TIÊU CHUẨN QUỐC GIA
TCVN 6104-1:2015
ISO 5149-1:2014
HỆ THỐNG LẠNH VÀ BƠM NHIỆT - YÊU CẦU VỀ AN TOÀN VÀ MÔI TRƯỜNG - PHẦN 1: ĐỊNH NGHĨA, PHÂN LOẠI VÀ TIÊU CHÍ LỰA CHỌN
Refrigerating systems and heat pumps - Safety and environmental requirements - Part 1: Definitions, classification and selection criteria
Lời nói đầu
Bộ tiêu chuẩn TCVN 6104-1:2015, TCVN 6104-2:2015, TCVN -6104-3:2015 và TCVN 6104-4:2015 thay thế cho TCVN 6104:1996 (ISO 5149:1993).
TCVN 6104-1:2015 hoàn toàn tương đương với ISO 5149-1:2014.
TCVN 6104-1:2015 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 86 Máy lạnh và điều hòa không khí biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
Bộ TCVN 6104 (ISO 5149) Hệ thống lạnh và bơm nhiệt - Yêu cầu về an toàn và môi trường bao gồm các phần sau:
- TCVN 6104-1:2015 (ISO 5149-1:2014) Phần 1: Định nghĩa, phân loại và tiêu chí lựa chọn;
- TCVN 6104-2:2015 (ISO 5149-2:2014) Phần 2: Thiết kế, xây dựng, thử nghiệm, ghi nhãn và lặp tài liệu;
- TCVN 6104-3:2015 (ISO 5149-3:2014) Phần 3: Địa điểm lắp đặt;
- TCVN 6104-4:2015 (ISO 5149-4:2014) Phần 4: Vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa và phục hồi.
Lời giới thiệu
Mục đích của tiêu chuẩn này là để thúc đẩy việc thiết kế, xây dựng, loại bỏ, lắp đặt và vận hành an toàn các hệ thống lạnh.
Vấn đề về chlorofluorocarbon (CFC) đã làm tăng việc đưa ra các môi chất lạnh thay thế. Việc đưa vào thị trường các môi chất lạnh và hỗn hợp môi chất lạnh mới và phân loại an toàn mới đã thúc đẩy soát xét tiêu chuẩn này.
Tiêu chuẩn này trực tiếp hướng đến an toàn cho người và tài sản tại và gần nơi lắp đặt các trang thiết bị lạnh. Tiêu chuẩn này bao gồm các điều kiện kỹ thuật cho chế tạo một hệ thống
Tiêu chuẩn này hướng đến giảm thiểu các mối nguy hiểm có thể có cho người, tài sản và môi trường từ các hệ thống lạnh và môi chất lạnh. Các mối nguy hiểm này liên đới một cách thiết yếu với các tính chất vật lý và hóa học của môi chất lạnh cũng như áp suất và nhiệt độ xuất hiện trong các mạch lạnh (xem Phụ lục A).
Chú ý rút ra các mối nguy hiểm thông thường cho toàn bộ hệ thống nén, như nhiệt độ cao khi xả, tắc chất lỏng, vận hành sai hoặc giảm độ bền cơ khí do mòn, ăn mòn, ứng suất nhiệt, ứng suất mỏi, va đập thủy lực hoặc rung động.
Tuy nhiên, ăn mòn nên được xem xét là điều kiện đặc biệt cho các hệ thống lạnh phát sinh do sự đóng băng và xả băng luân phiên nhau hoặc việc bao cách ly thiết bị.
Các môi chất lạnh được sử dụng phổ biến trừ R-717 đều nặng hơn không khí. Cần cẩn thận để tránh các túi đọng hơi môi chất lạnh nặng bằng việc bố trí vị trí thích hợp đường vào thông gió và các cửa xả. Tất cả các buồng máy yêu cầu phải có thông gió cơ học kiểm soát bởi các tín hiệu báo động sự thiếu hụt oxy hoặc báo động hơi môi chất lạnh.
