防爆空調(diào)作為特殊環(huán)境下使用的制冷設(shè)備，其穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)安全生產(chǎn)至關(guān)重要。制冷系統(tǒng)堵塞和泄漏是常見(jiàn)的故障類型，其中堵塞問(wèn)題尤為復(fù)雜，主要包括臟堵、冰堵和焊堵三種情況。本文將系統(tǒng)分析這些故障的排查方法及處理方案，并結(jié)合實(shí)際維修經(jīng)驗(yàn)提供操作指導(dǎo)。
一、制冷系統(tǒng)堵塞的機(jī)理與診斷
1. 臟堵的特征與處置
臟堵多發(fā)生在毛細(xì)管進(jìn)口端，這是制冷系統(tǒng)最狹窄的通道部位。系統(tǒng)內(nèi)部的焊渣、金屬碎屑或氧化層剝落物隨制冷劑流動(dòng)時(shí)，會(huì)在毛細(xì)管濾網(wǎng)處形成物理性堵塞。典型表現(xiàn)為：
- 蒸發(fā)器結(jié)霜不均勻，毛細(xì)管入口處出現(xiàn)異常凝露
- 壓縮機(jī)排氣溫度升高至90℃以上
- 停機(jī)后高低壓平衡時(shí)間超過(guò)3分鐘(正常系統(tǒng)應(yīng)在2分鐘內(nèi)平衡)
應(yīng)急處理可采用振動(dòng)法：用橡膠錘輕擊毛細(xì)管震蕩堵塞物，同時(shí)觀察壓力表示數(shù)變化。對(duì)于頑固性堵塞，需剪斷毛細(xì)管與干燥過(guò)濾器連接端，用氮?dú)?0.8MPa壓力)反向吹洗，直至吹出物無(wú)雜質(zhì)。更換干燥過(guò)濾器時(shí)建議選用分子篩型號(hào)XH-9C，其吸水容量比常規(guī)型號(hào)提升40%。
2. 冰堵的動(dòng)態(tài)判斷
冰堵的特殊性在于其間歇性特征，通常發(fā)生在毛細(xì)管出口端。當(dāng)系統(tǒng)含水量超過(guò)150ppm時(shí)，水分在毛細(xì)管節(jié)流后溫度驟降至-30℃以下形成冰晶。關(guān)鍵識(shí)別方法包括：
- 熱風(fēng)槍測(cè)試法：用80℃熱風(fēng)加熱毛細(xì)管出口，制冷立即恢復(fù)
- 停機(jī)再啟測(cè)試：關(guān)閉壓縮機(jī)10分鐘后重啟，可短暫恢復(fù)制冷
- 觀察蒸發(fā)器結(jié)霜模式，冰堵時(shí)呈現(xiàn)周期性化霜現(xiàn)象
解決方案需進(jìn)行三重干燥處理：先對(duì)系統(tǒng)抽真空至5Pa以下保持1小時(shí)，然后充注氮?dú)庵?.3MPa保壓24小時(shí)，最后更換分子篩干燥過(guò)濾器。對(duì)于R410A系統(tǒng)，建議添加POE酯類油專用的吸水劑(如Honeywell的AC-110)。
3. 焊堵的隱蔽性排查
焊堵常見(jiàn)于新裝機(jī)或維修后的設(shè)備，本質(zhì)是焊接時(shí)管路過(guò)熱產(chǎn)生的氧化銅沉積。與臟堵的區(qū)別在于：
- 堵塞位置固定出現(xiàn)在焊點(diǎn)下游2-3cm處
- 系統(tǒng)高壓側(cè)壓力異常升高至2.5MPa以上
- 毛細(xì)管振動(dòng)測(cè)試無(wú)效
確診需使用內(nèi)窺鏡觀察焊口內(nèi)部狀況，處理時(shí)必須截除受影響管段。建議采用充氮保護(hù)焊接工藝，保持焊接時(shí)管內(nèi)氮?dú)饬髁吭?.02m³/h，可降低90%的氧化風(fēng)險(xiǎn)。
二、制冷劑泄漏的精準(zhǔn)定位
泄漏故障的排查應(yīng)遵循"由外及內(nèi)、由易到難"原則：
1. 可視化檢查階段
重點(diǎn)檢查：
- 四通閥焊口(泄漏占比38%)
- 壓縮機(jī)接線柱密封處(占比22%)
