简要了解氨制冷及安全要求与事故处理

1、简要了解氨制冷及安全要求与事故处理由于液氨具有良好的热力学性能和对大气层无任何不 良效应、价格低廉，被全球制冷行业作为制冷剂广泛应用于 工商制冷系统。特别是在为保证易腐食品品质而建设的大中 型冷库中应用最为普遍 （全球约 80% 的大型冷库应用氨制冷 系统）。氨制冷基础知识（一）氨的理化性质1.气氨相对密度（空气 =1）： 0.59 ；2.液氨相对密度（水 =1）：0.7067 ；3. 沸点：-33.4 C ； 4.爆炸极限：15.7-27.4% ; 5.依据危险化 学品名录（ 2002 版）界定，氨属于第 2.3类有毒气体。液 氨为液化状态的氨气，又称为无水氨，是一种无色液体，具 有腐蚀性，

2、且容易挥发。它是气态氨加压到0.70.8MPa时形成的，同时放出大量的热，相反液态氨蒸发时要吸收大量 的热，由于其良好的热力学性能，液氨作为制冷剂被广泛用 于制冷系统。依据建筑设计防火规范 （GB50016-2006） 液氨的火灾危险性分类应定性为乙类第 2 项；液氨蒸发温度 是-33.5 C, 一旦泄漏在室外条件下可马上形成气态氨气；有 燃烧爆炸危险；氨气能侵袭湿皮肤、粘膜和眼睛，可引起严 重咳嗽、支气管痉挛、急性肺水肿，甚至会造成失明和窒息 死亡。（二）氨制冷原理 蒸汽压缩式制冷循环由四个过程组成的循环：液体制冷剂的 蒸发或气体制冷剂的等压吸热；制冷剂蒸气或气体的压缩； 制冷剂蒸气的液化或

3、气体的等压放热 ;制冷剂液体的节流或 气体的膨胀。复叠制冷循环 由两个或两个以上各自独立的 制冷系统组成的制冷循环。各制冷系统使用不同的制冷剂。 高温系统的蒸发器亦为低温系统的冷凝器。蒸气喷射式制冷 循环利用喷射器把制冷剂蒸气从蒸发器压送到冷凝器之后 液化、节流并在蒸发器中吸热蒸发的制冷循环。吸附式制冷 循环、空气制冷循环主要设备设施：主要由压缩机、冷 凝器、储氨器、油分离器、节流阀、氨液分离器、蒸发器、 中间冷却器、紧急泄氨器、集油器、各种阀门、压力表和高 低压管道组成。其中，制冷系统中的压缩机、冷凝器、节流 阀和蒸发器(冷库排管)是四个最基本部件。它们之间用管 道依次连接，形成一个封闭的系

4、统，制冷剂氨在系统中不断 循环流动，发生状态变化，与外界进行热量交换。氨制冷主 要设备氨制冷冷库：包括库房、制冷机房、控制室、变配电 室等。节流装置常用类型：节流阀：热力膨胀阀、电子膨胀 阀。制冷剂：通过自身热力状态的循环变化，与外界发生能 量交换，达到制冷的目的。常用类型：氨、氟利昂(饱和碳 氢化合物氟、氯、溴衍生物的总称) 。表示方法：无机化合 物：R7(+ 分子量),NH3(R717)、CO2(R744)氟利昂(CmH2m+2 )和烷烃类( CmHnFxCLyBrz): R、物质分 子式中的组成元素符号 ( CFC/HCFC/HFC) 。液氨， 又称为无 水氨，是一种无色液体，有强烈刺激

5、性气味。液氨蒸发温度是-33.5 C。氨制冷剂具有优良的环境性能和热力学性能氨的 消耗臭氧潜能值 ODP=0，温室效应潜能值 GWP=O,是一种 环境友好型制冷剂；氨的标准沸腾温度（-33.5 C）低，在蒸发器和冷凝器中的压力适中，单位容积制冷量大，蒸发潜热 大（-15 C时的蒸发潜热是 R22的6.4倍，是R410A的5.5 倍），节流损失小，制冷系数高，在相同工作温度和制冷量 的条件下，与 R22 等制冷系统相比，其压缩机和换热器的尺 寸可以更小，可节省材料；氨分子量为 17，蒸气密度比空气 小，泄漏时极易上升从屋顶逸出室外；氨极易溶于水，当遇 到大量泄漏的紧急情况时容易排除；氨的来源广泛

