7 глава озоноразрушающие вещества и области применения орв

СОДЕРЖАНИЕ

Используемая терминология:

Азеотропы - смесь хладагентов, жидкая и паровая фаза которых сохраняют одинаковый состав при разных температурах в течение всего цикла охлаждения. В целом смесь обладает свойствами однородной жидкости.

Термофизические свойства - это теплопроводность, теплоёмкость, удельный объём, вязкость и т.д.

Термодинамические свойства- это взаимосвязь между температурой, давлением, объемом, энтальпией и энтропией хладагента в разных условиях.

Зеотропные (не азеотропные) смеси - смесь хладагентов, (жидкостей) состав которых в жидкой и паровой фазе отличаются друг от друга при одной и той же температуре и давлении.

Абсорбция- Извлечение одного или более компонентов из газовой смеси при соприкосновении газов с жидкостью. Процесс характеризуется изменениями в физическом и химическом состояний компонентов.

Абсорбционные холодильные системы

Система, в которой процесс сжатия хладагента обеспечивается термически. Как правило, это происходит, когда абсорбционная жидкость улавливает испаряющийся хладагент, сокращая его объем посредством изменения фазы, с помощью малогабаритного насоса, уравнивающего давление смешанных жидкостей и давление конденсации, дистиллируя хладагент из абсорбционной жидкости теплотой и отправляя пар хладагента из конденсатора, и возвращая абсорбирующую жидкость в абсорбер.

Кондиционирование воздуха

Одновременное управление параметрами воздуха и поддержание их в заданных пределах.

Испарительный конденсатор

Конденсатор, охлаждаемый беспрерывным испарением воды над конденсирующей поверхностью.

Энтальпия

(Также называется теплосодержание). Сумма внутренней энергии и произведения давления и объема. Изменение энтальпии в жидкости измеряет энергию (тепловая или другая форма энергии), приобретенную или потерянную хладагентом (рабочим телом) при прохождении холодильного агрегата.

Энтальпия выражается в кДж/кг (Килоджоуль/ килограмм) с заглавной “I” или обычно используемым обозначением “H”

Извлечение хладагента - процесс удаления хладагента в любом состоянии из холодильника или кондиционера и хранение его в емкости вне системы, возможно без проведения испытаний или какой-либо переработки.

Рециркуляция хладагента - процесс снижения содержания загрязняющих веществ в отработанных хладагентах при помощи извлечения масла, удаления неконденсируемых веществ и содержимого фильтров-осушителей, в результате которого снижается влажность, кислотность и содержание твердых частиц.

Регенерация - процесс переработки отработанного хладагента для получения продукта с новыми характеристиками. Для успешного процесса может потребоваться процесс дистилляции. Для обеспечения соответствующих технических условий продукта необходимо проведение химических анализов.

Эквивалентные заменители хладагента - смесь, которая может быть заменителем в любой существующей установке без какой-либо модификации оборудования кроме некоторой регулировки. Не требует значительного обслуживания, необходима лишь промывка системы и замена фильтра-осушителя.

Заменители хладагента, требующие модификации оборудования - смеси, которые могут быть использованы в существующей системе, но только после того, как выполнена некоторая модификация системы, например замена масла на новый вид смазочного масла, замена материала уплотнительного кольца, модификация двигателя компрессора, включая замену изоляции или изменение скорости компрессора.

Заменители хладагента, несовместимые с существующим оборудованием - смеси, которые не могут быть использованы в существующей системе вследствие различных условий: например большого различия в рабочем давлении, большой разницы в характеристиках потока или несовместимости материалов.

Введение

В основе Монреальского протокола лежат меры регулирования, которые распространяются на производство и потребление, необходимых в коммерческом и экологическом отношении озоноразрушающих веществ. Рост потребления ОРВ был остановлен в конце 1980-х годов вследствие принятия Монреальского протокола, целью которого является снижение и прекращение использования ХФУ и других веществ, содержащих галогены. Кыргызская Республика импортируют ОРВ, а не производит их. Для контроля и мониторинга объемов ОРВ, поступающих в страну и из нее, необходимо создать систему лицензирования импорта и экспорта ОРВ. Успешное функционирование любой системы лицензирования зависит от квалификации таможенного персонала и сотрудников соответствующих служб. Данная книга содержит информацию, которая поможет контролировать ввоз и вывоз ОРВ. Особое внимание в книге уделяется распознанию ОРВ, смесей и продукции, которая содержит ОРВ, оборудованию, деятельность которого основана на использовании этих веществ. В ней предлагаются различные схемы контрабандного провоза регулируемых веществ. Особое внимание следует уделить ХФУ, на долю которых приходится большая часть потребляемых в Кыргызской Республике ОРВ. В книге помещены национальные регулирующие акты и детали функционирования системы лицензирования. Книга содержит информацию об озоновом слое, озоноразрушающих веществах, областях их применения, влияние разрушение озонового слоя на здоровье людей и состояние окружающей среды. Приведена история принятия международных договоров об охране озонового слоя, обязательства по сокращению потребления ОРВ и их сроки для Сторон Монреальского протокола и его Поправок. Область использования ОРВ, на которые эти обязательства не распространяются, и запрет на торговлю со странами, не являющимися Сторонами Монреальского протокола. Кроме того, приведены общие сферы соприкосновения с другими международными природоохранными соглашениями. В приложении содержится много другой полезной информации и материалов, которая может быть интересна для широкого круга специалистов.

Глава 1. Озоноразрушающие вещества и области применения ОРВ

Озоноразрушающие вещества (ОРВ) это химические вещества, которые способны вступать в реакцию с молекулами озона в стратосфере. В своей основе ОРВ – это хлорсодержащие, фторсодержащие или бромсодержащие углеводороды. К ним относятся:

· хлорфторуглероды (ХФУ),

· гидрохлорфторуглероды (ГХФУ),

· галоны,

· гидробромфторуглероды (ГБФУ),

· бромхлорметан,

· метил хлороформ,

· четыреххлористый углерод

· и метил бромид.

Способность химических веществ разрушать озоновый слой называют озоноразрушающей способностью (ОРС). Для каждого вещества принимается ОРС исходя из ОРС для ХФУ-11, равного 1. ОРС для различных ОРВ приведены в Приложении B.

