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1、1,冷库安全技术与安全管理,集美大学机械工程学院2010年8月沈阳,张建一,2,主要内容,0 引言1 冷库设计中的安全技术与措施2 冷库建设和安装施工的安全3 运行调节中的安全技术4 维护中的安全技术5 安全制度与管理,3,引言,制冷空调是一种特殊行业，存在着爆炸、中毒、火灾、冻伤等危险，还可能出现超压、液击、液爆、氨泄漏等各种事故。事故案例不仅发生在工程的施工、安装、调试与日常设备的操作、维护、检修过程中，而且不安全设计隐藏着更大的危险性。因此，加强制冷空调的安全非常重要。我国原先以政府部门为主体的组织管理体制逐渐削弱，而新的管理体制尚未完善。因此，冷库各种事故隐患增加，生产中出现了不少的安
2、全事故。,4,冷库事故种类,1 爆炸事故1.1 化学爆炸【氨气遇明火爆炸；用氧气对系统试压发生爆炸；焊接氨系统产生爆炸】1.2 物理爆炸【压缩机液击爆炸；钢瓶或液体管道液爆；系统超压爆炸】2 火灾事故3 中毒、冻伤事故,5,冷库事故特点,群死群伤 财产损失大【设备+货物】社会影响大【尤其氨系统，影响到周围环境和社会】违章操作、违规安装的事故多,6,中华人民共和国安全生产法（自2002年11月1日起施行）,第五条 生产经营单位的主要负责人对本单位的安全生产工作全面负责。第十三条 国家实行生产安全事故责任追究制度，依照本法和有关法律、法规的规定，追究生产安全事故责任人员的法律责任。,7,第十七条
3、生产经营单位的主要负责人对本单位安全生产工作负有下列职责：（一）建立、健全本单位安全生产责任制；（二）组织制定本单位安全生产规章制度和操作规程；（三）保证本单位安全生产投入的有效实施；（四）督促、检查本单位的安全生产工作，及时消除生产安全事故隐患；（五）组织制定并实施本单位的生产安全事故应急救援预案；（六）及时、如实报告生产安全事故。,8,中华人民共和国安全生产法（2002）冷藏库氨制冷装置安全技术规程（暂行）1985年 冷库管理规范(试行)【原商业部（1989）】冷库管理检查评比办法【1983】,关于冷库安全的几个重要法规,9,关于冷库安全的几本重要图书,本文仅讨论根据笔者经验容易出问题的内
4、容。,10,1 冷库设计中的安全技术与措施,1.1 安全阀在制冷系统中，一般采用弹簧式安全阀。作用：当制冷系统中的压力超过安全值时安全阀自动打开，把高压制冷剂直接排放到大气或低压侧，以保护重要设备及人员的安全。美国标准（ANSI/ASHRAE 15-2007）第9.7.8.4条要求，连接到安全阀出口的泄压管所有管道的直径不能小于安全阀出口处的直径。,11,From:Reindl.Fundamentals of Safety Relief Systems，ASHRAE Journal，February 2008,12,在国家标准冷库设计规范GB 50072-2001中，第6.4.1条规定，氨压缩
5、机排气管出口处应设止逆阀，螺杆式制冷压缩机吸气管处应增设止逆阀。根据规范的考虑，当压缩机出现漏氨事故时，止逆阀可以防止高压系统的氨泄漏，可以大大减少氨的泄漏量。在调研中发现，不少冷库没有设止逆阀。有的企业在系统的排气总管上（系统油氨分离器前）设置止逆阀。笔者认为，该方式的作用虽然没有每台压缩机设置的效果好，但也不失为一种有效的安全措施。,1.2 止逆阀（单向阀）,13,1.3 风机故障报警装置冷库设计规范GB 50072-2001中，第6.4.14条推荐冷间风机设置故障报警装置。在调研中发现，多数冷冻厂采用每台风机单独设置电流表的方式，来监控风机是否正常运行。,14,1.4 制冷剂泄漏探测与预
