HC-600a制冷剂冰箱维修要点.doc

HC-600a制冷剂冰箱维修要点
根据1992年哥本哈根第四次保护臭氧层议定书缔约国大会决议，发达国家冰箱已全面禁用CFCs制冷剂及发泡剂，发展中国家禁用CFCs制冷剂及发泡剂日期也日益临近。目前．冰箱CFCs制冷剂主要有两种替代方案，即以美国、日本为首的采用HFC－134a 替代CFC－12方案和以欧盟为首的HC－600a代替CFC－12方案。相比之下，HFC－134a的GWP（温室效应系数）不为零，产生温室效应，是《京都议定书》中受限制气体之一。因而不是最终替代方案；而HC—600a的ODP（臭氧破坏系数）＝0，GWP＝0，无温室效应，属一步到位的最终替代方案。下面就HC－600a制冷剂特点、HC－600a冰箱设计要点及产品故障维修工艺作一说明。
二、制冷系统设计差异
1.压缩机：HC－600a专用，气缸容积比CFC－12约增大70％，润滑油为矿物油，密封或固态式启动及保护装置，C0P值较高，噪声振动较低，高低压差较小，运行工况较优越。
2.冷凝器、蒸发器与CFC－12系统基本相同。
3.毛细管长度需根据试验情况在CFC－12基础上作适当调整，一般应稍减短。
4.采用XH－9专用于燥过滤器。
5.HC－600a冲注量约为CFC－12的35％一40％，具体数值由试验确定，要求较精确。误差±1g以内。
三、安全性设计原则
HC－600a制冷剂燃烧爆炸的三个条件：（1）异丁烷制冷剂发生泄漏；（2）泄漏的异丁烷制冷剂达到爆炸的浓度（1.8％－8.4％）；（3）电气件产生电火花或电气件表面温度达到异丁烷燃点（460℃），三者缺一不可。因而，设计时应注意以下几点。
1.所有电气件及电气开关尽量设在冰箱外部，如温控器、门控开关、电脑板及电气插接件等；在箱体内部的电气元件须选用防爆型或作防爆处理。HC—600a制冷剂冰箱对电气件要求为：封装且呈团体状态；封装在一个密封盒内；安装位置远离制冷回路。
（1）采用耐热、耐寒材料；
（2）对易发生短路危险或产生火花危险的部位，采用密封结构和温度保护装置；
（3）采用符合要求的连接器，保证连接部位的强度；
（4）采用防腐蚀镀层，保证连接部位的表面不易锈蚀，并从结构上确保其充分接触；
（5）对于有相对运动的部件，保证有足够的间隙或有防摩擦的保护；
（6）采用符合电气强度要求的绝缘材料；
（7）采用限制温度的装置或降低加热器的发热功率，从而降低最高表面温度；
（8）采用优质安全型的防爆电气件。
2.蒸发器采用内藏式及加厚盘管壁厚，并适当提高耐压值水平和防锈防腐处理。
3.制冷盘管减少焊接接头，减少制冷剂泄漏的概率。
4.控制加热器具表面温度（＜400℃）。
四、防爆工艺设计
1.对制冷系统密封性要求高，须增加氦检温（充注前）和四极质谱检漏（冲注后）工位以测试异丁烷泄漏情况。蒸发器应保压检漏。避免制冷剂充注后泄漏的冰箱进入试验线测试房，以保证车间生产的安全性。
2.检漏时应注意：制冷系统工作时检查系统的高压侧，制冷系统不工作时检查系统的低压侧。否则，如有泄漏，水份将被吸入制冷系统内。
3.管路连接可采用锁环连接技术，制冷剂充注后改用超声波焊接封口或洛克环系统封口新工艺，也可采用焊接方法封口，但需确保封口钳夹紧工艺管，不会泄漏，并对焊接工艺提出了具体的机械性能要求。
4.充注制冷剂、封口、测试及返修区域，须增加抽排风系统和安全警报装直，对操作员工进行安全操作规范培训后才能上岗。