HỆ THỐNG LẠNH VÀ BƠM NHIỆT - YÊU CẦU VỀ AN TOÀN VÀ MÔI TRƯỜNG - PHẦN 1: ĐỊNH NGHĨA, PHÂN LOẠI VÀ TIÊU CHÍ LỰA CHỌN
Refrigerating systems and heat pumps - Safety and environmental requirements - Part 1: Definitions, classification and selection criteria
1 Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu về an toàn cho người và tài sản, đưa ra hướng dẫn về bảo vệ môi trường và thiết lập các quy trình về vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa các hệ thống lạnh và thu hồi các môi chất lạnh.
Tiêu chuẩn này quy định sự phân loại và tiêu chí lựa chọn áp dụng cho các hệ thống lạnh và bơm nhiệt. Sự phân loại và các tiêu chí lựa chọn này được sử dụng trong TCVN 6104-2 (ISO 5149-2), TCVN 6104-3 (ISO 5149-3) và TCVN 6104-4 (ISO 5149-4).
Tiêu chuẩn này áp dụng cho:
a) Các hệ thống lạnh, cố định hoặc di động thuộc tất cả các cỡ kích thước bao gồm cả bơm nhiệt;
b) Các hệ thống lạnh và sưởi thứ cấp;
c) Vị trí của các hệ thống lạnh;
d) Các phần được thay thế và các bộ phận cấu thành được bổ sung sau khi chấp nhận tiêu chuẩn này nếu chúng không giống nhau về chức năng và công suất.
Tiêu chuẩn này áp dụng cho các hệ thống cố định hoặc di động, trừ các hệ thống điều hòa không khí trên các phương tiện đã được quy định trong tiêu chuẩn sản phẩm riêng, ví dụ ISO 13043 và SAE J 639.
Tiêu chuẩn này cũng áp dụng cho các hệ thống lạnh mới, mở rộng hoặc cải biến các hệ thống hiện có và các hệ thống đã sử dụng, được chuyển tới và vận hành ở một địa điểm khác.
Tiêu chuẩn này cũng áp dụng cho trường hợp chuyển đổi một hệ thống sang sử dụng một môi chất lạnh khác.
Phụ lục A quy định các giới hạn cho lượng nạp môi chất lạnh được phép trong các hệ thống ở các vị trí và các loại không gian có người khác nhau.
Phụ lục B quy định các tiêu chí an toàn và các xem xét về môi trường của các môi chất lạnh khác nhau được sử dụng cho làm lạnh và điều hòa không khí.
Các hệ thống chứa các môi chất lạnh không được liệt kê trong TCVN 6739 (ISO 817) không thuộc phạm vi của tiêu chuẩn này.
2 Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn có ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi.
TCVN 6739:2015 (ISO 817:2014), Môi chất lạnh - Ký hiệu và phân loại về an toàn;
TCVN 6104-2:2015 (ISO 5149-2:2014), Hệ thống lạnh và bơm nhiệt - Yêu cầu về an toàn và môi trường - Phần 2: Thiết kế, xây dựng, thử nghiệm, ghi nhãn và lập tài liệu;
TCVN 6104-3:2015 (ISO 5149-3:2014), Hệ thống lạnh và bơm nhiệt - Yêu cầu về an toàn và môi trường - Phần 3: Địa điểm lắp đặt.
3 Thuật ngữ và định nghĩa
Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa được cho trong TCVN 6739 (ISO 817) và các thuật ngữ định nghĩa sau:
3.1 Hệ thống lạnh
3.1.1 Hệ thống hấp thụ (absorption system)
Hệ thống lạnh trong đó việc làm lạnh được thực hiện bằng bay hơi một môi chất lạnh, sau đó hơi của môi chất này được hấp thụ bởi một chất hấp thụ hoặc môi trường hấp thụ và lại thoát ra ở một áp suất riêng phần cao hơn của hơi do chất hấp thụ hoặc môi trường hấp thụ nung nóng. Cuối cùng hơi môi chất lạnh được làm mát để ngưng tụ lại.
