1、1涉氨制冷企业专项治理培训教材提纲国家安全监管总局监管四司二一三年九月2目 录1. 基础知识篇 .41.1 氨的理化性质及危险特性 .41.1.1 液氨的理化性能 .41.1.2 液氨爆炸的几种原因分析 .51.2 氨制冷原理 .61.3 氨制冷工艺简介 .61.4 主要设备设施 .71.5 主要安全附件 .71.5.1 弹簧式安全阀 .71.5.2 止逆阀（单向阀） .71.5.3 泄压管 .81.6 主要防护装置 .81.6.1 氨气体浓度检测及报警装置 .81.6.2 风机故障报警装置 .81.6.3 紧急泄氨器 .81.6.4 通风装置 .81.6.5 风向标 .81.6.6 防火堤与
2、液氨罐区围堰 .81.6.7 水喷淋系统 .81.6.8 洗眼器、淋洗器等 .91.6.9 安全通道与安全标识的设置 .92. 安全设计篇 .102.1 库址选择与总平面布置 .102.2 库房布置 .102.3 氨制冷机房、变配电所和控制室布置 .112.4 其他 .113. 安全管理篇 .133.1 安全管理组织及安全责任制 .133.1.1 安全管理组织及安全管理人员 .133.1.2 安全生产责任制 .133.2 安全管理制度 .133.3 安全管理操作规程 .153.4 安全管理档案和记录 .153.5 重大危险源管理 .153.6 人员管理 .154. 安全运行篇 .174.1 特
3、种设备管理及安全附件管理 .174.2 现场安全巡回检查制度 .174.2.1 压力容器的外部检验 .174.2.2 检查安全监察仪表 .174.2.3 检查冷库建筑物 .174.2.4 检查各类消防器材、救护用品 .184.2.5 维护和检修的安全操作 .184.3 员工培训教育，尤其是特种作业 .1835. 设备设施安全篇 .195.1 检测监控系统 .195.2 日常监控 .195.3 环境浓度监测 .196. 防护救援篇 .206.1 应急救援器材及劳动防护用品 .206.2 应急救援预案及演练 .207. 法律法规、标准规范篇 .217.1 法律及法规规章文件 .217.2 标准规范
4、 .2141. 基础知识篇1.1 氨的理化性质及危险特性1.1.1 液氨的理化性能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，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。依据危险化学品名录 （2002 版）界定，氨属于第 2.3 类有毒气体。建筑设计防火规范 （GB50016-2006）条文说明第 3.1.3 中，乙类储存物品火灾危险性规定如下：128闪点60的易燃、可燃液体；2爆炸下限10的可燃气体；3助燃气体和不属于甲类的氧化剂；4不属于甲类的化学
5、易燃危险固体；5助燃气体；6、常温下与空气接触能缓慢氧化，积热不散引起自燃的物品。氨气爆炸极限为 15.727.4%，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 ， 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 气与 空 气 或氧气混和能 形 成 爆 炸 性 混 合 物 ， 遇 明 火 、 高 热 能 引 起 燃烧 爆 炸 ； 与 氟 、 氯 等 接 触 会 发 生 剧 烈 的 化 学 反 应 ； 若 遇 高 热 ， 容 器 内 压 力
6、增 大 ， 有开 裂 和 爆 炸 的 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 。氨 的 具 体 性 质 如 下 表 ：表 1 氨的理化性质及危险特性英文名：ammonia 危险性类别：第 2.3 类有毒气体分子式：NH 3 CAS 号：7664-41-7标识分子量：17.03 国标编号：23003外观与性状 无色有刺激性恶臭的气体熔点 -77.7 相对密度（水=1） 0.82（-79）沸点 -33.5 相对密度（空气=1） 0.6蒸汽压
