Palne czynniki chłodnicze (A2L i A3): limity napełnienia, normy i ATEX

Dlaczego czynniki palne są coraz częstsze

Wymagania dotyczące niskiego GWP w rozporządzeniu F-gazowym i podobnych przepisach innych krajów eliminują czynniki o wysokim GWP. Najczęstsze zamienniki to czynniki naturalne, np. propan, izobutan i dwutlenek węgla, albo syntetyczne czynniki o niskim GWP, np. R32 i mieszaniny HFO. Dwutlenek węgla nie jest palny. Większość pozostałych zamienników to A3 lub A2L. Ich palność jest powodem, dla którego ilość czynnika w pomieszczeniu jest ograniczona, a instalacja i serwis wymagają szczególnej ostrożności.

LFL i klasy bezpieczeństwa

Dolna granica palności (LFL) to najmniejsze stężenie czynnika w powietrzu, które może się zapalić, wyrażone w kg/m³. Propan ma LFL 0,038 kg/m³, a R32 0,307 kg/m³. Im niższa LFL, tym mniejsza ilość wystarcza, by w pomieszczeniu powstała mieszanina palna. Klasa 2L ma niską palność: płomień rozprzestrzenia się powoli, najwyżej 10 cm/s, a do zapłonu potrzeba więcej energii. Dlatego czynniki A2L można stosować w większych ilościach niż A3 ^[1].

Limity napełnienia według EN 378-1

EN 378-1 dzieli czynniki palne na trzy poziomy ^[1]:

Poniżej m1 w zasadzie nie ma wymagań związanych z wielkością pomieszczenia. Między m1 a m3 napełnienie ogranicza wielkość pomieszczenia i wysokość montażu. Typowe obliczenie wykorzystuje wzór m_max = 2,5 × LFL^1,25 × h0 × A^0,5, gdzie A to powierzchnia podłogi w m², a h0 wysokość, na której czynnik może wyciec, np. 0,6 m dla urządzeń podłogowych i 2,2 m dla sufitowych. Powyżej m3 części z czynnikiem muszą znajdować się w maszynowni, w wentylowanej obudowie lub na zewnątrz, zależnie od klasy usytuowania i kategorii dostępu ^[1]. Zawsze sprawdzaj wydanie normy obowiązujące dla projektu: nowelizacja EN 378 zmienia metodę dla czynników palnych.

Normy wyrobu IEC 60335-2-89 i 60335-2-40

Urządzenia produkowane fabrycznie objęte są normami wyrobu serii IEC 60335, wydawanymi w Europie jako EN 60335. IEC 60335-2-89 obejmuje komercyjne meble chłodnicze oraz wytwornice lodu i lodów z wbudowaną lub zdalną sprężarką. Wydanie z 2019 r. podniosło limit dla czynników A3 ze 150 g do 13 × LFL na obieg, czyli ok. 500 g propanu, pod warunkiem że urządzenie spełnia dodatkowe wymagania, m.in. dotyczące szczelności i badań. Dla czynników A2L limit wynosi 1,2 kg ^[2][3].

IEC 60335-2-40 obejmuje klimatyzatory, pompy ciepła i osuszacze. Określa, ile palnego czynnika może zawierać urządzenie w stosunku do wielkości pomieszczenia i jakie środki pozwalają na większe napełnienie, np. wykrywanie wycieków, cyrkulacja powietrza lub wentylacja i zawory odcinające. Przy instalacji zawsze trzeba przestrzegać wskazań producenta co do minimalnej powierzchni pomieszczenia.

ATEX

ATEX to dwie dyrektywy UE. Dyrektywa 2014/34/UE dotyczy urządzeń i systemów ochronnych przeznaczonych do użytku w atmosferze potencjalnie wybuchowej ^[4]. Dyrektywa 1999/92/WE dotyczy obowiązków pracodawcy: oceny ryzyka powstania atmosfery wybuchowej, wyznaczenia stref, doboru odpowiednich urządzeń i udokumentowania wszystkiego w dokumencie zabezpieczenia przed wybuchem ^[5]. W chłodnictwie ATEX ma znaczenie np. w maszynowniach z propanem lub amoniakiem i podczas serwisu, przy którym czynnik może wyciec. EN 378 i normy wyrobu są tak pomyślane, by normalna praca nie wytwarzała atmosfery wybuchowej, ale przy serwisie i wyciekach ryzyko trzeba ocenić.

Bezpieczny serwis układów z czynnikami palnymi

• Oceń ryzyko przed pracą i upewnij się, że w pobliżu nie ma źródeł zapłonu: otwartego ognia, iskier, gorących powierzchni, niedopuszczonych elektronarzędzi.
• Mierz stężenie detektorem gazu przeznaczonym do danego czynnika, przed pracą i w jej trakcie.
• Wentyluj miejsce pracy. Palne czynniki, takie jak propan, są cięższe od powietrza i gromadzą się przy podłodze i w zagłębieniach.
• Używaj stacji odzysku, pomp próżniowych i narzędzi dopuszczonych przez producenta do czynników palnych.
• Usuń czynnik i przedmuchaj układ azotem przed lutowaniem. Nigdy nie lutuj układu zawierającego palny czynnik.
• Miej pod ręką gaśnicę.
• Oznacz układ rodzajem i ilością czynnika i przestrzegaj zasad przechowywania i transportu butli z gazem.