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    規范詳解:2021版《冷庫設計標準》中提及“氨制冷”的規范條文總結

    發布時間:2023/4/2 15:14:50人氣:
           近日,河北省滄州市滄縣崔爾莊鎮東村一廢棄冷庫在拆除過程中發生火災。消防、公安等單位全力撲救,至22時55分火災徹底撲滅,共搜救出11人,均無生命體征。
      事故發生后,省委、省政府高度重視,主要領導第一時間作出批示,省市縣負責同志立即趕赴現場組織救援,開展善后工作。事故原因正在調查中。
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      GB50072-2021《冷庫設計標準》 中提及“氨制冷”的規范條文總結
      大家好 ,今天介紹的是2021版國家標準《冷庫設計標準》中提及“氨制冷”相關的規范條文和條文解釋的內容。GB50072-2021《冷庫設計標準》標準修訂的主要技術內容其中一項是調整細化了有關氨制冷劑泄漏處置的設計要求。
      本規范的第三章,第四章,第六章,第七章,第九章均有提及“氨制冷”的具體要求。下文進行展示時,對于規范正文采取字體加粗并增加下劃線的方式與規范條文解釋進行區分,便于大家瀏覽。
      3.0.9 (規范正文)使用氨制冷系統的房間、安裝在室外的氨制冷設備和管道與廠區外民用建筑的最小間距不應小于150m;當氨制冷系統符合本標準第6.7.17條的規定時,與廠區外民用建筑的最小間距不應小于60m。
      3.0.9 (規范條文解釋)“使用氨制冷系統的房間”指房間內部安裝了氨制冷設備和管道,如氨制冷機房?!皬S區外民用建筑”指廠區外的居住建筑和公共建筑?!白钚¢g距”指內部安裝了氨制冷設備和管道的房間內部發生氨泄漏時,氨制冷劑向室外擴散所通過的外門、外窗、風口、孔洞等與“廠區外民用建筑”的外門、外窗、風口、孔洞等的最近水平距離,或室外安裝的氨制冷設備和管道的外邊與“廠區外民用建筑”的外門、外窗、風口、孔洞等的最近水平距離;本條綜合安全、環保和節約土地資源等多項要求規定了最小間距,如果在實際工程進行安全、環保等評估時發現還存在風險,可通過加大間距、設置擋墻、減少充注量等措施消除風險。
      4.1.1 (規范正文)冷庫庫址的選擇應符合下列規定:2 使用氨制冷系統的冷庫庫址宜選擇在相鄰集中居住區全年最大頻率風向的下風側;
      4.1.2 (規范正文)冷庫的總平面布置應符合下列規定:
      6 食品批發市場內氨制冷系統的冷庫應布置在倉儲區,并應與交易區分開布置;
      4.1.11 (黑體字強制性條文)庫房與氨制冷機房及其控制室或變配電所貼鄰布置時,相鄰側的墻體應至少有一面為防火墻,且較低一側建筑屋頂耐火極限不應低于1.00h。
      4.1.1 (規范條文解釋)冷庫是貯藏食品的特殊物流建筑,其庫址的選擇除了要滿足一般物流建筑工程選址的條件外,還要考慮避開對食品有污染的環境;使用氨制冷系統的冷庫庫址要有一定安全要求,一般不建于市區中心地帶,選址時要滿足本標準第3.0.9條的相關規定。冷庫項目建設還需依據地方相關規定進行環境及安全評價,同時也要考慮貨物運輸等生產過程對冷庫周邊產生的噪聲影響。
      4.1.11 (規范條文解釋)本條為強制性條文,必須嚴格執行。由于氨制冷機房、控制室或變配電所與庫房貼鄰布置可以節省管線和節約能源,因此這些用房相互貼鄰是冷庫的常規布置形式。本條對庫房與氨制冷機房及其控制室或變配電所貼鄰布置時,貼鄰的墻體與屋頂的耐火性能做了明確規定,以便有效阻止火勢的蔓延,減少火災風險。          
      4.6.1 (規范正文)制冷機房、變配電所和控制室應符合下列規定:
      1 制冷機房的布置應依據建筑類別滿足制冷工藝的要求;
      2 制冷機房、變配電所和控制室均應有直通室外的安全出口,門應采用平開門并向外開啟;
