制冷系统现场安装检漏存在的问题与对策

制冷系统安装现场检漏存在的问题与对策Problemsofleakdetectiontesttorefrigerationsystemon-siteanditscountermeasures引言现场组装的制冷设备和管路系统必需进展气密性试验。即使是整机出厂，充氮保护的机组，假设氮气泄漏，或超过保质期经清洗检修重装配后，也必需进展现场气密性试验。国家标准GB50274-98《制冷设备、空气分别设备安装工程［1〔〕目前仍连续使用。该“标准”对蒸气压缩式制冷系统正压气密性试验的要求是：在规定的试验压力下用肥皂水或其他发泡剂刷抹，对焊缝、法兰等连接处检查应无泄漏。保压试验时充气至试验压力，6h以后开头记录压力表读数和试压气体温度值。经24h以后再记录终止压力及温度值。并规定压力降按式〔1〕计算，不应大于试验压力值的1％。当压力降超过以上规定时，应查明缘由消退泄漏，并应重试验，直至合格。

正压气密性试验规定有两条〔以下分别简称“规定”和“规定2，分别是：1当承受氮气或枯燥压缩空气进展试验时，试验压力应为0.MP〔表压及管道有无泄漏时，应保持压力24h；按式〔1〕0.0665kPa。2抽真空至0.265kPa，并充入氟利昂气体至0.05MPa〔表压。然后，再充入氮气或枯燥压缩空气至0.15MPa〔表压行检查，其泄漏率不应大于2.03PamL/s。现场是否可依据具体状况仅做其中一种检漏2.7.6还规定气密性试验合格后需真空保压试验。笔者通过近两年对压缩式和吸取式两种制冷系统的现场气密性检漏工艺调查，觉察施工人员PP1

273t2273t1P22

1

普遍对“标准”理解不透彻，还有使用已废止标准的状况。另一方面装工程技术、工艺的应用与进展也存在不适式中P〔MP。P和P分别1 2是试验开头和终止时系统内气体确实定压力〔MP。t 和t 分别是试验开头和终止时系统1 2〔SBJ12-2023制冷系统安装工程施工及验收标准》沿用了这一规定。“标准”对溴化锂吸取式冷水机组安装后的

应问题。因此，深入分析“标准”关于气密性试验有关规定及其检漏效果，对当前施工现场躲避检漏误判,促进标准编制和推广使用先进检漏技术来说都是必要的。压缩式制冷系统的严密性试验虽然“标准”在压缩式和吸取式两种制冷系统的气密性试验分析中均使用了公式〔1并不一样。对压缩式制冷系统，有必要深入理解“标准”在应用公式〔1〕时的漏率定义。应用公式〔1〕的漏率定义设试验终止时，系统因泄漏使内部气体摩尔

0.0417％。现场压力检漏试验存在的问题关于制冷系统气密性试验应“前6h压力下降不应大于0.03MPa，后18h除去因环境温度变化而引起的误差外，压力无变化为合格”是已废止n1

n2

P2

转换成T1

状态下的

GB5024－9范》的规定。但最近出版的一些通风空调安装专P*，则：2

业工具书还在引用该规定。现场检漏也存在操作TP*1PT 22

混乱和误判状况。主要表现为以下几点：118h，压力降按式式〔1〕即为：T

〔1〕计算。1%时，计算得每小时泄漏率为PP 1P 31 T 22

0.05550.041733的规定。式中T、T1 2

分别表示试验开头和终止时系统

问题2打压后未待6h中气体的开氏温度。由PVnRT2 2 2PVnRT

5

此时设备和管道在内压力作用下的变形及漏孔扩展还未稳定。承受空压机打入压缩空气试压时，空气温度未降至常温，因此产生测量误差。1 1 1nT得P 2 2P2 nT 111

