氨制冷安全性2veryimpotant课件

1、大、中型冷库氨制冷系统安全问题的探讨1第1页，共52页。一、冷 库 氨 制 冷 系 统 的 现 状 与 发 展 趋 势最 近 几 年以 氨 为 代 表 的 天 然 制 冷 剂 受 到 了 越 来 越 多 的 制 冷 科 技 工 作 者 的 青 睐 ，人 们 对 氨 制 冷 剂开 始 重 新 评 价 ，并 已 投 入 大 量 的 人 力 物 力 ， 致 力 于 氨 的 安 全 性 能 和 制 冷 系 统 及 其 设 备 技 术 的 研 究 。一 些 具 有 核 心 技 术 的 氨 制 冷 设 备 、 控 制 元 器 件 等 已 研 发 并 批 量 生 产 ，为 冷 库 氨 制 冷 系 统 的 技

2、 术 进步 创 造 了 有 利 条 件 。 如 何 更 广 泛 地 加 快 氨 制 冷 系 统 的 研 究 与 应 用 ， 已 成 为 全 世 界 制 冷 科 技 工 作 者的 重 要 课 题 之 一 。 氨 制 冷 剂 的 主 要 特 性氨 在 一 百 多 年 前 已 被 用 作 制 冷 工 质 ， 目 前 仍 是 很 重 要 的 中 温 制 冷 工 质 之 一 。 其 正 常 蒸 发 温 度 为- 3 3 . 4 ，使 用 范 围 是 + 5 - 7 0 , 当 冷 却 水 温 度 高 达 3 0 时 ， 冷 凝 器 中 的 工 作 压 力 一 般 不 超 过1 .5MPa，压 力 比 较

3、 适 中 。氨 的 临 界 温 度 较 高 , t k r = 1 3 2 , 氨 的 汽 化 潜 热 大 , 在 大 气 压 力 下 为 3 2 7 . 5 k c a l / k g , 单 位 容 积 制冷 量 也 大 ,所 以 , 氨 制 冷 压 缩 机 的 尺 寸 可 以 较 小 。 纯 氨 对 润 滑 油 无 不 良 影 响 。 但 有 水 分 时 会 降 低 冷 冻 油 的 润 滑 作 用 。2第2页，共52页。 氨 易 溶 于 水 , 在 常 温 下 ， 一个 单 位 容 积 的 水 可 以 溶 解 7 0 0 个 单 位 容 积 的 气态氨 ， 因 此 排 除 了 系 统 形

4、 成 冰 塞 的 可 能 性 。 纯 氨 对 钢 铁 无 腐 蚀 作 用 ， 但 当 氨 中 含 有 水 分 时 将 腐 蚀 铜 及 铜 合 金 ，磷 青 铜 除 外 ， 故 在 氨 制 冷 系统 中 对 管 道 及 阀 件 不 得 采 用 铜 及 铜 合 金 。氨 的 蒸 汽 无 色 ， 有 强 烈 的 刺 激 臭 味 。 氨 对 人 体 有 较 大 的 毒 性 ， 当 氨 液 飞 溅 到 皮 肤 上 时 会 引 起 冻 伤 。当 空 气 中 氨 蒸 汽 的 容 积 浓 度 达 到 0 . 5 % - 0 . 6 % 时 ，可 引 起 中 毒 。 因 此 ，车 间 内 空 气 中 氨 的 浓

5、 度 不得 超 过 0 . 0 2 m g / L 。 氨 在 常 温 下 不 易 燃 烧 ， 但 加 热 至 5 3 0 时 ， 则 分 解 为 氮 气 和 氢 气 ， 氢 与 空 气 中 的 氧 混 合 会 发 生 爆炸 。 氨 在 其 安 全 性 分 类 中 属 于 B 2 类 制 冷 剂 。 在 爆 炸 和 火 灾 危 险 环 境 电 力 装 置 设 计 规 范 中 规 定 为 A T 级 ， 在 建筑 设 计 防 火 规 范 中 规 定 为 乙 类 ，即 氨 属 于 最 低 爆 炸 危 险 等 级 。 这 些 特 点 都 使其 应 用 受 到 了 一 定 的 限 制 ， 所 以 不

6、宜 用 于 民 用 建 筑 的 空 调 冷 源 系 统 。 氨 与 矿 物 基 润 滑 油 和 P A O 润 滑 油 不 相 容 ， 故 随 排 汽 进 入 制 冷 系 统 的 冷 冻 油 易 在 换 热 壁 上 形 成 油膜 ，影 响 换 热 。 且 因 氨 的 密 度 比 润 滑 油 小 ， 润 滑 油 沉 积 在 制 冷 系 统 的 管 道 、 容 器 的 底 部 ，故 通 常 3第3页，共52页。采 用 满 液 式 蒸 发 器 和 氨 泵 供 液 形 式 ，并 结 合 采 用 油 分 离 器 和 集 油 器 等 设 备 ，通 过 手 动 与 自 动 控 制使 润 滑 油 安 全 返

7、回 压 缩 机 。 为 保 证 润 滑 油 的 润 滑 特 性 ， 必 须 采 取 相 应 的 冷 却 措 施 。 氨 容 易 制 造 ， 价 格 低 廉 ， 便 于 购 买 。 其 广 泛 应 用 于 蒸 发 温 度 在 - 6 5 以 上 大 型 、 中 型 、 活 塞 式 、螺 杆 式 制 冷 系 统 中 。 4第4页，共52页。冷 库 氨 制 冷 系 统 的 应 用 现 状 制 冷 系 统氨 制 冷 系 统 在 食 品 冷 冻 冷 藏 领 域 多 为 直 接 制 冷 系 统 现 阶 段 氨 制 冷 系 统 的 供 液 方 式 多 为 直 接 膨 胀 供 液 、 重 力 供 液 和 氨