      3 制冷機房內的墻裙、地面和設備基座應采用易于清洗的面層。
      4.6.2(規范正文) 氨制冷機房除應符合本標準第4.6.1條的規定外,還應符合下列規定:
      1 氨制冷機房的控制室應采用耐火極限不低于3.00h的防火隔墻隔開,隔墻上的觀察窗應采用固定甲級防火窗,連通門應采用開向制冷機房的甲級防火門;
      2 變配電所與氨制冷機房或控制室貼鄰共用的隔墻應采用防火墻,該墻上應只穿過與配電有關的管道、溝道,穿過部位周圍應防火封堵。
      4.6.3(規范正文) 氨制冷機房應至少有1個建筑長邊不與其他建筑貼鄰,并開設可滿足自然通風的外門窗。
      4.6.2 (規范條文解釋)為方便操作或管理,制冷機房設置專用的控制室,參照10kV及10kV以下配電站與甲、乙類廠房的分隔措施進行防火分隔。隔墻上并非一定需要設置觀察窗或連通門,若設置則一定要滿足相應防火要求。限定防火門向氨制冷機房開啟,能減少因氨泄漏對控制室帶來的危害。
      4.6.3 (規范條文解釋)氨制冷機房有1個長邊外墻不貼鄰其他建筑,便于開設門窗洞口,利于機房的自然通風,以保證氨制冷機房環境應有的基本衛生條件。
      6.3.2 (規范正文)制冷系統冷凝溫度應根據經濟性原則確定,并應符合下列規定:1 大、中型制冷系統和氨制冷系統不宜高于40℃;
      6.3.23(規范正文) 氨制冷系統和大、中型鹵代烴及其混合物制冷系統內的不凝性氣體向系統外排放時,應通過不凝性氣體分離器等設備分離其中的制冷劑。
      6.3.11 (規范條文解釋)翅片構造應方便掃霜操作指掃霜工具能夠方便地清掃翅片和管道的每個換熱面,沒有死角。盡量減少冷排管內的制冷劑灌注量對于減輕氨制冷劑泄漏的危害、降低鹵代烴及其混合物制冷劑的環保政策風險是目前最經濟、可行的技術措施。
      6.4.2 (規范正文)除冷卻設備外,其他氨制冷設備不應布置在庫房內,其他鹵代烴及其混合物、二氧化碳制冷設備在庫房內布置時,應布置在制冷設備間內;制冷設備的布置應符合工藝流程、安全規程,并應滿足設備操作、部件檢修和拆卸對空間的要求,同時還應充分利用機房空間,節省建筑面積。
      6.4.3(規范正文) 對于氨制冷系統、采用大型和中型制冷系統的生產性冷庫和物流冷庫,制冷機房內主要通道的寬度不應小于1.5m,非主要通道的寬度不應小于0.8m,制冷壓縮機(制冷壓縮機組)突出部分到其他設備或閥站的距離不應小于1.5m,兩臺制冷壓縮機(制冷壓縮機組)突出部位之間的距離不應小于1.0m。
      6.4.7 (規范正文)氨制冷系統潤滑油處理設備不應布置在制冷機房內。
      6.4.8(規范正文) 氨制冷機房內不應布置與制冷系統運行和保護無關的設備。
      6.4.7 (規范條文解釋)氨制冷系統潤滑油處理設備包括處理從制冷系統內排放出的潤滑油的所有設備、材料和容器。潤滑油如果需要處理,應在制冷機房以外進行。
      6.4.8 (規范條文解釋)氨是B2類制冷劑,有毒、可燃,不僅泄漏時會損害其他設備,而且也要防止其他設備故障時危害氨制冷系統的安全,因此本條給出明確限制;對于鹵代烴及其混合物、二氧化碳這些無毒且不燃的A1類制冷劑,本標準沒有明確限制,但是在實際工程設計時也應考慮是否會相互影響。
      6.5.7 (規范正文)直接式制冷系統和二氧化碳間接式制冷系統管道材料宜按照經濟適用原則選擇,應符合現行國家標準《工業金屬管道設計規范》GB50316、《壓力管道規范 工業管道 第2部分:材料》GB/T20801.2的有關規定,并應符合下列規定:3 氨制冷系統管道不應采用銅、鋁及其合金管道,管道內不應鍍鋅;
      6.5.8 (規范正文)直接式制冷系統和二氧化碳間接式制冷系統管道應采用制冷專用閥門和過濾器,公稱直徑大于或等于25mm的管段應采用工廠生產的成品管件,其中彎頭的彎曲半徑不宜小于管子外徑的3.5倍,管件材料宜與其所在管段相同,并應符合下列規定:  2 氨制冷系統的閥門、過濾器內部不應含有銅和鋅的零配件;
