涉氨制冷企业氨系统安全操作教材(PPT)

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德惠事故现场
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上海翁牌事故
上海翁牌冷藏“8.31”泄氨事故起因是机房操作工，违规
对单冻机采用热氨融霜 导致发生液锤（击）现象 压力瞬间升高 致使存在严重焊接缺陷的单冻机D159×5回气集管一端管 帽脱落，造成泄氨 该事故造成15人死亡，7人重伤，18人轻伤
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健全的国家法律法规
国家对氨制冷系统的安全问题十分重视，氨相关的各种法律、规范制度
逐步建立健全 《中华人民共和国安全生产法》、《危险化学品安全管理条例》 2010年1月发布的新《冷库设计规范》 2012年12月发布《冷库安全规程》 从生产、运输、贮存 从项目立项到机房、库房选址 从制冷系统设计到设备购置 从工程安装到消防和环保设施 从设备使用到员工操作资质 规范管理涵盖了氨制冷系统建设的全过程„„
2013年1月23日，山西长治武乡县冷库起火，人员伤亡 2012年10月24日，湖北洪湖水产公司氨气泄漏，479人伤 氨冷库的安全事故几乎每年都发生，并造成人员伤亡
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德惠事故现场
是保温板在燃烧，不是氨爆炸
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液爆液锤的预防
• 液爆压力在温度的变化影响下，压力升高很快，基本没有 预先的征兆，建议加装安全阀。液爆也是比较难形成的。 如关闭阀门的水融霜。管路两端阀门关闭的自然升温，温
度变化较慢，压力升高压力表可观察到。
• 液锤能够听到像锤子敲击金属的声音。当听到敲击声时，
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热氨融霜
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制冷流程
油 分 离 器
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自压缩机排气
至压缩机吸气
空气冷却器
低 压 循 环 桶
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P P
气体调节站
液体调节站
融霜排液桶
工质泵
带排液桶和不带排液桶两种
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热氨融霜操作一
有排液桶的系统的热氨融霜 先检查排液桶的液位，若有液先进行排液操作（同融霜结 束排液） 打开排液桶减压阀将排液桶减压，减压后开排液桶的进液 阀 将换热管组的进液阀关闭（液体调节站），利用压缩机将 管组内的液体蒸发排出，需要一段时间建议30分钟以上（ 务必）冷风机正常运转 停冷风机，关闭换热管组的回气阀。（气体调节站） 开启融霜出液的总阀门（液调节站） 开启本管组的融霜的进出阀门 缓慢开启热氨进气总阀，（控制压力在6-8bar）
生命是无价的，120个生命逝去，多少家庭遭受重创，多少人要与伤 痛终生为伴，教训极为惨痛，愿此警钟长鸣，类似事故不再发生；也 希望少一些“业内专家”，把本来明白的问题说糊涂了
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史上最好的制冷工质
氨是一种良好的制冷剂
属于自然工质ODP=0；GWP=0 是目前具有最好的热力学性能，制冷效率最高的制冷剂
氨系统安全操作（一）
烟台冰轮股份有限公司 www.yantaimoon.com
生命的代价
上海翁牌冷藏“8.31”事故，造成15人死亡，7人重伤，18人轻伤
最近吉林发生事故，120人死亡，77人伤，是近10年来国内最大人身 伤亡事故
2013年2月3日广州白云冷冻厂，氨泄漏，管路开裂，人员伤亡
蒸发器可使用喷水除霜
空气自然融霜。
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热氨融霜
氨气温度高，气流稳定，使管外的霜层快速融化脱落，提 高换热系数 高温高压蒸汽带油，把积在管内表面的冷冻机油膜冲刷掉

热氨融霜管道的从油分后的氨气排出管接出。 热氨融霜管道接至管组的上部管道。 融霜出液管从管组的下部接出。 融霜出液管接至低压循环桶的进汽或排液桶的进液
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制冷融霜的方式