6、警,在国家标准GB 50072-2001冷库设计规范中，规定氨制冷机房宜安装氨气浓度自动测量装置。在调研中，有企业提出，氨具有强烈的刺激性气味，轻微泄漏时就可以发现。因此，不需要安装氨气体浓度报警装置。笔者认为，生命是最宝贵的。相对于总投资，氨气浓度报警装置的投资是很小的。如果氨气浓度报警装置与联动控制箱配合，发生一般泄漏事故时，可以自动启动事故排风机，自动排风，报警。发生严重（高浓度）泄漏事故时，可以自动切断压缩机运行，可以在关键时刻节省非常宝贵的时间。,15,1.5 安全通道与安全标识的设置,在冷库的设计阶段，就应该充分考虑车间的安全通道问题。尤其是制冷机房的安全通道【冷库设计规范规定：两
7、个不相邻的出口】投入运行的冷库，应该设立安全标识。从车间到全厂的安全通道图和紧急撤离标示，都应放在车间的重要位置。让全体员工都非常清楚一旦事故发生，他们应怎样做，从那里撤离。,16,某冷库的紧急逃生路线标示牌,17,1.6 氨机房事故风机 事故风机应采用防爆风机，排风口应该设置于机房侧墙高处或者屋顶。事故风机的排风量应按183m3/(m2 h)计算，且最小排风量不应小于34000m3/h。事故风机的控制按钮箱应该在机房门外侧的墙内暗装。所有电触点均应在机房外部与氨气不接触的地方。,18,1.7 水喷淋保护系统,根据最近的考察，日本氨压缩机房广泛使用水喷淋保护系统。即在机房储氨罐及相关重点部位上
8、方，设置水喷淋保护系统。当发生泄漏时，打开喷头稀释事故漏氨。另外，在机房附近设置消火栓也是重要安全措施。目前，储氨罐水喷淋系统已经在国家储备肉冷库项目设计中得到应用。,19,笔者2010年3月参观英国某冷库的水喷淋装置,20,21,1.8 紧急泄氨器,在冷库设计规范GB 50072-2001中，第6.4.15条规定，使用氨作制冷剂的冷库制冷系统，宜装设紧急泄氨器。调研中发现，许多冷库都设有紧急泄氨器。主要在于紧急泄氨器的排出问题，有的没有足够的给水（每1kg/min的氨至少应提供17L/min的水）。有的直接排入下水管，没有采取任何措施，很可能产生二次灾害/污染。最新冷库设计规范提法：排至经有
9、关部门批准的贮缸或水池中。,22,2 冷库建设和安装施工的安全,2.1 必须杜绝无证安装、无证施工现象目前，冷库工程设计、施工及安装市场混乱,无证设计、无证安装、无证施工现象十分普遍。尤其在一些县、乡地区的冷库工程,往往是由当地的一些“能人”一手包办设计、施工及安装工作。由于“三无”的不规范严重存在,对冷库的隔热材料、制冷系统容器及管道的可靠性选用、结构性配置、科学性流程等形成大量隐蔽性故障。一些冷库制冷系统带有先天性的缺陷,安全无法保障。,23,2.2 加强施工过程管理,避免火灾发生,据目前有关冷库火灾事故的统计显示，冷库在建造过程中的火灾危险性，远远大于冷库建成后使用中的火灾危险性。据不完
10、全统计，从上世纪九十年代以来，全国仅冷库建造过程中发生的火灾就有20余起，死亡近百人，造成直接经济损失近1.5亿元。因此在冷库建设过程中务必采取以下防火措施：一是要加强用火、用电的管理；二是要隔绝可燃材料；三是要配备必要的灭火器材，严格落实各项施工制度和监护程序。,24,施工过程中，一方面要加强管理，避免火灾等事故的发生。另一方面，企业要认真学习对照国家标准、设计规范、施工验收规范、及设备安装等安全要求，严格执行相关的安全要求。,25,日本的事故情况,日本氟利昂对策委员会统计，从1967-1991的25年间，日本氨系统共发生事故168件。其中，因管道、密封垫腐蚀的有48件（29%），日常操作失