五、生产线防爆控制
制冷剂灌注线：
异丁烷→增压泵→罐住机→充注生产
根据“碳氢化合物＋氧气＋高能量点＝燃烧（爆炸）”，建议具体控制措施如下：
l.控制碳氢化合物
（l）防止碳氢化合物泄漏；
（2）所有碳氢化合物可能泄漏处加强抽排风，并装配报警探头；
（3）尽量减少碳氢化合物在生产线上的库存量。
2.控制氧气
（l）储存容器均用氮气保压；
（2）枪头、阀门的开启闭合所用气路系统均改用氮气；
（3）储灌区碳氢化合物易泄漏区域均装有氮气喷嘴，可稀释超标的可燃性气体。
3.控制高能量点
（l）电气设备须防爆处理；
（2）生产区城附近严禁明火，厂内禁烟；
（3）储料罐等要做好防雷击处理；
（4）防静电处理；
（5）生产现场禁止撞击产生火花。
六、维修工艺
l.维修用管、快速接头、真空系、制冷剂瓶、三通阀等专用。
2.维修现场保持通风良好与其它区域之间要用防火隔离墙分开。由于HC－600a比空气重，场地的地面不得有沟槽、凹坑等，以防止其积聚。维修场地应有抽排风系统抽风机安装应贴近地面，出风口应是通风良好的开阔地，避免 HC－600a二次积聚。维修现场10m范围内无点火装置，并备有两个以上灭火器，放在垂手可触的位置。
3.操作时，要避免静电产生火花，所有设备应采用防爆型且接地牢固可靠。
4.由于HC－600a制冷剂冰箱有一定的危险性，一般情况下不要在用户家中打开制冷系统及进行相关操作。
5.更换的压缩机存放时应将冷冻油倒掉并密封各管口。
6.维修时，若更换压缩机，则HC－600a充注量为铭牌上标注额定值；若不更换压缩机则冲注量为额定值的90％，这是由于HC－600a完全溶于润滑油（矿物油），即使抽真空时间较长，仍有大约10％HC－600a溶于矿物油中。
7.充注HC－600a设备精度要高，可用电子秤充注规定的制冷剂；如无电子秤等称量工具，也可用下述方法来充注：将制冷剂瓶瓶口朝上，气态充注，至压力平衡，大概进入冰箱制冷剂约10g左右，接通电源，使压缩机启动，此时由于压缩机的抽吸作用，制冷剂继续进入冰箱，约15种左右关闭阀门，停止加HC－600a制冷剂。试机两小时后观察蒸发器结霜是否均匀，用手摸回气管有微冷感，同时回气管应无凝露及结霜现象。测得冰箱各室温度在规定的范围之内，能在120min内开停机两次方可封口。
8.HC－600a制冷剂瓶的使用、装卸、运输、储存应符合易燃危险物的操作规程。
9.维修时，割开排气管，并将其引出室外，启动压缩机，运行五分钟后停止，振动压缩机以使与冷冻油相溶的制冷剂尽量排放出来，暂停三分钟后再接通电源，启动压缩机，将制冷系统内的残留制冷剂量减至最少。再用高压氮气吹管路5秒钟以上更换相应零部件，焊接各接口。充加高压氮气捡漏，检查不泄漏后放掉氮气，再抽真空，充注制冷剂。
10.维修时，由于HC－600a完全溶于矿物油，即使常温（25℃）下，对制冷系统也需较长时间抽真空，且边抽真空边间歇性摇动压缩机。翻滚压缩机中的润滑油，才可将HC－600a抽干净。
11.采用专用封口维修接头洛克环（LOKRING）封口或采用超声波焊接进行封口。如无上述设备，也可采用焊接方法封口，但需保证封口钳夹紧工艺管，不泄漏，焊接现场通风良好且满足防燃防爆条件，确保焊接可靠不泄漏。
12.其它常见故障维修与CFC－12制冷剂冰箱相同或相似

 冰箱维修R600a的特殊要求
