冷庫常用制冷劑泄漏事故的處置措施

張晨 田哲銘 張曉所 陳徽

摘要：近年來，我國冷庫的建設數量和規模不斷擴大，根據實際需求，冷庫制冷系統中通常會應用不同的制冷劑，這些制冷劑一旦發生泄漏，可能會造成人員傷亡。因此，分析冷庫不同制冷系統的危險特性，結合實際案例，提出了處置冷庫不同制冷劑泄漏事故的措施。

關鍵詞：制冷劑；泄漏事故；處置措施

中圖分類號：D631.6? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ?文章編號：2096-1227（2024）02-0056-05

冷庫在工業生產、儲存和人民生活中發揮著重要的作用。建設單位會根據不同的儲存物質及應用實際選擇不同的制冷系統進行制冷，目前我國常用的冷庫制冷劑有R22/R13制冷劑、氨制冷劑、R744制冷劑和R170制冷劑等，這些制冷劑一旦發生泄漏，如果現場處置不當極易造成人員大量傷亡。為此，結合實際案例，提出了處置冷庫不同制冷劑泄漏事故的基本措施。

1 冷庫常用的制冷系統及危險性

1.1? 氟利昂制冷系統及其危險性

氟利昂制冷系統經常應用于人員密集或大型商場的中小型冷庫，目前市場中使用氟利制冷系統時，在制冷劑的選擇上大多使用R22或者替代品R407C、R404A等，雖然其穩定性較高，但實際應用中也存在以下危險性：

1.1.1? 中毒窒息

氟利昂制冷劑如果發生泄漏，由于其比重大于空氣，所以容易積累，其氣體大部分會滯留在較低和通風不暢的地方，會經呼吸道和食道侵入人體，對現場人員的中樞神經系統造成傷害，使其頭昏、頭痛、失去平衡，嚴重者可發生支氣管炎、肺炎或肺水腫，甚至發生反射性窒息。

1.1.2? 低溫傷害

在氟利昂制冷系統中，液化的氟利昂制冷劑溫度可達-30℃左右，若儲存或連接氟利昂制冷劑的容器和管道發生泄漏，噴濺到人體或不慎接觸到皮膚，會造成皮膚的低溫凍傷。

1.1.3? 容器爆炸

設備中的氟利昂分離器與氟利昂儲罐均屬于壓力容器，壓力容器可能由于超溫、安全附件失效、過載運行、金屬材料疲勞、渦變出現裂縫，而發生物理爆炸的危險。

1.2? 氨制冷系統及其危險性

目前我國冷庫的制冷劑大部分都是液氨制冷，液氨在使用中會存在一定的危險性。

1.2.1? 火災及爆炸危險性

液氨為液化狀態的氨氣，一般儲存于鋼瓶或儲罐中，易液化，在一個大氣壓下把氨冷卻到-33.4℃，或在常溫下加壓到7～8大氣壓，氨就能冷凝成無色的液體并同時放出大量的熱。液氨有特殊的刺激性氣味，屬于可燃氣體且火災危險性為乙類，爆炸極限15%～26%[1]。由于制冷系統中的氨具有易燃易爆等特性，任何電氣方面的事故都可能會引起火災爆炸事故的發生。

1.2.2? 中毒及窒息

輕度吸入氨中毒表現有咽灼痛、咳嗽、咳痰或咯血、胸悶和胸骨后疼痛等，嚴重吸入中毒可出現喉頭水腫、聲門狹窄以及呼吸道黏膜脫落，可造成氣管阻塞，引起窒息。潮濕的皮膚或眼睛接觸高濃度的氨氣會引起嚴重的化學燒傷，皮膚接觸可引起嚴重疼痛和燒傷，并會發生咖啡樣著色，被腐蝕部位呈膠狀并發軟，會發生深度組織破壞；高濃度氨氣對眼睛有強刺激性，可引起疼痛和燒傷，導致明顯的炎癥并可能發生水腫、上皮組織破壞、角膜渾濁和虹膜發炎。

1.3? R744（二氧化碳）制冷系統及其危險性

二氧化碳制冷劑有其特殊性，在使用中也存在一定的危險性。

1.3.1? 運行壓力高

CO2臨界壓力7.38MPa，CO2跨臨界制冷循環的工作壓力最高可達到10MPa。由于違反安全操作規程、超溫超壓或者安全附件失效等原因，R744（二氧化碳）制冷系統中高速噴出的氣體的反作用力會把殼體向破裂的相反方向推出，有些殼體可能裂成碎塊或碎片向四周飛散而造成人員危害。