8、泵 强 制 供 液 ， 且 系 统 自 控 能 力较 强 。制 冷 部 件 压缩机 目 前 ， 在 氨 制 冷 系 统 中 ， 制 冷 压 缩 机 多 为 活 塞 式 和 螺 杆 式 制 冷 压 缩 机 。 前 者 出 现 较 早 ，使 用 广 泛 ，其 优 点 在 于 ， 使 用 方 便 、 运 行 可 靠 、 管 理 经 验 成 熟 ，冷 量 范 围 大 、 单 位 制 冷 量 耗 电 量 较 低 ， 加 工较 简 单 ， 造 价 较 为 低 廉 ，其 缺 点 是 压 缩 机 体 积 大 、 耗 金 属 多 、 占 地 面 积 大 ，易 损 部 件 多 ， 维 护 费用 高 ，单 机 产

9、量 不 能 太 大 ，能 量 无 级 调 节 比 较 困 难 。 而 螺 杆 式 压 缩 机 的 结 构 简 单 、 体 积 小 、 易 损部 件 少 、 重 量 5第5页，共52页。 轻 ， 振 动 小 ， 容 积 效 率 高 、 对 湿 压 缩 不 敏 感 ， 能 实 现 无 级 调 节 ， 其 缺 点 是 单 位 冷 量耗 电 比 活 塞 式 稍 高 ， 喷 油 冷 却 使 润 滑 油 系 统 复 杂 而 庞 大 ，耗 油 高 ，噪 声 大 ， 螺 杆 的 加 工 精 度 要 求高 。 相 对 而 言 ， 因 螺 杆 式 压 缩 机 能 方 便 地 控 制 排 气 温 度 ， 在 氨 制

10、 冷 系 统 中 将 会 更 加 广 泛 地 应 用 。换热器 壳 管 式 换 热 器 应 用 较 为 普 遍 。 但 是 其 质 量 、 占 地 面 积 、 换 热 性 能等较差。 随 着 蒸 发 式 冷 凝 器 的 节 能 优 势 及 防 腐 除 垢 技 术 的 提 高 ，目 前 蒸 发 式 冷 凝 器 已 成 为 应 用 主 流 润 滑 油 润 滑 油 是 润 滑 、 冷 却 、 密 封 运 动 部 件 的 介 质 ， 是 制 冷 压 缩 机 安 全 、 可 靠 运 行 ，延 长 使 用 寿 命 的 重要 条 件 。 目 前 氨 制 冷 系 统 的 润 滑 为 矿 物 质 油 ，虽 然

11、其 性 能 优 良 ， 但 它 的 最 大 缺 点 是 不 能 与 氨 相 溶 ，因 而 氨 系 统 不 可 缺 少 油 分 离 器 、 集 油 器 等 设 备 ， 使 氨 系 统 的 油 路 系 统 非 常 复 杂。 6第6页，共52页。冷 库 氨 制 冷 系 统 安 全 性 的 研 究 方向氨是目前全球范围大型制冷系统中采用的最广泛的冷媒，我们应正确地认识和对待这款自然工质，重视氨制冷系统的安全性，目前已有了非常成熟的技术和产品可以确保氨制冷系统的安全性。为确保氨制冷系统的最大安全性和可靠性，系统设计采用自动化控制和降低氨充注量是比较明朗的方向，热氨融霜、液位控制、小充注量型氨制冷系统、氨

12、/二氧化碳复叠系统及冷风机式制冷系统都是行之有效的解决方案。制 冷 系 统间 接 制 冷 系 统 采 用 间 接 制 冷 系统 主 要 是 从 安 全 角 度 考 虑 ，在 特 大 型 的 贮 藏 果 蔬 的 冷 库 中 ，为 防 止 氨 制 冷 剂 泄 漏 于 冷 却 物 冷 藏 间内 、 且 尽 量 减 少 系 统 的 用 氨 量 ，采 用 以 氨 为 制 冷 剂 、 乙 二 醇 为 载 冷 剂 的 间 接 制 冷 系 统 。 如 济 南 大森 制 冷 工 程 有 限 公 司 最 近 几 年 安 装 的 河 南 众 品 1 0 万 吨 冷 鲜 猪 肉 项 目 、 凤 祥 集 团 1 6 万

13、 吨 熟 食 库 项目 、 临 沂 金 锣 集 团 清 真 车 间 等 。 氨 制 冷 系 统 在 化 工 、 啤 酒 厂 、 制 药 厂 中 多 为 间 接 制冷 系 统 。 7第7页，共52页。近 年 来 ，各 地 已 开 始 应 用 N H 3 和 C O 2 的 复 叠 式 制 冷 系 统 。 其 高 温 级 采 用 N H 3 ， 低 温 级 采 用 C O 2 。 研 发 氨用 电 子 膨 胀 阀 及其控制系统 ，通 过氨 膨 胀 阀 或 氨 电 子 膨 胀 阀 ， 便 可 省 去 中冷器、低 压 循 环 桶 等 一 些 附 属 设 备 。 如 此 设 计 师 们 便 可 采 用

14、氟 利 昂制 冷 系 统 的 设 计 思 路 来 进 行 氨 制 冷 系 统 设 计 ， 并 在 氨 制 冷 系 统 的 高 压 侧 采 用 机 电 一 体 化 的 设 计 思路。 避免 了 因 地 震 等 意 外 原 因 可 能 导 致 的 氨 在 库 房 内 意 外 泄 漏 而 影 响 贮 存 食 品 的 安 全 问 题 ， 同 时 也 减 少了 整 个 制 冷 系 统 的 用 氨 量 ， 提 高 了 冷 库 系 统 的 安 全 性 。制 冷 部 件 板 式 换 热 器 应 用 于 氟 利 昂 系 统 已 有 2 0 余 年 的 历 史 ， 此 前 未 在 氨 系 统中 应 用 的 根 本