制冷剂R600a化学名称为2-甲基丙烷（异丁烷），属碳氢化合物，其热力学性能优良，ODP、GWP均为0，是R12的理想替代制冷剂。但是，这种制冷剂有一些缺陷，比如与空气能形成爆炸性混合物，空气中含量达到或高于爆炸极限1.9～8.4%（体积比）时，一旦遇到明火即会引起爆炸。此外，R600a还易于聚集于低洼处，造成危险。
维修以R600a为制冷剂的冰箱与以R12、R134a为制冷剂的冰箱区别很大，其特殊要求主要有以下两方面。
1.场地要求
（1）维修场地要空旷，不能设在地下室及其它较闭塞且通风不良的地方，以保证场地的空气流通，而且附近10m内不能有助燃和易燃易爆物存在。
（2）维修场地应装设一套排风系统，场地内不能有沟槽及凹坑等。防止比重较大的R600a气体积聚，维修时通风次数至少10次/小时，维修量大时通风次数应随之增加。通风换气要均匀，防止气体局部积聚。
（3）维修场地的电源总开关应设在场地之外，并有防护装置；场地内的电气设备和通风设备应使用防爆型的，条件不允许时要求抽风机一定要防爆型的。
（4）维修场地内要备有足够的灭火设备。 
（5）要求维修人员进入场地时，先进行火源检查和通风换气，然后才能进行维修操作。
2.工艺要求 
（1）检测异丁烷泄漏可用氮气打压，肥皂水进行检查，方法同R12电冰箱。如果采用异丁烷检漏仪来检测，必须注意管路压力问题，该类型电冰箱在运转时，低压侧处于负压，这对运行时检漏是不利的，应在停机状态下对低压侧进行检漏。注意：卤素检漏仪不能用于异丁烷检漏。 
（2）对制冷剂的排放问题，由R600a性质决定系统内制冷剂充注量比R12、R134a电冰箱少，系统平衡压力也比R12、R134a电冰箱低，且R600a易燃易爆，因此，排放制冷剂时应按以下步骤进行。
①将打孔钳与压缩机工艺管连接，用软管连接排放口，并经真空泵排到室外大气中，严禁排放在室内。
②检查真空泵后开始抽真空，打开电冰箱门以加速制冷剂蒸发，以提高排放速度。
③摇晃压缩机，检查真空泵，当抽到101kPa（或接近当地的大气压力）时结束，禁止抽至负压，避免空气进入。
④若需打开系统，可切开管路，决不能用气焊或电焊。 
（3）制冷系统抽空时，由于R600a在压缩机润滑油中的高溶解性，抽真空的步骤有所变化，具体如下。
①使用新压缩机的系统，抽空可用一般方法，真空泵必须适用于易燃易爆气体。
②如果维修中还继续使用原来的旧压缩机，系统抽空步骤为：用真空泵抽10分钟，启动压缩机运行10分钟，再用真空泵抽5分钟，启动压缩机运行1分钟，再用真空泵抽3分钟。 
（4）R600a的充注方法与R12基本相同，但要注意这类电冰箱充注的制冷剂比R12、R134a少，一般异丁烷的充注量相当于R12的40%左右。因此需要高精度的制冷剂灌注设备，采用定量充注法进行充注。 
（5）R600a压缩机工艺管封口需采用专用罗克环机械封口或超声波焊接。 
（6）在维修R600a电冰箱时，其管路连接不允许焊接，而是采用特殊的连接--锁环连接。按锁环材料可分为黄铜锁环和铝材锁环两种。黄铜锁环适用于铜与铜、铜与钢、钢与钢的连接；铝材锁环适用于铝与铝、铝与铜、铝与钢的连接。锁环连接步骤如下。
①管口处理时，用钢丝绒或纱布擦净待接管的端口。注意擦磨时应围绕管路端口旋转，避免管路横向的擦伤。
②滴涂锁环密封液时，将处理好的两根待接管分别插入锁环衬套口，分别在两个单接头尾部滴一至两滴锁环密封液，慢慢旋转锁环并缓慢插入待接管。
③压接和固化应用专用压接钳压接，静置10分钟待密封液固化，管子连接即可完成。