Montaż instalacji chłodniczej w działającym obiekcie. Jak wymienić układ bez zatrzymania zakładu?

Wymiana instalacji chłodniczej rzadko odbywa się w pustym budynku. Zakład produkcyjny, magazyn i sklep pracują dalej, a nowy układ powstaje obok starego. Harmonogram prac decyduje wtedy o ryzyku równie mocno jak prawidłowy dobór urządzeń, ponieważ każda godzina pracy bez układu chłodzenia grozi stratą towaru i przestojem produkcji. Poniżej opisujemy, jak przebiega budowa nowej instalacji chłodniczej w działającym obiekcie.

Ustalenia przed wejściem ekip na obiekt

Prace poprzedza audyt istniejącej instalacji: ocena stanu sprężarek, wymienników, zaworów rozprężnych i automatyki oraz pomiary na obiekcie. Wykonawca ustala ze służbami utrzymania ruchu, które komory i linie technologiczne można wyłączyć oraz na jak długo. Sprawdza trasy rurociągów, nośność konstrukcji pod trasy rurociągów oraz chłodnice i miejsce w maszynowni na agregaty, a z dokumentacji odczytuje podział na obiegi i strefy oraz rezerwę mocy układu. Weryfikuje też stan zasilania elektrycznego, ponieważ nowa instalacja zmienia rozkład poboru mocy w obiekcie. Z tych ustaleń powstaje harmonogram podzielony na etapy oraz lista okien czasowych, w których wolno przerwać chłodzenie.

Nowy układ chłodniczy powstaje obok pracującego

W czynnym obiekcie nowy układ montuje się bez wyłączania starego. Wykonawca stawia agregaty w docelowym miejscu, prowadzi nowe rurociągi i montuje nowe chłodnice powietrza oraz podłącza nową automatykę i monitoring, a istniejąca instalacja pracuje do dnia przepięcia. Zakres wymiany dzieli się na sekcje, obejmujące kolejno pojedyncze komory lub wydzielone strefy chłodnicze obiektu. Taki montaż instalacji chłodniczych trwa dłużej niż praca na pustym obiekcie, ale ogranicza postój do minimum. Kolejność ustala się według znaczenia stref dla bieżących operacji, zaczynając od tych najmniej krytycznych. Część infrastruktury zwykle zostaje na miejscu, czyli obudowy komór, drzwi, podkonstrukcje pod chłodnice i gas coolery stawiane w miejscach dotychczasowych skraplaczy, a także maszynownia, o ile jej wielkość pozwala wprowadzić nowy agregat. Ponowne wykorzystanie skraca prace i obniża koszt inwestycji.

Zabezpieczenie towaru na czas przepięcia instalacji

Przed przepięciem komorę wychładza się poniżej temperatury roboczej. Wychłodzony towar i schłodzone ściany komory utrzymują wtedy temperaturę przez kilka godzin, zanim zbliży się ona do wartości granicznej. Część towaru przenosi się do sąsiednich komór, a niektóre komory przejmują czasowo funkcję innych, jeśli pozwalają na to zakres temperatur i wymogi sanitarne. Jeśli obiekt ma rezerwowy układ chłodniczy lub zapasową linię, na czas przepięcia przejmuje ona chłodzenie komór i skraca postój do kilkudziesięciu minut. Przy dłuższych przerwach na obiekt podstawia się mobilne źródło chłodu: kontener chłodniczy przy rampie, przyczepę chłodniczą przy magazynie, a w mniejszych obiektach wolnostojącą komorę chłodniczą. W zakładach produkcyjnych przepięcia planuje się w przerwach technologicznych, a każdy taki krok uzgadnia dział jakości, ponieważ przerwa w łańcuchu chłodniczym podlega procedurom HACCP.

Prace w ruchu, czyli montaż instalacji pod rygorem produkcji

Ekipa montażowa w czynnym zakładzie pracuje na tych samych zasadach co produkcja. Strefę prac wygradza się i osłania, aby zanieczyszczenia nie trafiły na linię ani do komór, a spawanie i lutowanie prowadzi się na podstawie zezwolenia na prace pożarowo niebezpieczne. Roboty hałaśliwe i przejazdy sprzętu przenosi się na godziny nocne, zwykle między 22:00 a 6:00, oraz na weekendy. Praca w takim trybie podnosi stawki robocizny i wydłuża realizację, co trzeba ująć w budżecie inwestycji. W trakcie prac część powierzchni chłodniczej pracuje w ograniczonym zakresie, więc dostawy i rozładunki przeplanowuje się razem z magazynem.

