食品企業使用液氨作制冷劑的安全風險分析及控制措施探討

廖占權，王 睿，葉綱躍

江蘇中安科技服務有限公司 (南京 210046)

液氨為液化狀態的氨氣，是氣態氨加壓到 0.7～0.8 MPa 時形成的一種無色液體，同時放出大量的熱，相反液態氨蒸發時要吸收大量的熱；由于其良好的熱力學性能和對大氣層無不良效應，液氨作為制冷劑在食品企業冷庫中得到廣泛應用[1]；但由于液氨易燃易爆、有毒，如發生泄漏、使用不當或冒險進入涉氨有限空間作業，將會發生人員中毒窒息、火災、爆炸，危及人員生命，造成財產損失；鑒于液氨制冷企業事故多發及近年來國家對安全事故高壓管理態勢，預防食品企業使用液氨事故的發生，是使用液氨食品企業落實安全生產主體責任的首要任務。

1 對食品企業使用液氨進行風險分析與風險控制的目的

本文通過對使用液氨的食品企業雙重預防機制(風險辨識與管控、隱患排查)的輔導與檢查，對使用液氨的食品企業生產、倉儲的全過程分析，根據液氨的SDS及其特性分析可能存在的安全風險，根據分析的安全風險制定出相應的控制措施，對指導使用液氨的食品企業預防中毒窒息、火災、爆炸事故的發生具有一定的參考價值。

2 食品企業使用液氨作制冷劑的安全風險分析

液氨使用場所液氨設計用量達到10 t及以上就構成重大危險源[2]；液氨主要安全風險為：中毒窒息、火災、爆炸、健康危害，具體安全風險分析如下。

2.1 液氨中毒窒息風險分析

液氨屬低毒類，急性毒性-吸入,類別3*，其泄漏會產生有毒氣體，低濃度氨對黏膜有刺激作用，高濃度可造成組織溶解壞死，將會造成人員中毒、死亡，經計算如有1 t液氨泄漏并全部氣化，半徑48 m 內的人員將造成嚴重傷害。如果沒有按照《工貿企業有限空間作業安全管理與監督暫行規定》安監總結令第59號的規定進入貯氨器等涉氨有限空間作業，將會造成人員中毒窒息。

2.2 液氨的火災、爆炸風險分析

液氨屬于易燃性物質，為加壓氣體，屬于易燃氣體、類別2，具有遇到火源燃爆特性，其爆炸下限為15.7%，爆炸上限為27.4%，引燃溫度為651 ℃；如果液氨泄漏到空氣中，空氣中氨含量達到15.77%～27.47%時即形成爆炸性混合物，遇到點火源(電焊、氣割、電器線路短路、靜電等)能引起燃燒、爆炸；如液氨在密閉空間內遇高熱，容器內壓增大，可能會產生爆炸與開裂的風險。

2.3 液氨的健康危害風險分析

(1)液氨：皮膚腐蝕/刺激，類別1B，嚴重眼損傷/眼刺激，類別1，可致眼及皮膚灼傷。

(2)急性中毒：輕度者出現流淚、咽痛、聲音嘶啞、咳嗽及眼結膜、鼻粘膜、咽部充血與水腫；胸部X線符合支氣管炎特征。

(3)中度中毒：上述癥狀加劇，出現呼吸困難，胸部X線符合肺炎或間質性肺炎特征。

(4)嚴重中毒:可發生中毒性肺水腫，或有呼吸窘迫綜合征，患者劇烈咳嗽、呼吸窘迫、昏迷、休克、窒息。

3 食品企業使用液氨作制冷劑的風險控制措施

3.1 總平面布置

企業總平面布置：液氨制冷機房、液氨儲罐與周邊建(構)筑物、場地、裝置和設備設施的間距應符合《氨制冷企業安全規范》(AQ7015—2018)、《建筑設計防火規范》(GB 50016—2018)和《冷庫設計規范》(GB 50072—2010)等相關標準規范要求。

總平面布置：控制室與氨制冷機房貼鄰建造時，應采用防火隔墻分隔并設置獨立的安全出口；控制室與氨制冷機房之間的隔墻上如設置觀察窗，應采用不可開啟的甲級固定防火窗。氨制冷機房及其控制室與加工作業間、冷庫或倉庫庫貼鄰建造時，應采用無門窗洞口的防火墻分隔；當確需設置連通門時，應采用開向制冷機房的甲級防火門；氨制冷機房與其專用的10 kV及以下的變配電室貼鄰建造時，應符合《爆炸危險環境電力裝置設計規范》(GB 50058—2014)等相關標準的規定。

