谈谈氨制冷工程的安全_氨制冷系统的安全措施

2020-02-27 其他范文下载本文

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谈谈氨制冷工程的安全

宁波冰山制冷空调工程有限公司

孔繁诚

陈国栋

一、前言

近期由于吉林禽业公司及上海翁牌冷藏实业有限公司“8·31”重大氨泄漏事故的氨制冷系统事故等，国家安监总局、国家质量监督检验检疫总局及相关单位对氨制冷系统的检查时反复提到氨制冷系统（制冷压力管道及压力容器的设计、安装、使用登记、检验周期和操作人员等）的安全问题，而且由于大家的理解程度不一样产生了许多说法。实际上《冷库安全规程》GB28009—2011中有关冷库的基本要求：

1、冷库应由具备冷库工程设计、压力管道设计资质的单位进行设计。

2、冷库应使用具有相关生产资质企业制造的制冷设备。

3、冷库施工单位应具备相应施工资质。

4、冷库应按设计文件进行施工。

5、冷库生产经营单位应建立安全生产保障体系，具体参见《中华人民共和国安全生产法》。

二、设计

许多企业在整体建筑设计布局中存在违法建设加工车间，占用消防通道，人流、物流通道设置不合理及各建筑之间的安全间距问题，而一般建筑设计院很难解决此类问题，对此国家安监总局已经认识到冷库及冷冻工程（主要是加工车间）设计中的安全问题，有些地方已经有具体文件出台（台州安监局已经发文：要求冷库设计要求具有：

一、冷库专业设计资质+制冷压力管道的设计资质，二、化工设计资质+制冷压力管道的设计资质）

制冷压力管道的设计文件（施工图）是按照国家现行的有关法规、标准等（建筑设计防火规范，冷库设计规范）进行设计，氨制冷系统的安装必须按工程设计文件进行施工，如有修改须经原设计单位确认，并经建设单位同意。

随着近几年氨制冷工程的投资规模的越做越大（几台压缩机，三、五万吨冷库已经不算什么大型工程），高压贮氨器选用越来越大（25、40立方），国家安检部门对其使用的要求越来越严格，一般（储氨量≥10吨）为重大危险源（上海已经要求有安监部分发的危险化学品使用资质证书）。

《冷库设计规范》GB50072—2010中关于安全的事项：

7.2.1氨制冷机房应设置氨气体浓度报警装置，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。

8.3.4大型冷库氨压缩机房贮氨器上方宜设置水喷淋系统，并选用开式喷头，开式喷头保护面积按贮氨器占地面积确定。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。

8.3.5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设有隔断措施，并配备有事故水池，提升水泵。

8.3.6大型冷库和高层冷库设计温度高于0℃，且其中一个防火分区建筑面积对于1500㎡时，应设置自动喷水灭火系统。当冷藏间内设计温度不低于4℃时，应采用湿式自动喷水灭火系统。当冷藏间内设计温度低于4℃时，应采用干式自动喷水灭火系统或预作用自动喷水灭火系统。

包装间、分割间、产品整理间等人员较多房间的空调系统严禁采用氨直接蒸发制冷系统。

阀门的选用：近期全国各地针对氨制冷系统的专项检查中，对氨制冷系统中的铸铁阀门提出了限期更换要求。实际上在2007年国家质量监督检验检疫总局（质检办特函〖2007〗258号）中已经明确要求对不符合标准要求的铸铁阀门要立即进行更换，防止事故的发生。（对于液氨介质管道使用的灰铸铁材料液氨阀门，其适用的公称压力不得大于1.0MPa，使用温度不得低于－10℃。）