Koordynacja ekip i kolejność prac przy montażu instalacji chłodniczej

Wymiana układu w czynnym obiekcie angażuje monterów instalacji chłodniczych, wykonawcę robót budowlanych, elektryków i specjalistów od automatyki. Kolejność prac jest sztywna: rurociągi układa się przed zamknięciem sufitów, urządzenia wstawia się po przygotowaniu miejsca, a próbę szczelności wykonuje się przed napełnieniem układu czynnikiem chłodniczym. Opóźnienie jednej z tych branż przesuwa wszystkie kolejne etapy, dlatego harmonogram aktualizuje się na bieżąco. Model współpracy z jednym wykonawcą odpowiedzialnym za całość inwestycji skraca tę ścieżkę decyzyjną, bo koordynacja nie rozkłada się na kilka niezależnych firm.

Wpięcie odzysku ciepła podczas modernizacji instalacji

Modernizacja układu chłodniczego jest najlepszym momentem na wpięcie odzysku ciepła do instalacji grzewczej obiektu. W układzie transkrytycznym na dwutlenku węgla (R-744) ciepło odpadowe z pracy sprężarek można wykorzystać do przygotowania ciepłej wody użytkowej i ciepła technicznego, np. zasilania ogrzewania powierzchni biur lub hal produkcyjnych. Wymiennik odzysku ciepła, zbiornik buforowy i pompy trzeba przewidzieć w projekcie oraz w harmonogramie, razem z branżą sanitarną. Wpięcie do istniejącego węzła wykonuje się poza sezonem grzewczym albo w oknie postojowym kotłowni, ponieważ dobudowanie odzysku po uruchomieniu instalacji wymaga kolejnego postoju.

Próby, rozruch i odbiory techniczne gotowej instalacji

Zmontowaną instalację poddaje się próbie ciśnieniowej i próbie szczelności, następnie osusza próżniowo i napełnia czynnikiem chłodniczym. Układy na dwutlenku węgla pracują pod wysokim ciśnieniem, więc rury, połączenia i armatura muszą mieć wyższe dopuszczalne ciśnienie robocze niż elementy stosowane w instalacjach na czynnikach syntetycznych. Stosuje się tu rurociągi, kształtki i armaturę przystosowane konstrukcyjnie do pracy przy takich ciśnieniach. Rozruch prowadzi się etapami: uruchomienie automatyki, regulacja nastaw i stopniowe obciążanie układu przy rzeczywistym obciążeniu obiektu. Instalacje ciśnieniowe podlegają przy tym dozorowi technicznemu i wymagają odbioru przez jednostki notyfikowane. Użytkownik otrzymuje dokumentację powykonawczą ze schematami, parametrami urządzeń oraz ustawieniami sterowników: temperaturami zadanymi w komorach, ciśnieniami pracy, progami alarmowymi i parametrami odszraniania. Wdrożenie zamyka szkolenie służb utrzymania ruchu.

NARS Polska - wdrożenia instalacji chłodniczych na CO₂

Jeśli wymiana instalacji chłodniczej ma przebiec bez przestojów i strat towarowych, potrzebny jest wykonawca z doświadczeniem w prowadzeniu prac na czynnych obiektach. Jedną z firm specjalizujących się w projektowaniu i modernizacji instalacji w chłodnictwie przemysłowym jest NARS Polska. Firma realizuje układy chłodnicze na dwutlenku węgla dla zakładów produkcyjnych, centrów logistycznych i sieci handlowych. Prowadzi inwestycję od projektu, przez montaż i odbiory techniczne, po serwis, również w obiektach pracujących bez przerwy. Ma na koncie ponad 1000 wykonanych instalacji na czynniku R-744 oraz ponad 2200 projektów, a w stałej obsłudze serwisowej utrzymuje ponad 1300 obiektów. Jako jedna z pierwszych firm w Polsce wdrożyła układy CO₂ z ejektorami cieczowo-gazowymi, które ograniczają zużycie energii elektrycznej. Realizuje także systemy z odzyskiem ciepła zasilające ogrzewanie hal i przygotowanie ciepłej wody użytkowej, a obsługę pogwarancyjną prowadzi w trybie całodobowym.