3.1.2 Hệ thống ghép tầng (cascade system)
Hai hoặc nhiều chu trình lạnh độc lập trong đó bộ ngưng tụ của một hệ thống thải nhiệt trực tiếp đến bộ bay hơi của hệ thống khác.
3.1.3 Hệ thống rò rỉ trực tiếp (direct releasable system)
Hệ thống có một cấp cách ly khỏi một không gian có người.
CHÚ THÍCH 1: Các hệ thống trong đó chất tải lạnh tiếp xúc với không khí hoặc hàng hóa được làm mát hoặc sưởi (ví dụ, các hệ thống phun là các hệ thống rò rỉ trực tiếp).
CHÚ THÍCH 2: Theo tiêu chuẩn này, các hệ thống trực tiếp và gián tiếp được định nghĩa theo tiềm năng rò rỉ môi chất lạnh vào một không gian có người. Khi hệ thống không phục vụ cho một không gian có người thì có thể được phân loại là trực tiếp hoặc gián tiếp tùy thuộc vào thiết kế hệ thống.
3.1.4 Hệ thống gián tiếp (indirect system)
Các hệ thống có nhiều hơn một cấp cách ly khỏi không gian có người
3.1.5 Hệ thống gián tiếp kép (double indirect system)
Hệ thống gián tiếp trong đó chất tải nhiệt đi qua một bộ trao đổi nhiệt thứ hai được bố trí bên ngoài, và làm lạnh hoặc làm nóng một lưu chất của chất tải nhiệt thứ hai, lưu chất này được tiếp xúc trực tiếp với chất có liên quan (ví dụ, bằng phun hoặc phương pháp tương tự).
3.1.6 Hệ thống nạp hạn chế (limited charge system)
Hệ thống lạnh trong đó thể tích bên trong và tổng lượng nạp môi chất lạnh phải bảo đảm sao cho khi hệ thống không vận hành thì áp suất bên trong khi toàn bộ môi chất lạnh hóa hơi không vượt quá áp suất cho phép.
3.1.7 Phía áp suất cao (high pressure side)
Bộ phận của một hệ thống lạnh vận hành ở áp suất xấp xỉ với áp suất ngưng.
3.1.8 Phía áp suất thấp (low-pressure side)
Bộ phận của một hệ thống lạnh vận hành ở áp suất xấp xỉ với áp suất bay hơi.
3.1.9 Hệ thống lạnh (bơm nhiệt) (refrigerating system (heat pump))
Tổ hợp của các bộ phận chứa môi chất lạnh được kết nối với nhau để tạo thành một mạch khép kín trong đó môi chất lạnh được tuần hoàn nhằm mục đích thu nhiệt và thải nhiệt (nghĩa là làm lạnh và làm nóng).
CHÚ THÍCH: Từ “làm lạnh” được sử dụng để chỉ quá trình đang tiếp diễn, trong khi từ “sự làm lạnh” dùng để chỉ quá trình đã được hoàn thành như thiết bị (thiết bị lạnh).
3.1.10 Hệ thống trọn bộ (self-contained system)
Hệ thống lạnh được chế tạo hoàn toàn tại nhà máy trong một khung và/hoặc vỏ thích hợp, được chế tạo và vận chuyển toàn bộ hoặc chia thành hai hoặc nhiều phần trong đó không có các bộ phận chứa môi chất lạnh được kết nối tại hiện trường ngoài các van cách ly như các van đôi (khối).
3.1.11 Hệ thống lạnh kín (sealed system)
Hệ thống lạnh trong đó tất cả các bộ phận chứa môi chất lạnh được chế tạo kín khít bằng hàn, hàn vẩy cứng (hàn đồng) hoặc mối nối liên kết bền lâu tương tự.