11、误（如液封安装、除霜操作、截止阀操作、制冷剂充注、放油等）52件（32%），液位计破裂13件（8%），维修作业错误22件（13%），其它31件（18%）。共死亡9人，重伤2人，轻伤127人。,26,事故实例,2006年，福建省泉州市某在建冷冻厂，该冷库保温工程和工艺安装同时进行。某天安装队安装顶排蒸发器时，电焊工的电焊渣掉到一处易燃物上，引起保温材料及保温层外木板燃烧，3000冷库的保温等材料全部烧掉。造成很大的经济损失，还好没有造成人员伤亡。冷库安装时发生的火灾，在全国范围内发生的事故不少，从小库到万吨库都有。冷库安装时多工种穿插进行，人员杂，管理者经验不足。因此应引起一些新建库或维修扩建库
12、领导的重视，做好施工期间的安全防患。,27,事故实例,1988年7月，福建省晋江市某冷冻厂刚投产十几天，一个直径800毫米长度3米的高压贮液器突然发生爆炸。贮液器的端盖飞出近20米，罐内的氨液和氨气以高速喷出，直接喷向门口几十个正在人工碎冰准备给渔船加冰的人群。造成5人死亡，34人受伤的重大事故。该事故既造成很大的经济损失，也产生很不好的社会影响。事后检查，该氨液贮液器是业主凭经验口头授意无制造压力容器许可证的某农械厂非法制造的。既没有设计图纸，也没有任何制造工艺和检验检测手段。焊接下来工人没有焊工资质证。,28,3 运行调节中的安全技术,3.1 杜绝无证上岗操作现象早在20 世纪90 年代初
13、期,我国劳动人事部就将制冷工列为特种作业人员,要求“必须年满十八周岁以上,具有本工种作业所需的文化程度和安全、专业技术知识及实践经验,经安全技术培训后,经考核合格取得操作证者,方可独立作业”。,29,但是,目前除部分省、市,实行冷库制冷工持证上岗制度外,许多地区未执行这项规定。特别是在我国广大的县、乡镇等农村冷库中的生产操作人员几乎都没有上岗操作证。从业之前既没有接受有关冷库制冷系统正确操作方法的培训,更缺乏有关制冷系统故障应急处理及安全运转的日常教育。一旦冷库制冷系统发生漏氨等事故,一线操作工人茫然不知所措,后果可想而知。,30,3.2加强安全操作训练，提高自我保护意识,在冷藏库氨制冷装置安
14、全技术规程 中，对压缩机、辅助设备的安全操作，都有很详细的规定。企业应该认真组织学习，经常组织安全操作训练。,31,例如：氨压缩机的安全操作,氨压缩机高压排气压力不得超过1.5 MPa，压比等于或小于8。单级氨压缩机的排气温度为80150，吸气温度比蒸发温度（双级氨压缩机的高压级应比中间压力下的饱和温度）高515。当库房内或单冻机或冷水池处热负荷突然增加，或者系统融霜频繁时，要防止氨压缩机湿冲程。,32,事故实例,福建省泉州市某冷冻厂，某日当班工人开启一台氨压缩机，压缩机刚起动就发出呯的一声，赶快停机。原来开机前没打开排气阀，还好压缩机上的安全阀起作用，否则后果严重。这是一起没按照操作规程操作