（一）凡存在以下情形的涉氨制冷企业，一律依法取缔关闭： 1.相关证照不全的。

2.停产整顿未验收达标擅自恢复生产的。3.存在重大安全隐患，且无法整改的。4.不具备安全生产基本条件的。

（二）凡达不到以下要求的涉氨制冷企业名单，立即责令停产停业整改，并经政府有关部门验收合格后方可生产经营：

1.冷库及制冷系统应由具备冷库工程设计、压力管道设计资质的设计单位设计。

2.包装间、分割间、产品整理间等人员较多生产场所的空调系统严禁采用氨

直接蒸发制冷系统。

3.液氨管线严禁通过有人员办公、休息和居住的建筑物。

4.氨制冷机房贮氨器等重要部位应安装氨气浓度检测报警仪器，并与事故排风机自动开启联动。

5.压力容器、压力管道及其安全附件应定期检验，并取得使用许可。6.库区及氨制冷机房和设备间（靠近贮氨器处）门外应按有关规定设置消火栓，应急通道保持畅通。

7.构成重大危险源的冷库，应登记建档、定期检测、评估、监控等。

（三）凡达不到以下要求的涉氨制冷企业，立即整改，限期完成： 1.氨制冷机房贮氨器上方应设置水喷淋系统。2.在厂区内显著位置应设风向标。

3.压力容器、非专业操作人员免进区域、关键操作部位等应设置安全标识。4.作业现场应配置空气呼吸器、橡胶手套等防护用具和急救药品。5.企业应建立健全并落实液氨使用的有关安全管理制度和安全操作规程。6.涉及液氨制冷的特种作业人员，应取得相关特种作业操作证，持证上岗。7.企业的从业人员应经过液氨使用管理及应急处置等有关安全知识的培训。8.企业应建立健全液氨泄漏等事故应急救援预案，并定期组织演练。9.企业应建立设备管理档案，并妥善保存。

三、安装

氨制冷压力管道、压力容器安装工作必须由相应资质安装单位承担，施工前必须先进行告知方可安装，安装所有的设备和材料必须符合国家有关压力管道及压力容器的规定。具有压力容器及压力管道材料（无缝管、管件、阀门等）的制造许可证。

《工业金属管道工程施工规范》GB50235—2010 和《工业金属管道工程施工质量验收规范》GB50184—2011

引入了检查等级的概念：压力管道的检查等级划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五个等级，压力管道检查等的确定应符合1）的规定，并取较高的级别，具体内容祥见GB/T20801.5-2006《压力管道规范

工业管道》中表1和表2.1）按管道级别和剧烈循环工况确定的管道检查等级如下：

GC2级管道（制冷压力管道属于GC2级）的检查等级应不低于Ⅳ级。

阀门试验：GC2级管道的阀门抽查10%，且不得少于一个；壳

体试验压力：1.5倍的公称压力，密封试验宜按公称压力进行。

管道的耐压试验（强度试验）应当在热处理、无损检测合格后进行。耐压试验一般采用液压试验，或者按照设计文件的规定进行气压试验。如果不能进行液压试验，经过设计单位同意可采用气压试验代替。(由于氨制冷管道的特性决定了管道的强度试验不能采用液压试验，需经过设计单位同意可采用气压试验代替)

气压试验应当符合以下要求：

(1)试验所用的气体为干燥洁净的空气、氮气或者其他不易燃和无毒的气体；

(2)承受内压钢管的试验压力为设计压力的1.15倍；

(3)试验前必须用试验气体进行预试验，试验压力为0.2MPa；

(4)试验时，应当逐步缓慢增加压力，当压力升至试验压力的50％时，如未发现异常或泄漏现象，继续按试验压力的10％逐级升压，直至试验压力，应在试验压力下保持10min，然后将压力降至设计压力进行检查，以发泡剂检验不泄漏为合格，试验过程中严禁带压紧固螺栓。

《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》GB50236—2011和《现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收规范》GB50683—2011

管道受压元件焊接接头无损检测的检测等级、检测范围和部位、检测数量、检测方法、合格要求应当不低于GB/T 20801和JB 4730-2005《承压设备无损检测》的要求（5%的检测比例）。被检焊接接头的选择应当包括每个焊工所焊的焊接接头，并且固定焊的焊接接头不得少于检测数量的40％。