问题3判据改为试压的前6h允许有大约61～3％18h，压力表读数无式中VR分别是试压系统容积和通用气体

t仅2常数。将式〔6〕代入〔3〕得：

比t3P1

P，每小时相对漏1P

n

PT

率也可能超过0.0417％，因此会产生误判。P 1 21

21 7 n

PT 1 1 12从式〔7〕可知，在压缩式制冷系统气密性试24小时的相对漏率，也可表示为：

问题4现场使用的压力表量程一般为试验压力的1.5倍左右，不存在问题。但仪表分度值偏大，精度不够会影响测量的准确性。例如：分0.02MPa0.2nn1

PP1

0.004MPaP1

时，241%，每小时相对漏

相对漏率测量误差大约占1％漏率判据的16％。P1.8MPa时为22P1

1.2MPa3322 32 3 13322 32 3 以上分析了压缩式制冷系统现场压力试验时 C 2不得随便转变操作要求和漏率判据。应合理选用

由式101〕复原得：0.01MPa为宜，尽量

nC C1

C V kV 3减小估读误差。 真实气体相对漏率计算公式为：1．3公式〔1〕对型制冷剂的不适应

n k 1 21 2 141 目前推广使用的一些型制冷剂因冷凝压力 1 较高，相应提高了试验压力，如R410A已到达

利用式〔7〕和〔14〕比较以下算例。设4MPa〔1〕还

t 23C、t1

26CP1

P，分别取2能否保证推断的准确性。为了便于分析比较，现利用VanDerWaals真实气体状态方程导出的相对漏率计算公式。范氏方程如下：

1.8、2.54.0MPa时，由式〔7〕24h相对漏率为1.00％保持不变，用式〔14〕计算分别为1.061.08％和1.123MPa

nRT

时建议使用公式1。另外，以上计算也反映了 V2

试验温度在漏率推断中的重要性。当t

t 时，式中a、b为范氏常数。设： 1 2nyC

V

式〔7〕计算结果比式〔14〕大，可能会导致将合31式中 C33b

格误判为不合格。t1

t时则相反。2变换n的一元三次方程为：y3V2yV30RTPb

吸取式机组的严密性试验吸取式机组在运输、搬运和吊装中不行避开的振动和碰撞等缘由，机组的某些部位可能会产式中

3C2ab 3

生漏孔。机组现场检漏的目的是要判定是否产生RT2Pb3ab2

2C33

了超过漏率判据的泄漏，为后续安装工序的选择供给依据。解式〔11〕得：yC1式中

C V 2

“规定2”漏率判据的争论吸取式机组“泄漏率不应大于2.03PamL/s”〔即2.0310-6Pam3/s的规定来自日本标准。的日本标准JISB8622-2023［2］和我国标准GB/T18362－2023《直燃型溴化锂吸取式冷〔温〕［3］及GB/T18431－2023《蒸汽和热水型溴化锂吸取式冷水机组》［4］连续承受这2.0310-6Pam3/s的漏率限制是针对氦罩法真空检漏。以上几个标准

漏，再用发泡法定位漏孔。最终选用一个较高的仪表灵敏度扫描，以不报警为通过。也有的将2.0310-6Pam3/s直接作为报警泄漏量Q 换B算确定检漏仪报警灵敏度(g/year)。 3.154107QM 适用于产品的出厂检验。由于受现场条件的限制，机组安装时的真空2.7.6条的24h保压时间和最终压力上升规定，即使真空保压试验合格，也不能到达与氦罩法相近的漏率量级。因此“规定2”对正压检漏提出了与氦罩法一样的漏率判据，力求用严格的正压检漏来保证机组的气密性。但是用卤素检漏仪是针对局部单

B 15RT式中T〔MR22T293K,对R22的灵敏度2.27g/year。因实际检漏时氟利昂充入浓度往往不按“标准”的要求。“规定2”要求氟利昂分压力约为150kPa〔确定压力。氟利昂的体积浓度等于其分一微小漏孔扫描检漏，在较高的正压压力下，漏