1.3.2? 低溫傷害

在R744（二氧化碳）制冷系統中，液化的R744（二氧化碳）溫度可達-30℃左右，若儲存或連接R744（二氧化碳）制冷劑的容器和管道發生泄漏，噴濺到人體或不慎接觸到皮膚，會造成皮膚的低溫凍傷。

1.3.3? 毒害性

正常濃度下對人體并沒有害處，新鮮空氣中的二氧化碳含量約0.03%，低濃度的二氧化碳對人體是無害的，但當儲存或連接R744（二氧化碳）制冷劑的容器和管道發生泄漏時，若空氣中二氧化碳濃度超過2%時則會使肌體產生中毒現象，高濃度的二氧化碳則會讓人窒息。

1.4? 碳氫化合物制冷系統及其危險性

目前碳氫化合物制冷劑在一些超低溫冷庫中應用較多，由于其特殊性在使用中會存在相應的危險性。

1.4.1? 火災及爆炸危險性

碳氫化合物制冷劑大部分都具有火災及爆炸的危險性，常用的碳氫化合物制冷劑的爆炸極限為2%～10%，如果碳氫化合物制冷劑泄漏到達爆炸極限，只要現場有火源就會發生爆炸事故，由于制冷系統中的碳氫化合物具有易燃易爆等特性，所以任何電氣方面的事故都可能會引起火災爆炸的發生。

1.4.2? 低溫凍傷

在碳氫化合物制冷劑制冷過程中，在高壓低溫系統中制冷劑溫度可達-70℃，若儲罐或者連接管道的接頭處發生泄漏，噴濺到人體或不慎接觸到皮膚，會造成嚴重的凍傷。

2 近年來冷庫泄漏及火災事故統計和分析

2.1? 冷庫泄漏及火災事故情況統計

隨著冷庫的大量建設和應用，為更好地研究冷庫事故的原因和處置方法，現將2011年以來我國一些冷庫的泄漏及火災事故情況統計見表1。

2.2? 我國15起冷庫事故總體概況分析

根據這15起事故的原因、類型和造成的人員傷亡及財產損失，具體統計如下：

2.2.1? 事故原因

事故原因主要有違規操作、管道破裂、電線短路、其他原因等方面，其中違規操作引起的6起，管道破裂引起的5起，電線短路引起的4起，其他原因1起，其中大部分是事故單位平時管理和維護不到位造成的，可見單位消防安全管理至關重要。

2.2.2? 事故類型

事故類型主要有液氨泄漏、火災燃燒、泄漏和燃燒共存三種形式，其中液氨泄漏7起、火災燃燒6起、泄漏和燃燒共存3起，分別占到46%、40%和20%，其中都有液氨泄漏的事故占到了66%，說明絕大部分冷庫事故處置中，救援人員都要做好個人的化學防護工作。

2.2.3? 事故損失

事故損失主要是人員傷亡及財產損失，其中涉及人員傷亡的有11起，沒有人員傷亡的4起，其中有3起事故亡人達10人以上，特別是2013年6月3日，吉林省長春德惠市某禽業有限公司冷庫液氨泄漏爆炸更是造成了121人死亡、76人受傷的特大火災爆炸事故。這說明冷庫事故往往都會造成大量的人員傷亡，救援人員應始終堅持救人第一的指導思想。

3 制冷劑泄漏事故的處置措施

從冷庫泄漏事故的種類看，僅有極少數除液氨作為制冷劑的冷庫出現過泄漏事故，并且泄漏發生后未造成大的事故，所以在處置這些制冷劑（如氟利昂、二氧化碳）泄漏時，主要是防止低溫凍傷，注意穿著保暖衣服及手套；在處置碳氫化合物為制冷劑的冷庫泄漏事故時，可參考液氨泄漏事故的處置措施。

根據我國冷庫使用的數據統計和表1中的事故情況匯總可以看出，目前，我國的冷庫制冷系統中80%都是使用液氨作為制冷劑，所以在冷庫的事故救援中，消防救援人員面對的主要是液氨的泄漏事故，下面就著重分析液氨泄漏事故的處置措施。

