力小于1.2L。
  3. 所有A2L制冷剂气瓶均超过1.2L或2.2磅。根据DOT规定,R-32中的R-32要求有一个安全阀而不是一个防爆片。
  4. 国家消防安全存储要求:
    • 当地消防法规官员的许可;
    • 有害物质管理计划;
    • 有害物质清单声明;
    • 在存储区域周围需要可见的危害识别标志(NFPA 704标志);
    • 储存区域周围禁止吸烟;
    • 存放区域内不得有明火或高温设备(可能包括仓库加热器);
    • 带有脚跟的空罐/气瓶要作为装满的气瓶存放和处理,直到完全抽真空为止;
    • SDS必须在现场可用;和
    • 竖立存储,以保持蒸气空间与安全阀接触。

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