随着我国经济的发展进步，为确保生产顺利进行，保证人民生命财产的安全，

各种规范制度逐步建立健全，对冷库氨制冷系统的安全

性要求越来越严格。

    一九九六年四月、劳动部颁发了《压力管道安全管理与监察规定》的通知，

对在生产、生活中输送可能引起燃爆或中毒的危险性较大的管道称为压力管道，

为特种设备，将压力管道的管理纳入了法制管理阶段。根据氨的毒性以及在冷

库中的工作压力，属工业管

道GC2级中“输送GB50l60《石油化工企业设计防火规范》及GBJ16《建筑设计防

火规范》中规定的火灾危险性为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体介质、且设

计压力P＜4.0Mpa的管道”。从此将冷库氨制冷系统管道纳入了“压力管道”

管理范围。

取得GC2级的资格证书的，才能从事氨为制冷剂冷库的设计和施工。

以下内容从氨的特点、设计、施工等方面阐述氨冷库制冷系统的安全与质量控

制要点。

一、氨制冷剂在环境安全方面的主要特点

    １、氨制冷剂具有优良的环境性能和热力学性能

氨是一种天然的制冷剂，具有优良的环境性能和热力学性能。氨的消耗臭氧潜

能值ODP=0，温室效应潜能值GWP=0，是一种环境友好型制冷剂。

    2、氨具有刺激性气味且有一定的毒性和可燃性，在其安全性分类中属于

B2类制冷剂。当在蒸汽中容量达0.5-0.6%，就要使人致死，同时氨蒸汽在空气

中含量达15.5-27%，遇明火就要爆炸。

    3、氨的蒸发密度比空气小，泄漏时极易上升从屋顶逸出室外；氨易溶于水，

当遇到大量泄漏的紧急情况时容易排除，此外，氨允许的含水量为0.2%以下，

可以允许有微量水存在。

    4、氨对钢铁、铝等金属材料无腐蚀作用，但当氨中含有水分时，则对锌、

铜、铜合金（磷青铜除外）有腐蚀作用，故在氨制冷系统的设备、管道、仪表、

阀门具有“避铜”要求。

二、氨制冷系统中常见的安全问题

    1、操作维护人员缺乏专业技术知识

在安全问题日益关注的今天，大多数企业都进行了针对工程系统操作人员的专

业培训，并聘请专业人员进行指导，但仍有个别操作

人员缺乏有关技术知识（工人未经培训就上岗）、专业素质较差、不遵守操作

规程等所致。

    2、非技术人员设计系统、非正式安装单位安装工程。

非技术人员设计系统、非正式安装单位安装工程，由于其质量管理体系不健全

甚至更严重的根本无压力管道安装质量管理体系，在设计施工过程中对各种安

全要素如材料、焊接、检验等控制不得力，留下安全隐患。对此，有关机构加

强了这方面国家标准制度的

立项工作，

    3、防护措施相对较弱

根据氨的特性要求，除了必备的安全措施外，还应不断完善其防护措施。安全

措施在以往的氨制冷系统设计中考虑的较为周全，且得到不断完善。如系统双

安全阀的使用、压力控制器在系统压力超过规定值的报警停机、液位控制器的

正常液位控制及超高液位报警停机、《氨制冷系统安装工程施工及验收规范》

（SBJ12-2000）对管路焊接和系统气密性试验的要求等。但是，国内氨制冷系

统的安全措施相对

较弱，虽然在以往的设计中设有紧急泄氨器，但缺乏连锁控制，且防护要求和

必备设施也不够完备。

三、系统设计安全控制要点

    冷库中氨的管道设计必须遵守《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000

）、《冷库设计规范》（GB50072-2001）。在氨制冷工艺设计中应注意以下几

方面中的条文:

    3.1 制冷管道材质的选择

    制冷管道材质的选择与制冷剂的温度有关，以往在冷库中均用GB/T8163的

10＃或20＃碳钢，执行了《工业金属管道设计规范》后，根据氨制冷剂的工作

温度对照规范提供的金属管道“使用温度下限”来选择管道的材质。目前是：

-l9至150℃选用20＃碳素无缝钢管；-29至150选用10＃碳素无缝钢管（牌号GB

/T8163）；-40至

150℃选用16Mn无缝钢管（牌号GB/T8163）；-50至150℃选用09MnD（无牌号）

低合金无缝钢管或者选用0Cr18Ni9（牌号GB4237）高合金（不锈钢材质的）无

缝钢管。

    3.2管道表

    在设计中增加了管道表等内容，它要对每一段制冷管道进行编号，汇总成

表，在表中应表明设计条件、试验条件、管道等级、隔热数据、施工等级、压

力管道类别等。并绘制管段表，管段平面、透视图，在这些文件中对管子、弯

头、三通、大小头、管帽、仪表管嘴、法兰、螺栓/螺母、阀门、过滤器等均

一一表明。

    3.3机械强度和刚度计算

    在设计中还应对管道机械强度和刚度进行计算，对管道支架类型进行选择。

    3.4氨气检测

    由于可燃及爆炸性，因此在压缩机房设计时，应装置氨气体检测仪表，使

它与装有防爆电机的排风机连锁，当氨有微量泄漏时，

即打开风机、同时报警。风机每小时风量应不少于机房容积12倍。

    3.5液面控制

    压缩机房中低、中压容器液面在控制中最重要，如果液面超高将引起压缩

机敲缸等恶性事故，因此在液面控制中根据“不应采用任何一只仪表同时进行

控制和保护”的原则，将液面控制和报警分设二套独立仪表。

    3.6氨阀设置

    在冷藏间、冷却间和冻结间内不再设氨阀，但为了减少投资，一般将阀门

设于冷风机上部库外通风处。尤其是采用热氨自动除霜冷风机、尽可能缩短阀

门与蒸发器之间的距离。

    3.7人工作业房间制冷系统设置

    分割车间与包装间等场所，为了确保人身安全，不采用氨直接蒸发冷却设

备。小型场所采用氟利昂系统，规模较大的采用乙二醇载冷剂，这样虽然建设

投资高些，但安全可靠。如果一定要采用氨直接蒸发，必须对蒸发器、连接管

道采取特殊要求、并装置氨气体检测仪、排风、报警装置，确保人身安全。

    3.8绝热材料

    设备、管道隔热材料应为难燃或不燃烧、不散发对食品有污染的材料，一

般选用聚氨脂，外包铝皮隔汽。

四、工程施工中的安全控制与管理

    冷库中的氨制冷系统，应由取得GC2级压力管道安装单位资质的单位施工。

施工中应严格执行《氨制冷系统安装工程施工及验收规范》SBJ12-2000,J38-

2000)、《工业金属管道工程施工及验收规范现场设备》（GB50235-97）、《现

场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》(GB50236-98)以及设计文件中规

定的其他规范。要特别注意以下几点：

    4.1各种管理人员配置齐全

    组织氨系统压力管道施工，至少应配备项目负责人、项目技术负责人以及

设备、焊接、工艺、检验检测、材料、无损检测、专职业安全等专业责任师。

各专业责任师按照具体的工程特点，协助项目负责人进行工程项目的质量和安

全控制，并对各自工作范围内质量安全责任负责。

    4.2安全交底

    工程施工前，应由专职安全责任人组织各级施工人员进行安全交底。交底

资料应结合整个工程，制作预防措施，形成书面文件，由交底双方签字认可。

从各方面提高施工人员的安全意识，确保施工过程顺利进行。

    4.3按照要求正确选择材料

    1）管件：根据“监察规定”在管道中所有弯头、变径均采用锻造件及轧制

无缝管件，其材质选择也应根据使用时制冷剂温度来确定，过去在冷库中使用

鸭咀弯、裤档弯等人工特制管件不再使用。