局部无损检测的焊接接头位置及检查点应由建设单位或检验机构的检验人员选择或批准。

《氨制冷系统安装工程施工及验收规范》SBJ12—2011

新的《氨制冷系统安装工程施工及验收规范》中对管道焊接接头的无损检测提出了不同于其它规范的要求：对于工作温度在—30℃（含—30℃）以下的管道，对每一名焊工施焊的焊缝抽取10%进行射线检验，其质量不得低于Ⅲ级，如发现有一处焊缝射线检验不合格，则应对其剩余施焊的焊缝再抽取20%进行射线检验，如再发现有一处焊缝射线检验不合格，则应对其所施焊的全部焊缝进行射线检验。

《工业安装工程施工质量验收统一标准》GB50252—2010

随着近几年冷库工程的投资规模的越做越大（几台压缩机，三、五万吨冷库已经不算什么大型工程），同时随着国家和投资方对工程质量要求越来越严格，一般都在工程建设中聘请专业监理公司或专业监理工程师来负责工程建设的全过程。

冷库安装工程属于工业安装工程（其具体分工业设备、管道、电器装置、自动化仪表、防腐蚀、绝热、工业炉砌筑等）专业安装工程。国家制订了《工业安装工程施工质量验收统一标准》GB50252—2010。

工程交接时确因客观条件限制未能全部完成的工程量，在不影响安全试车的条件下，经建设单位同意，可办理工程交接手续，但遗留工程量应限期完成。

四、使用登记、检验周期和操作人员

但实际上国国家质量监督检验检疫总局对氨制冷系统（制冷压力管道及压力容器的使用登记、检验周期和操作人员等）都有明确的法规规定，具体有：

（1）TSG D0001-2009《压力管道安全技术监察规程----工业管道》

（2）TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》（3）TSG R5002-2013《压力容器使用管理规则》（4）TSG D5001-2009《压力管道使用登记管理规则》（5）TSG R7001-2013《压力容器定期检验规则》（6）TSG Z6001-2013《特种设备作业人员考核规则》（7）TSG ZF001-2006《安全阀安全技术监察规程》等。关于制冷压力管道及压力容器的使用登记、检验周期和操作人员等说

明

具体对于氨制冷压力管道及压力容器的条文解释如下：

1、TSG D0001-2009《压力管道安全技术监察规程----工业管道》第五章

使用、改造、维修第一节

使

用

第九十六条

管道的使用单位负责本单位管道的安全工作，保证管道的安全使用，对管道的安全性能负责。

使用单位应当按照本规程及其标准的有关规定，配备必要的资源和具备相应资格的人员从事压力管道安全管理、安全检查、操作、维护保养和一般改造、维修工作。

第九十七条

压力管道使用单位应当使用符合本规程要求的压力管道。管道操作工况超过设计条件时，应当符合GB/T20801关于允许超压的规定。新压力管道投入使用前，使用单位应当核对是否具有本规程要求的安装质量证明文件(压力管道安装单位提供)。

第九十八条

使用单位的管理层应当配备一名人员负责压力管道安全管理工作。管道数量较多的使用单位，应当设置安全管理机构或者配备专职的安全管理人员，在使用管道的车间(分厂)、装置均应当有管道的专职或者兼职安全管理人员；其他使用单位，应当根据情况设置压力管道安全管理机构或者配备专职、兼职的安全管理人员。管道的安全管理人员应当具备管道的专业知识，熟悉国家相关法规标准，经过管道安全教育和培训，取得《特种设备作业人员证》（有效期四年）后，方可从事管道的安全管理工作。