CHÚ THÍCH: Một mối nối liên kết được thử kín với mức rò rỉ nhỏ hơn 3 g môi chất lạnh trong một năm ở áp suất tối thiểu là 0,25 x PS và khi các mối nối cơ khí được ngăn ngừa tránh sử dụng sai bằng sử dụng một công cụ chuyên dùng (ví dụ, keo dán), được xem là một mối nối liên kết bền lâu tương tự. Mối nối này có thể bao gồm các van có nắp và các lỗ phục vụ có nắp.
3.1.12 Hệ thống (system)
Tập hợp các bộ phận làm việc cùng nhau như một cơ cấu hoặc một mạng liên kết với nhau.
CHÚ THÍCH: Các ví dụ về các hệ thống được cho trong 4.2.
3.1.13 Hệ thống thiết bị (unit system)
Hệ thống trọn bộ đã được lắp ráp, nạp môi chất lạnh, sẵn sàng cho sử dụng và được thử nghiệm trước khi lắp đặt và việc lắp đặt được thực hiện không cần có sự nối ghép bất cứ bộ phận chứa môi chất lạnh nào.
3.1.14 Hệ thống nhiều cụm (split system)
Hệ thống lạnh, máy điều hòa không khí hoặc bơm nhiệt hợp nhất một hoặc nhiều mạch môi chất lạnh gồm có một hoặc nhiều thiết bị trong nhà được lắp ráp ở nhà máy để làm lạnh hoặc sưởi cho không gian và một hoặc nhiều thiết bị ngoài nhà được lắp ráp ở nhà máy.
3.1.15 Hệ thống đa cụm (multisplit system)
Hệ thống nhiều cụm có ít nhất là nhiều hơn một thiết bị trong nhà.
3.2 Vị trí
3.2.1 Không gian bảo dưỡng (crawl space)
Không gian thường được tiếp cận chỉ để bảo dưỡng và ở đó không thể đi lại được hoặc tiếp cận bằng đi bộ
CHÚ THÍCH: Chiều cao của không gian bảo dưỡng thường nhỏ hơn 1 m.
3.2.2 Lối thoát sự cố (exit)
Lỗ ở thành bên ngoài có hoặc không có cửa ra vào hoặc cổng.
3.2.3 Hành lang thoát sự cố (exit passageway)
Hành lang ở ngay vùng lân cận cửa ra vào để mọi người rời khỏi tòa nhà qua hành lang này.
3.2.4 Tiền sảnh (hallway)
Hành lang dùng làm lối đi cho người.
3.2.5 Buồng máy (machinery room)
Buồng hoặc không gian được bao che, có thông gió cơ học, được bịt kín ngăn khỏi các khu vực công cộng và công chúng không được tiếp cận, được dùng để chứa các bộ phận cấu thành của hệ thống lạnh.
CHÚ THÍCH: Một buồng máy có thể chứa thiết bị khác với điều kiện là kết cấu và các yêu cầu về lắp đặt thiết bị này thích hợp với các yêu cầu về an toàn của hệ thống lạnh.
3.2.6 Không gian có người (occupied space)
Không gian trong một tòa nhà được giới hạn bởi các tường bao, các sàn và trần và có người ở trong một khoảng thời gian dài.
CHÚ THÍCH: Theo xây dựng hoặc thiết kế, khi các không gian xung quanh không gian thực có người được thông gió với không gian có người thì các không gian này được xem là một phần của không gian có người, ví dụ các chỗ trống trên trần giả, các không gian bảo dưỡng, các ống dẫn, các vách ngăn di động và các cửa ra vào có các lưới di chuyển.
3.2.7 Ngoài trời (open air)
Bất cứ không gian không được bao che nào, có thể có mái hoặc không.
3.2.8 Buồng máy chuyên dùng (special machinery room)
Buồng máy chỉ được sử dụng để chứa các bộ phận cấu thành của hệ thống lạnh không chứa chất cháy (trừ trường hợp khi hệ thống lạnh là hệ thống hấp thụ trực tiếp khí cháy) và chỉ những người có chức năng mới được phép tiếp cận để thực hiện các công việc kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa.
