Sposoby wykrywania nieszczelności w instalacjach chłodniczych

Wykrywanie wycieków w instalacjach klimatyzacyjnych oraz chłodniczych potrafi stanowić niemałe wyzwanie. Dotyczy to zwłaszcza bardzo rozbudowanych systemów przemysłowych oraz takich fragmentów układu, które znajdują się w trudno dostępnych miejscach. W takich przypadkach wykonanie próby z użyciem środka pianotwórczego po prostu się nie sprawdzi. Jak sobie wówczas poradzić? W niniejszym tekście przedstawiamy najpowszechniejsze sposoby wykrywania nieszczelności w instalacjach chłodniczych.

Fluorescencyjne barwniki oraz lampy UV

Dość popularny sposób na wykrywanie wycieków instalacji chłodniczych polega na wykorzystaniu specjalnego barwnika, który wprowadza się bezpośrednio do układu. Już na samym wstępie zaznaczamy jednak, że ta metoda może być stosowana tylko wówczas, gdy dopuszcza to producent danego urządzenia. Na czym dokładnie polega technika z barwnikiem? Otóż w czasie pracy instalacji specjalny preparat jest rozprowadzany przez czynnik chłodniczy po całym układzie, a następnie wydostaje się w miejscu, gdzie występuje nieszczelność. Wówczas pozostaje już tylko dokonać dokładnej inspekcji układu z pomocą lampy UV w zaciemnionym otoczeniu – promieniowanie ultrafioletowe sprawi, że plamy barwnika będą doskonale widoczne. W czasie oględzin należy bezwzględnie używać okularów ochronnych, aby nie uszkodzić wzroku.

Chociaż wykrywanie wycieków z pomocą fluorescencyjnych barwników wydaje się świetnym pomysłem, to niestety ma on kilka wad. Sposób nie pozwala niestety na natychmiastowe przeprowadzenie kontroli – należy najpierw zaczekać, aby substancja została rozprowadzona po całym układzie, co w praktyce może trwać nawet kilka dni. Co więcej, środki tego rodzaju są produkowane na bazie oleju – w efekcie nie mogą przedostać się przez drobne nieszczelności.

Gazy śladowe

Procedura wykorzystania gazów śladowych jest dość zbliżona do opisanego wcześniej sposobu z barwnikami. Najpierw należy wprowadzić specjalną mieszaninę gazową do pustego obiegu – stosowane obecnie preparaty składają się z azotu oraz domieszki wodoru, zazwyczaj w proporcji 95:5. Taki skład gwarantuje, że gaz jest nietoksyczny, niepalny, nie wywołuje korozji, a przy okazji nie szkodzi środowisku naturalnemu. Metoda jest jednak nie tylko bezpieczna, ale również niezwykle skuteczna. Dlaczego? To zasługa molekuł wodoru, które ze względu na swój rozmiar (stanowią najmniejsze naturalnie występujące cząsteczki) są w stanie ulotnić się przez nawet mikroskopijne szczeliny.

Do późniejszego wykrywania „uciekającego” wodoru wykorzystuje się elektroniczne czujniki wodorowe. Kontrola szczelności tą techniką jest stosunkowo prosta. Odpowiada za to nie tylko intuicyjna obsługa podręcznych detektorów, ale także fakt, iż wodór jest lżejszy od powietrza – dzięki temu unosi się do góry, umożliwiając wygodne sprawdzenie instalacji chłodniczej. Mówiąc o zaletach gazów znakujących, warto wspomnieć o tym, że mogą być stosowane bez względu na typ czynnika chłodniczego, jaki zostanie później wtłoczony do układu.

Alternatywnym sposobem jest skorzystanie z tzw. próby azotowej. W tym przypadku zamiast mieszaniny używa się czystego azotu. Ten gaz jest co prawda nieszkodliwy dla instalacji, jak i dla środowiska, jednak ze względu na rozmiar cząstek nie pozwala na wykrywanie niewielkich nieszczelności – dodaje specjalista reprezentujący firmę Popularna z Warszawy, dostawcę komponentów do budowy urządzeń i układów chłodniczych.

Elektroniczne wykrywacze czynnika chłodniczego

Na rynku można znaleźć specjalne urządzenia, które nie służą do wykrywania samodzielnie wpuszczanych do układu gazów, tylko już znajdujących się wewnątrz czynników chłodniczych. Wśród tego typu przyrządów wyróżniamy:

• wykrywacze z czujnikiem diodowym z zimną katodą: taki sprzęt pozwala na wykrywanie wycieków ziębników typu HFC, HCFC, CFC, SF6 oraz ich mieszanin i cechuje się czułością od 2g/rok (wiele urządzeń ma możliwość regulacji tego parametru). Wykrywacz odznacza się dużą dokładnością pomiarów i pozwala na bardzo szybki odczyt. Co więcej, urządzenie jest odporne na różne zanieczyszczenia, takie jak m.in. oleje, preparaty czyszczące czy środki do wykrywania nieszczelności,
• wykrywacze z czujnikiem typu „gorąca pentoda”: służą do wykrywania nieszczelności w układach z wszystkimi gazami halogenowymi CFC, HCFC, HFC. Ten typ wykrywaczy zapewnia większą powtarzalność pomiarów niż modele z czujnikami diodowymi, jednak jednocześnie odznacza się nieco niższą dokładnością, wynoszącą od 3g/rok. Przed użyciem tego sprzętu konieczne jest rozgrzanie czujnika – stąd też wzięła się jego nazwa,
• wykrywacze z czujnikiem półprzewodnikowym: urządzenia należące do tej podgrupy zostały zaprojektowane do wykrywania wycieków wodoru, amoniaku, metanu, izobutanu oraz propanu. Sensor półprzewodnikowy dokonuje konwersji wartości stężenia gazu na sygnał elektryczny, a następnie przedstawia wynik pomiaru na ekranie oraz dodatkowo sygnalizuje za pomocą dźwięku o zmiennej częstotliwości.

Wykrywacze ultradźwiękowe

Do wykrywania nieszczelności instalacji chłodniczych można wykorzystać także wykrywacze działające w oparciu o technologię ultradźwiękową. Jak to możliwe? Otóż w czasie wycieku dochodzi do zaburzenia zwyczajowego ruchu gazu – zmiana przepływu z laminarnego na turbulentny sprawia, że w miejscu przewężenia powstają dźwięki o różnych częstotliwościach, często kompletnie niesłyszalne dla ludzkiego ucha. Ten nietypowy hałas może być jednak bez problemu wykryty z pomocą specjalistycznych urządzeń pomiarowych, pozwalając tym samym na dokładne zlokalizowanie nieszczelności.

Wykrywacze ultradźwiękowe nadają się do wykorzystania w przypadku praktycznie każdej instalacji – przyrząd nie bada bowiem samego gazu, tylko różnicę ciśnień. Co więcej, sprzęt odznacza się sporą trwałością, działa niezwykle sprawnie (to zasługa szybkiego rozprzestrzeniania się dźwięku) i pozwala na wykrywanie wycieków nawet ze znacznej odległości. Ostatnia z cech jest szczególnie przydatna w przypadku potencjalnie niebezpiecznych gazów oraz rozbudowanych układów chłodniczych.