6、、价格低 廉。氨制冷剂存在缺点氨与矿物基润滑油和 PAO 润滑油不相 容，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 使润滑油安全返回压缩机； 当氨中含有水分时， 则对锌、 铜、 铜合金（磷青铜除外）有腐蚀作用；氨具有刺激性气味且有 一定的毒性和可燃性； 危险化学品名录 （ 2002 版）界定， 氨属于第 2.3 类有毒气体。在较高温度下，氨和空气混合物 体积浓度达到15.727.4%时遇明火可引起爆炸。建筑设计 防火规范（ GB50016-2006 ）液氨的火灾危险性分类为乙

7、类 第2项。氨制冷设备a.氨制冷压缩机b.冷凝器c.节流装置d. 蒸发器（冷风机、排管、快速冻结装置等）氨制冷冷库供液 方式及所用设备：氨泵强制循环供液：低压循环桶、氨泵重 力供液：气液分离器满液供液：气液分离器直接膨胀供液： 气液分离器氨制冷系统安全部件 a.弹簧式安全阀；b.止逆阀（单向阀）； 旁通阀；c.氨专用压力表；d.泄压管；e.压缩机压力保护、氨 泵压差控制器氨制冷系统管道特点管道外部特征，涂色 要求： 保温层外采用金属防锈保护层时，可不涂漆，刷帖色环。 氨制冷安全要求与事故处理冷库建筑及制冷系统部分设备 和管道需要保温， 保温材料的阻燃防火； 冷库库房需要制冷， 制冷通过机械压缩

8、制冷循环实现，系统内制冷剂需承载一定 的压力（氨制冷系统高压部分正常工作压力： 0.8 MPa -1.4MPa）,防止容器、管路系统内压力超高，发生开裂和爆 炸；制冷系统通过制冷剂循环完成换热，需预防制冷剂的泄 漏。冷库安全，防火、防爆、防漏原建冷库、新建冷库、 废旧冷库（安全隐患） 。据不完全统计，近 5 年，我国涉氨 制冷企业（冷库）安全生产事故约 110 余起。其中：泄露事 故 47.4%火灾事故（冷库保温材料）占 39.7%火灾及爆炸事 故占 5.1%爆炸事故 7.8%吉林、上海事故造成特重大、重大 安全事故，多发生在人员密集场所（国外自动化程度很高， 我国人工操作） ，如：加工车间用

9、速冻机。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 度不得超过002mg/L。氨在常温下不易燃烧， 但加热至530 C 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 B2 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口AT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。 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

10、备制冷设备及管道安装资质的队伍来施工。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

11、的使用寿命和系 统的安全，低压管线的保温一般采用现场发泡，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。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

12、后检查压力表读数，变化不应大于试验 压力的 1 %。超过上述规定时，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8 0%时，？停止充注，试运行后视降温情况 再决定是否充注。工程的验收工程的验收是保证施

13、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

14、配件。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 要求是根据制冷装置所需氨液的总循环量的百分比进行计 算选型：即：V =（1/31/2）刀Gu / B或：V = $u刀G式 中：V-贮液器的体积,m3; E G-制冷装置中每小时氨液 的总循环量 ,kg；u -冷凝温度下氨饱和液体的比容， m3/k g； B -贮液器的氨液充满度，一般取70%80% ;-贮液器的容积系数，当冷库公称体积小于或等于 2000m 3 时，应为 1.2 ；冷库公称体积为 2001 10000m3 时，应为 1；冷库公 称体积为 10001 20000m 3 时，应为 0.8；冷库公称体积大

15、于 20000m3 时，应为 0.5。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检查贮液器的安全容量是完全容纳 整个制冷系统的 110%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。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

16、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。制冷剂泄漏探测与预警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/川计算，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。水喷淋保护系统在机房附近设置消火栓也是重要安全措 施安全抢救设备用品 事故应急预案启动程序：任何员工发现事故即将发生或已经 发生时，均应立即按事故报告程序上报，接报领导应立即赶 赴事故现场，并同时根据事故发生及发展情况，确定启动全 部预案

17、或部分预案，即使启动部分预案时，也应要求救援组 织进入预备状态，随时投入抢险。事故现场管理：事故发生 后，保护和维护好现场秩序十分重要，也是为了尽量减少人 员伤亡、财产损失并进行技术分析，对减少后发事故的发生 有着重要意义。事故发生的区域一般分为：制冷机房、附属设备间和冷库内（蒸发器） 、调节站，在机房、设备间区域 又分为室内高、低压设备和室外高、低压设备。因此，要根 据事故发生时的情况和漏氨的扩散范围、区域大小加以现场 控制。事故现场安全区域的划分，应根据事故发生时的气候 状况来划定，要分析室内和室外所有不同区域与天气有关的 因素。阴天气压低时，氨气一般不向高空扩散，沿地面向顺 风处飘移，防

