INFIAMMABILI? Anche l'R22 e l'R410A possono esplodere
Alcune considerazioni sull'effetto Diesel alla luce degli esperimenti. Ma l'R290, in questo tipo di esplosioni, e' meno pericoloso...
26 aprile 2022
Sebbene poco “pubblicizzato”, anche i refrigeranti non infiammabili possono essere soggetti a fenomeni di combustione esplosiva.
Sono stati segnalati, infatti, molti incidenti che han comportato decessi dovuti a esplosioni di refrigeranti "non infiammabili" e a bassa infiammabilità (ad es. Behera et al., 2017; Moga et al., 2021) a causa del cosiddetto “effetto diesel”.
Questi tendono a verificarsi durante la manutenzione, a causa della presenza di aria nel circuito frigorifero, ma a volte avvengono anche in assenza di attività di manutenzione.
E’ infatti più probabile che l'aria entri nel sistema durante la manutenzione, e la presenza di persone nelle immediate vicinanze del sistema rende tali esplosioni maggiormente note.
Una semplice ricerca su internet produce un discreto numero di incidenti così come mostriamo nell’immagine che segue, con esempi trovati in pochi istanti di ricerca.
Uno studio giapponese ha contribuito a chiarire la situazione.
Higashi et al. nel 2017 e nel 2018 hanno misurato la pressione dovuta all’esplosione i esplosione da effetto Diesel con miscele aria-refrigerante e vari tipi di oli.
Hanno scoperto che non solo refrigeranti infiammabili, R32 e R1234yf hanno prodotto tali esplosioni, ma anche l’ R410A e l’R22.
In un test effettuato con un’operazione di pump-down, si e’ notato che la miscela senza l'olio non bruciava con nessuna delle concentrazioni verificate di refrigerante, il che suggerisce che l'olio è necessario per la combustione.
Questi fenomeni sono stati osservati nei risultati per R1234yf, R32, R410A, R134a e R22.
Il pump-down è un'operazione effettuata per consentire a tutto il refrigerante di accumularsi nell'unità esterna chiudendo la valvola di uscita e azionando il condizionatore d'aria. Durante il pump-down, la linea di aspirazione del compressore va in vuoto. Se si verifica la penetrazione di aria nel tubo del refrigerante a causa di, ad es., un guasto della valvola a tre vie o dei tubi danneggiati, sia la pressione che la temperatura all'interno del compressore aumentano.
Per quanto riguarda il pump-down, i tecnici hanno verificato che anche i refrigeranti convenzionali non infiammabili possono essere pericolosi. L'uso di refrigeranti leggermente infiammabili invece di refrigeranti non infiammabili modifica le condizioni o i rischi di incidenti di esplosione durante il pump-down, ed e’ per questo che sono stati indagati.
È stato rivelato che gli incidenti che possono verificarsi durante il pump-down dei condizionatori d'aria sono causati dalla combustione diesel di una miscela di aria, refrigerante e olio lubrificante.
Sebbene una miscela di aria e olio possa bruciare in determinate condizioni, l'aumento di pressione risultante da questa combustione a miscela binaria è stato moderato a meno che non fosse aggiunto un refrigerante.
Ciò suggerisce che il refrigerante stesso brucia, provocando un aumento improvviso e significativo della pressione.
Tale situazione dipende certamente dal tipo di olio, ma, nel caso di dei refrigeranti indagati il range esplosivo era compresa tra l'1% e il 50% nell'aria.
Quindi, vi è un'ampia finestra di “opportunità” per determinare una miscela capace di creare un'esplosione quando si aspira una miscela di aria-refrigerante nel compressore.
Secondo la EN 378-1 e l’ASHRAE 34, R22, R125, R134a e R410A non sono infiammabili e R32 e R1234fy sono leggermente infiammabili. Tuttavia, esperimenti che simulano un'esplosione diesel durante il pump-down hanno indicato che la combustione diesel può avvenire con tutti i refrigeranti ad eccezione dell'R125.
Rispetto ai refrigeranti convenzionali, inclusi R410A ed R22, i nuovi refrigeranti R1234yf e R32 a basso GWP e leggermente infiammabili hanno mostrato differenze insignificanti nella gamma di infiammabilità e nella pressione massima.
Al contrario, le misurazioni con l’R290 hanno mostrato che nelle stesse condizioni c'era solo un ristretto intervallo di aria per avere una miscela esplosiva, ovvero dallo 0% al 2%, in cui si sarebbe potuta verificare un'esplosione Diesel, indipendentemente dal tipo di olio. In altre parole, con l’R290 il compressore deve aspirare una miscela al 98% di aria con refrigerante affinché si verifichi la possibilità di accensione; e questo è notevolmente più difficile che nel caso di altri refrigeranti.
Pertanto, questi gravi incidenti sono stati osservati con refrigeranti non infiammabili o meno infiammabili, e sono quasi impossibili con gli HC. Sfortunatamente, quindi, i mal informati possono facilmente saltare a conclusioni errate (Refcom, 2021).
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La Redazione