3.2.9 Buồng được thông gió (ventilated enclosure)
Buồng chứa hệ thống lạnh kín không có khả năng lưu thông không khí với không gian xung quanh mà phải có một hệ thống thông gió nối buồng với ngoài trời thông qua một ống gió.
3.3 Áp suất
3.3.1 Áp suất thiết kế (design pressure)
Áp suất được lựa chọn cho tính toán độ bền của mỗi bộ phận.
CHÚ THÍCH: Áp suất thiết kế được sử dụng để xác định các vật liệu cần thiết, chiều dày và kết cấu của các bộ phận về khả năng chịu áp suất của chúng.
3.3.2 Áp suất thử độ kín (tightness test pressure)
Áp suất được áp dụng để thử một hệ thống hoặc bất cứ bộ phận nào của hệ thống về độ kín khi chịu tác động của áp suất.
3.3.3 Áp suất lớn nhất cho phép (maximum allowable pressure)
PS
Áp suất lớn nhất mà hệ thống hoặc bộ phận được thiết kế do nhà sản xuất quy định.
3.3.4 Áp suất thử độ bền (strength test pressure)
Áp suất được áp dụng để thử độ bền của một hệ thống lạnh hoặc bất cứ bộ phận nào của hệ thống lạnh.
3.4 Các bộ phận của hệ thống lạnh
3.4.1 Dàn ống xoắn (coil)
Bộ phận của hệ thống lạnh được cấu tạo từ các ống hoặc chi tiết dạng ống kết nối một cách thích hợp và phục vụ như một bộ trao đổi nhiệt (bộ bay hơi hoặc bộ ngưng tụ).
CHÚ THÍCH: Một ống góp kết nối các ống của bộ trao đổi nhiệt là một phần của dàn ống.
3.4.2 Máy nén (compressor)
Thiết bị để tầng áp suất hơi môi chất lạnh bằng phương pháp cơ học.
3.4.2.1 Tổ máy nén (compressor unit)
Tổ hợp của một hoặc nhiều máy nén và các phụ tùng thông dụng.
3.4.2.2 Máy nén thể tích (positive displacement compressor)
Máy nén trong đó quá trình nén đạt được bằng cách thay đổi thể tích bên trong của khoang nén.
3.4.2.3 Máy nén không phải kiểu thể tích (non-positive displacement compressor)
Máy nén trong đó quá trình nén đạt được mà không thay đổi thể tích bên trong của khoang nén.
3.4.2.4 Máy nén hở (open compressor)
Máy nén có một trục dẫn động xuyên qua vỏ thân máy kín đối với môi chất lạnh.
3.4.3 Bộ trao đổi nhiệt (heat exchanger)
Thiết bị được thiết kế để truyền nhiệt giữa hai chất lỏng vật lý riêng biệt.
3.4.4 Bộ ngưng tụ (condenser)
Bộ trao đổi nhiệt trong đó hơi môi chất lạnh được hóa lỏng bởi sự thải nhiệt.
3.4.5 Tổ máy nén bình ngưng (condensing unit)
Tổ hợp của một hoặc nhiều máy nén, bộ ngưng tụ với bình chứa lỏng (khi cần) và các phụ tùng thông dụng.
3.4.6 Bộ bay (bốc) hơi (evaporator)
Bộ trao đổi nhiệt trong đó môi chất lạnh được bay hơi do hấp thụ nhiệt từ chất được làm lạnh.
3.4.7 Bình áp lực (pressure vessel)
Bất cứ bộ phận nào chứa môi chất lạnh của một hệ thống lạnh khác với
- Máy nén,
- Bơm,
- Các bộ phận cấu thành của các hệ thống hấp thụ kín,
- Các bộ bay hơi, mỗi khoang riêng của chúng có thể tích chứa môi chất lạnh không vượt quá 15 l,
- Dàn ống,
- Đường ống và các van, các mối nối và phụ tùng nối ống,
- Các thiết bị điều khiển, và
- Các bộ phận chịu áp lực (bao gồm cả các ống góp) có đường kính trong hoặc kích thước lớn nhất của mặt cắt ngang không lớn hơn 152 mm.