18、范区域应沿下风口逐步扩大，这是应特别加以 注意的。天气睛好时，一般氨气直升高空，大风天气虽然氨 气容易扩散，但是要防止风向不定乱刮，以上这些情况在布 置安全区域时应提醒抢险人员注意，要逆风脱离险区，特别 是治安维护人员做好人员疏导和秩序维护以减少人员伤亡 和财产损失。事故被控制住后，应保护好现场，不得使现场 受到破坏， 以便专业技术人员进行事故分析， 查找事故原因， 及时进行整改， 制定恢复生产的方案。 事故抢救方案：（一）、 制冷机系统漏氨的处理：首先注意：抢险人员进入漏氨事故 现场必须带好防护器具！ 1、氨压缩机发生漏氨事故后，先 切断制冷压缩机电源，并立即关闭排气阀、吸气阀（双级氨 压缩

19、机应同时关闭二级排气阀及二级吸气阀） ，如正在加油， 应及时关闭加油阀。 2、机房操作人员发现压缩机漏氨时立 即停止压缩机运转，并根据操作人员所处位置，在关闭事故 机器后顺便把其他运行的压缩机停机断电。3、如漏氨事故较大，无法靠近事故机器，应到配电室断电停机，停机后立即关闭所有油氨分离器进气阀及与事故机器吸气管相连接 的低压循环桶进、出气阀门。 4、迅速开启氨压缩机房所有 的事故排风扇。 5、在处理事故时，用水管喷浇漏氨部位， 使氨与水溶解，并注意压缩机电机的防水保护。 （二）、压力 容器漏氨事故的处理：处理此类事故的原则：首先采取控制 措施，使事故不再扩大，然后采取措施将事故容器与系统断 开

20、，关闭设备所有阀门，漏氨严重不能靠近设备时要采取关 闭与该设备相联接串通的其它设备阀门，用水淋浇漏氨部 位，将容器里的氨液及时进行排空处理，属于此类设备有： 油氨分离器、冷凝器、高压贮液桶、低压循环桶、中间冷却 器、集油器、放空气器、低压排液桶等。 1、油氨分离器漏 氨：油氨分离器漏氨后，如压缩机正在运行工作中，应立即 停止压缩机运行， 迅速关闭该油氨分离器的进气阀、 出气阀、 进液阀、放油阀，并关闭冷凝器进气阀，压缩机至油氨分离 器的排气阀。 2、冷凝器漏氨（立式、卧式、蒸发式冷凝器） ： 冷凝器漏氨后，如压缩机处于运行状态，应立即停止压缩机 运行，迅速关闭所有高压贮液桶均压阀和其它所有冷凝

21、器均 压阀、放空气器阀，然后关闭冷凝器的进气阀、出液阀。系 统工艺允许时可以对事故冷凝器进行减压。3、高压贮液桶漏氨：高压贮液桶漏氨后，立即关闭高压贮液桶的进液阀、 均压阀、 放油阀及其它关联阀门。 如氨压缩机处于运行状态， 应迅速切断压缩机电源，在条件及环境允许时，立即开启与低压容器相联的阀门进行减压、排液、尽量减少氨液向环境 外泄，当高压贮液桶压力与低压压力平衡时，应及时关闭减 压排液阀门。 4、中间冷却器漏氨：中间冷却器漏氨后，当 压缩机处于运行状态，应立即停止压缩机运转，关闭压缩机 的一级排气阀、二级吸气阀及与其它设备相通的阀门，同时 开启排液阀、或放油阀进行排液放油给中冷减压。5、低

22、压循环桶漏氨： 低压循环桶漏氨后， 该系统压缩机处于运行中， 立即切断压缩机电源，关闭压缩机吸气阀，同时关闭低压循 环桶的进气阀、出气阀、排液阀、放油阀及其它关联阀门， 开启氨泵进液阀、出液阀及氨泵，将低压循环桶内氨液送至 库房蒸发器内，待低压循环桶内无液后关闭氨泵进液阀。6、低压排液桶漏氨：低压排液桶漏氨（在冲霜、加压排液、放 油工作中），应立即关闭排液桶的所有与其它设备相连阀门， 根据排液桶的液位高低进行处理。如液量较少，开启减压阀 进行减压，在液量较多时，应尽快将桶内液体排空，减少氨 的外泄量。 7、集油器漏氨：集油器漏氨后，如在放油过程 中，应立即关闭集油器的进油阀和降压阀。8、放空气

