防爆空调作为特殊环境下使用的制冷设备，其稳定运行对安全生产至关重要。制冷系统堵塞和泄漏是常见的故障类型，其中堵塞问题尤为复杂，主要包括脏堵、冰堵和焊堵三种情况。本文将系统分析这些故障的排查方法及处理方案，并结合实际维修经验提供操作指导。
一、制冷系统堵塞的机理与诊断
1. 脏堵的特征与处置
脏堵多发生在毛细管进口端，这是制冷系统最狭窄的通道部位。系统内部的焊渣、金属碎屑或氧化层剥落物随制冷剂流动时，会在毛细管滤网处形成物理性堵塞。典型表现为：
- 蒸发器结霜不均匀，毛细管入口处出现异常凝露
- 压缩机排气温度升高至90℃以上
- 停机后高低压平衡时间超过3分钟(正常系统应在2分钟内平衡)
应急处理可采用振动法：用橡胶锤轻击毛细管震荡堵塞物，同时观察压力表示数变化。对于顽固性堵塞，需剪断毛细管与干燥过滤器连接端，用氮气(0.8MPa压力)反向吹洗，直至吹出物无杂质。更换干燥过滤器时建议选用分子筛型号XH-9C，其吸水容量比常规型号提升40%。
2. 冰堵的动态判断
冰堵的特殊性在于其间歇性特征，通常发生在毛细管出口端。当系统含水量超过150ppm时，水分在毛细管节流后温度骤降至-30℃以下形成冰晶。关键识别方法包括：
- 热风枪测试法：用80℃热风加热毛细管出口，制冷立即恢复
- 停机再启测试：关闭压缩机10分钟后重启，可短暂恢复制冷
- 观察蒸发器结霜模式，冰堵时呈现周期性化霜现象
解决方案需进行三重干燥处理：先对系统抽真空至5Pa以下保持1小时，然后充注氮气至0.3MPa保压24小时，最后更换分子筛干燥过滤器。对于R410A系统，建议添加POE酯类油专用的吸水剂(如Honeywell的AC-110)。
3. 焊堵的隐蔽性排查
焊堵常见于新装机或维修后的设备，本质是焊接时管路过热产生的氧化铜沉积。与脏堵的区别在于：
- 堵塞位置固定出现在焊点下游2-3cm处
- 系统高压侧压力异常升高至2.5MPa以上
- 毛细管振动测试无效
确诊需使用内窥镜观察焊口内部状况，处理时必须截除受影响管段。建议采用充氮保护焊接工艺，保持焊接时管内氮气流量在0.02m³/h，可降低90%的氧化风险。
二、制冷剂泄漏的精准定位
泄漏故障的排查应遵循"由外及内、由易到难"原则：
1. 可视化检查阶段
重点检查：
- 四通阀焊口(泄漏占比38%)
- 压缩机接线柱密封处(占比22%)
- 管路穿墙部位(占比17%)
使用紫外检漏灯照射时，制冷剂泄漏处会使荧光剂呈现亮黄色光斑。
2. 定量检测阶段
采用电子检漏仪(推荐Inficon D-Tek Select)对以下部位进行毫米级扫描：
- 喇叭口扩口部位(扭矩不足导致微漏)
- 铜铝接头过渡区(电化学腐蚀高发区)
- 储液器焊缝(振动应力集中点)
3. 保压验证法
分段保压测试更有效：
- 高压侧充氮至3.0MPa，保压24小时压降不超过0.02MPa
- 低压侧保持1.5MPa，允许8小时压降0.01MPa
发现泄漏点后，应采用低温钎焊(磷铜焊条BCu89PAg)修复，避免高温焊接导致的材料晶格变化。
三、预防性维护体系构建
1. 安装工艺控制
- 管路切割必须使用割管器，禁止使用钢锯
- 扩口作业需保证喇叭口角度37°±1°
- 抽真空时间按管路长度计算(每米延长3分钟)
2. 运行监测指标
- 压缩机电流波动范围不超过额定值±10%
- 蒸发器进出风温差应保持在8-12℃区间
- 冷凝压力与环境温度比值正常范围为0.7-0.9MPa/℃
3. 维护周期建议
- 防爆腔体密封检测：每6个月
- 制冷剂含水量检测：每年
- 管路应力检查：每2年
对于化工场所使用的防爆空调，建议加装制冷剂泄漏报警装置(如GDS系统)，当浓度达到LFL的25%时自动切断电源。通过建立三级维护体系(日常点检、专业巡检、年度大修)，可将系统故障率降低70%以上。
四、特殊环境应对策略
在海上平台等腐蚀性环境中，需采取额外防护措施：
1. 管路包覆层使用PTFE防腐材料
2. 钣金接缝处涂抹Dow Corning 732密封胶
3. 电气接头采用IP66防护等级
4. 每周用pH试纸检测冷凝水酸度(正常值6.5-7.5)
对于煤矿井下设备，必须使用符合GB3836标准的防爆部件，并每月检查隔爆接合面间隙(不超过0.15mm)。当发现系统异常时，应先切断电源，待可燃气体浓度低于1%LEL后再进行检修。
通过系统化的故障诊断方法和标准化的维修流程，可显著提升防爆空调的运行可靠性。维修人员应建立完整的故障案例库，记录每次维修的系统参数、处理方法和验证结果，为后续维护提供数据支持。同时要注重维修后的性能验证，包括制冷量测试(温差法)、能效比测算(COP值)和振动检测(≤2.8mm/s)，确保设备恢复到最佳工作状态。