      6.5.9 (規范正文)直接式制冷系統和二氧化碳間接式制冷系統管道的壓力設計、應力分析應符合現行國家標準《工業金屬管道設計規范》GB50316、《壓力管道規范 工業管道 第3部分:設計和計算》GB/T20801.3的有關規定,并應符合下列規定:
      1 在抗震設防烈度6度及6度以上地區,氨制冷系統管道的計算荷載應包括地震荷載;
      6.5.14(規范正文) 制冷系統管道的布置應符合現行國家標準《工業金屬管道設計規范》GB50316的有關規定,并應符合下列規定:2 對于生產性冷庫和物流冷庫,所有直接式制冷系統和二氧化碳、氨水間接式制冷系統的管道不應穿過與庫房生產、管理無直接關系的其他房間和與庫房生產、管理直接有關的輔助房間;氨制冷系統的管道不應穿過其中具有分揀、配貨功能的穿堂或封閉站臺。4 氨直接式制冷系統和氨水間接式制冷系統的管道不應穿過生活、辦公和批發交易區域。
      6.5.9(規范條文解釋) 氨制冷系統遭受地震破壞后有可能引發次生災害,因此本條第1款要求其管道的計算荷載應包括地震荷載。對于鹵代烴及其混合物制冷系統,雖然遭受地震破壞后引發次生災害的可能性很小,但因其不僅價格較高,而且會污染環境,因此對于灌注量較多的大、中型制冷系統,也需要考慮抗震技術措施。
      6.7.13 (規范正文)制冷系統安全管道的流程設計應滿足安全閥定期校驗的要求。氨制冷系統安全閥的泄壓管出口的高度應高于周圍50m范圍內最高建筑物的屋脊5m,并應采取防止雷擊、防止雨水和雜物落入泄壓管內的措施,不能滿足上述要求時,泄壓管排出的氨氣應做無害化處理。
      6.7.14 (規范正文)與氨制冷劑直接接觸并且需要定期或不定期操作、維修、更換的元件不應布置在冷間內。
      6.7.15 (規范正文)氨制冷系統空氣冷卻器的熱氣融霜系統應采用自動控制。
      6.7.16 (規范正文)氨制冷系統集油器的放油口應配置截止閥和快速關閉閥。
      6.7.17 (規范正文)對于配置氨泄漏事故緊急處置裝置的氨制冷系統,系統內所有液體容積超過0.2m3的設備和(或)管段內的氨液都應能通過緊急泄氨管排入吸納水池(水箱)或緊急回收裝置,吸納水池(水箱)的氨液吸納量或回收裝置的氨液回收量不應小于制冷系統內的氨液充注量,并應能在泄漏事故發生時立即啟動人工或自動裝置緊急處置。
      6.7.18 (規范正文)接入氨吸納水池(水箱)內的氨制冷系統泄壓管或緊急泄氨管出口應在水面下靠近池(箱)底處,距水面最深不應超過9m,管出口與水池(水箱)側壁的距離不應超過其與水面距離的一半,同時工作的多根泄壓管或緊急泄氨管出口之間的距離不應超過其與水面的距離,在水池(水箱)內的氨管道應采取防止腐蝕的措施。氨吸納水池(水箱)內的水量應按每千克氨不少于10L水計算,對于僅用于吸納安全閥泄壓的水量不應少于1200L。
      6.7.17 (規范條文解釋)本條中“液體容積超過0.2m3的設備和(或)管段”指在氨制冷系統正常使用狀態下,設備和(或)管段內的制冷劑是液態或氣液兩相狀態,并且設備和(或)管段的容積超過0.2m3;“人工緊急處置”指具備必需的安全處置裝備、不間斷地值班、可靠的安全管理程序等措施;“自動裝置緊急處置”指具備自動泄漏探測、事故段緊急隔離、事故段內剩余氨制冷劑緊急排入氨吸納水池(水箱)或緊急回收的措施。
      7.2.1 (規范正文)氨制冷機房應設控制室。制冷壓縮機組、制冷劑泵、冷凝器水泵及風機等制冷設備控制箱(柜),機房排風機控制箱(柜),機房照明配電箱和制冷劑泄漏指示報警設備不應布置在氨制冷機房內,宜集中布置在制冷機房控制室中。
      7.2.5(規范正文) 制冷機房事故排風機應能手動啟停和通過制冷劑泄漏指示報警設備發出的信號強制開啟。事故排風機應在制冷機房室內外便于操作的位置分別設置手動啟動按鈕或開關。氨制冷機房事故排風機的室內手動啟動按鈕或開關應布置在制冷機房控制室內。