15、引起的不该发生的操作事故。,33,事故实例,福建省晋江市某冷冻厂，某天晚上机房操作人员都到办公室看电视，机房没人看管。直到听到机器声音与以往不同，操作人员才赶到机房。发现S8-12.5压缩机严重倒霜，赶紧停机处理。事后拆机检查，发现压缩机活塞、气缸，吸、排气阀片等已严重敲碎，曲轴、连杆都已变形，还好氨制冷剂没发生泄漏，这也是一起没遵守岗位制度脱离岗位引起的事故。,34,例如：氨辅助设备安全操作,热氨融霜时,进入蒸发器前的压力不得超过0.8 MPa，禁止用关小或关闭冷凝器进气阀的方法加快融霜速度。融霜完毕后应缓慢开启蒸发器的回气阀。严禁从从制冷的设备上直接放油。制冷系统中有可能满液的液体管道和容
16、光焕发器，严禁同时将两端阀门关闭，以免阀门和管道炸裂。制冷装置所用的各种压力容器、设备和辅助设备不应采用非专业厂产品或自行制造。制冷装置中不经常使用的充氨阀、排污阀和备用阀，平时应关闭并将阀手轮拆下。系统中的各阀门，处于开启的阀门，必须挂上表示阀门已开启的三角标志牌；在阀门关闭时，取下此标志牌。,35,4 维护中的安全技术,定期进行安全生产的自我检查；建立完整、准确设备档案,36,氨液对压力容器及管道内部的腐蚀性很小，可认为中短期基本无腐蚀，受腐蚀的主要是压力容器及管道的外表。高压部分的压力容器，企业都会对其外部进行维护，比如刷一层防锈油漆。中压、低压部分的压力容器如果其外表绝缘较好，有绝缘层
17、与空气隔绝，其腐蚀性也不大。长期使用的压力容器不能仅以其使用年限作为更换的标准。在其外部腐蚀较小的情况下，可通过检测的手段决定其是否可再使用。,4.1压力容器的外部检验,37,文献报道，2004年在质量技术监督局的监督下，某厂在不停产的情况下，对使用了20多年的部分压力容器及管道，实施了分批分阶段更换压力容器的方案。换下的压力容器也马上在现场进行了切割。现场测试发现，使用了26年的10 mm厚的高压贮液器，其厚度为9.26 mm，腐蚀部分为0.74 mm。完全在安全使用范围。,压力容器腐蚀实例,38,4.2 压力管道的外部检验对于使用年限较长的回气管道，随着绝缘层的老化或脱落，当外界空气不断渗
18、入内部与钢材接触时，其腐蚀性就变得尤为突出。氨制冷系统泄漏的重点防范部位是回气管，尤其对于运行时间十几年以上的老厂，回气管有可能造成大面积的严重锈蚀（如上例），造成大面积的泄漏，必须特别注意。冷凝器之前的排气管段，由于高温潮湿，容易腐蚀，也是需要重点防范部位。,39,4.3 检查安全监察仪表,对冷库制冷系统上在用的各类安全监察仪表进行校验和检查。如压力表、真空压力表、温度计、液位计、安全阀、压差控制器等，都应在相关专业技术人员的配合下，认真作好检验工作。其中压力表、真空压力表、温度计、安全阀都应每年送当地法定检验部门进行校验1 次，以确保这类安全监察仪表对制冷系统安全正常工作的监护作用。,40
19、,4.4 检查冷库建筑物,对冷库建筑物进行宏观检查。如冷库建筑物主体沉降的情况;冷库地坪防冻设施运转工作状况；冷库隔热层表面状况，有无开裂、沉降、是否有鼠洞、结霜、滴水跑冷现象；冷库冻结间、快速预冷间结构主体的建筑材料冻融循环破损状况;冷间电线、电缆穿越冷库隔热层处有无异常状况；冷库防雷接地设施的性能状况，都应逐一加以检查,并作好记录。发现不安全因素及时向企业法人报告。,41,4.5 检查各类消防器材、救护用品,各类消防器材、救护用品可用性，每年要进行一次全面检查，及时更新失效的消防器材及救护用器，以使这类用品随时都处于良好备用状态。,42,安全抢救设备/用品 一方面是泄漏抢救时必须的人身防护