15、 原 因 是 焊 接 钎 料 含 有 铜 。 近 年 来 ， 随 着 社 会 经 济 和 科 学 技 术 的 发 展 ， 为 减 少 系 统 中氨 的 充 灌 量 ，人 们 又 倾 向 于 使 用 板 式 换 热 器 ， 因 此 在 传 统 板 式 换 热 器 的 基 础 上 进 行 了 大 量 改 进 ，可 作 为 冷 凝 器 、 蒸 发 器 、 油 冷 却 器 、 过 冷 换 热 器 和 载 冷 剂 冷 却 器 等 。 如 瑞 典 的 A l f a L a v a l 公 司8第8页，共52页。实 施 每 两 片 不 锈 钢 板 片 用 激 光 焊 接 成 封 门 模 槽 流 道 组 ，

16、 然 后 在 组 与 组 之 间 用 橡 胶 封 圈 密 封 ， 有 螺栓 施 加 密 封 压 力 ， 这 样 就 避 免 了 传 统 方 式 中 封 闭 氨 的 边 框 橡 胶 封 圈 ， 大 大 减 少 氨 的 渗 漏 为 杜 绝 氨的 微 量 渗 漏 ， 该 公 司 又 研 制 了 采 用 镍 合 金 为 焊 料 的 焊 接 板 式 换 热 器 。 德 国 G E A E C O F L R E X 公 司 在 瑞典 工 厂 生 产 9 9 . 9 9 % 铜 钎 料 的 焊 接 板 式 换 热 器 ， S U S 3 1 6 板 片 ，在 氨 的 流 通 模 槽 中 采 用 耐 氨 腐

17、 蚀涂 层 ，其 最 大 工 作 压 力 ， 温 度 分 别 达 3 . 0 M P a / 2 0 0 。 干 式 蒸 发 器 取 代 传 统 的 满 液 式 蒸 发 器 ， 可 减 少 氨 充 灌 量 9 0 % -9 5 % ， 在 食 品 冷 冻 装 置 ， 食 品 单 体速 冻 装 置 、 螺 旋 式 食 品 速 冻 装 置 、 食 品 平 板 式 冻 结 装 置 、 网 带 单 体 速 冻 装 置 、 板 带 单 体 速 冻 装 置 、全 流 态 化 速 冻 装 置 、 隧 道 式 超 低 温 速 冻 装 置 等中 ， 采 用 干 式 蒸 发 器 直 接 或 间 接 冷 却 食 品

18、 将 大同 削 减 氨 制 冷 剂 的 充 灌 量 提 高 氨 制 冷 系 统 的 安 全 性 。 润 滑 油 目 前 氨 制 冷 系 统 的 润 滑 为 矿 物 质 油 ，虽 然 其 性 能 优 良 ， 但 9第9页，共52页。 它 的 最 大 缺 点 是 不 能 与 氨 相 溶 ，因 而 氨 系 统 不 可 缺 少 油 分 离 器 、 集 油 器 等 设 备 ， 使 氨 系 统 的 油 路 系 统 非 常 复 杂 、 机 组 自 动 控 制 非常 困 难 。欲 在 氨 制 冷 系 统 中 使 用 干 式 蒸 发 器 或 简 化 油 路系 统 ， 就 必 须 找 到 与 氨 相 溶 润 滑

19、油 ， 如 P A G 油 。 目 前 国 际 上 已 开 发 出 能 溶 于 氨 的 合 成 润 滑 油 。 据 报 道 ，在 日 本 前 川 制 作 所 开 发 的 新 型 分 体 式 氨 制冷 剂 冷 水 机 组 中 ，采 用 了 与 氨 互 溶 的 润 滑 油 ，这 样 氨 制 冷 系 统 不 仅 可 以 省 去 油 氨 分 离 器 、 集 油 器以 及 相 应 的 管 路 ， 而 且 从 工 程 造 价 和 操 作 维 护 方 面 也 将 得 到 相 应 的 收 益 ，同 时 可 以 使 制 冷 系 统 更加 简 单 、 紧 凑 。 这 对 开 发 小 型 氨 制 冷 装 置 及 简

20、 化 现 有 的 氨 制 冷 系 统 非 常 有 利 。电气自动控制系统这几年 ， 以 可 编 程 序 控 制 器 P L C 及 用 P L C 组 成 的 集 散 式 控 制 系 统 D C S 控 制 系统 日趋普及， 自动控 制 的 氨 泵 强 制 供 液 方 式、制冷压缩机循环保护系统、制冷压缩机自动增卸载系统 的 全 自 动 或 半 自 动 氨 制 冷 系 统 ， 开 始 逐 渐 投 入 使 用 ， 氨 制 冷 系 统 控 制 将 更 趋 自 动 化 。 10第10页，共52页。 2 1 世 纪 的 控 制 技 术 、 计 算 机 网 络 技 术 、 远 程 监 控 等 为 系 统

21、 的 自 动 控 制 提 供 了 相 应 的 技 术 支 持 和保 证 ，也 为 氨 制 冷 系 统 的 全 自 动 控 制 提 供 了 发 展 空 间 。自 动 化 问 题 涉 及 到 油 的 开 发 、 氨 用 电 子 节流 阀 的 研 制 、 系 统 循 环 设 计 、 制 冷 系 统 的 静 态 与 动 态 特 性 等 问 题 ， 而 这 些 问 题 的 逐 步 解 决 ，将 推进 氨 制 冷 系 统 的 自 动 化 进 程 ，对 制 冷 系 统 的 高 效 节 能 运 行 、 制 冷 系 统 的 安 全 使 用 和 安 全 防 护 、 降低 生 产 成 本 等 都 将 带 来 新 的