7、506.62kPa（4.7） 溶解性 易溶于水、乙醇、乙醚理化性质主要用途 用作制冷剂及制取铵盐和氮肥侵入途径 吸入健康危害 健康危害 低浓度氨对粘膜有刺激作用，高浓度可造成组织溶解坏死。危险特性 与空气混合能形成爆炸性混合物。遇明火、高热能引起爆炸。与氟、氯等接触会发生剧烈化学反应。遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。燃烧（分解）产物 氧化氮、氨燃烧爆炸危险特性 灭火方法消防人员必须穿戴全身防火防毒服。切断气源。若不能立即切断气源，则不允许熄灭正在燃烧的气体。喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂：雾状水、抗溶性泡沫、二氧化碳、砂土。5泄漏应急处理迅速撤离泄漏污染区人员至
8、上风处，并立即进行隔离 150 米，严格限制出入，切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服。尽可能切断泄漏源。合理通风，加速扩散。高浓度泄漏区，喷含盐酸的雾状水中和、稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能，将残余气或漏出气用排风机送至水洗塔或与塔相连的通风橱内。储罐区最好设稀酸喷洒设施。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。储运注意事项储 存 于 阴 凉 、 通 风 的 库 房 。 远 离 火 种 、 热 源 。 库 温 不 宜 超 过 30 。 应 与 氧 化 剂 、 酸 类 、卤 素 、 食 用 化 学 品 分 开 存 放 ， 切 忌 混 储 。 采 用 防
9、爆 型 照 明 、 通 风 设 施 。 禁 止 使 用 易 产 生 火花 的 机 械 设 备 和 工 具 。 储 区 应 备 有 泄 漏 应 急 处 理 设 备 。运输信息危 险 货 物 编 号 ： 32061 UN ： 1170 ；运 输 注 意 事 项 ： 采 用 钢 质 气 瓶 包 装 。 本 品 铁 路 运 输 时 限 使 用 耐 压 液 化 气 企 业 自 备 罐 车装 运 ， 装 运 前 需 报 有 关 部 门 批 准 。 采 用 刚 瓶 运 输 时 必 须 戴 好 钢 瓶 上 的 安 全 帽 。 钢 瓶 一 般 平放 ， 并 应 将 瓶 口 朝 同 一 方 向 ， 不 可 交 叉
10、 ； 高 度 不 得 超 过 车 辆 的 防 护 栏 板 ， 并 用 三 角 木 垫 卡牢 ， 防 止 滚 动 。 运 输 时 运 输 车 辆 应 配 备 相 应 品 种 和 数 量 的 消 防 器 材 。 装 运 该 物 品 的 车 辆 排气 管 必 须 配 备 阻 火 装 置 ， 禁 止 使 用 易 产 生 火 花 的 机 械 设 备 和 工 具 装 卸 。 严 禁 与 氧 化 剂 、 酸类 、 卤 素 、 食 用 化 学 品 等 混 装 混 运 。 夏 季 应 早 晚 运 输 ， 防 止 日 光 曝 晒 。 中 途 停 留 时 应 远 离火 种 、 热 源 。 公 路 运 输 时 要 按
11、 规 定 路 线 行 驶 ， 禁 止 在 居 民 区 和 人 口 稠 密 区 停 留 。 铁 路 运 输时 要 禁 止 溜 放 。急救措施皮 肤 接 触 ： 立 即 脱 去 污 染 的 衣 着 ， 应 用 2%硼 酸 液 或 大 量 清 水 彻 底 冲 洗 ； 就 医 。眼 睛 接 触 ： 立 即 提 起 眼 睑 ， 用 大 量 流 动 清 水 或 生 理 盐 水 彻 底 冲 洗 至 少 15min； 就 医 。吸 入 ： 迅 速 脱 离 现 场 至 空 气 新 鲜 处 ， 保 持 呼 吸 道 通 畅 ， 如 呼 吸 困 难 ， 给 输 氧 ， 如 呼 吸停 止 ， 立 即 进 行 人 工 呼