      7.2.7(規范條文解釋) 氨制冷機房正常照明可按正常環境設計,照明方式宜為一般照明,設計照度不應低于150lx。
      7.2.8(規范條文解釋) 氨制冷機房的應急照明應按爆炸性氣體環境進行設計。
      7.2.9(規范條文解釋) 氨制冷機房應進行緊急切斷機房除事故排風機和應急照明供電電源外其他供電電源的控制設計,并應符合下列規定:
      1 當采用自動切斷方式時,應由氨氣泄漏指示報警設備發出緊急切斷信號,并應能切斷制冷機房供電電源;
      2 當采用手動控制方式時,應由制冷機房控制室內和制冷機房外便于操作位置安裝的手動按鈕或開關發出緊急切斷信號,并應能切斷制冷機房的供電電源;
      3 切斷制冷機房的供電電源后,應能手動進行復位;
      4 制冷機房外的手動切斷電源按鈕或開關應設置警示標識。
      7.2.1 (規范條文解釋)為保證采用氨(含氨和二氧化碳復合)為制冷劑的氨制冷機房的運行安全性,要求機房內不應布置配電與控制箱(柜)裝置(含事故排風機配電與控制裝置)。當發生氨泄漏時,為便于控制室值班人員及時、安全地停止制冷系統運行、緊急處理漏氨事故,一般情況下制冷機組控制柜等電氣控制裝置應集中布置在控制室內。而采用鹵代烴及其混合物、二氧化碳為制冷劑,二氧化碳、鹽水等為載冷劑的制冷機房可不單設控制室,制冷設備控制箱(柜)等可布置在機房內。
      7.2.7 (規范條文解釋)采用氨(含氨和二氧化碳復合)為制冷劑的氨制冷機房屬于正常運行時不太可能形成爆炸性氣體混合物的環境場所。而針對發生制冷劑泄漏需要緊急排出散發在機房內氦氣的事故,采取了基于假定某制冷管道斷裂的事故排風措施,排風量按183m3/(㎡·h)進行事故排風計算,可以保證機房通風的空氣流量能使氨氣稀釋到4%以下;同時為避免因通風設備故障帶來的風險,又采取了氨制冷機房氨氣探測報警系統在其爆炸下限濃度25%氣體濃度值時,緊急切斷機房的供電電源(機房事故排風機和應急照明的供電電源除外)的措施。因此,按現行國家標準《爆炸危險環境電力裝置設計規范》GB50058的有關規定,氨制冷機房可以定為通風良好場所,并可以降低其爆炸危險區域的等級。此外,根據中華人民共和國成立以來,我國食品冷凍、冷藏制冷行業的運行經驗,尚未有氨制冷機房運行過程中氨泄漏時因電氣火花引發爆炸事故的報告。故氨制冷機房內正常工作的電力裝置未要求按爆炸性氣體環境進行電氣設計。
      7.2.8 (規范條文解釋)采用氨(含氨和二氧化碳復合)為制冷劑的氨制冷機房內,當發生氨泄漏采取緊急切斷機房供電電源的預防措施后,為避免由于此時仍處于工作狀態中的應急照明可能產生的火花、電弧所帶來的安全風險,故規定應急照明按爆炸性氣體環境進行設計。
      7.2.9 (規范條文解釋)本條規定了為確保采用氨(含氨和二氧化碳復合)為制冷劑的氨制冷機房不形成爆炸性氣體危險環境,降低因機房事故排風機發生故障帶來通風稀釋不可靠,造成機房通風不良風險所采取的保障措施。安裝在制冷機房外的手動切斷電源按鈕或開關,要滿足其所處環境條件的防護和防爆等級要求。
      7.4.1 (規范正文)氨制冷機房應設置由氨氣指示報警設備、氨氣濃度探(檢)測器和聲光警報裝置等組成的氨氣泄漏探測報警系統,并應符合下列規定:
      1 當制冷機房空氣中氨氣濃度達到1.5×10-4時,氨氣指示報警設備發出的報警信號應能啟動聲光警報裝置對機房室內外都發出警報,還應作為制冷機房事故排風機強制開啟的信號。氨氣濃度探(檢)測器宜設置在包括氨制冷機組、氨泵及貯氨容器被保護空間的上部。
      7.4.1(規范條文解釋)氨氣為有毒的可燃氣體,為預防人身傷害及爆炸事故的發生,保障冷庫運行安全,凡采用氨(含氨和二氧化碳復合)為制冷劑的氨制冷機房內均應設置氨氣泄漏探測報警系統。室外警報器可以安裝在警衛室或值班室等有人值守的場所。