Таблица 1. ОРС для некоторых ОРВ

В большинстве стран основные объемы потребления ОРВ приходятся на сектор сервисного обслуживания холодильного оборудования и кондиционеров, где ХФУ и ГХФУ используются в качестве хладагентов.

ОРВ также применяются в качестве вспенивающих веществ при производстве пеноматериалов, как чистящие вещества в электронной промышленности, в качестве пропеллентов в аэрозолях, стерилизаторов, средств пожаротушения, фумигаторов для борьбы с вредителями и болезнями, и как сырье для промышленности.

ОРВ используются как хладагенты в холодильных и отопительных системах, системах кондиционирования. ХФУ хладагенты постепенно заменяются менее озоноразрушающими хладагентами ГХФУ (ОРС и ПГП>0), ГФУ (ОРС=0, а ПГП>0) и гидроуглеродами (ОРС и ПГП =0).

Во многих бытовых холодильниках используется ХФУ-12. В коммерческих холодильных установках для демонстрации и хранения свежих и замороженных продуктов в качестве хладагента можно использовать ХФУ-12, R-502 (смесь ХФУ-115 и ГХФУ-22) или ГХФУ –22.

Холодильное оборудование и кондиционеры для автомобильного и железнодорожного транспорта содержат ХФУ-11, ХФУ-12, ХФУ-114, ГХФУ-22 или смеси с ХФУ: R-500 (смесь ХФУ-12 и ГФУ-152a) и R-502 (смесь ХФУ-115 и ГХФУ-22).

Системы кондиционирования и отопления зданий могут содержать большое количество ГХФУ-22, ХФУ-11, ХФУ-12 или ХФУ-114. В кондиционерах большинства старых автомобилей в качестве хладагента применяются ХФУ. Многие заменители ХФУ-12, не требующие замены оборудования, основаны на смесях, содержащих ГХФУ.

ХФУ использовались при производстве полиуретановых, феноловых, полистироловых и полиолефиновых пенопластов. Пеноматериалы применяются в производстве изоляции. В настоящее время ХФУ-11 заменяютcя на ГХФУ-141b или ОРВ не содержащие альтернативы.

ХФУ-113 широко используется в качестве очищающего растворителя при сборке электроники, для точной очистки и общего обезжиривания металлов в процессе производства. Он также используется для химической чистки и для удаления пятен с тканей.

Другие озоноразрушающие сольвенты это метил хлороформ и четыреххлористый углерод.

ХФУ-11 и ХФУ-12 широко применялись в качестве аэрозольных пропеллентов, так как они не огнеопасны, не взрывоопасны и не обладают токсичными свойствами. ХФУ-114 применялся для распыления продукции, содержащей спирт. ХФУ-113 до сих пор применяется в аэрозолях чистящего назначения. Их можно получать без примесей, и они являются хорошими растворителями.

В аэрозолях распыляют лаки, дезодоранты, пену для бритья, духи, инсектициды, стеклоочистители, чистящие вещества для печей и духовок, фармацевтическую продукцию, ветеринарную продукцию, краски, клеи, смазки и масла.

В качестве стерилизаторов в медицине используют смеси ХФУ-12 и этилен оксида. Составляющая ХФУ снижает риск возгорания и взрывоопасности этилен оксида. Эта смесь содержит около 88 % ХФУ-12 и носит название 12/88. Этилен оксид полезен при стерилизации инструментов, которые особенно чувствительны к теплу и влажности, таких как катетеры, а также медицинского оборудования с волоконной оптикой

В целях пожаротушения применяются галлоны и ГБФУ. Сейчас они часто заменяются пенами или углекислым газом.

Бромистый метил использовался и используется как пестицид при фумигации почв для защиты растений и уничтожения вредителей. Он также применяется для карантинной обработки и обработки грузов перед транспортировкой.

ГХФУ и четыреххлористый углерод повсеместно употребляются как сырье для химического синтеза. Четыреххлористый углерод также применяется как катализатор процессов. ОРВ используемые как сырье обычно не выбрасываются в атмосферу, и тем самым не способствуют разрушению озонового слоя.

Глава 2. Международные договора об охране озонового слоя

2.1. Венская конвенция об охране озонового слоя

Венская конвенция, разработанная под эгидой ЮНЕП в 1985 году, стала первой попыткой создания основы для совместных действий по защите озонового слоя. Конвенция была подписана 21 государством в марте 1985 года, в том числе Европейским союзом. Стороны Конвенции договорились сотрудничать в области научных исследований для лучшего понимания атмосферных процессов, обмена информацией о производстве ОРВ и продукции, содержащей ОРВ и выбросах для выполнения превентивных мер по контролю выбросов ОРВ.

2.2. Монреальский протокол по веществам, разрушающий озоновый слой

В 1987 году правительства стран приняли Монреальский протокол по снижению и постепенному прекращению антропогенных выбросов озоноразрушающих веществ. Протокол содержит список контролируемых ОРВ: Пять ХФУ (Приложение A группа I) и три галона (Приложение A группа II) и определяет меры по снижению производства и потребления ОРВ.

Протокол вступил в силу 1 января 1989 года, и на сегодня более 175 стран мира взяли на себя обязательства постепенно изъять ОРВ из производства и потребления.

Монреальский протокол по веществам, разрушающий озоновый слой основан на превентивном принципе, который позволяет мировому сообществу предпринимать действия по решению крупнейшей глобальной экологической проблемы даже до того, как найдены ответы на все научные, экономические и технические вопросы. В соответствие с этим подходом Стороны Монреальского протокола договорились о том, что сам договор будет развиваться, отражая все новые знания об озоновом слое, разрушении озона и прогрессе на пути к разработке и внедрению альтернативных технологий. Это развитие предполагает регулярную и всестороннюю оценку мер, предпринимаемых в соответствии с Монреальским протоколом, и появление соответствующих поправок и корректировок к Монреальскому протоколу.

Для проведения регулярных оценок, Стороны создали три международные группы экспертов и/или научных от промышленных, исследовательских, научных, правительственных и неправительственных организаций. Группы по научной и экологической оценке и технической и экономической оценке.