第一百条

使用单位应当按照管道有关法规、安全技术规范及其相应标准，建立管道安全管理制度并且有效实施。管道安全管理制度的内容至少包括以下内容：

(一)管道安全管理机构以及安全管理人员的管理；(二)管道元件订购、进厂验收和使用的管理；(三)管道安装、试运行以及竣工验收的管理；

(四)管道运行中的日常检查、维修和安全保护装置校验的管理；(五)管道的检验(包括制订年度定期检验计划以及组织实施的方法、在线检验的组织方法)、修理、改造和报废的管理；

(六)向负责管道使用登记的登记机关报送年度定期检验计划以及实施情况、存在的主要问题以及处理；

(七)抢救、报告、协助调查和善后处理；(八)检验、操作人员的安全技术培训管理；(九)管道技术档案的管理；

(十)管道使用登记、使用登记变更的管理。

第一百零二条

使用单位应当对管道操作人员进行管道安全教育和培训，保证其具备必要的管道安全作业知识。

管道操作人员应当在取得《特种设备作业人员证》后，方可从事管道的操作工作。管道操作人员在作业中应当严格执行压力管道的操作规程和有关的安全规章制度。操作人员在作业过程中发现事故隐患或者其他不安全因素，应当及时向现场安全管理人员和单位有关负责人

报告。

第一百零三条

管道发生事故有可能造成严重后果或者产生重大社会影响的使用单位，应当制定应急救援预案，建立相应的应急救援组织机构，配置与之适应的救援装备，并且适时演练。

第一百零四条管道使用单位，应当按照《压力管道使用登记管理规则》的要求，办理管道使用登记，登记标志置于或者附着于管道的显著位置。

第一百零九条管道发生事故时，使用单位应当按照《特种设备事故报告和调查处理规定》及时向质检部门等有关部门报告。

第六章定期检验

第一百一十六条管道定期检验分为在线检验和全面检验。在线检验是在运行条件下对在用管道进行的检验，在线检验每年至少1次（也可称为年度检验）；全面检验是按一定的检验周期在管道停车期间进行的较为全面的检验。

GC2级压力管道的全面检验周期按照以下原则之一确定：

（一）检验周期一般不超过6年；

（二）按照基于风险检验（RBⅠ）的结果确定的检验周期，一般不超过9年。

第一百一十七条属于下列情况之一的管道，应当适当缩短检验周期：

（一）新投用的GC2级的（首次检验周期一般不超过3年）；

（二）发现应力腐蚀或者严重局部腐蚀的；

（三）承受交变载荷，可能导致疲劳失效的；

（四）材质产生劣化的；

（五）在线检验中发现存在严重问题的；

（六）检验人员和使用单位认为需要缩短检验周期的。

第一百一十八条使用单位应当及时安排管道的定期检验工作，并且将管道全面检验的年度检验计划上报使用登记机关与承担相应检验工作任务的检验机构。全面检验到期时，由使用单位向检验机构申报全面检验。

在线检验的时间，由使用单位根据生产情况安排。

第一百一十九条在线检验工作由使用单位进行，使用单位从事在线检验的人员应当取得《特种设备作业人员证》，使用单位也可将在线检验工作委托给具有压力管道检验资格的机构；全面检验工作由国家质检总局核准的具有压力管道检验资格的检验机构进行；基于风险的检验（RBⅠ）由国家质检总局指定的技术机构承担。

第一百二十条在线检验主要检验管道在运行条件下是否有影响安全的异常情况，一般以外观检查和安全保护装置检查为主，必要时进行壁厚测定和电阻值测量。

在线检验后应当填写在线检验报告，做出检验结论。

第一百二十一条全面检验一般进行外观检查、壁厚测定、耐压试验和泄漏试验，并且根据管道的具体情况，采取无损检测、理化检验、应力分析、强度校验、电阻值测量等方法。

全面检验时，检验机构还应当对使用单位的管道安全管理情况进行检查和评价。

检验工作完成后，检验机构应当及时向使用单位出具全面检验报告。

第一百二十二条全面检验所发现的管道严重缺陷，使用单位应当制定修复方案。修复后，检验机构应当对修复部位进行检查确认；不易修复的严重缺陷，也可以采用安全评定的方法，确认缺陷是否影响管道安全运行到下一个全面检验周期。