22、 变 革 。 11第11页，共52页。氨 制 冷 系 统 的 安 全 保 护 措施 制冷系统的安装质量冷库的安全事关人民群众的生命财产安全和社会的稳定，冷库作为日常生活中不可缺少的食品加工和贮藏的设施，因其系统的复杂性和所用工质的特殊性，成为冷库安全生产的重要监督对象。尤其是由于城市的迅速外延，使许多冷库被居民生活区所包围，冷库的安全工作显得日趋重要。大、中型冷库的安全主要包括商品安全、生产安全、消防安全和防止氨制冷系统发生漏氨事故。防止制冷系统发生漏氨事故是冷库安全工作中的重中之重。一旦发生事故，由于氨本身所具有的特性，可引起化学爆炸、燃烧或氨中毒事故，将给企业和社会造成严重的经济损失和不安

23、定的因素。造成大、中型冷库氨制冷系统发生漏氨事故的主要原因是：制冷系统在安装时不符合规范要求，给日后的生产埋下隐患；操作人员技术水平低、违反操作规程、责任心不强，造成氨制冷系统漏氨；在进行制冷系统更新改造时方案制订的不合理，造成更新改造时发生漏氨事故；制冷系统没有制订应急预案，一旦发生事故时，抢救不及时造成重大损失。12第12页，共52页。冷库在筹建过程中，制冷系统的安装质量，是日后安全生产的基础，不要在安装过程中埋下事故隐患，冷库氨制冷系统的安装应注意以下几个方面： 施工单位的选择按照国务院373号令的要求，从事冷库氨制冷系统安装的单位必须具备相应安装资质，因此必须选择具备制冷设备及管道安装

24、资质的队伍来施工。施工单位要有详细的施工组织方案主要包括人员组织准备、施工机具准备、材料准备、施工现场（施工区、安全区、材料区、生活区）的合理布置、工艺准备、及时了解土建进展和配合情况，核对预留孔、洞是否符合要求、安全设施准备（灭火器、水桶、水源、防火隔板）详细制订的施工进度表，施工单位要制订施工的应急预案。施工工艺所有机器设备安装、管道连接严格按照设计图纸及氨制冷系统安装工程施工及验收规范进行（SBJ12-2000），施工人员包括焊工、电工、制冷操作工都要持证。除锈刷漆及保温 制冷管线施工前的除锈刷漆是一项非常重要的工作，它直接关系到制冷系统的使用寿命和系统的安全，低压管线的保温一般采用现场

25、发泡，外包铝壳或镀锌板，保温材料要与制冷管线粘合密实，防止漏汽造成管线腐蚀。13第13页，共52页。系统排污、试压和抽空 系统排污 在制冷系统管道安装完毕后，应用0.8MPa(表压)的压缩空气对系统进行分段排污，在距排污口300MM处以白色标识板检查，直至无污物排出为合格。在排污前应对系统的仪表、安全阀等加以保护，将电磁阀、止回阀的阀芯、过滤器的滤网拆除。排污结束后应拆卸可能积存污物的阀门，将其清洗干净后重新组装。 系统试压 排污合格后用干燥的压缩空气进行试压高压1.8MPa，中、低压设备1.2MPa，保压6小时开始记录压力表读数，经24小时后检查压力表读数，变化不应大于试验压力的1%。超过上

26、述规定时，应检查漏点，作好记号，必须泄压后进行补焊。然后再进行试压，直至合格为止。系统试压可采用空气或氮气，严禁采用氧气或其它易燃气体试压。系统抽空 试压合格后要进行真空度试验，系统剩余压力小5.333Kpa时，保持24小时无变化为合格。最后进行系统充氨试验，充氨试验压力为0.2MPa,严禁带压补焊。气密性试验合格后进行制冷剂充注，按机组要求进行制冷剂充注，系统压力升至0.5MPa时，暂停充注，再次检漏。充注量达到要求的时，停止充注，试运行后视降温情况再决定是否充注。14第14页，共52页。工程的验收工程的验收是保证施工质量的重要手段，甲方应组织好工程的验收工作，不符合规范要求的必须整改，工程

27、是否通过验收直接影响到施工单位的经济利益，直接关系到制冷系统是否安全正常的运行。制冷设备及材料的选择制冷设备和制冷管材是制冷系统的主要组成，在选择制冷设备时，必须选择具备相应压力容器设计、制造资质的单位的产品，不要盲目只考虑价格因素而选择没有资质单位的产品。在选择制冷管材上。应选择符合国家标准流体输送用无缝钢管GB8163的要求，应根据最低工作温度选择钢号，管道的设计压力应选择2.5MPa(表压)。相应阀门应采用氨专用阀门与配件。其公称压力不应小于2.5MPa(表压)。不得有铜质、镀锌、镀锡的配件。15第15页，共52页。系 统 安 全 保 护 装 置近 几 年 我 国 在 安 全 生 产 中

28、 出 现 了 不 少 的 安 全 事故 , 这 些 事 故 的 产 生 除 了 人 为 的 因 素 以 外 , 还 有 的是 在 规 范 上 的 安 全 设 置 跟 不 上 生 产 的 飞 速 发 展 有关 。设计设备 的 选 型 与 做 法 除了 能 满 足 系 统 的 使 用 功 能 外 , 还 需 要 从 安 全 与 环 保的 角 度 去 检 查 这 些 选 型 与 做 法 是 否 恰 当 , 强 调 尽 可能 减 少 对 环 境 的 污 染 以 及 减 少 以 后 系 统 运 行 时 可 能会 出 现 的 风 险 。系 统 安 全 保 护 装 置 是 利 用 安 全 装 置 消 除 安