12、 吸 ； 就 医 。 消防措施危 险 特 性 ： 与 空 气 混 合 能 形 成 爆 炸 性 混 合 物 ， 遇 明 火 、 高 热 ， 容 器 内 压 增 大 ， 有 开裂 和 爆 炸 的 危 险 ， 与 氟 、 氯 等 接 触 会 发 生 剧 烈 的 化 学 反 应 。有 害 燃 烧 产 物 ： 氧 化 氮 、 氨 。 灭 火 方 法 ： 消 防 人 员 必 须 穿 全 身 防 火 防 毒 服 ， 在 上 风 向 灭 火 ， 切 断 气 源 ， 若 不 能 切断 气 源 ， 则 不 允 许 熄 灭 泄 漏 处 的 火 焰 ， 喷 水 冷 却 容 器 ， 可 能 的 话 将 容 器 从 火
13、场 移 至 空 旷处 。灭 火 剂 ： 雾 状 水 、 抗 溶 性 泡 沫 、 二 氧 化 碳 、 砂 土 。接触控制/个体防护最 高 容 许 浓 度 ： 中 国 MAC(mg/m3)： 30 前 苏 联 MAC(mg/m3)： 20工 程 控 制 ： 严 加 密 闭 ， 提 供 充 分 的 局 部 排 风 和 全 面 通 风 ， 提 供 安 全 淋 浴 和 洗 眼 设 备 。监 测 方 法 ： 纳 氏 试 剂 比 色 法呼 吸 系 统 防 护 ： 空 气 中 浓 度 超 标 时 ， 建 议 佩 戴 过 滤 式 防 毒 面 具 （ 半 面 罩 ） 。 紧 急 事态 抢 救 或 撤 离 时 ，
14、必 须 佩 戴 空 气 呼 吸 器 。眼 睛 防 护 ： 戴 化 学 安 全 防 护 眼 镜 身 体 防 护 ： 穿 防 静 电 工 作 服 手 防 护 ： 戴 橡 胶 手 套其 它 防 护 ： 工 作 现 场 禁 止 吸 烟 、 进 食 和 饮 水 。 工 作 完 毕 ， 淋 浴 更 衣 。 保 持 良 好 的 卫 生习 惯 。1.1.2 液氨爆炸的几种原因分析1、液氨充装过量，遇到高温，引起液氨容器或管道爆炸。根据气瓶安全监察规6程规定，氨充装数应不大于 0.53/L。如 10L 的罐体，充装量不得超过 5.3，若超过 5.3kg，属超量充装。即使充装当时不是满量，也是过量，当温度升到 1
15、9时，即从过量变为满量，继续升温到 25时，瓶内产生的压力超过了破坏应力而使瓶体爆炸。2、液氨泄漏后与空气混合成为氨、空气的混合气体，此混合气体中的含氨量到爆炸上下限 15.727.4，遇到电焊、气割、气焊、电器线路短路等产生的明火、高热能，在密闭空间内引起爆炸。 3、因违章操作而可能造成的事故（1）压力超高引起主机爆炸。如压缩机安全装置（安全阀、压力继电器、 假盖等）失灵，未启动冷凝水泵、风机或未开排气阀等违章操作，压缩机安全装置（安全阀、压力继电器等）失灵，超压引起爆炸。（2）违章焊接压力容器或压力管道，焊接强度不够，不能承受应有的破坏应力，产生爆炸。如封头与桶体的焊接没有按技术规定，即没
16、有采用开坡口焊，而是平焊，焊接强度不够，不能承受应有的破坏应力，成为首先产生爆炸的薄弱环节。1.2 氨制冷原理氨制冷是由制冷压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器等设备、阀件通过管道连接，形成一个密闭的制冷循环系统。高压常温的制冷剂通过膨胀阀节流，变成低压低温的液体，进入蒸发器，低压低温的制冷剂液体在蒸发器中吸收了外部介质的热量而沸腾（汽化） ，变成了低压低温的制冷剂气体。制冷剂气体被制冷压缩机吸入压缩，变成高压高温的制冷剂气体，进入冷凝器中与冷却介质（水或空气）进行热交换，被冷凝成高压常温的液体。这样制冷剂便在系统中做了一次由液变气又由气变成液的制冷循环。氨制冷原理如下简图所示：冷凝器贮氨器蒸 发