23、器漏氨：放空气器漏氨，应立即关闭混合气体进气阀、供液阀、 回流阀、蒸发回气阀。 9、附属设备液位、油位指示器漏氨 附属设备液、油位指示器（玻璃管、板式）漏氨，当上、下 侧角阀弹子失灵，应立即关闭指示器上、下侧的弹子角阀， 尽早控制住氨液大量外泄。 10、氨罐、氨瓶漏氨：自备氨罐（或氨瓶）属于移动的高压设备，必须每三年进行技术检查 一次，如发现罐（瓶）壁有裂纹或局部腐蚀，其深度超过公 称壁厚的 10%以及发现有结疤、陷、鼓包、伤痕和重皮等缺 陷时，应禁止使用。要严格执行氨罐、氨瓶的使用、储存、 运输、保管的操作规程和使用的注意事项。如在加氨过程中 漏氨，立即关闭其出液阀、加氨站的加氨阀，用水淋浇

24、漏氨 部位，迅速将氨罐、氨瓶推离加氨现场。 （三）、蒸发器漏氨 的处理：冷库内蒸发器漏氨包括：冷风机、搁架排管、顶排 管等，处理原则：应立即关闭蒸发器供液阀、回气阀、热氨 阀、排液阀，并及时将蒸发器内氨液抽空。1、在冲霜过程中，应立即关闭冲霜热氨阀、关闭排液阀、开启回气阀进行 减压。 2、在库房降温过程中，应立即关闭蒸发器供液阀、 停止氨泵系统运行。 3、根据漏氨情况，在条件、环境允许 情况下，可采取适当的压力用热氨冲霜的方法，将蒸发器内 氨液排回排液桶，减少氨液损失和对库房商品污染。4、确定漏氨部位，可做临时性处理，能打管卡的采取管卡紧固， 减少氨的外泄量。 5 、开启移动的事故排风扇，尽量

25、降低库 房氨气浓度。 （四）、阀门漏氨的处理： 1、发现系统氨阀门 漏氨后，迅速关闭事故阀门两边最近的控制阀；2、如压力容器上的控制阀门漏氨，应关闭事故控制阀前最近的阀门； 3、关闭压力容器上的进、出液阀；进、出气阀；均液、均 压阀；放油、供液、减压等阀门。 4、如高压容器上的控制阀门发生事故， 在条件、环境允许时， 应迅速开启有关阀门， 向低压系统进行减压排液，减少氨液的外泄量。 5、开启事 故排风扇进行通风换气。 （五）、氨系统管道漏氨的处理： 1、 如发现管道漏氨后，迅速关闭事故管道两侧最近的控制阀 门，切断氨液的来源。 2、根据漏氨情况，管子漏氨点的大 小，可采取临时打管卡的办法，封堵

26、漏口和裂纹，然后进行 事故部位抽空。 3、开启事故排风扇进行通风换气，并对事 故部位抽空，更换新管道进行修理补焊。 （六）、加氨装置漏 氨的处理：在加氨过程中，加氨站漏氨，应迅速关闭加氨装 置最近的阀门和氨（罐）的出液阀。 （七）、处理漏氨事故时 氨的排放： 压力容器设备漏氨， 在容器内氨液较多的情况下， 必须做出把漏氨设备内的氨液排放到其它容器内或排放掉 的处理措施。免得造成更大的漏氨现象，防止人员伤亡及减 少空气污染。氨液的排放分为向系统内排放和向系统外排放 两种方法。 1、向系统内的排放：一般应采取设备的放油管 及排液管排放，将漏氨压力容器的氨液排至其它压力较低的 容器内。 2、向系统外

27、的排放：在特殊情况下，为了减少事 故设备的氨液外泄，避免伤亡事故发生，将氨液通过串联设 备放油管与耐压胶皮管放入水池中，以保证安全，在向外界 排放氨液或氨气时，要注意：阀门不要开启的过大、过猛、 防止胶管连接处脱落，造成意外事故发生。 （八）、对氨中毒 人员的急救： 1、严重中毒者要及时送往定点医院：在氨制冷系统漏氨发生人员严重中毒时，必须及时送往定点医院进 行抢救，在送往医院的过程中要采取必要的救护措施，急救 电话： 1202、氨侵入人身体的途径：氨的大量泄漏将对人的 生命和国家财产造成危害，一般是通过人的皮肤和呼吸道侵 入人体造成危害，氨可进入从鼻腔到肺泡的整个呼吸道，同 时人们因鼻腔受不了刺激而用口呼吸，使氨气进入到胃里， 引起恶心等到现象，氨很容易侵入人体的粘膜部位，使人们 出现刺激难忍的现象。 3、氨中毒有急性中毒和慢性中毒： 在发生事故大量氨液泄漏时极会出现急性中毒，往往引起