29、 全隐 患 。 当 制 冷 系 统 的 不 安 全 因 素 积 累 到 一 定 程 度 时 ，安 全 装 置 自 动 动作 ， 系 统 自 动 停 机 或 采 取 其 他 措 施 ，以 防 止 重 大 事 故 发 生 。制 冷 剂 泄 漏 探 测 与 预 警在 安 装 了 制冷 设 备 的 房 间 内 需 安 装 制 冷 剂 泄 漏 探 测 仪 , 要 求 当制 冷 剂 泄 漏 浓 度 达 到 2 5 ( 1 0 - 6即 p p m ) 时 发 出 预警 , 此 时 应 马 上 查 出 泄 露 源 , 并 对 其 进 行 修 复 处理 。 而 泄 漏 浓 度 达 到 5 0 0 ( 1 0-

30、 6p p m) 时 可 自 动 开 启 机房 的 紧 急 事 故 排 风 系 统 。制 冷 剂 泄 漏 探 测 装 置 是 由 传 感 器 、 回 路 仪 表 板及 信 号 转 换 器 构 成 , 当 系 统 运 行 中 出 现制 冷 剂 泄 漏 到 报 警 浓 度 时 , 传 感 器 输 出 一 段 报 警 信号，控制继 电 器 触 点 , 在 泄 漏 浓 度 升 高 到 需 要 开 启 紧 急事 故 排 风 系 统 的 设 定 浓 度 时 , 输 出 的 信 号 通 过 转 换器 启 动 紧 急 事 故 排 风 , 回 路 仪 表 板 也 同 时 发 出 16第16页，共52页。声 光报

31、 警 。这 种 制 冷 剂 泄 漏 探 测 传 感 器 探 头 一 般 安 装 在 制冷 设 备 装 置 的 车 间 、 安 全 阀 出 口 等 容 易 发 生 氨 液 泄漏 的 位 置 。从 环 境 保 护 以 及 安 全 生 产 这 个 角 度 来 看 , 这 种制 冷 剂 泄 漏 探 测 装 置 的 设 置 这几年在 我 国 的 相 关 规 范 中加入并加 以 实 施 , 而 最 终 接 近 或 达 到 发 达 国 家 水 平 。贮 液 器 选 型 的 安 全 检 查在 国 内 贮 液 器 的 设 计 选 型 往 往 只 是 考 虑 能 满 足系 统 使 用 要 求 是 根 据 制 冷

32、装 置 所 需 氨 液 的 总 循 环量 的 百 分 比 进 行 计 算 选 型 :即 : V = ( 1 / 3 1 / 2 ) G / 或 : V = / G 式 中 :V - 贮 液 器 的 体 积 , m 3G -制 冷 装 置 中 每 小 时 氨 液 的 总 循 环 量 ,k g ;- 冷 凝 温 度 下 氨 饱 和 液 体 的 比 容 , m 3/ k g ;- 贮 液 器 的 氨 液 充 满 度 , 一 般 取 7 0 % 8 0 % ;-贮 液 器 的 容 积 系 数 , 当 冷 库 公 称 体 积 小 于或 等 于 2 0 0 0 m 3时 , 应 为 1 . 2 ; 冷 库

33、 公 称 体 积 为2 0 0 1 1 0 0 0 0 m 3时 , 应 为 1 ; 冷 库 公 称 体 积 为 1 0 0 0 1 2 0 0 0 0 m 3时 , 应 为 0 . 8 ; 冷 库 公 称 体 积 大 于 2 0 0 0 0m 3时 , 应 为 0 . 5 。17第17页，共52页。由 以 上 选 型 公 式 可 见 , 我 们 选 型 的 基 本 概 念 大部 分 是 贮 液 器 容 积 是 容 纳 制 冷 装 置 氨 液 的 总 循 环量 的 1 / 3 1 / 2 之 间 。而 在 一 个 外 资 企 业 的 食 品 冷 冻 加 工 厂 的 氨 制 冷系 统 中 要 求

34、 检 查 贮 液 器 的 安 全 容 量 是 完 全 容 纳 整 个制 冷 系 统 的 1 1 0 % 的 氨 液 量 。 换 言 之 , 氨 制 冷 系 统中 的 全 部 氨 液 收 回 到 贮 液 器 中 也 只 是 贮 液 器 的 9 0 %的 容 量 。 他 们 的 用 意 是 系 统 在 运 行 过 程 中 出 现 紧 急 情 况时 可 把 氨 液 全 部 回 收 到 贮 液 器 中 , 以 防 止 氨 液 的 到处 扩 散 , 造 成 人 员 的 伤 害 和 环 境 污 染 。因 此 从 他 们 的 选 型 模 式 来 看 , 氨 贮 液 器 的 容 积不 仅 仅 只 是 满 足

35、系 统 的 使 用 量 , 还 需 要 满 足 系 统 的安 全 需 求 。 由 于 外 资 企 业 的 制 冷 系 统 蒸 发 器 较 少 使用 蒸 发 排 管 , 对 于 没 有 采 用 蒸 发 排 管 的 氨 制 冷 系 统的 贮 液 器 选 型 , 这 种 选 型 方 式 可 借 鉴 。从 这 种 选 型 方 式 来 看 , 我 们 国 内 的 选 型 是 满 足系 统 的 使 用 和 容 器 本 身 的 安 全 性 , 而 他 们 更 注 重 的是 系 统 的 安 全 性。高 压 贮 液 器 出 液 管 紧 急 事 故 自 动 关 闭 阀 高 压 贮 液 器 出 液 管 紧 急 事

