Agenți frigorifici inflamabili (A2L și A3): limite de încărcătură, standarde și ATEX
Cum pot fi folosiți propanul, izobutanul, R32 și alți agenți inflamabili: LFL, m1–m3 conform EN 378, formula încăperii, IEC 60335-2-89 (13 × LFL), ATEX și service sigur.
Pe scurt
- Agenții A3, precum propanul (R290), sunt foarte inflamabili. Agenții A2L, precum R32 și R1234yf, au inflamabilitate redusă, cu o viteză de ardere de cel mult 10 cm/s [1].
- EN 378-1 limitează încărcătura pe baza limitei inferioare de inflamabilitate (LFL): m1 = 4 m³ × LFL, m2 = 26 m³ × LFL, m3 = 130 m³ × LFL, înmulțite cu 1,5 pentru A2L [1].
- Pentru propan (LFL 0,038 kg/m³), m1 este de aproximativ 150 g, iar m3 de aproximativ 4,9 kg [1].
- Conform IEC 60335-2-89, mobilierul frigorific comercial autonom poate conține până la 13 × LFL pe circuit, aproximativ 500 g de propan [2][3].
- Acolo unde poate apărea o atmosferă explozivă se aplică directivele ATEX pentru echipamente (2014/34/UE) și pentru locuri de muncă (1999/92/CE) [4][5].
De ce agenții inflamabili devin tot mai răspândiți
Cerințele de GWP scăzut din Regulamentul privind gazele F și regulile similare din alte țări elimină treptat agenții frigorifici cu GWP ridicat. Cei mai obișnuiți înlocuitori sunt fie agenții naturali, de exemplu propanul, izobutanul și dioxidul de carbon, fie agenții sintetici cu GWP scăzut, de exemplu R32 și amestecurile HFO. Dioxidul de carbon nu este inflamabil. Majoritatea celorlalți înlocuitori sunt A3 sau A2L. Inflamabilitatea lor este motivul pentru care cantitatea dintr-o încăpere este limitată și pentru care instalarea și service-ul cer o atenție deosebită.
LFL și clasele de siguranță
Limita inferioară de inflamabilitate (LFL) este cea mai mică concentrație a agentului frigorific în aer care se poate aprinde, exprimată în kg/m³. Propanul are o LFL de 0,038 kg/m³, iar R32 de 0,307 kg/m³. Cu cât LFL este mai mică, cu atât este nevoie de o cantitate mai mică pentru a se forma un amestec inflamabil într-o încăpere. Clasa 2L are inflamabilitate redusă: flacăra se propagă încet, cu cel mult 10 cm/s, și este nevoie de mai multă energie pentru aprinderea amestecului. De aceea agenții A2L pot fi folosiți în cantități mai mari decât A3 [1].
Limite de încărcătură conform EN 378-1
EN 378-1 împarte agenții inflamabili pe trei niveluri [1]:
| Limită | Formulă | R290 (propan) | R32 (A2L, × 1,5) |
|---|---|---|---|
| m1 | 4 m³ × LFL | 0,15 kg | 1,84 kg |
| m2 | 26 m³ × LFL | 0,99 kg | 12,0 kg |
| m3 | 130 m³ × LFL | 4,94 kg | 59,9 kg |
Sub m1 nu există, în esență, cerințe legate de dimensiunea încăperii. Între m1 și m3, încărcătura este limitată de dimensiunea încăperii și de înălțimea de montaj. Un mod obișnuit de calcul este formula m_max = 2,5 × LFL^1,25 × h0 × A^0,5, unde A este suprafața pardoselii încăperii în m², iar h0 este înălțimea la care se poate scurge agentul frigorific, de exemplu 0,6 m pentru unitățile de pardoseală și 2,2 m pentru cele montate pe tavan. Peste m3, părțile care conțin agent frigorific trebuie să se afle într-o sală de mașini, într-o incintă ventilată sau în exterior, în funcție de clasa de amplasare și de categoria de acces [1]. Verificați întotdeauna ediția standardului aplicabilă proiectului: revizia EN 378 schimbă metoda pentru agenții inflamabili.
Standardele de produs IEC 60335-2-89 și 60335-2-40
Aparatele fabricate în serie sunt acoperite de standardele de produs din seria IEC 60335, publicate în Europa ca EN 60335. IEC 60335-2-89 acoperă mobilierul frigorific comercial și mașinile de gheață și de înghețată cu compresor încorporat sau la distanță. Ediția din 2019 a ridicat limita pentru agenții A3 de la 150 g la 13 × LFL pe circuit frigorific, aproximativ 500 g de propan, cu condiția ca aparatul să îndeplinească cerințe suplimentare, printre altele privind etanșeitatea și încercările. Pentru agenții A2L limita este de 1,2 kg [2][3].
IEC 60335-2-40 acoperă aparatele de aer condiționat, pompele de căldură și dezumidificatoarele. Stabilește cât agent frigorific inflamabil poate conține un aparat în raport cu dimensiunea încăperii și ce măsuri permit o încărcătură mai mare, de exemplu detectarea scurgerilor, circulația aerului sau ventilarea și robinetele de închidere. La instalare trebuie respectate întotdeauna instrucțiunile producătorului privind suprafața minimă a pardoselii.
ATEX
ATEX constă din două directive UE. Directiva 2014/34/UE acoperă echipamentele și sistemele de protecție destinate utilizării în atmosfere potențial explozive [4]. Directiva 1999/92/CE acoperă obligațiile angajatorului: evaluarea riscului de atmosferă explozivă, împărțirea zonelor, alegerea echipamentelor potrivite și documentarea tuturor acestora într-un document de protecție împotriva exploziilor [5]. În tehnica frigului, ATEX devine relevant, de exemplu, în sălile de mașini cu propan sau amoniac și la service, unde agentul frigorific se poate scurge. EN 378 și standardele de produs sunt concepute astfel încât funcționarea normală să nu producă o atmosferă explozivă, dar riscul trebuie evaluat pentru service și scurgeri.
Service sigur la sistemele inflamabile
- Evaluați riscul înainte de lucrare și asigurați-vă că nu există surse de aprindere în apropiere: flăcări deschise, scântei, suprafețe fierbinți, scule electrice neaprobate.
- Măsurați concentrația cu un detector de gaz destinat agentului frigorific respectiv, înainte și în timpul lucrării.
- Ventilați zona de lucru. Agenții inflamabili precum propanul sunt mai grei decât aerul și se adună la nivelul pardoselii și în gropi.
- Folosiți unități de recuperare, pompe de vid și scule aprobate de producător pentru agenți frigorifici inflamabili.
- Scoateți agentul frigorific și purjați sistemul cu azot înainte de lipire. Nu lipiți niciodată pe un sistem care conține agent frigorific inflamabil.
- Aveți un stingător la îndemână.
- Etichetați sistemul cu agentul frigorific și cantitatea și respectați regulile pentru depozitarea și transportul buteliilor de gaz.
Calculați singur
Termeni din acest articol
Surse
- EN 378-1:2016+A1:2020 – Part 1: Basic requirements, definitions, classification and selection criteria
- Danfoss – IEC 60335-2-89: flammable refrigerant charge limit change (FAQ)
- International Institute of Refrigeration – Adoption of long-awaited standard for flammable refrigerants
- Directive 2014/34/EU (ATEX equipment) – EUR-Lex
- Directive 1999/92/EC (ATEX workplaces) – EUR-Lex