多联机空调系统冷媒管道泄漏原因分析

任文辉

[摘要] 多联机空调采用“一带多”，即一台室外机带动多台室内机，可以大幅度提高机组运行效率，达到节能的目的，在现代多用户楼层中使用较多，但在实际运行过程中，因为冷媒管道安装缺陷引起的冷媒泄漏，对制冷系统的运行效率会造成较大影响，本文结合多联机空调冷媒管安装过程，对管道泄露的原因进行分析。

[关键词]  多联机空调  冷媒管  泄漏

1、前言

冷媒管道作为多联机空调系统载热剂的主要通道，施工质量直接影响空调系统的功能实现及运行效率，管道施工质量主要通过保压检漏的形式进行检验。但是，由于保压检漏过程中冷媒管道小泄露的情况不能及时发现，部分漏点出现有滞后性等原因，造成空调投用后仍出现冷媒泄漏，影响使用的情况，本文将结合多联机空调冷媒管道的施工经验，对多联机空调新装冷媒管道的泄漏原因进行分析。

2、新装冷媒管道泄漏原因分析

2.1  冷媒管道保压检漏过程简介

多联机空调新装冷媒管道，一般通过氮气保压检漏试验验证管道系统的严密性，试验压力根据空调选用不同的冷媒，所需压力不同，现代多联机空调一般选用环保型的R410a作为冷媒，试验压力为4.0 MPa，试验采用分段加压的方式进行充气升压，缓慢平稳升压，严禁加压速度过快或者一次加压到试验压力，一般要求系统升压分为3个阶段进行：

第一阶段，加压至0.3MPa，保持压力5min以上;

第二阶段，加压至1.5 MPa，保持压力5min以上;

第三阶段，加压至4.0 MPa，，保持压力24h以上。

第一阶段加压稳压，可以确定现场连接的进排气措施有无泄漏;第二阶段加压稳压，可以确定冷媒管道有误大的漏点，第三阶段加压稳压，可以确定冷媒管道有无小的漏点。其中，小漏点是最难发现，也是空调运行中造成冷媒泄漏最多的原因。

2.2 冷媒管道泄漏原因分析

对于管道出现泄露的原因，结合施工经验，主要可以分为母材缺陷、焊接缺陷、扩口加工缺陷等几个方面。

2.2.1 母材及下料加工中造成缺陷

到场安装前的管道，一般需经过进场验收，确定满足要求后才能使用，但是不能完全排除到场管道母材有未被发现的裂纹等缺陷，同时，在管道加工过程中，弯管、打磨等工序也会对管道母材产生损坏，最终造成系统泄漏，一般这种原因造成的管路泄漏的情况较少。

①母材缺陷

对于铜管来说，造成泄漏最常见的缺陷就是裂纹，对于特别细小的裂纹，进场检查过程中很难发现;另一种是在运输过程中因为包装保护不到位造成管道严重的划伤，使管道划伤部位壁厚远小于设计壁厚，在试压过程中无法承受压力造成泄漏。因此，需要在管道下料前对管道母材使用目视检查的方式详细检查，避免使用有缺陷的母材。

② 加工过程造成的缺陷

冷媒管道加工过程中，最易对管道本体造成损伤的是弯管过程，由于操作过程中用力不均匀，弯管过量后为调整到位多次弯折等不当操作，可能会造成管道弯管位置不易发现的裂痕、弯管起皱等问题，特别是弯管过度后为调整到位而多次弯折，会造成管道疲劳损伤，并可能会对系统正常运行产生隐患。

2.2.2 焊接缺陷

空调冷媒管一般连接形式为插入式钎焊，钎焊是借助于液态钎料填满固态母材之间的间隙并相互扩散形成结合的一种连接方式，加热温度低于母材的熔点，引起的应变及变形小，可以较容易实现铜管焊接。

焊接过程中焊漏情况的出现，将造成冷媒管道保压检漏中管道无法保压，对于极小的焊接缺陷或者暂未暴露的缺陷，保压检漏的过程可能无法发现，在系统运行一段时间后才会出现冷媒泄漏等情况，对于焊接出现焊漏的原因，主要有以下几个方面：