电除霜：这是最简单的也是最消耗能量的方法。在某些应
用中额外的能量消耗可能相当明显 热气除霜：使用NH3气体进行热气融霜,该方法比电动除霜 更为经济。 盐水除霜：通过使用盐水，喷淋到蒸发器除霜
水除霜：在某些情况下(尤其是温度高于零度的室内)，
直接经济损失2510万元
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上海翁牌事故
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上海翁牌事故
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上海翁牌事故
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氨成了替罪羊
事故后，氨成为舆论的众矢之的 矛头一致指向氨的毒性和易燃易爆性 更有伪专家人提出禁用氨的言论 痛定思痛，反思“氨”的安全性 难道真的只是因为氨有毒、易燃就成了屡次灾难的罪魁祸首么？
延时5分钟以上，需要制冷时 开启进液阀和冷风机进行正
常运转
Байду номын сангаас
可能满液的液体管道和容器严禁同时将两端阀门关闭。确
定不满液时可以。
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冷风机自动热氨融霜
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自动热氨融霜的控制
融霜信号 关闭供液电磁阀 延时30分钟
关风机关闭回气阀GPLX 两步开启 延时30分钟
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热氨融霜的操作三
没有排液桶的系统的热氨融霜 不单独设排液桶得系统，融霜回液管直接进到低压循环桶 融霜操作只是没有排液桶的加压排液和减压进液的操作。
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水融霜
将换热管组的进液阀关闭（液体调节站），利用压缩机将
管组内的液体蒸发排出，需要一段时间建议30分钟以上（ 务必）冷风机风机正常运转 停冷风机，开融霜水系统进行水融霜（回气阀不要关闭） 融霜完毕后关闭融霜水
开启回气阀进行减压。 并开启排风扇强制通风，尽量减少库房 的氨浓度。 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 损失和库房空气污染。 （小量泄漏根据 情况）
单冻机融霜事故引起大量人员伤亡
设备、管路老化或管理不严 系统管路、阀门等设施老化，泄漏 设计安装不规范 不符合消防标准材料的使用
带氨进行电焊等明火作业
……
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为什么要融霜？
当冷却管组表面温度低于空气的露点温度时，在管组的表面就会产生结 露，当低于0℃ 时，就会结霜
管的液体太多。
回收液体时间不够，也会引发换热管的液体太多。 热氨或融霜水加热，压力超高 低温液体管道的两端阀门关闭，受热后压力升高（比如氨泵到调节站 的阀门）
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液锤形成的原因
液锤的形成主要是以下两种情况:
融霜前关闭供液阀，回收换热管组的氨液不切底，回气管
GB50316-2000《工业金属管道设计规范》
GB/T20801-2006《压力管道规范-工业管道》 《冷库制冷设计手册》
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实事求是评价氨
在宣传氨是自然工质时，过分美化氨制冷剂，优点说的多，缺点说的少 氨可燃、有毒、有腐蚀性等特性，决定了必须加强对氨系统的安全技术措施， 与化工、煤矿、石油、石化等行业相比，氨的危险性偏小 日常生活：电、水、煤气、建筑物„„危险时刻存在 所有事故的发生都源于疏忽、大意、管理漏洞 人祸大于天灾
道中有液体，在融霜开始，热氨进气阀开得太快，高压气 体推动回气管道的液体加速流动（压差的影响8bar以上的 压差）在回气管道中生成高速的液体流，当遇到阻碍时就 会产生液锤。一定要缓慢打开热氨进气阀。
融霜完毕时，换热管组内的液体没有减压，打开回气阀过
快。一定要缓慢打开回气阀 液锤的形成在融霜操作的开始或结束，像飞机的起飞和降 落一样（黑色的3分钟）
种类 甲烷 丙烷 R32 液化石油气 汽油 爆炸极限 5.3～15%， 2～11.1% 12.7～33.4% 2～15% 1.1～5.9%