2.3. Поправки и корректировки

2.4. Лондонская поправка и дополнение 1990 года

Во время второго заседания Сторон Монреальского протокола в перечень контролируемых ОРВ были включены дополнительные ХФУ, четыреххлористый углерод и метил хлороформ, и предложены меры по их регулированию. Это ускорило существующие на тот момент сроки изъятия и позволило принять дополнительные меры для ХФУ Приложения A и галонов, как в развивающихся, так и в развитых странах. Стороны решили создать Многосторонний фонд для оказания технической и финансовой поддержки развивающимся странам.

Таблица 2: Определение стран, действующих по Статье 5 и стран, не попадающих под действие Статьи 5

2.5. Копенгагенская поправка и корректировка 1992 года

На четвертой сессии конференции Сторон список контролируемых веществ был дополнен метил бромидом, ГБФУ и ГХФУ. Были предложены новые меры по контролю производства и потребления метил бромида и ГБФУ, а также потребления ГХФУ в развитых странах. Ускорены сроки изъятия ХФУ, галонов, четырех хлористого углерода и метил хлороформа в развитых странах. Кроме того были оговорены условия производства и потребления ОРВ для основных видов применения.

Венское дополнение 1995 года

На седьмой сессии Конференции сторон были представлены меры контроля метил бромида как для развивающихся, так и для развитых стран. Введен контроль потребления ГХФУ, производства и потребления ГБФУ для развивающихся стран. На 7 сессии также обсуждалась проблема несоблюдения обязательств

2.6. Монреальская поправка и корректировка 1997 года

На девятой сессии Конференции Сторон были представлены дополнительные меры контроля потребления метил бромида в развивающихся странах и усилены такие меры в развитых странах. Было введено требование по созданию систем лицензирования импорта/экспорта ОРВ.

2.7. Пекинская поправка и дополнение 1999 года

В ходе одиннадцатой сессии Конференции Сторон бромохлорметан был включен в перечень контролируемых веществ. Был введен контроль производства и потребления бромохлорметана, контроль производства ГХФУ и требование предоставлять отчеты об использовании метил бромида для карантинной обработки и обработки перед транспортировкой.

2.8. Обязательства Сторон в соответствии с Монреальским протоколом и его поправками

Каждая Сторона Монреальского протокола и его поправок должна соблюдать свои обязательства. Быть Стороной Монреальского протокола – значит быть Стороной Монреальского протокола, а также всех его поправок, ратифицированных данной страной. Поэтому страна может быть Стороной Протокола, но не быть Стороной какой-либо поправки к нему, которую она еще не ратифицировала.

Два основные обязательства Сторон это соблюдение сроков стабилизации объемов производства и потребления ОРВ и их изъятия, и запрет торговли с государствами, которые не являются Сторонами Протокола.

2.9. Контроль торговли со странами, не являющимися сторонами договоров по озону

Каждой из Сторон также не рекомендуется экспортировать в страны не являющиеся Сторонами договоров по озону технологии по производству и использованию веществ, контролируемых в соответствии с приложениями А, В, С и Е. Исключением является экспорт товаров, оборудования, заводов или технологий которые совершенствуют процесс защиты, извлечения, переработки или уничтожения контролируемых веществ, содействуют развитию альтернативных веществ или содействуют снижению выбросов веществ, контролируемых в соответствии с приложениями А, В, С и Е.

Глава 3. Стратегии по прекращению использования ОРВ

Для стран с низким уровнем потребления ОРВ национальный план изъятия представляет собой - План управления хладагентами (ПУХ), так как в этих странах основной объем ОРВ используется в качестве хладагентов в секторе обслуживания холодильного оборудования и кондиционеров.

Таблица 4. Определение стран с низким уровнем потребления ОРВ

3.1 График прекращения использования ОРВ в Кыргызской Республике

Правительством Кыргызской Республики постановлением от 29 апреля 2002 года N263 «О Государственной программе по прекращению использования озоноразрушающих веществ» была утверждена Государственная программа по прекращению использования озоноразрушающих веществ, составной частью которой является план управления хладогентами.

В соответствии с планом обязательства республики заключаются в следующем:

- сократить потребление озоноразрушающих веществ Приложений А и Б Монреальского протокола на 50% к 01.01.2005, на 85% к 01.01.2007 и полностью прекратить к 01.01.2010;

- соблюдать график замещения озоноразрушающих веществ Приложения С Монреальского протокола (замораживание уровня к 01.01.2016 и полное прекращение потребления к 01.01.2040);

- соблюдать график замещения озоноразрушающих веществ Приложения Е Монреальского протокола (замораживание к 01.01.2002, сокращение на 20% к 01.01.2005, полное прекращение к 01.01.2015);

- по возможности ускорить замещение озоноразрушающих веществ относительно сроков, предусмотренных международными соглашениями;

- с помощью международных организаций разработать и ввести надлежащую систему контроля регулирования с целью обеспечения процесса вытеснения озоноразрушающих веществ, оказывать поддержку предприятиям, учреждениям, организациям, компаниям и частным лицам, разрабатывающим и внедряющим озонобезопасные технологии;

- разработать и внедрить систему мониторинга и лицензирования по контролю за импортом озоноразрушающих веществ и обеспечению процесса ограничения использования озоноразрушающих веществ;

- замещение озоноразрушающих веществ озонобезопасными осуществлять с минимальным воздействием и экономическим риском для производителей и потребителей;

- совершенствовать законодательную базу с целью усиления контроля за вытеснением озоноразрушающих веществ;

- обеспечить гласность хода выполнения работ по замещению озоноразрушающих веществ и широкое участие общественности на всех этапах выполнения Государственной программы;

- развивать научные исследования в области производства оборудования и продукции, не содержащей озоноразрушающих веществ, и технологий с применением местных ресурсов.

План действий Правительства по реализации предложенной стратегии по ограничению озоноразрушающих веществ основывается на Стратегии Правительства, описанной в Государственной программе.

Ключевыми компонентами стратегии поэтапного сокращения ОРВ в республике являются:

• Создание системы сертификации технического персонала (регулирование потребления, распространения и использования ХФУ);
• Совершенствование системы лицензирования на торговлю соответствующими ХФУ;
• Программа по повышению осведомленности и стимуляции конечных пользователей сектора охлаждающего оборудования;
• Реализация программы по извлечению и рециркуляции хладагентов;
• Обучение технического персонала сектора охлаждающего оборудования современным методам монтажа, ремонта, сервисного обслуживания и эксплуатации холодильного оборудования, а также практике извлечения и переработке;
• Обучение таможенного персонала и других правительственных организаций мониторингу и контролю над хладагентами;
• Усиление институционального потенциала;
• Руководство и помощь по подготовке и выполнению законодательных мер;
• Мониторинг мероприятий ПУХ.