20、用品。包括防毒面具、防护服（抗氨服）、氧气呼吸器、防护眼镜、防护手套等防护用品和抢救药品。,另一方面，是泄漏抢救时需要的工具和专门堵漏工具。安全抢救设备及防护用品必须放置在发生事故时容易取得的位置。应该设置有专门的橱柜存放。,43,某冷库安全抢救设备集中放置的现场,44,事故实例,辽宁省某饭店冷库叫一位不熟练的工人操作制冷机。某日上午10时发现节流阀压盖漏氨，他戴上氧气呼吸器准备抢修。因为事先没有检查，戴上的氧气呼吸器实际上早已失效，所以该工人没跑几步便窒息晕倒。因为作业现场没其他人员，没人抢救导致该工人缺氧窒息死亡。另据资料介绍，山东省的新宾、掖县、承德的冷冻厂在抢修漏氨事故中，也发生过因配
21、戴氧气呼吸器中氧气瓶没有氧气，而导致窒息死亡的事故，这种教训值人们深思。事故抢修用具平常应处于正常状态，随时能够使用，,45,事故实例,2009年7月福建省漳州市诏安县某冷冻厂发生严重氨气泄漏事故。致使众多群众紧急疏散。该厂又没有设置全身的防毒用具及氧气呼吸器，人员无法靠近事故点，只好向消防部队求助。经消防官兵1个多小时的奋战，氨气泄漏事故终于被成功控制。事故原因是该厂制冷设备管道年久失修，腐蚀较严重，导致管道破裂。事故虽没有造成人员伤亡，但在当地造成很不好的影响，经济上也造成很大损失。这个事故警示我们，有些负责人不够重视，又长期缺少有效抢救器材，因此存在着很大的安全隐患。目前好多冷冻厂一般的
22、防毒用具保管较差，配备不全，氧气呼吸器或空气呼吸器更是只有极少数厂家有购置。这是一个较大的安全薄弱环节。,46,事故实例,1985年，山东省省济宁市某冷冻机房调节站的一只阀门发生氨气泄漏事故。一位当班操作人员戴过滤式防毒面具抢修时，没有打开在过滤罐下面的塞子，结果窒息倒在操作台上，因没及时抢救造成死亡。目前一些厂对安全救护设备平时不常用，不学习，应急抢修时才匆忙上阵，致使发生发生伤亡事故。这是行业内人员必须吸收的教训。,47,4.6 维护和检修的安全操作,根据冷藏库氨制冷装置安全技术规程 有：设备管道检修的安全操作；充氨的安全操作。这些规程均应认真落实。例如：严禁在有氨、未抽空、未与大气接通的
23、情况下焊接管道或设备、拆卸机器或设备的附件、阀门；检修制冷设备时，须在其电源开关上挂上工作牌，检修完毕后，由检修人员亲自摘下。,48,事故实例,1997年10月，河南省淅川县某肉联厂二只液氨钢瓶运去加氨，回来时由于在午后烈下曝晒多时，在返回途中又是凹凸不平的土石公路上颠簸碰撞，导致两只钢瓶先后发生爆炸。造成一人重伤，五人轻伤。事后经查原因，一方面是烈日下曝晒，钢瓶内压力升高；另一方面是氨瓶充装过量等原因所致。因此如有使用氨瓶的厂家应十分注意安全，接触操作人员应懂得安全使用。让此类事故不再重演。,49,5 安全制度与管理,5.1 建立健全安全生产管理规章制度5.2 针对企业安全生产管理的需要设岗
24、立责5.3 建立安全生产定期检查制度5.4 加强职工技术培训5.5 制订安全事故处理预案,50,5.1建立健全安全生产管理规章制度,年，商业部食品局制定的冷藏库氨制冷装置安全技术规程年，商业部修订颁发冷藏库氨制冷装置安全技术规程（暂行）【关于颁发冷藏库氨制冷装置安全技术规程（暂行）的通知（年月日商食字第号）】,51,笔者认为，在没有新的安全技术规程前，应该认真贯彻现有的安全技术规程。同时，各冷藏企业可结合本企业的生产特点,制定出本企业“冷库安全生产管理规程”、“制冷机安全操作规程”等，形成科学完善的安全生产管理规章制度体系。,52,5.2 针对企业安全生产管理需要设岗立责,我国安全生产法第十九