      對于氨氣濃度探(檢)測器檢測點的確定,由于影響因素非常多,如釋放源的特性、氣體的理化性質,制冷設備生產場地布置、地理條件,環境氣候、操作巡檢路線等,不宜統一規定氨氣濃度探(檢)測器檢測點的具體設置。為有效發揮氨氣濃度探(檢)測器的作用,應結合機房建筑、工藝設備特點和食品冷庫行業長期運行經驗,以及選擇氣體易于積聚和便于采樣檢測布置的一般原則確定。
      1 氨毒性報警設定值確定為1.5×10-4,是參照國際氨制冷學會(IIAR)的有關標準,并結合我國食品冷庫整體發展水平與運行特點制定的。氨氣毒性報警設定值如果設定太低,如2.5×10-5~5×10-5,可能會出現頻繁報警警示。其實氨氣具有強烈的刺激性,發生少量的泄漏(如5×10-6)人就會有感覺,因此對于機房的操作人員,泄漏的氨氣本身已充當了一級警示報警,提示及時進行現場巡視。如果設定值過高,按不超過10%的直接致害濃度值設定,則會增加機房工人受傷害的風險。故當氨氣濃度達到1.5×10-4進行報警和開啟機房事故風機作為毒性報警值設定值(相當于二級報警)。氨氣濃度探(檢)測器(設定值為1.5×10-4)宜布置在氨制冷機組、氨泵及貯氨容器被保護空間的頂部,其安裝高度應高出可能釋放位置或釋放點0.5m~2m,探(檢)測器的有效覆蓋水平平面半徑建議不大于3m。
      氨氣濃度探(檢)測器可選用電化學型或半導體型探測器,并應按照產品使用要求進行校驗。電化學型探測器的使用壽命在正常情況下一般為1年~3年,半導體型為3年~4年(僅供參考,以產品說明為準)。
      2 為避免因機房事故排風機故障而無法正常排出事故狀態下散發在機房內的氨氣,降低氨制冷機房發生爆炸危險的可能,本款規定了如發生漏氨事故,氨氣濃度達到其爆炸下限的25%時,緊急切斷制冷機房供電電源的措施。
      氨氣濃度探(檢)測器(設定值為其爆炸下限的25%,約為4×10-2)宜安裝在機房事故排風機的吸入口附近或機房內最高點氣體易于積聚處。氨氣濃度探(檢)測器的有效覆蓋水平平面半徑建議不大于7m。
      氨氣燃燒探測器可選用抗毒性催化型探測器,并應按照產品使用要求進行校驗。催化型探測器的使用壽命在正常情況下一般為2年(僅供參考,以產品說明為準)。
      8.4.4 (規范正文)冷庫的氨制冷機房貯氨器上方宜設置局部水噴淋系統,水噴淋系統宜選用開式噴頭,開式噴頭保護面積應按貯氨器占地面積確定。開式噴頭的水源可由庫區消防給水系統供給,操作可為手動或電動方式。
      8.4.5 (規范正文)氨制冷機房應設置洗眼和淋浴等安全防護裝置,當設置在室外及無采暖房間時應有確保排水暢通及防凍的措施。
      8.4.4 (規范條文解釋)本條規定是當氨壓縮機房發生火災等安全事故時采用的應急處置措施之一,對貯氨器部分起到有效的冷卻保護和防護作用。氨壓縮機房局部水噴淋系統可與廠區消防給水系統連接,水量分別計算,噴水時間按0.5h計算。
      8.4.5 (規范條文解釋)本條主要是針對當氨制冷機房發生氨泄漏及設備閥門檢修等情況時,為了保護操作及救護人員的人身安全而設置的。
      9.3.1 (規范正文)制冷機房的通風設計應符合下列規定:
      3 氨制冷機房應設置事故排風裝置,事故排風量應按每平方米建筑面積每小時不小于183m3進行計算,且最小排風量不應小于34000m3/h。氨制冷機房的事故排風機應選用防爆型,排風機數量不應少于2臺。
      9.3.1 (規范條文解釋)本條對制冷機房通風設計提出具體要求。3 在事故發生時,氨制冷機房如果突然散發大量的氨制冷劑,其危險性更大。國外相關資料推薦的緊急通風率是50.8L/(㎡·s),緊急通風量最低值是9440L/s。其中,9440L/s是基于假定某根管斷裂而使機房內氨濃度保持在4%以下的最小排風量。

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