3.2 План управления хладагентами

Многосторонний фонд предоставляет финансовую помощь странам с низким уровнем потребления для разработки и выполнения плана управления хладагентами (ПУХ). ПУХ это всеобъемлющая стратегия сокращения потребления ОРВ используемых при обслуживании холодильного оборудования и кондиционеров. План управления хладагентами включает мероприятия по снижению потребления и выбросов ОРВ, сокращения потребностей через контроль внедрения нового оборудования и запрет ввоза оборудования, которому для функционирования необходимы ОРВ (особенно ХФУ). Среди инструментов достижения этих целей нормативные акты, экономические стимулы и сдерживающие средства, обучение технического персонала и мероприятия по информированию общественности.

Для Кыргызской Республики ПУХ был разработан и утвержден на 37 встрече Исполнительного комитета Многостороннего Фонда для выполнения Монреальского протокола в июле 2002 г.

Необходимость такого плана возникает из стратегии по сохранению, извлечению и рециркуляции хладагентов и переводу действующего охлаждающего оборудования на альтернативные озононеразрушающие хладагенты, посредством стимуляции конечных пользователей. Для успешной реализации ПУХ необходима координация действий в различных секторах, использующих ОРВ, включая производство, сферу услуг и конечных потребителей, также как и регулирование, контроль торговли, экономические стимулы и барьеры, обучение новым методам обращения с хладагентами технического персонала, обучение таможенных служащих, разработка программ по извлечению и переработке хладагентов, компании по повышению осведомленности населения и т.д.

Сектор хладагентов играет жизненно важную роль для национальной экономики республики. Хладагенты, во всех их формах, являются очень важными продуктами для жизни населения.

Потребление ОРВ в Кыргызской Республике в 2000 г. составляло 67.49 т с учетом ОРС, из этого числа на хладагенты приходится около 55.53 т.

Соответствующее и удовлетворительное обучение в отношении хранения хладагентов, модернизации оборудования, внедрение новых технологий, изъятие и переработка являются очень важными для осуществления запланированного поэтапного сокращения использования ОРВ. Все эти мероприятия являются составными частями Плана управления хладагентами.

Глава 4. Системы лицензирования импорта/экспорта

Кыргызстан не производят ОРВ, и потому полностью зависит от импорта ОРВ. Поэтому для постепенного изъятия ОРВ чрезвычайно важны мониторинг и контроль законной торговли, и предотвращение незаконной торговли ОРВ.

Кыргызстан стремится выполнить обязательства по Конвенции и Протоколу и в стране, предпринимаются шаги для постепенного сокращения потребления ОРВ. Правительством Кыргызской Республики от 6.09.2000 г. принято постановление № 552 «О первоочередных мерах по выполнению Венской конвенции и Монреальского протокола», которым утверждено Положение о государственном регулировании импорта и экспорта озоноразрушающих веществ и содержащей их продукции. Внедрение системы лицензирования импорта и экспорта ОРВ позволит регулировать ввоз/вывоз ОРВ, в соответствии с обязательствами страны, вытекающими из Протокола и для предотвращения незаконной торговли ОРВ, содействия сбору данных и представление отчетов в Секретариат по озону.

Система лицензирования импорта/экспорта позволяют отслеживать и контролировать потоки ОРВ, поступающие в страну и из нее. Система способствует, плавному переходу к технологиям без ОРВ давая возможность импортерам, оптовикам и промышленности четкие сигналы о максимальных количествах ОРВ, которые позволяется ввозить ежегодно вплоть до срока полного их изъятия. Контроль торговли может осуществляться в отношении:

· озоноразрушающих веществ,

· продукции и оборудования, содержащих ОРВ, и

· оборудования, работа которого зависит от постоянного использования ОРВ.

Система лицензирования обычно требует от импортеров и экспортеров перед ввозом или вывозом ОРВ получать специальную лицензию. Эти лицензии позволяют снижать общее количество ОРВ, поступающих в страну (импорт минус экспорт), для соблюдения положений Монреальского протокола и поправок в отношении изъятия. Они также способствуют сбору данных по ОРВ и помогают бороться с незаконной торговлей ОРВ.

Системы лицензирования импорта/экспорта ОРВ обязательны для всех Сторон, ратифицировавших Монреальскую поправку.

Для создания систем лицензирования импорта/экспорта необходима адаптация национального законодательства. Протокол требует, чтобы системы лицензирования охватывали все ОРВ, в том числе чистые, использованные (восстановленные), переработанные или утилизированные ОРВ, с некоторой отсрочкой для ГХФУ и бромистого метила. Регистрация всех импортеров и экспортеров ОРВ осуществляется государственным органом, ответственным за лицензирование. Важно отметить, что отдельные ОРВ могут регулироваться другими государственными органами. Например, во многих странах бромистый метил контролирует Министерство сельского хозяйства. В Кыргызстане лицензию на бромистый метил, как и на все ОРВ выдает Министерство внешней торговли и промышленности.

В таблице 5 показана общая структура и функционирование процесса лицензирования импорта. В левой колонке показан порядок действий для импортера, в правой – порядок действий органов, ответственных за выдачу лицензий.

В соответствии с законом Кыргызской Республики «О лицензировании» Перечень товаров (работ, услуг), подлежащих лицензированию, а также Порядок выдачи и оформления лицензий на совершенствование экспортно-импортных операций устанавливаются Законодательным собранием Жогорку Кенеша КР

4.1 Ограничение импорта/ экспорта ОРВ (квоты, запреты)

Импорт и экспорт могут ограничиваться, например, посредством квот и запретов. Запреты –это полное запрещение ввоза отдельных ОРВ, а также содержащих ОРВ продукции и оборудования. Квота может перерасти в запрет после изъятия данного ОРВ.

Для соблюдения сроков изъятия ОРВ, необходимо определить квоты для каждого типа ОРВ, и затем постепенно сокращать их потребление из года в год. Министерство экологии и чрезвычайных ситуаций может работать с другими ведомствами при определении квот для импортеров. Импортеры могут подавать запрос на получение разрешений на импорт, которые обычно выдаются на основе прошлого опыта участия в импорте. Сумма квот по всем разрешениям (по определенным ОРВ) не должна превышать годовую квоту страны.