17、器 氨 压 缩 机吸 气 阀 （ VDZ02) 节流阀图 1 氨制冷原理简图1.3 氨制冷工艺简介氨作为制冷剂，低压氨蒸汽经过压缩机被压缩成高压气体，经过氨油分离器分离压缩机带出的冷冻油雾后，进入冷凝器被冷凝成高压液氨，进入贮氨器。高压液氨经过节流阀降压后，通过直接膨胀供液、氨泵强制供液（低压循环桶） 、重力供液（氨液分离器）等方式送入蒸发器，低压的氨液吸收外界的热量由液态转化为气态，再次被压缩机7压缩。为确保制冷压缩机吸入气态制冷剂，通过氨液分离器、低压循环桶将未被完全蒸发的制冷剂液体留在容器中继续供给蒸发器吸热制冷；通过集油器收集压缩机带到系统中的冷冻油，适时排除系统；通过空气分离器，排除
18、系统内空气等不凝性气体，避免影响换热效率。 1.4 主要设备设施氨制冷系统主要设备如下表所示：表 2 主要设备一览表序号 设备名称1 氨制冷压缩机2 氨油分离器3 冷凝器4 贮氨器5 中间冷却器6 低压循环桶7 气液分离器8 集油器9 蒸发器10 氨泵11 紧急泄氨器12 空气分离器1.5 主要安全附件1.5.1 弹簧式安全阀氨压缩机和制冷设备上的安全阀，每年应由法定检验部门校验一次，并铅封。安全阀每开启一次，须重新校正，达不到要求时，须及时更换。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
19、-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。1.5.2 止逆阀（单向阀） 活塞式压缩机排出口处应设止逆阀，螺杆式制冷压缩机吸气管处应增设止逆阀，制冷剂泵的排液管上应装设止逆阀。止逆阀又称单向阀，顾名思义就是指氨气（压缩机排气）或氨液（氨泵出液）只能向一个方向（排气或出液方向）排出，不能倒流，防止液氨事故的发生，这就是止逆阀作用。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。81.5.3 泄压管安全阀应设置泄压管。氨制冷系统的安全总泄压管出口应高于周围50m 内最高建筑物（冷库除外）的屋脊5m，并应采
20、取防止雷击、防止雨水、杂物落入泄压管内的措施。1.6 主要防护装置1.6.1 氨气体浓度检测及报警装置在液氨使用场所， （包括液氨储罐区、压缩机房、氨蒸发器、氨冷却器） 、液氨钢瓶储存区、钢瓶使用区和使用液氨的厂房均应按照石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范（SH3063-1999） 设置可燃气体检测报警仪，并将信号接至控制室（操作间） 。 当空气中氨气浓度达到100ppm 或150ppm 时，应自动发出报警信号，并应自动开启制冷机房内的事故排风机。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。 1.6.2 风机故障报警装置氨制冷机房应设事故排风机，在控制室排风机控制柜
21、上和制冷机房门外墙上应安装人工启停控制按钮。事故排风机应按二级负荷供电。1.6.3 紧急泄氨器大型冷库氨压缩机房贮氨器处稀释漏氨排水及紧急泄氨器排水应单独排出，并在排入库区排水管网前应设有隔断措施，并配备有事故水池，提升水泵。事故水池内稀释漏氨排水及紧急泄氨器排水应经处理达标后排入市政排水管网或沟渠。1.6.4 通风装置制冷机房日常运行时应保持通风良好，通风量应通过计算确定，通风换气次数应不小于 3 次h。当自然通风无法满足要求时应设置日常排风装置。氨制冷机房应设置事故排风装置，事故排风量应按 183m3（m 2.h）进行计算确定，且最小排风量不应小于34000m3h。氨制冷机房的事故排风机必