- 管路穿墻部位(占比17%)
使用紫外檢漏燈照射時(shí)，制冷劑泄漏處會(huì)使熒光劑呈現(xiàn)亮黃色光斑。
2. 定量檢測(cè)階段
采用電子檢漏儀(推薦Inficon D-Tek Select)對(duì)以下部位進(jìn)行毫米級(jí)掃描：
- 喇叭口擴(kuò)口部位(扭矩不足導(dǎo)致微漏)
- 銅鋁接頭過(guò)渡區(qū)(電化學(xué)腐蝕高發(fā)區(qū))
- 儲(chǔ)液器焊縫(振動(dòng)應(yīng)力集中點(diǎn))
3. 保壓驗(yàn)證法
分段保壓測(cè)試更有效：
- 高壓側(cè)充氮至3.0MPa，保壓24小時(shí)壓降不超過(guò)0.02MPa
- 低壓側(cè)保持1.5MPa，允許8小時(shí)壓降0.01MPa
發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)后，應(yīng)采用低溫釬焊(磷銅焊條BCu89PAg)修復(fù)，避免高溫焊接導(dǎo)致的材料晶格變化。
三、預(yù)防性維護(hù)體系構(gòu)建
1. 安裝工藝控制
- 管路切割必須使用割管器，禁止使用鋼鋸
- 擴(kuò)口作業(yè)需保證喇叭口角度37°±1°
- 抽真空時(shí)間按管路長(zhǎng)度計(jì)算(每米延長(zhǎng)3分鐘)
2. 運(yùn)行監(jiān)測(cè)指標(biāo)
- 壓縮機(jī)電流波動(dòng)范圍不超過(guò)額定值±10%
- 蒸發(fā)器進(jìn)出風(fēng)溫差應(yīng)保持在8-12℃區(qū)間
- 冷凝壓力與環(huán)境溫度比值正常范圍為0.7-0.9MPa/℃
3. 維護(hù)周期建議
- 防爆腔體密封檢測(cè)：每6個(gè)月
- 制冷劑含水量檢測(cè)：每年
- 管路應(yīng)力檢查：每2年
對(duì)于化工場(chǎng)所使用的防爆空調(diào)，建議加裝制冷劑泄漏報(bào)警裝置(如GDS系統(tǒng))，當(dāng)濃度達(dá)到LFL的25%時(shí)自動(dòng)切斷電源。通過(guò)建立三級(jí)維護(hù)體系(日常點(diǎn)檢、專業(yè)巡檢、年度大修)，可將系統(tǒng)故障率降低70%以上。
四、特殊環(huán)境應(yīng)對(duì)策略
在海上平臺(tái)等腐蝕性環(huán)境中，需采取額外防護(hù)措施：
1. 管路包覆層使用PTFE防腐材料
2. 鈑金接縫處涂抹Dow Corning 732密封膠
3. 電氣接頭采用IP66防護(hù)等級(jí)
4. 每周用pH試紙檢測(cè)冷凝水酸度(正常值6.5-7.5)
對(duì)于煤礦井下設(shè)備，必須使用符合GB3836標(biāo)準(zhǔn)的防爆部件，并每月檢查隔爆接合面間隙(不超過(guò)0.15mm)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)異常時(shí)，應(yīng)先切斷電源，待可燃?xì)怏w濃度低于1%LEL后再進(jìn)行檢修。
通過(guò)系統(tǒng)化的故障診斷方法和標(biāo)準(zhǔn)化的維修流程，可顯著提升防爆空調(diào)的運(yùn)行可靠性。維修人員應(yīng)建立完整的故障案例庫(kù)，記錄每次維修的系統(tǒng)參數(shù)、處理方法和驗(yàn)證結(jié)果，為后續(xù)維護(hù)提供數(shù)據(jù)支持。同時(shí)要注重維修后的性能驗(yàn)證，包括制冷量測(cè)試(溫差法)、能效比測(cè)算(COP值)和振動(dòng)檢測(cè)(≤2.8mm/s)，確保設(shè)備恢復(fù)到最佳工作狀態(tài)。