3.1? 嚴格注重個人防護

從表1的事故類型統計中可以看出，冷庫事故中液氨泄漏的事故占到了66%，所以消防救援人員在處置該類事故時必須注重個人安全防護。由于氨氣會通過人體的呼吸道和毛孔等部位侵入，對現場處置人員造成中毒。因此，進入液氨泄漏的高濃度區域進行有害物質偵檢、泄漏點堵漏操作的消防救援人員必須按一級防護等級進行防護，即穿著標準的防靜電內衣褲，佩戴正壓式空氣呼吸器，并穿戴一級化學防護服（重型防化服）；在低濃度區域及外圍區域進行噴霧水稀釋隔離、火災撲救等任務的救援人員如果沒有一級化學防護服時，可穿戴二級化學防護服并佩戴空氣呼吸器進行作業[17]，有效保護人體不受氨氣的侵害。

3.2? 合理設置警戒區域

消防救援人員到達事故現場后要利用即時有毒氣體探測儀，由泄漏區域外圍逐漸向核心區進行氨氣泄漏濃度的偵察檢測工作，應在泄漏區域的多個位置進行采樣檢測，結合液氨泄漏事故當日的氣象條件確定泄漏區域內氨氣的濃度范圍及泄漏方向，根據采樣的數據將事故現場劃分為輕危險區和重危險區。按相關資料氨氣濃度低于0.6%時，可劃定為輕危區；氨氣濃度達到5.2%時，可劃定為重危區。根據輕、重危險區域分別設置警示標志牌，并實施現場警戒。

3.3? 科學進行現場處置

3.3.1? 及時消除火源

液氨發生泄漏后會與空氣形成爆炸性混合氣體，且氨氣的爆炸極限為15%～26%。當現場的液氨泄漏并達到其爆炸極限時，只要有火源就會發生爆炸，因此，應第一時間消除泄漏區域的一切火源，及時切斷現場的工作及相關電源，排除泄漏區域內所有可能引起燃燒爆炸的情況。進入泄漏區的救援人員必須嚴格按照防爆要求進行著裝，嚴禁攜帶一切非防爆的通信及照明設備，堵漏人員必須使用無火花工具和其他非燃性材料進行堵漏作業。同時，泄漏區域內禁止社會車輛和無防爆裝置的消防救援車輛進入。

3.3.2? 優先工藝處置

目前大部分大型液氨制冷設備都會配備事故時緊急切斷裝置，若生產和工作過程中發生液氨的泄漏，系統能分析識別并自動或手動停止制冷工作，及時切斷液氨在整個工作回路中的運行。如果事故發生并導致緊急切斷裝置失效時，到達現場處置的消防救援人員要主動配合事故單位的專業技術人員，第一時間采取關閥斷料的方法切斷液氨的運行。

3.3.3? 及時堵漏稀釋

如果事故發生后導致緊急切斷裝置和手動控制閥門均損壞而不能使用時，到達現場處置的消防救援人員應根據液氨泄漏部位的形狀、大小、壓力等不同情況，合理選擇木楔、內（外）封式堵漏袋、捆綁式或者適合的無火花堵漏器具進行堵漏作業。在實施堵漏作業的同時，要利用大量的噴霧水槍后水炮對泄漏及操作區域進行完整充分的稀釋，并使用水幕水帶對泄漏區域和非泄漏區域進行分隔保護，要保障現場供水不中斷，通過大量霧狀水及時降低泄漏區域內氨氣的濃度，防止發生氨氣泄漏的爆炸事故。

3.3.4? 認真完成洗消

到達現場處置的消防救援人員要根據現場的氨氣泄漏情況和地勢，在作業區域外的適當位置設置事故處置的洗消站。只要從泄漏區域出來的所有人員及裝備都要進行洗消，包括從現場營救出的中毒人員、參與泄漏區處置的消防救援人員和泄漏區使用過的器材裝備。洗消時可用大量清或2%硼酸和水的配比液進行徹底沖洗[18]。事故處置完畢后，要用消防水槍對處置現場殘留的有毒液體進行大量的沖洗和排污，并及時進行環境和水體監測，保證現場不留污染源。

4 結束語

在生產過程中只要重視安全生產的理念，保證設備工作的穩定狀態，企業生產安全管理措施到位，員工安全知識培訓制度落實，冷庫制冷劑的泄漏和爆炸事故就可以最大程度上避免，即使發生事故，只要應急機制健全合理，救援處置措施科學得當，也可以把事故的危害降低到最小的范圍內，使其不造成重大的人員傷亡和財產損失。

參考文獻

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