22、须选用防爆型，排风口应位于侧墙高处或屋顶。1.6.5 风向标在库区显著位置应设置风向标。涉氨制冷企业内必须安设风向标，其位置应设在本厂职工和附近范围（500m）内居民容易看到的高处。1.6.6 防火堤与液氨罐区围堰液氨储罐或储罐组，其四周应设置不燃烧封闭体防火堤。当采取了防止液体流散的设施时，可以不设防火堤。1.6.7 水喷淋系统在机房储氨罐，大型冷库及相关重点部位上方宜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。 并选用开式喷头，开式喷头保护面积按贮氨器占地面积9确定。开式喷头的水源可由库区消防给水系统供给，操作均可为手动。现在最先进的做法氨气自动报警与水幕联动，库内液氨一旦泄漏
23、， （达到设定浓度）报警仪联动发出信号水喷淋（水幕）自动打开稀释事故漏氨，防止液氨外泄。1.6.8 洗眼器、淋洗器等具有化学灼伤危险的作业区，应设计必要的洗眼器、淋洗器等安全防护措施，并设救护箱。工作人员配备必要的个人防护用品。1.6.9 安全通道与安全标识的设置 厂房的安全出口应分散布置。每个防火分区、一个防火分区的每个楼层，其相邻 2个安全出口最近边缘之间的水平距离不应小于 5.0m。厂房的每个防火分区、一个防火分区内的每个楼层，其安全出口的数量应经计算确定，且不应少于 2 个；当符合下列条件时，可设置 1 个安全出口：乙类厂房，每层建筑面积小于等于 150m2，且同一时间的生产人数不超过
24、 10 人。102. 安全设计篇2.1 库址选择与总平面布置1) 冷库库址应符合当地总体规划的要求，并应经当地规划部门批准。2) 库址应位于周围集中居住区夏季最大频率风向的下风侧。使用氨制冷工质的冷库，与其下风侧居住区的防护距离不宜小于 300m，与其他方位居住区的卫生防护距离不宜小于 150m。3) 库址周围应有良好的卫生条件，且必须避开和远离有害气体、灰沙、烟雾、粉尘及其他有污染源的地段。4) 库房与制冷机房、变配电所和控制室贴邻布置时，相邻侧的墙体，应至少有一面为防火墙，屋顶耐火极限不应低于 1.00h。5) 库房总平面竖向设计应符合下列规定：库区内应有良好的雨水排水系统，道路和回车场应
25、有防积水措施。库房周边不应采用明沟排放污水。6) 厂区道路应根据交通、消防和分区的要求合理布置，力求顺通。危险场所应为环型，路面宽度按交通密度及安全因素确定，保证消防、急救车辆畅行无阻。7) 生产区的道路宜采用双车道，若为单车道应满足错车要求。8) 消防车道的净宽度和净空高度均不应小于 4.0m。供消防车停留的空地，其坡度不宜大于 3%。消防车道与厂房（仓库） 、民用建筑之间不应设置妨碍消防车作业的障碍物。9) 办公室、休息室等不应设置在液氨厂房内。当必须与本厂房贴临建造时，其耐火等级不应低于 2 级，并应用耐火极限不低于 3 小时的不燃烧体防爆墙隔开和设置独立的安全出口。10) 跨越道路上方
26、的建（构）筑物（含桥梁、隧道等）以及管线，应增设限高标志和限高设施。2.2 库房布置1) 库房公路站台应符合下列规定：1 站台宽度不宜小于 5 米。2 站台边缘停车侧面应装设缓冲橡胶条块，并应涂有黄、黑相间防撞警示色带。3 站台上应设置罩棚，靠站台边缘一侧如有结构柱时，柱边距站台边缘净距不宜小于 0.6 米；罩棚挑檐挑出站台边缘的部分不应小于 1.00m，净高应与运输车辆的高度相适应，并应设有组织排水。4 在站台的适当位置应布置满足使用需要的上、下站台的台阶和坡道。库房的楼梯间应设在穿堂附近，并应采用不燃材料建造，通向穿堂的门应为乙级防火门；首层楼梯出口应直通室外或距直通室外的出口不大于 15m。5 建筑面积大于 1000m2的冷藏间应至少设两个冷藏门（含隔墙上的门） ，面积不大于 1000m2的冷藏间可只设一个冷藏门。冷藏门内侧应设有应急内开门锁装置，并应有醒目的标识。