3.2 安全防護設施

(1)氨制冷機、貯氨器等制冷設備設在室外時，應設置防止非操作人員進入的圍欄、安全警示標識、遮陽設施。

(2)氨制冷系統應設置冷凝壓力超高報警裝置；氨制冷貯氨器、低壓循環桶、氣液分離器和中間冷卻器等應設有超高液位報警裝置。

(3)貯氨器、低壓循環桶、氣液分離器、中間分離器、氨管道等設備設施應按相關標準安裝安全閥、壓力表，使用設備加熱時應安裝溫度表。

(4)氨制冷機房、安裝有氨制冷快速凍結裝置的作業間等重要部位應按照《工作場所有毒氣體檢測報警裝置設置規范》(GBZ/T 223—2009)等相關標準的規定設置氨氣濃度檢測報警裝置和防爆型事故排風機；氨氣濃度檢測報警裝置與事故排風機連鎖，貯氨器上方應設置水噴淋系統，周圍設置圍堰。

(5)構成重大危險源的制冷系統應在制冷機房和安裝有快速凍結裝置的加工車間設置視頻監控報警系統。

(6)制冷壓縮機應設置壓力、電機過載等安全保護裝置。

(7)液氨制冷機房及和其他涉氨場所應張貼液氨安全警示標志標識及液氨安全周知卡。

(8)氨冷凍機房應設置必要的通風、泄壓泄爆等安全措施。

(9)氨制冷系統的泄壓管要采取防止雷擊、防止雨水和雜物落入的措施，泄壓管出口應高于周圍50 m范圍內最高建筑物的屋脊5 m。

(10)氨制冷機房和設備間(靠近貯氨器處)門外應按照規定設置消火栓，并采用開花水槍；現場應按《建筑滅火器配置設計規范》(GB 50140—2005)等的規定配置滅火器。

3.3 工藝、設備安全設施

(1)熱氨融霜供氣管道應設置融霜壓力控制和緊急切斷裝置，緊急切斷裝置應采用自動控制，并在快速凍結裝置附近的安全出口門外設置人工切斷按鈕。

(2)人員較多的生產場所禁止采用氨直接蒸發制冷空調系統。

(3)低壓循環儲液桶、氨液分離器、排液桶的液位高度應控制在容器容積的2/3及以下，且不應超過高液位報警線；貯氨器液位高度應控制在其徑向高度的80%及以下；中間冷卻器的液位應保持在設計高度及以下，否則應及時進行排液處理。

(4)氨制冷裝置應采用氨專用閥門，不應使用灰鑄鐵閥門；已建裝置采用球墨鑄鐵閥門，應符合壓力管道安全技術規范的規定。

(5)氨管道不得通過有人員辦公、休息、居住的建筑物以及人員密集場所。

(6)快速凍結裝置應設置在單獨作業間內，作業間內作業人數不得超過9人。

(7)涉及液氨制冷的特種作業人員，應取得相關特種作業操作證方可上崗操作。

3.4 應急和個體防護設施

(1)氨制冷機房、卸氨處和其他涉氨場所應按《眼面部防護 應急噴淋和洗眼設備 第2部分：使用指南》(GB/T 38144.2—2019)等相關要求設置洗眼器、沖淋器等設施。

(2)構成重大危險源的使用液氨現場至少配備兩套正壓式空氣呼吸器、長管式防毒面具、重型防護服等應急防護器具和一定數量的橡膠手套、膠靴、化學安全防護眼鏡以及快速堵漏工具等；制冷機房應配備適量應急搶救物品為：酸性飲料或食醋、2%硼酸溶液、生理鹽水等，要對應急搶救物品經常檢查，確保在有效期內。

4 結論

食品企業使用液氨作制冷劑存在著中毒窒息、火災、爆炸、健康危害等安全風險，本文對液氨制冷企業的安全風險進行了針對性的分析并提出了相應的控制措施；食品企業通過對液氨安全風險措施的落實和有效控制，可以改善、提升液氨制冷企業的安全生產管理水平。