第一百二十三条管道的缺陷安全评定由国家质检总局批准的技术机构进行，负责进行安全评定的机构，应当根据与使用单位签订的在用管道缺陷安全评定合同和检验机构的检验报告进行评定。

第一百二十四条在用管道的定期检验，按照工业管道定期检验的要求进行。使用单位应当将检验报告、评定报告存入压力管道档案，长期保存，直至管道报废。

2、TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》

5.2 安装改造维修告知

压力容器在安装、改造、维修前，从事压力容器安装改造维修的单位应当向压力容器使用登记机关书面告知。使用管理

6.1 压力容器使用登记

压力容器的使用单位，在压力容器投入使用前或者投入使用后30日内，应当按照要求到直辖市或者设区的市的质量技术监督部门（以下统称使用登记机关）逐台办理使用登记手续。登记标志的放置位置

应当符合有关规定。

6.6 作业人员

压力容器的安全管理人员和操作人员应当持有相应的特种设备作业人员证。压力容器使用单位应当对压力容器作业人员定期进行安全教育与专业培训并且作好记录，保证作业人员具备必要的压力容器安全作业知识、作业技能，及时进行知识更新，确保作业人员掌握操作规程及事故应急措施，按章作业。定期检验 7.1 报检

使用单位应当于压力容器定期检验有效期届满前1个月向特种设备检验机构提出定期检验要求。检验机构接到定期检验要求后，应当及时进行检验。

7.3 定期检验周期

定期检验是指在压力容器停机时进行的检验和安全状况等级评定。压力容器一般应当于投用后3年内进行首次定期检验。下次的检验周期，由检验机构根据压力容器的安全状况等级，按照以下要求确定：

(1)安全状况等级为1、2级的，一般每6年一次；

(2)安全状况等级为3级的，一般3～6年一次；

(3)安全状况等级为4级的，应当监控使用，其检验周期由检验机构确定，累计监控使用时间不得超过3年；

(4)安全状况等级为5级的，应当对缺陷进行处理，否则不得继续使用；

(5)压力容器安全状况等级的评定按照《压力容器定期检验规则》进行，符合其规定条件，可以适当缩短或者延长检验周期；

TSG ZF001-2006《安全阀安全技术监察规程》

第四条安全阀制造单位应当取得《特种设备制造许可证》。国家质量监督检验检疫总局统一管理境内、外安全阀制造许可工作，并且颁发特种设备制造许可证，制造许可证有效期为4年。获得《特种设备制造许可证》的制造单位，应当按照TSG D2001-2006《压力管道元件制造许可规则》附件B的要求在其制造的产品上使用“许可标记”和许可证号。

附件B 安全阀安全技术要求 B6 定期检查

B6.1 在线检查和检测

B6.1.1 在线检查和检测的含义与人员要求在线检查和检测是指在线状态下（安全阀安装在设备上受压或不受压状态下）对安全阀进行的检查和检测。从事在线检测的人员应当在设备操作、在线检测装置使用以及现场问题处理等方面受过专业培训并取得特种设备作业人员证书。

B6.2 离线检查

离线检查是指离线状态下，将安全阀从设备上拆下，对安全阀进行检查。

B6.3校验

B6.3.1 校验周期

安全阀的校验周期应当符合以下要求：

（1）安全阀定期校验，一般每年至少一次，安全技术规范有相应规定的从其规定；

（2）经解体、修理或更换部件的安全阀，应当重新校验。

综合以上一个完整的氨制冷系统操作人员配置是：有《制冷工证书》的操作工，有《特种设备作业人员证》（有效期四年）的压力管道的安全管理人员和压力管道操作人员，有《特种设备作业人员证》（有效期四年）的压力容器的安全管理人员和压力容器操作人员。

五、结束语