3.4.8 Bình chứa cân bằng áp (fade-out vessel)
Bình chứa hơi được kết nối với chu trình nhiệt độ thấp của một hệ thống ghép tầng được nạp hạn chế có cỡ kích thước đủ để hạn chế sự tăng áp khi hệ thống dừng.
CHÚ THÍCH: Bình chứa có đủ thể tích để chứa tổng lượng nạp môi chất lạnh dạng hơi không vượt quá áp suất cho phép của hệ thống ở nhiệt độ môi trường xung quanh.
3.4.9 Bình chứa chất lỏng (liquid receiver)
Bình chứa được kết nối cố định với một hệ thống bằng các ống vào và ra để tích gom chất lạnh lỏng.
3.4.10 Thể tích trong tinh (internal net volume)
Thể tích được tính toán từ các kích thước bên trong của một bình chứa sau khi trừ đi thể tích của các chi tiết trong phạm vi của các kích thước bên trong.
3.4.11 Thiết bị lạnh (refrigerating equipment)
Các thành phần tạo thành một bộ phận của hệ thống lạnh, ví dụ, máy nén, bộ ngưng tụ, máy phát, bình hấp thụ, bình hấp phụ, bình chứa lỏng, bộ bay (bốc) hơi và bình chứa hạ áp.
3.4.12 Bình chứa hạ áp (surge drum)
Bình chứa môi chất lạnh ở áp suất và nhiệt độ thấp, và được kết nối bằng cấp chất lỏng và hơi trở về các ống tới một bộ bay hơi.
3.5 Đường ống, mối nối, và phụ tùng nối ống
3.5.1 Mối hàn vảy cứng (hàn đồng) (brazed joint)
Mối nối thu được bằng cách nối các chi tiết kim loại với nhau bằng các hợp kim chảy lỏng ở nhiệt độ thường cao hơn 450 °C nhưng nhỏ hơn nhiệt độ nóng chảy của các chi tiết được nối với nhau.
3.5.2 Van đôi (khối) [companion (block) valve]
Bộ đôi van chặn cách ly các nhánh của hệ thống lạnh và được bố trí sao cho các nhánh này có thể được nối mạch trước khi mở các van này hoặc được cách ly sau khi đóng chúng.
3.5.3 Mối nối ép (compression joint)
Mối nối ống trong đó sự siết chặt một đai ốc sẽ ép vào một vòng được tạo hình và vòng này ép lên mặt ngoài của ống để bít kín hệ thống.
3.5.4 Mối nối bích (flanged joint)
Mối nối được thực hiện bằng lắp bulông cùng với một cặp các đầu mút có mặt bích.
3.5.5 Mối nối loe (flared joint)
Mối nối ép kim loại - kim loại trong đó miệng loe hình côn được chế tạo trên đầu mút của ống.
3.5.6 Ống góp (header)
Ống hoặc bộ phận ống của một hệ thống lạnh được kết nối với nhiều ống khác.
3.5.7 Van cách ly (isolating valve)
Van chặn dòng chảy theo cả hai chiều khi đóng.
3.5.8 Mối nối (joint)
Mối liên kết bảo đảm sự ghép nối kín khí giữa các chi tiết.
3.5.9 Đường ống (piping)
Các ống hoặc chi tiết dạng ống (bao gồm cả vòi, hộp xếp hoặc ống mềm) để kết nối các bộ phận khác nhau của một hệ thống lạnh.
3.5.10 Van đóng nhanh (quick-closing valve)
Cơ cấu chặn thực hiện đóng tự động (bằng trọng lượng, lực lò xo, bi đóng nhanh) hoặc có góc đóng 130° hoặc nhỏ hơn.