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氨事故发生的概率
吉 林
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众多事故的原因
火灾引发次生灾害 起火，高温，引发压力升高，爆炸 人工融霜操作不当 产生液锤或闭路融霜，引起管道爆裂
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热氨融霜的操作二
缓慢调节融霜出液的总阀门，控制融霜回液的压力（控制 压力在4-6bar） 融霜过程（时间根据融霜的效果决定）注意排液桶的液位 • 融霜完毕，关闭热氨进气总阀 • 压力降低后（和低压系统的压力接近），缓慢开启换热管 组的回气阀 • 关闭本管组的融霜的进出阀门 • 关闭融霜出液的总阀门，融霜完成 • 关闭排液桶的进液阀（注意时间延时10分钟以上） • 关闭减压阀，开启加压阀、排液桶出液阀将排液桶排空 • 关闭加压阀和排液桶出液阀，需制冷时，开启换热管组的 进液阀
价格低廉,运行维护费用低
制冷系统的相关设备、建设投资最低 作为制冷剂的使用已经有上百年的历史 目前欧美等世界发达国家的大型冷冻冷藏90%首选 国内工商制冷大型制冷系统采用氨也达到85%以上
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具有一定危险的氨
蒸气无色、具有强烈的刺激性臭 味，很少量的氨泄漏（3～5ppm） 就会被发觉（0.0003%）20ppm人 在空气中爆炸极限浓度为15～28% 毒性程度属中度危害介质 对人的危害主要表现在对上呼吸
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相关标准部分举例
GB/T4272-2008《设备及管道绝热技术通则》 GB/T8175-2008《设备及管道绝热设计导则》 GB/T14976-2002《流体输送用不锈钢无缝钢管》
TSG D0001-2009《压力管道安全技术监察规程—工业管道》
HG 20519.38-92《管道等级号及管道材料等级表》 《气瓶安全监察规程》和《危险货物运输规则》 GB50072-2010《冷库设计规范》
关闭热氨阀（开始融霜开热氨阀时）或关闭回气阀（融霜 完毕开回气阀时）
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融霜过程注意的问题
水融霜，热氨时无关人员撤离
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在冲霜中液爆液锤的处置
车间内引导车间人员有序迅速撤离到安
全地带 机房内
应立即关闭冲霜热氨阀、关闭排液阀、
道的刺激和腐蚀作用
低起爆点
高起爆点
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氨冷库的危险源
操作间：
手工劳动，人员密集，环境密闭 发生危害后，紧急疏散困难
冷库：
食品堆积，环境封闭 发生泄漏后不易发现 机房： 贮藏氨液量大，遇到次生灾害爆炸关键地点
人员少，易于疏散
附近环境：应远离人群密度大的区域
延时90秒开热氨电磁阀 关闭热氨电磁阀 需制
延时30秒开回气阀GPLX(此阀门两步开启）
冷开风机、开供液正常制冷运行
采用GPLX两步开启电磁阀，先开10%的小口径，等前后压
差小于1.5bar时主阀开启。
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液爆与液锤
液爆：
液体的不可压缩性 受热膨胀 防范：操作正确，避免满液体 液锤：
假定结霜厚度与钢管的壁厚相同时，霜层热阻约比钢管热阻大94-443倍 （霜层按久积的和新积的）。 可见霜层对传热影响很大，结霜后使传热系数降低，制冷量降低，功率 增加,尤其是冷风机的肋片管，当外表面结有霜层时，不但使传热热阻增 大，而且使空气的流动阻力增加。 当管外表面的霜层厚度在4、8、l0、12、16、20 mm时 传热系数分别为5．555、5．148、4．983、4．838、4．591、4．388 W ／m2·K， 若制冷负荷不变，则机组的能效比相应的递减率是：1．8％、3．4％、4 ．1％、4．8％、5．9％、6．9％
原因：高速液体撞击
防范 ：正确操作，缓慢加、降压
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液爆形成的原因
融霜过程中使得换热管组中的液体满了或者液体过多。 正常融霜时，先关闭换热管组的进液阀（液体调节站），利用压缩机
将管组内的液体蒸发排出，需要一段时间建议30分钟以上（务必）冷
风机风机正常运转。 当阀门状态不对，（如关了回气阀，然后再关供液阀），会引发换热