① 胀管质量缺陷

胀管过程中胀头尺寸不均匀、润滑不足、用力不均匀均会造成管道胀管过程中受力不均匀，易造成管道扩裂，出现裂纹。

②胀管尺寸偏差

胀管后外管管径偏小，造成钎料填缝困难，间隙内的气体钎剂残渣难以排出，在焊缝内造成未钎透、气孔活残渣;

胀管后外管管径偏大，毛细作用减弱，造成钎料不能填满间隙，造成气孔。

③人员操作不当

焊接过程中施工人员对焊接部位加热不均匀，造成部分区域没有钎料流入，形成焊漏。

焊接过程中对胀管时涂抹的润滑油，即冷冻机油清理不干净，在焊接过程中会出现燃烧情况，燃烧未完的润滑油会造成钎料分布不均匀，造成部分区域无钎料流入，形成焊漏。

④ 保护气体使用不当

冷媒管道焊接过程中，为抑制铜管受热氧化，一般使用0.05～0.03MPa的氮气/氩气进行充气保护，使用纯度不能满足要求的氮气/氩气，或者保护气体充气压力不足，会造成气体保护失效，管道内部焊接过程中受热出现氧化，焊接不完全，焊接完成后焊缝位置产生缺陷，造成保压检漏过程中出现泄漏。

保护气体压力过大，会阻碍焊接过程中钎料流入胀管空隙内部，影响焊接强度，焊接完成后管道移动就位过程可能会造成已焊接的位置松动，进而出现泄漏。

2.2.3 扩口（喇叭口）加工缺陷

冷媒管道与室内机接口需现场加工扩口，即喇叭口（也有厂家直接配有成品，无需现场加工），以便进行管道与室内机连接，喇叭口加工不合格，如图2，使管道与室内机连接不严密，造成系统泄漏。更严重的情况是，在系统进行保压检漏此过程中此处缺陷未能暴露出来，而在正常运行一段时间后缺陷暴露，造成空调系统冷媒泄漏，严重的可能造成空调运行过程中管道崩裂，造成运行事故。

一般来说，扩口加工不合格主要有以下几种原因：

①扩口加工前及加工完成后，管口边缘的毛刺剔除不干净，管道切割后残留的毛边未进行打磨，扩口加工完成后管口处不平滑，管道与室内机连接后接触不均匀，无法密封;

②扩口加工过程中用力不均匀连续，出现多道加工痕迹，这类加工痕迹就成为管道内介质泄漏的通道，并且隐蔽性较大，在系统排查过程中比较难发现。

③加工完成的扩口中的喇叭尺寸、形状不满足要求，在螺栓紧固过程中出现脱扣的情况，或者在安装阶段未发现问题，但是在一段时间的高压运行后，接口位置螺栓脱扣，造成冷媒泄漏等运行事故。

2.2.4 设备接口螺母紧固缺陷

完成管道扩口加工后，需要对管道和室内机进行紧固，这是冷媒管道保压检漏前的最后一道安装工序，在實际施工过程中，这一步骤造成系统泄漏的主要原因就是螺栓紧固过程中未按照国标规范及设计说明书操作，主要包括：

①螺栓连接未按照要求使用两把扳手进行紧固，施工人员为方便现场施工，仅使用简单的紧固工具而非专业的紧固扳手进行紧固，如使用平口钳、尖口钳，这样的工具无法完成螺栓的紧固而且会造成螺栓损伤;

②未按照要求使用力矩扳手，对于接口位置螺栓的紧固，需要严格按照规范要求的紧固力矩进行紧固，力矩过大会造成螺纹损坏，力矩过小达不到紧固目的，因此需要使用力矩扳手以保证能够以合适的力矩完成螺栓紧固。

3、结论

通过以上分析，可以发现，多联机空调新装冷媒管道泄露的主要其原因主要是在施工过程中操作不当、未按照规范要求及设计说明书的相关要求进行操作等，都是可以在施工过程中通过对施工人员培训、使用专业人员施工、规范操作过程等方式予以避免。

【参考文献】

1  GB 50738-2011 通风与空调工程施工规范

2  JGJ 174-2010 多联机空调系统工程技术规程

3  07K506 多联式空调机系统设计与施工安装