Каждый раз, когда импортер желает ввести ОРВ, выдается лицензия на определенное количество. Импортер не должен превышать лимит разрешения по определенному ОРВ.

Любая Сторона может обратиться с заявкой на исключение из запрета для основных видов применения, использования в качестве сырья или технологических агентов. Таможенники должны знать о таких исключениях, и о том, каким образом они отражены в разрешениях на импорт. В этом случае необходима согласованность действий между органами таможни и органом, выдающим лицензию.

4.2 Лицензирование экспорта

Система лицензирования ОРВ также предусматривает мониторинг и контроль экспорта ОРВ, так как вывоз ОРВ уменьшает рассчитанные для страны объемы потребления ОРВ. Отслеживание экспорта ОРВ также поможет предотвратить незаконный вывоз, например экспорт ОРВ в страны, не являющиеся Сторонами.

Глава 5. Влияние ХФУ и ГХФУ

5.1 Непосредственный выброс ХФУ

Глобальный консенсус поддерживает теорию о том, что хлор в искусственных веществах, включая хладагенты ХФУ и ГХФУ, выбрасываемый в атмосферу, является причиной истощения озонового слоя. Разрушение озона связано с увеличением ультрафиолетового излучения гаммы В (UV-B) на поверхности земли. Излучение UV-B вызывает рак кожи, наносит вред растительному и водному миру.

Стабильная структура этих химикатов, с пользой применяющихся на земле, способствует разрушению озонового слоя. Вещества поднимаются в стратосферу в неизменном виде, где они распадаются под воздействием интенсивного ультрафиолетового излучения UV-C, освобождая хлор, который отбирает атом из молекулы озона, преобразуя его в обычный кислород. Хлор действует как катализатор, способствуя разрушению, причем устойчивого изменения молекулы хлора не происходит, что дает ему возможность повторять этот процесс снова и снова.

Самыми опасными являются долговечные химикаты. Срок существования ХФУ-11 в атмосфере - в среднем 50 лет, ХФУ-12 - в среднем 102 года, и ХФУ-113 - в среднем 85 лет. Поэтому, даже после прекращения потребления этих химикатов процесс истощения озонового слоя ими будет продолжаться еще в течение длительного времени.

Международное сообщество признало связь этой проблемы с использованием хладагентов ХФУ и ГХФУ и разработало программу замещения этих хладагентов в соглашении, называющемся Монреальским Протоколом. Монреальский Протокол предполагает прекращение производства ХФУ к декабрю 31, 1995г. в развитых странах и предоставляет льготный 10-летний период развивающимся странам. Протокол ставит условием добиться 65-процентного сокращения производства ГХФУ к началу 2004г. и полного вывода из производства к 2030г. Теория глобального потепления климата может повлиять на успех внедрения различных альтернативных хладагентов или новых технологий, которые могут заменить системы, использующие ХФУ и ГХФУ.

Несомненно, важнейшим условием является целесообразное и тщательное обслуживание всех существующих холодильных систем и систем кондиционирования, действующих в настоящее время, с целью минимизации утечки хладагентов в атмосферу.

Поскольку срок жизни различных газов и СО₂ отличается, то различные показатели GWP могут быть рассчитаны в зависимости от рассматриваемого временного горизонта. Срок жизни СО₂ составляет около 200 лет в атмосфере; сравнение газа с очень коротким сроком жизни в течение короткого периода преувеличивает парниковый потенциал данного газа и недооценивает парниковый потенциал CO₂ . Если же вычисляется GWP из расчета на 500 лет, эффект CО₂ преувеличивается, а воздействие газов с непродолжительным сроком жизни на первые 20-50 лет недооценивается.

Поэтому в литературе нужно искать соответствующие индексы GWP - в зависимости от рассматриваемого временного горизонта.

Рисунок 1. Различные индексы GWP для различных временных горизонтов

Обычно за основу берется временной горизонт в 100 лет. Глобальное потепление при выбросе ГФУ-134а в б раз меньше, чем при выбросе ХФУ 12. Использование потенциала глобального потепления газов вместе с их ожидаемыми концентрациями в будущем дает картину изменения климата в течение следующего столетия, в период, когда этой проблеме будет уделяться большое внимание со стороны, как ученых, так и политиков всего мира.

Непосредственный выброс ОРВ уже сократился благодаря обнаружению и устранению утечек в холодильных системах и вторичному использованию ХФУ.

5.2 Общий эквивалентный потенциал потепления

Помимо непосредственного воздействия ХФУ, возникающего только при утечках, необходимо учитывать проблему косвенного воздействия, связанного с потреблением энергии охладительными системами. Это косвенное воздействие связано с выбросом нескольких килограммов СО₂ в атмосферу при производстве каждого киловатт-часа электроэнергии, используемого для производства холода. Различные опыты и расчеты показали, что косвенный вклад термодинамических систем в парниковый эффект является значительно более высоким, чем прямой вклад от выбросов ХФУ.

Например, косвенный вклад бытового холодильника, используемого ХФУ-12 и с изоляционным материалом - пенополиуретаном, содержащим ХФУ-11, составляет 80% вклада термодинамической системы в парниковый эффект (CO₂ , выделяемый в процессе сжигания на электростанциях) ХФУ, выбрасываемые в атмосферу составляют оставшиеся 20%.

Как непосредственный, так и косвенный вклад учитываются в общем, эквивалентном потенциале потепления (TEW1).

Общий эквивалентный потенциал потепления (TEWI), дает разработчикам политик информацию о потенциальном воздействии на глобальное потепление климата вследствие прямых утечек хладагентов и косвенного воздействия СО 2. выбрасываемого электростанциями или выделяемого в результате сжигания топлива, для создания энергии потребляемой холодильными системами для получения эффекта охлаждения. TEWI выражается в кг эквивалента СО 2.

Терминология:

Потенциал глобального потепления ( GWP ) - это индекс сравнения эффекта потепления вследствие выбросов различных газов в соотношении к равному количеству СО₂ (в весовом выражении) на заданный промежуток времени.