    2）管子：特别是应注意按照《工业金属管道设计规范》及设计文件的要求

，低温用无缝钢管如16Mn无缝钢管（牌号GB/T8163）、09MnD（无牌号）低合金

无缝钢管不能用市场常用的20＃碳素无缝钢管代替。

    3）支架：必须严格按照设计文件及有关规范的要求选购制冷系统用支吊架

，低温库中应选择Q345低合金高强度结构钢。

    4）焊接材料：应该按照《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》

中的要求选择合适的焊接材料，如普通钢手弧焊接采用E4303(牌号J422)焊条；

16MnR钢手弧焊采用E5016(牌号J506)焊条，氩弧焊采用H10MnSi焊丝等。

    4.4材料采购与保管

    1）应确保压力管道元件通过了安全注册；

    2）压力管道组成件和焊接材料应在进场时进行验收入库，制作材料使用和

验收状态标识，标识应清晰、牢固、具有可追溯性；并按照待检、合格、不合

格分类。

    3）焊接材料：应在施工现场设置二级焊接材料库，按照规定的要求进行烘

干、保管和领用、回收。

    4.5焊接质量控制

    1）焊工：从事氨系统压力管道焊接的人员必须通过质量技术监督部门组织

的考核，取得焊工证，并按照焊工证规定的合格项目进行焊接作业。

    2）单线图：应确定施工用的氨制冷系统压力管道设计文件中有单线图，若

图纸中缺少单线图，则应由工艺责任人在施工过程绘制单线图，并按照规定在

单线图上做好焊缝位置、焊缝编号、焊工代号、无损检测方法、返修焊缝位置

和热处理编号等标识工作。确保出现氨泄漏时，有据可查。

    4.6管道的无损检测

    按照《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235-97）的规定 及设计

文件的要求对管道进行焊缝探伤，如温度高于-29℃、焊缝探伤不得少于5%，质

量不得低于Ⅲ级，对于温度低于-29℃的管道，均应100%射线照相检验，其质量

不得低于Ⅱ级。在管道变径、三通处等采用锻造件及轧制无缝管件，可保证施

工质量，减少焊缝不合格率。

    4.7系统排污、试压、抽真空、加氨试漏

    严格按照《氨制冷系统安装工程施工及验收规范》的各项要求进行系统排

污、试压、抽真空、加氨试漏。特别注意充氨时应利用系统的真空度分段进行，

不能向系统灌入大量的氨液；检漏时逐个检查焊口，如发现系统有泄漏现象，

必须将系统压力

降至大气压后方可补焊，严禁带压补焊。

    4.8系统调试和操作培训

    系统调试期间应对业主方操作人员进行培训，工程竣工后，施工单位为业

主提供针对该工程的操作、维护、保养知识光盘。确保业主可以对制冷系统进

行安全、周到的操作与维护。

五、供货商职责

    冷库中高、低压贮液桶、中冷器、油分离器等均属压力容器，各单位在购

置这些容器时必须认真选择生产厂，检查生产资质、合格证，并在使用中进行

检测。

 

六、业主的职责

    首先是业主应该理解该规定，尤其是执行了该监察规定后使冷库建设的投

资增加，因为目前市场上，16Mn无缝钢管价格约是20＃碳素无缝钢管的1.17倍

，而高合金的无缝钢管是20＃无缝钢管的5倍，16Mn和高合金的无缝钢管的管件

无现售的成品，需施工单位采购后送到加工厂定做。加工周期要一个月左右，

因此有些业主往往不报监，找支施工队安装了事，既可不按低温要求选择无缝

钢管材质、又可不拍片和支付监察费用。但对今后的使用留下了隐患，好似有

只定时炸弹随时可能爆炸。因此，施工单位应向业主解释相关规定。

    综上所述，氨系统冷库的安全控制与管理需要业主、监察、设计、施工、

供应商等各相关方的紧密配合。提高安全意识、与时俱进掌握最新的安全控制

知识，严格执行相关的标准规范，就能确保氨制冷系统的顺利施工及运行。