36、故 自 动 关 闭 阀是 设 置 在 高 压 贮 液 器 出 液 管 上的 一 个 紧 急 事 故 自 动 关 闭 阀 ，它 的 用 途与 紧 急 泄 氨 器 异 曲 同 工 , 在 发 生 紧 急 事 故时 , 紧 急 泄 氨 器 是 把 氨 液 排 出 室 外 环 境 中 , 而高 压 贮 液 器 出 液 管 紧 急 事 故 自 动 关 闭 阀恰 好 相 反 , 把 氨 液 紧 急 锁 在 高 压 贮液 器 中 , 以 防 止 氨 液 通 过 泄 漏 位 置 排 出 室 外 环 境中 。18第18页，共52页。由 于 这 种 设 在 高 压 贮 液 器 出 液 管 上 的 紧 急 事 故自

37、 动 关 闭 阀 , 其 阀 的 两 边 几 乎 没 有 形 成 压 差 , 因 此这 种 阀 门 不 能 用 传 统 的 电 阀 担 当 此 任 , 只 能 采 用外 部 气 源 的 气 动 阀 或 电 动 阀 。这 种 紧 急 事 故 自 动 关 闭 阀 的 控 制 方 式 有 其 特 殊性 但 也 较 简 单 , 主 要 是 通 过 两 个 紧 急 按 钮 开 关 的 串联 连 接 来 控 制 它 的 紧 急 关 闭 动 作 。 两 个 紧 急 按 钮 开关 的 串 联 目 的 是 防 止 误 按 而 导 致 影 响 系 统 的 正 常 生产 。管 道 保 温 前 的 表 面 处 理管

38、道 保 温 前 的 表 面 处 理 按 目 前 的 国 内 规 范 , 通常 只 是 管 道 表 面 刷 防 锈 漆 或 红 丹 。 据 了 解 由 于 在 国外 大 部 分 的 管 道 保 温 是 采 用 壳 管 式 的 保 温 材 料 , 而这 种 壳 管 式 的 保 温 材 料 在 施 工 时 在 接 缝 处 容 易 产 生缝 隙 , 在 系 统 运 行 后 在 缝 隙 产 生 蒸 气 渗 透 而 造 成 有缝 隙 的 管 道 表 面 出 现 结 露 或 结 冰 , 经 过 一 段 时 间 的冻 融 循 环 , 原 有 管 道 表 面 刷 的 防 锈 漆 或 红 丹 是 难 以承 受 这

39、 样 多 次 的 冻 融 循 环 , 最 终 导 致 脱 落 、 管 道 表面 生 锈 、 腐 蚀 甚 至 管 道 穿 孔 而 造 成 氨 液 泄 漏 事 故 。据 了 解 这 种 事 故 已 多 次 发 生 , 造 成 人 员 伤亡 和 财 产 损 失 , 为 了 避 免 这 类 事 故 的 重 演 , 在这 方 面 对 管 道 保 温 前 的 表 面 处 理 作 出 特 19第19页，共52页。别 的 规 定 。这 种 做 法 通 常 是 用 一 种 油 脂薄膜带 搭 接 缠 绕 在 管 道 表 面 , 或 用 黄 油 涂 抹 在 聚 乙 烯 拉 伸 薄 膜 后， 搭 接缠 绕 在 管 道

40、 表 面 , 这 种 聚 乙 烯 拉 伸 薄 膜 类 似 用 于 缠绕 埋 地 的 煤 气 管 道 的黑 色 胶 带 或 电 工 胶 布 , 缠 绕 后才 允 许 做 管 道 保 温 。在 我 国 由 于 聚 氨 酯 作 为 管 道 保 温 是 近 1 0 年 才逐 步 推 广 , 而 在 用 聚 氨 酯 对 管 道 进 行 保 温 后 由 于 空气 渗 透 造 成 对 管 道 锈 蚀 甚 至 穿 孔 泄 漏 则 需 要 较 长 的时 间 才 会 出 现 , 按 我 们 在 南 方 的 经 验 , 这 段 时 间 约有 1 0 1 2 年 , 因 此 我 们 也 应 制 定 相应 的 规 范

41、以 防 止 事 故 的 发生 。20第20页，共52页。大、中型冷库氨制冷系统安全问题的探讨21第21页，共52页。 制 冷 系 统 的 安 全 保 护 装 置主 要 安 全 保 护 装 置 有 安 全 阀 、 压 力 控 制 器 、 压 差 控 制 器 、液位控制器、水流开关及 其 它 装 置 。安 全 阀- 在 压 缩 机 的 吸 排气侧 、 冷 凝 器 、 蒸 发 器 、 中 间 冷 却 器 等 处 均 应 安 装 安全 阀 。 安 全 阀 前 要 求 设 置 截 止 阀 卧 便 于 安 全 阀 的 检 修 和 校验 。 安 全 阀 的 开 启 压 力 应 符 合 有 关 规 定。安 全

42、 排 放 系 统 所 有管 道 的 直 径 不 能 小 于 安 全 阀 连 接 进 口 处 的 直 径 。 止 逆 阀 、 单 向 阀-氨 压 缩 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 。 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 太大 减 少 氨 的 泄 漏 量 。 紧 急 泄 氨 器-使 用 氨 的 冷 库 制 冷 系 统 宜 装 设紧 急 泄 氨 器 。 在 遇 到 火 灾 等 紧 急 情 况 下 ， 启 动 该 设备 ， 可 将

43、系 统 中 的 氨 液 溶 于 水 中 ，排 至 经 有 关 部 门批 准 的 贮 缸 或 水 池 中 。许 多 冷 库存 在 紧 急 泄 氨 器 的 排 出 问 题。22第22页，共52页。没 有 足 够 的 给 水 ，氨 至 少 应 提 供足够的 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 。制 冷 剂 泄 漏 探 测 与 预 警在 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 。 即 仅 为 推 荐 安 装 ，没 有要 求 安 装 。 目