Общий эквивалентный потенциал потепления TEWI , представляет собой сумму прямых утечек хладагентов и косвенного воздействия СО₂ , выбрасываемого с электростанций или выделяемого в результате сжигания топлива, необходимого для создания эффекта охлаждения. TEWI выражается в кг эквивалента СО₂ .

Существует три типа фторуглеводородных хладагентов:

ХФУ хлорфторуглероды:

Обладают высоким потенциалом истощения озона (ПИО). Хладагенты этого типа включают: R11, R12, R13, R113, R500, R502 и R503.

ГХФУ гидрохлорфторуглероды:

Композиции этого типа содержат атомы водорода ; это приводит к более короткому времени существования этих хладагентов в атмосфере по сравнению с ХФУ. Как результат ГХФУ оказывают гораздо меньшее влияние на истощение озонового слоя. Многие продукты, предлагаемые сейчас в качестве альтернативных, для замены ХФУ, содержат в своем составе ГХФУ как, например R22.

ГФУ гидрофторуглероды:

ГФУ не содержат хлора, а содержат только водород и фтор. Они не разрушают озоновый слой и имеют короткий период жизни в атмосфере. ГФУ считаются долгосрочными альтернативными заменителями ХФУ и ГХФУ для большинства холодильных систем. Например, R 134а или R404а.

5.3 Что ждет потребителей ХФУ?

Пользователи холодильного оборудования могут продолжать использовать хладон R12 и R502, но должны быть готовы к тому, что цены на эти продукты будут расти ежеквартально, и превысят цены на озонобезопасные хладагенты. Две главных причины тому - государственное регулирование и резкое сокращение производства этих хладонов при большом спросе на них. Уже сейчас стоимость новых хладагентов ниже, чем стоимость R502. Такая же тенденция и с R12.

Производители холодильной техники должны быть также готовы к тому, что переоснащение производства для выпуска продукции с озонобезопасными хладагентами займет не меньше года. Ремонтные организации могут использовать сервисные смеси СУВА не требующие изменения конструкции системы, однако работа с этими смесями требует знания некоторых особенностей их использования, поэтому опыт работы нужно приобрести заранее.

Другим важным для потребителей ХФУ фактором является тот, что в преддверии полного запрета ХФУ и в условиях резкого роста цен на них, интерес пользователей холодильной техники к модернизации оборудования также резко растет, возможности же сервисных организаций ограничены. Это означает, что чем позднее пользователь решит произвести такую модернизацию, тем больше ему придется ждать и тем дороже она ему обойдется. Не надо также забывать и о том, что он не сможет экспортировать свою продукцию в страны, где запрещено использование ХФУ. Следовательно, те организации, которые уже начали заниматься проблемой перевода оборудования на озонобезопасные хладагенты, окажутся в наиболее выгодном положении.

Поскольку количества хладонов R12 и R502 поставляемые на рынок быстро сокращаются, то владельцы полугермитичных и открытых холодильных систем должны сейчас рассмотреть возможность ретрофита их оборудования на сервисные хладагенты (на основе ГХФУ). Владельцы герметичного оборудования могут проводить ретрофит только в случае утечки. Оборудование, которое приближается к концу его срока службы может быть заменено на новое, заправленное ГФУ.

Глава 6. Обзор сектора холодильников

6.1 Роль холодильной техники

Холодильная техника играет очень важную роль в сегодняшней жизни, так как холодильное оборудование является основным средством для хранения и перевозки пищевых продуктов. Кондиционирование воздуха является ключевым условием модернизации, высокой производительности и развития информационного века.

Холодильная технология развивалась с течением времени, начиная с получения льда и технологии основанной на его таянии до наиболее распространенных технологий сегодняшнего дня - механического и парового сжатия.

6.2 Развитие паровых компрессионных механических холодильных установок на основе ХФУ и ГХФУ

В 1930-е годы после внедрения ХФУ. ГХФУ и малогабаритных электродвигателей, механические холодильники получили широкое распространение в быту. Многие семьи пользовались также газовыми морозильниками, основанными на принципе охлаждения поглощением аммиака/водяного пара, питание которых осуществлялось не от двигателя, а от газа холодильники применяются до сих пор в фургонах. Сегодня, однако паровые компрессионные холодильники являются наиболее распространенным типом бытовых холодильников.

Рисунок 2 Общий цикл паровой компрессионной холодильной машины

Принципы работы парового компрессионного холодильника в упрощённой форме можно разделить на четыре операции: испарение, сжатие, конденсация и расширение. Основным элементом парового компрессионного холодильника является испаритель, имеющий теплопередающую поверхность, через которую теплота от охлаждаемого пространства или продукта поглощается хладагентом, вследствие чего он кипит. Через всасывающий трубопровод пар низкого давления подаётся из испарителя в компрессор. Компрессор отсасывает пар из испарителя и сжимает его. В результате этого повышается температура и давление пара до такой величины, что он может конденсироваться под воздействием охлаждающей среды. По трубопроводу «горячего газа», (нагнетательному трубопроводу) пар с высоким давлением и температурой нагнетается компрессором и подаётся в конденсатор. Через поверхность конденсатора теплота от горячего пара хладагента передаётся к охлаждающей среде, окружающему воздуху или воде, вследствие чего пар сжимается. По жидкостному трубопроводу жидкий хладагент под высоким давлением поступает к расширительному устройству (регулирующему вентилю). В расширительном устройстве происходит понижение давления хладагента и частичное вскипание жидкости. Пройдя расширительное устройство, хладагент поступает в испаритель и цикл повторяется.

ГЛАВА 7. ОСНОВНЫЕ КОНЦЕПЦИИ ТЕХНОЛОГИИ ОХЛАЖДЕНИЯ

7.1 Введение

В 3-й главе изложены основы передачи тепла и фундаментальные принципы парового компрессионного цикла. Сутью данной главы является объяснение диаграммы Мольера для хладагента, также известной под названием диаграммы давления - энтальпии (Р-Н). Весь паровой компрессионный цикл может быть представлен графически на диаграмме Р-Н и легко объясним. Графически на диаграмме Р-Н можно отразить такие проблемы, как рост давления при конденсации за счет неконденсирующихся газов внутри системы или неправильной вытяжки избыточного тепла, от испарителя.