压力与试验压力之比，设为

，此时R

0.6。孔气流主要为粘滞流状态。氦罩法是对机组整体检漏，漏孔具有大小、外形、数量和分布的不确定性，各个漏孔的气流可能有粘滞、过渡和分子流多种状态，而且正压与真空检漏所用示踪气体和泄漏方向也不一样，无法从理论上建立与氦罩法漏率判据等效比较的计算方法。正压检漏方法的运用

而实际操作时可能只有0.［5即使检测到一样的漏率，但浓度低的总泄漏量更大。因此漏率判据应当定义为纯氟利昂漏率为宜。2”的试验压力，2.0310-6Pam3/s漏率对应的漏孔气流主要是粘滞流。文献［6］的换算公式可以借鉴使用。设纯氟利昂漏率为Q ，R则：2个问题。1是卤素检漏漏率应规定为直接检测漏率，还是应换算为纯氟利昂漏率。2是“规定1”和“规定2”是否具有任选其一的相互替代性。

Q QBHR R R式中 和H R

16分别是混合气体和氟利昂气体“规定2”的运用对于现场组装的机组，用卤素检漏仪检测细漏是必要的。由于“标准”对漏率的定义不明确，施工人员现场一般是用卤素检漏仪扫描觉察泄

的粘度系数。 的计算见文献6。假设漏率判H据针对Q ，可以由式〔16〕和〔15〕确定卤素检R漏仪报警灵敏度。固然2”否恰当也值得争论。“规定1”的运用1”2”的压力条件，用M.Kundsen［7对2空气和R22分别通过直径～7µ～20mm的均匀圆截面导管型漏孔的漏率进展计算。此时2.0310-6Pam3/s大致处于以上漏率范围的中间位置。分析计算结果可得以下特性：对同一漏孔，在“规定1”压力条件下，空气漏率约为R2272％；对R22，“规定1”压力条件下的漏2”52％。近似利用以上圆管漏孔的漏率特性，并假设

空保压观看。假设真空试验不合格，改为充氮气正压检漏。消退泄漏后，再真空试验，直至合格。前面已经指出，按“标准”第2.7.6条的真空检漏方法无法觉察细漏的存在。因此现场真空检漏基本上都延长了保压时间，但仍存在肯定的盲目性。有必要对其方法加以改进。M.Kundsen半阅历公式对圆管型漏孔进展空气漏率计算。漏孔入口压力为100kPa，计算结果说明，出口压力在1000Pa以下变化时对漏率影响微小。文献［8］的试验证明实际漏孔也具2.7.6条的要求，2.0310-6Pam3/s是R

0.6R22

机内确定压力P1

需抽至66.5Pa〔8〕率判据。R22与氮气混合。换算得纯R22漏率为

和〔17〕P1

。将式〔17〕左边3.9210-6Pam3/s1”条件下的近似

改为漏率判据Q 设为真空试验保压时〔h，PQK

，换算得Q 为K

得： PV

184.2910-6Pam3/s1”的每秒相对漏率为2.565109。将式〔8〕改写为：

3600QP假设取QP

2.0310-6Pam3/s，P5Pa。Q nPV 17K n 11P3105Pa，解得机组试压容积1V0.0056m3122.3介于目前吸取式机组的制造与出厂检漏质量都能够得到保证。对于出厂时已充注溶液并完成局部调试工作的整体机组，安装后往往直接抽真

为了满足以上真空漏率限制，真空保压时间需按〔18〕684VP5PaV较大时会使保压时间过长而难以操作，这时可分单元保压检漏。或者使P掌握在1Pa以内。检漏容积V的大小往往难以准确计算，实际操作时估算值后，应取更长一些的保压时间，以确保试验的牢靠性。需要指出的是，氦气比空气更简洁泄漏。检测还受到仪表误差、气温变化和水分蒸发等多种因素的影响，对是