44、前 正 在 新 修 订 的 冷 库 设 计 规 范 中 ， 已经 明 确 提 出 应 设 置 氨 气 体 浓 度 报 警 装 置 ，氨 气 浓度 传 感 器 应 安 装 在 氨 制 冷 机 组 及 贮 氨 容 器 上 方 的 机房 顶 板 上 。 当 空 气 中 氨 气 浓 度 超出安全范围时 ，自 动 发 出 声 光 报 警 信 号 。如 果 氨 气 体 浓 度 报 警装 置 与 联 动 控 制 箱 配 合 ， 就 可 以 更 好 地 发 挥 作 用 。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

45、 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 。 对 于 无 人 值 守 的 机 房 等 ， 氨 气 浓 度报 警 装 置 的 作 用 也 很 重 要 。氨 机 房 事 故 风 机机 房 是 制 冷 设 备 、 压 力 容 器 和 管 道 的 集 中 地 ，也 是 安 全 防 护 的 重 点 。 机 房 事 故 风 机 是 重 要 安 全 设施 之 一 。 设 置 机 房 23第23页，共52页。事 故 排 风 ， 当 有 泄 漏 时 ， 机 房 事故 风 机 自 动 开 启 ， 将 氨 气 排

46、出 机 房 之 外 。 这 样 ， 可以 在 事 故 发 生 时 迅 速 降 低 机 房 内 的 氨 气 浓 度 ，避 免其 燃 烧 和 爆 炸 。可 以 为 机 房 内 人 员 提 供 新 鲜 空 气 。可 以 维 持 机 房 负 压 ，防 止 氨 气 四 处 弥 漫 ， 并 将 氨 气流 动 合 理 导 向 。 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 183M/h计 算 , 且 最 小 排 风 量 不 应 小 于 34000M/h,事 故 风 机 的 控 制 按 钮 箱

47、 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 。水 喷 淋 保 护 系 统氨 易 溶 于 水 。 在 常 温 下1 立 方 米 的 水 能 够 溶解 900 立 方 米 的 氨 气 。 因 此 , 设 置 水 喷 淋 保 护 系统 是 处 理 泄 漏 的 有 效 措 施 。 根 据 最 近 的 考 察 , 日 本氨 压 缩 机 房 广 泛 使 用 ,即 在 机 房 储 氨 罐 及 车间相 关 重 点部 位 上 方 , 设 置 水 喷 淋 保 护 系 统 。美 国 的 氨 制 冷 系 统 根 据 系 统

48、的 用 氨 量 设 置 有 不 同 容 量 的 水 罐 和 相 应 的 控 制 系统 ， 以 备 事 故 时 的 紧 急 泄 氨 ， 应 急 和 措 施 ， 在 机 房 或 可 能 需 要 检 修 的 地 方 ， 如 低 压 循 环 桶 、 氨泵 附 24第24页，共52页。近 ，设 有 手 拉 式 沐 浴 器 用 于 人 身 防 护 ， 在 机 房 和 库 房 内 均 设 有 吊 顶 消 防 喷 淋 装置 ， 由 独 立 的 水 系 统 组 成 ，一 旦 发 生 泄 漏 ， 立 即 供 水 处 理 被 泄 漏 房 间 。 该 防 护 系 统 由 设 在 易 漏 氨区 域 的 漏 氨 检 测

49、仪 时 时 监 控 ， 确 保 氨 制 冷 系 统 在 紧 急 事 故 时 的 人 员 与 设 备 安 全 、 做 到 万 无 一 失 。 当 发 生 泄 漏 时 ，打 开 喷 头 稀 释 事 故 漏 氨 ， 保 护 人 员 抢 修 或 者 逃 离 现场 。 目 前 ，储 氨罐 水 喷淋 系 统 已 经 在 很多冷库 项 目 设 计 中 得 到 应 用 。在 机 房 附 近 设 置 消 火 栓 也 是 重 要 安 全 措施 它 方 面 可 以 救 火 ，另 一 方 面 当 机 房 发 生 泄 漏时 ， 可 以 作 为 水 源 ， 喷 射 水 幕 保 护 抢 救 人 员 。安 全 抢 救 设 备

50、 用 品氨 具 有 很 强 的 毒 性 ，发 生 漏 氨 事 故 时 ，没 有 专门 的 安 全 防 护 设 备 ， 根 本 无 法 进 行 抢 救 处 理 。 因 此 ，氨 制 冷 系 统 必 须 配 备 专 门 安 全 抢 救 设 备 。 这 些 设 备可分 为 两 方 面 ， 一 方 面 是 泄 漏 抢 救 时 必 须 的 人 身防 护 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

51、工 具 。 例 如 专 门 用 于 堵 漏 的 不 同 尺 寸 的 管 夹 和盲 板 等 。25第25页，共52页。这 些 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 。 冷 库 设 置 专 门 橱 柜 ，将 安 全 抢 救 设 备 集中 放 置 的 规 范 现 场 。并 且 ， 安 全 防 护 用 品 必 须 按 使 用 说 明 书 定 期 进行 检 查 。 到 期 未 检 查 的 防 护 用 品 ， 决 不 可 以 投 入 使用 。 有 些 企 业 配 备 ， 安 全 防 护

52、 用 品 ， 但 平 时 不 演 练 ，又 没 有 定 期 进 行 检 查 。 这 样 遇 到 事 故 ， 问 题 就 大 了 。调 研 中 发 现 ， 许 多 冷 库 对 安 全 抢 救 设 备 ， 用 品 配 备 不重 视 ，连基 本 的 抗 氨 服 、 氧 气 呼 吸 器 都 没 有 。氨 系 统 安 全 的 重 点 防 范 部 位压 力 容 器质 量 技 术 监 督 局 通 常 对 压 力 容 器 的 安 全 特 别 关注 。 根 据 国 家 质 量 技 术 监 督 局 的 压 力 容 器 安 全 技术 监 察 规 程，压 力 容 器 是 重 点 监 察 对 象 ， 尤 其 对 于使

