Безопасность

При строгом соблюдении требований к безопасности и охране труда аммиачные холодильные системы не представляют угрозы жизни и здоровью людей. Так, в США, где требования к безопасности аммиачных установок достаточно строги, Совет по безопасности в химической промышленности (СБХП) сообщает, что инциденты с R717 составляют 11 % от всех несанкционированных выбросов химических веществ, то есть, в среднем, один выброс происходит каждые пять дней, при этом за десять лет произошло только четыре смертельных случая. Это в 200 раз меньше, чем смертей от удара молнии, зафиксированных в США за тот же период.

Ниже перечислены факторы, на которые следует обращать особое внимание при работе с аммиаком как хладагентом.

Токсичность

Аммиак в газообразной форме токсичен и при вдыхании может привести к летальному исходу, однако благодаря характерному запаху присутствие аммиака в воздухе ощущается задолго до того, как концентрация станет опасной. Более того, едкий запах аммиака делает присутствие людей невыносимым и заставляет их покидать помещение до того, как содержание аммиака будет способно нанести серьезный вред здоровью.

Аммиак не накапливается в организме.

Предельно допустимая концентрация аммиака в воздухе населенных пунктов: среднесуточная 0,4 мг/м³, максимальная разовая 0,2 мг/м³. В воздухе рабочей зоны производственных помещений – 20 мг/м³. В воде водоемов 2 мг/м³. Порог восприятия запаха 0,5 мг/м³. При концентрациях 40-80 мг/м³наблюдается резкое раздражение глаз, верхних дыхательных путей, головная боль, при 1200 мг/м³– кашель, возможен отек легких. Смертельными считаются концентрации 1500-2700 мг/м³, действующими в течение 0,5-1 часа.

Попадание жидкого аммиака на кожу может приводить к химическим ожогам и обморожению. Степень ожога или обморожения зависит от количества жидкости. Попадание даже очень небольшого количества жидкого аммиака в глаза может привести к хронической травме.

Химическая активность

При растворении аммиака в воде высвобождается тепло и образуется высокощелочной раствор.

Аммиак с небольшим количеством воды разъедает медь, цинк, олово, кадмий, большинство их сплавов, а также многие виды резины и пластмасс.

Взрывчатые и нестабильные соединения могут образовываться при реакции с ртутью, галогенами, гипохлоритами, окисями азота и некоторыми органическими соединениями.

Конденсат на наружных поверхностях труб и теплообменников может привести к коррозии и, как следствие, нарушению герметичности и утечке аммиака. Внутренние металлические поверхности аммиачных холодильных систем, как правило, покрыты защитным слоем смазочного масла компрессора, поступающего вместе с аммиаком. В силу этого внутренняя коррозия работающих систем встречается довольно редко, в основном при длительном простое. Возникновение внутренней коррозии возможно также, если конструкция системы не предусматривает использования смазки.

Дополнительной причиной возникновения коррозии могут быть теплопередающие жидкости, например, хлористый кальций или хлорид натрия. Условия химической обработки таких растворов предоставляются поставщиками химических веществ и должны неукоснительно соблюдаться.

Огнеопасность

При концентрации аммиака в воздухе от 16 до 27 % возникает риск возгорания. При возгорании горючей смеси в замкнутом пространстве появляется угроза взрыва.

Пожароопасная концентрация аммиака в воздухе достаточно велика, поэтому теоретически угроза пожара существует на относительно крупных установках с большим объемом заправленного хладагента. На практике при соблюдении элементарных мер безопасности риск возникновения пожара минимален.

Кроме того, если аммиак все-таки загорится, в результате горения образуются безопасные азот и вода. Фреоны же при нагревании выше 250 °С образуют крайне ядовитые вещества, например, фосген, использовавшийся в годы Первой мировой войны как отравляющее вещество

Давление

Безводный аммиак при атмосферном давлении кипит при -33 °С. Во время работы или простоя все части заполненной аммиачной холодильной системы могут находиться под давлением, превышающим атмосферное. Компрессоры, трубопроводы и сосуды (теплообменники) рассчитаны на содержание аммиака под давлением. Разъединение труб или снятие вентилей или компонентов должно производиться только после понижения давления в соответствующих частях системы и осторожного и тщательного удаления аммиака. При нормальной работе должна обеспечиваться механическая целостность всей системы.

Аммиак в холодильных системах находится как в жидкой, так и в газообразной форме. При нарушении нормальных условий эксплуатации, например, при повреждении вентилей или переполнении системы, в компрессор может попасть жидкий аммиак. Так как компрессор предназначен для сжатия газообразного аммиака, попадание жидкости может привести к его повреждению.

Поскольку аммиак обладает высоким коэффициентом теплового расширения, не следует допускать накопления жидкого аммиака в трубах или соединениях между запорными устройствами: при повышении температуры окружающей среды скопившаяся жидкость расширится, что приведет к образованию избыточного давления и разрыву компонентов с последующей утечкой аммиака.