25、条规定：从业人员超过三百人的，应当设置安全生产管理机构或者配备专职安全生产管理人员；从业人员在三百人以下的，应当配备专职或者兼职的安全生产管理人员。这一要求对冷库来讲，特别是对采用氨制冷系统的冷库来说,还是十分必要的。尤其对大中型冷库。对小型乡、镇食品冷藏企业，设兼职安全生产管理人员还是可以做到的。有了专职或者兼职的安全生产管理人员，安全生产的责任才能落实到人。,53,安全生产管理机构和安全生产管理人员履行下列职责：,（一）执行安全生产法律、法规和国家标准、行业标准；（二）协助制定安全生产规章制度和安全技术操作规程；（三）开展安全生产检查，及时查处事故隐患和违章行为，并督促有关业务部门及时整改
26、；（四）开展安全生产宣传、教育、培训，总结推广安全生产经验；（五）参与新建、改建、扩建的建设项目安全设施的审查，管理和发放劳动防护用品；（六）协助调查和处理安全生产事故，进行伤亡事故的统计、分析，提出报告；（七）定期向单位主要负责人报告安全生产情况；（八）生产经营单位赋予的其他安全生产职责。,54,在这些冷库的氨制冷系统中,氨的充注量都在几吨到几十吨之多。一旦发生氨泄漏事故,不仅危及本企业职工的人身安全,对周围500 米之内的人畜都会造成重大伤害。因此,氨系统冷库企业的安危已为影响社区安全的重大问题。,55,5.3 建立安全生产定期检查制度,冷库在每年的淡季应抓紧时间。组织厂内技术人员，在专职
27、安全管理人员的安排、带领下，对全厂各个安全生产环节、设备进行一次全面检查。并作好在作设备安全检查记录。,56,5.4 加强职工技术培训,尤其是针对本企业制冷系统的技术培训操作人员不仅需要掌握一般制冷系统的原理，还需要对实际操作的制冷系统进行技术培训，定期进行考核。根据笔者的调研，不少冷库负责人对操作人员的工作的重要性，认识还不到位。实际上，认真操作调节不仅可以保证安全，而且可以节能。企业领导要充分认识到安全的重要性，认识到安全管理的重要性。每个制冷系统必须配备一名制冷工程师/技术员，从制冷工艺和安全各方面认真进行管理。,57,5.5 制订安全事故处理预案,制订冷库制冷系统的应急预案是减少事故损
28、失的有效途径。冷库氨制冷系统内有大量的氨，调研中常见的典型冷库存氨量都在5吨以上，大型冷库甚至可达几十吨。尽管采取了各种措施，发生漏氨、消防事故的可能性总是存在的。对于使用多年的制冷系统，制冷系统的设备和管道老化，发生漏氨等事故的可能性将明显增加。制订应急预案，可以把各种可能发生的问题想在前面，把可采取的各项措施提前准备好。,58,在2008年12月1日起施行的福建省安全生产条例中，第二十条就明确规定：存在重大危险源的生产经营单位应当：“制定应急救援预案，定期组织演练”。采用氨作为制冷剂的冷库，显然属于存在重大危险源的生产经营单位。因此，应该认真贯彻该条例。,59,某冷库的漏氨抢险流程和抢险步骤标示牌,60,小 结,根据笔者对部分冷库的调研，许多冷库对安全法规/条例了解很不够，安全设施不完善，安全制度/应急救援预案没有建立。部分设计人员对冷库安全技术掌握不全面。因此，各级相关部门、制冷学会和行业协会，需要进一步加强安全意识和安全技术的宣传推广。,61,企业必须真正树立安全意识，高度重视安全问题，认真贯彻相关的安全规范/规定。完善安全设施，建立企业的安全管理制度，规范操作规程，消除安全生产中的事故隐患，制订应急预案，并经常演练，就能够最大限度地减少事故及其损失。,62,谢 谢！,