7.2 Диаграмма Молльера (давление - энтальпия)

Чтобы выяснить причину неполадок, техник должен точно определить, что происходит внутри холодильной системы. Поскольку система герметична, специалист должен использовать манометр для измерения давления и термометр для измерения температуры. Он также должен использовать смотровое стекло системы для проверки количества хладагента и его сухости. Большая часть исследования проводится за счет логического мышления. Наладчик должен знать, что происходит внутри системы и должен иметь четкое представление о функции хладагента и работе каждой части системы. Диаграмма Молльера является важным инструментом при выполнении подобных работ. Диаграмма Молльера также используется для расчета производительности холодильных систем. В данной главе дается объяснение основ диаграммы Молльера. что поможет наладчикам проанализировать состояние холодильной системы.

Диаграмма Молльера, на которой состояние хладагента в любом термодинамическом состоянии в любой части цикла изображается в виде точки, иногда называется "Ln p-h chart" или "Диаграмма давления - энтальпии".

Рисунок 2. Диаграмма давления - энтальпии (Диаграмма Молльера).

7.2.1 Как анализировать « диаграмму Молльера»

Горизонтальные линии на Рисунке 2 являются линиями постоянного давления, а вертикальные линии - линиями постоянной "энтальпии", другими словами, - количества теплоты, содержащегося в одном килограмме хладагента. Обратите внимание, что давление является абсолютным давлением, а шкала является логарифмической.

7.3 Основные понятия термодинамики. Энтальпия

Несмотря на то, что энтальпия иногда определяется как «общее тепло», более правильно и точно этот термин определяется как сумма энергии, содержащейся в определенной массе материала. Расчеты энтальпии представлены ниже.

Рисунок 3 . Линии постоянного давления и постоянной энтальпии .

Рисунок 4. Линия насыщенной жидкости и линия насыщенного пара[1]

Как показано на Рисунке 4. диаграмма разделена на три основных зоны, которые разграничены линией насыщенной жидкости и линией насыщенного пара.

Зона слева от линии насыщенной жидкости называется «зоной переохлаждения жидкости». В любой точке зоны недогрева хладагент находится в жидком состоянии и его температура ниже температуры насыщения, соответствующая его давлению.

Зона справа от линии насыщенного пара является "зоной перегрева" и хладагент в этой зоне находится в состоянии перегретого пара. Центральная зона диаграммы между линиями насыщения жидкости и пара называется "зоной фазового перехода", в которой происходит переход хладагента из жидкого состояния и паровое. В любой точке между двумя линиями хладагент находится в состоянии смеси жидкости и пара.

Критическая температура

Критической температурой любого газа является самая высокая температура, при которой газ конденсируется под давлением. Критическая температура для разных видов газа неодинакова.

Переход из жидкого состояния в пар происходит слева направо, в то время как переход из состояния пара в жидкость происходит справа налево. В смеси жидкости и пара, ближе к линии насыщения жидкости преобладает жидкость. Наоборот, в смеси жидкости и пара, ближе к линии насыщения пара преобладает пар.

Линии "сухости", идущие от критических точек вниз через центральную секцию диаграммы, приблизительно параллельно линиям насыщенной жидкости и пара, обозначают процентное содержание пара в смеси с приростом на 10%. Например, в любой точке линии сухости ближе к линии насыщенной жидкости сухость смеси жидкости и пара (х) составляет 0.1, это означает, что 10% смеси (в весовом выражении) является паром, а 90% -жидкостью.

Рисунок 7. Линия постоянной температуры

7.4 Цикл охлаждения по диаграмме Молльера

Обычный паровой компрессионный цикл холодильной установки состоит из четырех основных процессов: кипения, сжатия, конденсации и расширения.

Рисунок 10. Показывает цикл охлаждения, который может быть представлен на диаграмме Молльера как показано ниже.

Энтальпия

Рисунок 11. Кипение

Поскольку хладагент кипит при низком постоянном давлении, он проходит горизонтально от точки А до точки В. Эта линия обозначает кипение хладагента, т. е. переход из жидкого состояния в пар в испарителе. Расстояние между В и С обозначает процесс нагрева этого пара в конце испарителя и на линии всасывания.

(В целях упрощения перепад давления между точками В и С не учитывается).

Рисунок 12. Сжатие

Точка С - обозначает состояние пара на входе в компрессор до начала процесса сжатия. Когда пар сжимается до точки D, давление резко увеличивается, и несколько килокалорий тепла добавляются к пару, в то время как компрессор значительно перегревается. D обозначает состояние пара, выходящего из выпускного клапана компрессора.

Энтальпия Рисунок 13. Конденсация

Расстояние между точками D и Е обозначает процесс охлаждения этого перегретого пара до точки конденсации. При Е пар не перегрет и является 100 процентным насыщенным паром. Линия от Е до F обозначает процесс конденсации хладагента в конденсаторе, т.е. переход из пара в жидкость.

Точка F обозначает, что процесс конденсации завершается и хладагент является жидкостью при температуре и давлении конденсации.

От точки F до G температура жидкости понижается во время прохождения вдоль линии до регулятора хладагента.

Процесс обозначенный линией от G до А происходит в регуляторе расхода, при прохождении через который давление жидкости понижается от давления конденсации до давления кипения. Затем цикл повторяется.

Энтальпия Рисунок 14. Расширение от точки G до А.

Рисунок 15. Показывает взаимосвязь холодильного цикла при различных состояниях хладагента (как изображено на рисунке 10) с циклом охлаждения на диаграмме Молльера, представленной на рисунке 16 (Программа цикла).

7.4.1 Необходимые условия для изображения холодильного цикла на диаграмме Молльера

Для изображения цикла охлаждения на диаграмме Молльера необходимо наличие четырех рабочих условий. Другими словами, когда следующие четыре условия определены, цикл охлаждения может быть отражен на диаграмме Молльера.

Условия:

1. Температура кипения или давление кипения.
2. Температура всасываемого пара или степень перегрева всасываемого пара.
3. Температура конденсации или давление конденсации.
4. Температура жидкости, поступающей в дроссельное устройство, или переохлаждение жидкого хладагента.

7.5 Функционирование холодильной системы

Холодильная система может быть разделена на сторону высокого давления и сторону низкого давления.

Типичная система состоит из следующих компонентов:

1. Сторона высокого давления.

1) Компрессор – как правило, герметичный (или полу герметичный). Часто с сепаратором масла.

2) Конденсатор - как правило, с воздушным охлаждением.