53、用 时 间 较 长 的 压 力 容 器 。氨 制 冷 系 统 中 的 压 力 容 器 ，其 承 受 的 压 力 一 般在 0.05-1.8MPa 表 压 之 间 。 氨 制 冷 系 统 中 的 压力 容 器 其 材 质 是 钢 ，主 要 用 于 贮 存 氨 液 。 纯 氨 对 钢材 无 腐 蚀 作 用 ，即 使 是 浓 氨 水 溶 渡 对 钢 的 腐 蚀 率 仅为 0.08mm/ 年 。 因 此 ， 氨 液对 压 力 容 器 及 管 道 内 部的 腐 蚀 性 根 小 ， 可 认 为 中 短 期 基 本 无 腐 蚀 ， 26第26页，共52页。 受 腐 蚀的 主 要 是 压 力 容 器 及 管

54、道 的 外 表 。通 常 ， 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 。 因 此 ， 当 维 护得 当 时 其 外 部 几 乎 无 腐 蚀 。 中 压 、低 压 部 分 的 压 力容 器 如 果 其 外 表 保温绝 缘 较 好 ，有 绝 缘 层 与 空 气 隔 绝 ，其 腐 蚀 性 也 不 大 。 因 此 ， 长 期 使 用 的 压 力 容 器 不 能仅 凭 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

55、可 再 使用 。压 力 管 道据报 道 ， 在 实 际 测 试 发 现 ， 回 气 管 的 腐蚀 相 当 严 重 。 89*4.5 的 管 道 ， 锈 蚀 层 的 厚 度 高 达 2.2mm 。 分 析 表 明 ， 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 入 内 部与 钢 材 接 触 时 ， 其 腐 蚀 性 就 变 得 尤 为 突 出 。 特 别 是冻 融 循 坏 比 较 严 重 的 回 气 管 道 更 是 这 样 。 早 期 的 局部 腐 蚀 ，仅 仅 只 会 造 成 局 部 的 氨 泄 漏 。 只

56、要 管 理 者多 加 注 意 ， 比 如 做 好 室 内 的 通 风 ， 及 时 更 换 腐 蚀 的回 气 管 道 等 ， 就 不 会 造 成 重 大 安 全 事 故 ， 完 全 可 以把 这 类 的 安 全 事 故 扼 杀 在 萌 芽 状 态 。 根 据 以 上 分 析 , 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 , 很容易造 成 大 面 积 的 泄 漏 , 必 须 特 别 注 27第27页，共52页。意 。 另 外 , 冷 凝

57、器之 前 的 排 气 管 段 , 由 于外露， 高 温 潮 湿 , 容 易 腐 蚀 , 也 是需 要 重 点 防 范 部 位 。应定期组织防锈油漆处理，对于这一点 务 必 要 引 起 制 冷 行 业 管 理 者 的高 度 重 视 。安 全 制 度要 保 证 企 业 的 安 全 运 行 , 一 方 面 要 配 备 完 善 的安 全 设 施 , 另 一 方 面 必 须 建 立 完 善 的 安 全 制 度 。 根据 国 内 多 年 的 经 验 , 冷 库 安 全 制 度 应 该 包 括 以 下 几方 面 。针 对 本 制 冷 系 统 的 技 术 培 训大 型 冷 库 氨 制 冷 系 统 比 较 复

58、杂 , 设 备 较 多 ,许多 设 备 都 属 于 压 力 容 器 。 因 此 , 制 冷 系 统 操 作 人 员要 有 较 高 的 专 业 技 术 水 平 , 要 熟 悉 整 个 系 统 的 制 冷工 艺 , 掌 握 各 个 设 备 的 作 用 、 性 能 , 清 楚 设 备 上 每个 阀 门 所 起 的 作 用 。 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 。 例 如 , 可 以 提 出 一 些 具体 的 问 题 , 如 某 某 部 位 发 生 漏 氨 时

59、 , 如 何 处 理 , 加深 对 本 制 冷系 统 的 熟 悉 程 度 。提 高 操 作 人 员 的 技 术 水 平 是 保 证 制 冷 系 统 安 全运 行 的 必 要 条 件 28第28页，共52页。 提 高 操 作 人 员 的 责任 心操 作 人 员 责 任 心 的 高 低 是 企 业 管 理 水 平 的 具体 体 现 。 要 让 操 作 人 员 感 到 自 己 的 工 作很 重 要 , 安 全 很 重 要 ,首 先 企 业 的 领 导 要 充 分 认 识到 操 作 人 员 的 工 作 很 重 要 , 安 全 很 重 要 。 根 据 我 们的 调 研 , 有 不 少 冷 库 领 导 对

60、 此 的 认 识 还 不 到 位 。 往往 认 为 只 要 有 人 开 机 , 能 够 打 冷 就 行 。 实 际 上 , 同样 一 套 制 冷 系 统 , 认 真 操 作 调 节 可使系统节 能30-40% 。 节 能 就 是 效 益 , 并 且 是 可 观的 效 益 。另 一 方 面 , 有 许 多 企 业 的 领 导 对 安 全 重 视 不 够 。往 往 认 为 , 有 这 么 多 冷 库 , 安 全 事 故 很 少 听 说 , 问题 不 大 。 实 际 上 , 冷 库 氨 制 冷 系 统 不 仅 可 能 出 事 故 ,而 且 国 内 已 经连续了 发 生 不 少 重 大 伤 亡 事 故