3) Резервуар жидкости – когда используется термостстический расширительный расширительный клапан.

4) Предохранительный блок управления двигателем для регулирования высокого давления.

5) Линия жидкости - с осушителем, смотровым стеклом и отсечными клапанами. Современные системы отличаются по способам использования отсечных клапанов, поскольку необходима герметизация различных отрезков холодильной системы в случае выхода ее из строя.

Регулятор хладагента находится в точке разделения между сторонами низкого и высокого давления. Он состоит из автоматического терморегулирующего клапана или капиллярной трубки.

2. Сторона низкого давления

1) Испаритель

2) Блок управления двигателем для регулирования низкого давления или температуры

3) Линия всасывания - некоторые с фильтрами-осушителями и уравнительными баками. При коротких трубах системы рекомендуется установить аккумулятор всасывания.

ГЛАВА 8. ОБЩИЕ РАЦИОНАЛЬНЫЕ СПОСОБЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

8.1 Общие рациональные способы технического обслуживания в целом

В данной главе анализируются основные проблемы обслуживания паровых компрессионных холодильников и систем кондиционирования воздуха, а также основные меры предосторожности, которые необходимо принимать при обслуживании новых установок или в случаях, когда системы открыты в целях проведения техобслуживания. Данная глава предоставляет рекомендации инженерам и техническим работникам по оценке наличия влаги и грязи (загрязняющих веществ) в системе, по проведению анализа возникающих проблем со смазочными веществами, обнаружению утечек и принятию мер по технической безопасности.

8.2 Симптомы наличия влаги в системе

Влага в холодильной системе влияет на свойства масла и может вызвать перебои в функционировании установки и возгорание герметичного компрессора. Основные причины попадания влаги в систему: внешние утечки, попадание влаги во время обслуживания или ремонта, во время замены фильтров или смазки.

Влага образует лед в регуляторе хладагента. В это время влага расширяется и заполняет регулятор. Лед закрывает отверстия», блокирует поток в испаритель. Определить эту ситуацию можно по нескольким признакам.

1. Система полностью разморозится. Затем, поскольку лед, который вызвал блокировку, исчез, установка опять будет нормально функционировать. Но только на некоторое время пока в регуляторе хладагента опять не образуется лед.
2. Другой симптом - понижение давления. Манометр показывает постоянное понижение давления в течение нескольких часов – даже до вакуума. Затем давление вдруг опять становится нормальным. Этот противоестественный цикл будет повторяться.
3. Если во время выключения системы нагреть регулятор хладагента безопасной горячей горелкой или лампой лучистой теплоты, лед растает. Если после этого система станет работать нормально, это является признаком попадания влаги в систему.

8.3 Продувка

Продувка - это термин, применяемый для описания процесса удаления, не желаемого воздуха, пара, грязи или влаги из систем. В систему или трубки подается нейтральный газ, например азот, выталкивающий нежелательные частицы из системы. Неконденсирующиеся газы

8.4 Неконденсирующиеся газы

Все загрязняющие газы, кроме хладагента, которые часто обнаруживаются в охладительных установках и кондиционерных системах. Эти газы проникают в герметичные системы следующим образом:

(1) неконденсирующиеся газы присутствуют уже в процессе сборки и остаются в установке вследствие недостаточной откачки;

(2) происходит выделение неконденсирующихся газов из различных материалов системы или же эти газы образуются в результате разложения газов при повышенной температуре во время эксплуатации установок;

(3) неконденсирующиеся газы проникают вследствие утечек через сторону низкого давления (ниже атмосферного); а также

(4) неконденсирующиеся газы образуются в результате химических реакций между хладагентами, смазочными и другими материалами.

Химически реактивные газы, например хлористый водород, разрушают другие компоненты холодильной системы; в наиболее серьезных случаях холодильная установка выходит из строя.

Химически инертные газы в системе, которые не сжижаются в конденсаторе, снижают эффективность охлаждения. Количество инертных неконденсирующихся газов, представляющее опасность, зависит от типа и размера холодильной установки, а также типа хладагента. Присутствие этих газов вызывает повышенное давление и в результате повышенную температуру на выходе. Высокая температура ускоряет нежелательные химические реакции. Газы, обнаруживаемые в герметичных холодильных установках, включают азот, кислород, углекислый газ, угарный газ, метан и водород. Первые три из перечисленных газов попадают в результате неполной откачки воздуха или через сторону низкого давления. Углекислый и угарный газы обычно образуются при перегревании органических изоляционных материалов. Наличие водорода наблюдалось в случаях, когда компрессор значительно изношен. Лишь очень малые количества этих газов были обнаружены в хорошо спроектированных и правильно функционирующих установках (источник: 1990 г. Руководство ASHRAE).

Рисунок 8. Ручной выпуск неконденсирующихся газов. 1 - компрессор, 2 - конденсатор, 3 - приемник

8.5 Вакуум

Как уже подчеркивалось выше, хладагент чувствителен к наличию влаги в системе. Для понимания поведения воды и методов осушки системы, необходимо понять следующий закон природы. Точка кипения воды колеблется в зависимости от давления. В системе СИ давление выражается в кПа (килопаскали). Обычное атмосферное давление равно 101,3 кПа. Однако в практических целях манометр для обозначения атмосферного давления часто откалиброван на 100 кПа. Давление ниже атмосферного называется вакуумом. Ноль на шкале абсолютного давления - это давление, которое больше понизить невозможно. Абсолютный вакуум равен 0 Па. Паскали используются чаще, чем килопаскали для измерения высокого вакуума (давления, близкого к абсолютному вакууму). При работе с вакуумными системами на Ваших установках необходимо также понимать соотношение абсолютного и манометрического давления. Для обозначения атмосферного давления манометры обычно калиброваны на ноль, но не всегда.

Избыточное давление Абсолютное давление

Рис.9. Соотношение между абсолютным и избыточным давлением

При откачке системы понадобится особый вакуумный манометр для контроля реального уровня вакуума в системе. Как показано на Рисунке 9., при избыточном давлении, равному 0 КПа, откачка не останавливается

Рисунок 10. Манометр, показывающий положительное (больше 100 кПа) давление, атмосферное давление(100 кПа) и вакуум (ниже 100 кПа)

Рисунок 11 Сравнение различных шкал давления