冷库常用制冷剂泄漏事故的处置措施

张晨 田哲铭 张晓所 陈徽

摘要：近年来，我国冷库的建设数量和规模不断扩大，根据实际需求，冷库制冷系统中通常会应用不同的制冷剂，这些制冷剂一旦发生泄漏，可能会造成人员伤亡。因此，分析冷库不同制冷系统的危险特性，结合实际案例，提出了处置冷库不同制冷剂泄漏事故的措施。

关键词：制冷剂；泄漏事故；处置措施

中图分类号：D631.6      文献标识码：A       文章编号：2096-1227（2024）02-0056-05

冷库在工业生产、储存和人民生活中发挥着重要的作用。建设单位会根据不同的储存物质及应用实际选择不同的制冷系统进行制冷，目前我国常用的冷库制冷剂有R22/R13制冷剂、氨制冷剂、R744制冷剂和R170制冷剂等，这些制冷剂一旦发生泄漏，如果现场处置不当极易造成人员大量伤亡。为此，结合实际案例，提出了处置冷库不同制冷剂泄漏事故的基本措施。

1 冷库常用的制冷系统及危险性

1.1  氟利昂制冷系统及其危险性

氟利昂制冷系统经常应用于人员密集或大型商场的中小型冷库，目前市场中使用氟利制冷系统时，在制冷剂的选择上大多使用R22或者替代品R407C、R404A等，虽然其稳定性较高，但实际应用中也存在以下危险性：

1.1.1  中毒窒息

氟利昂制冷剂如果发生泄漏，由于其比重大于空气，所以容易积累，其气体大部分会滞留在较低和通风不畅的地方，会经呼吸道和食道侵入人体，对现场人员的中枢神经系统造成伤害，使其头昏、头痛、失去平衡，严重者可发生支气管炎、肺炎或肺水肿，甚至发生反射性窒息。

1.1.2  低温伤害

在氟利昂制冷系统中，液化的氟利昂制冷剂温度可达-30℃左右，若储存或连接氟利昂制冷剂的容器和管道发生泄漏，喷溅到人体或不慎接触到皮肤，会造成皮肤的低温冻伤。

1.1.3  容器爆炸

设备中的氟利昂分离器与氟利昂储罐均属于压力容器，压力容器可能由于超温、安全附件失效、过载运行、金属材料疲劳、涡变出现裂缝，而发生物理爆炸的危险。

1.2  氨制冷系统及其危险性

目前我国冷库的制冷剂大部分都是液氨制冷，液氨在使用中会存在一定的危险性。

1.2.1  火灾及爆炸危险性

液氨为液化状态的氨气，一般储存于钢瓶或储罐中，易液化，在一个大气压下把氨冷却到-33.4℃，或在常温下加压到7～8大气压，氨就能冷凝成无色的液体并同时放出大量的热。液氨有特殊的刺激性气味，属于可燃气体且火灾危险性为乙类，爆炸极限15%～26%[1]。由于制冷系统中的氨具有易燃易爆等特性，任何电气方面的事故都可能会引起火灾爆炸事故的发生。

1.2.2  中毒及窒息

轻度吸入氨中毒表现有咽灼痛、咳嗽、咳痰或咯血、胸闷和胸骨后疼痛等，严重吸入中毒可出现喉头水肿、声门狭窄以及呼吸道黏膜脱落，可造成气管阻塞，引起窒息。潮湿的皮肤或眼睛接触高浓度的氨气会引起严重的化学烧伤，皮肤接触可引起严重疼痛和烧伤，并会发生咖啡样着色，被腐蚀部位呈胶状并发软，会发生深度组织破坏；高浓度氨气对眼睛有强刺激性，可引起疼痛和烧伤，导致明显的炎症并可能发生水肿、上皮组织破坏、角膜浑浊和虹膜发炎。

1.3  R744（二氧化碳）制冷系统及其危险性

二氧化碳制冷剂有其特殊性，在使用中也存在一定的危险性。

1.3.1  运行压力高

CO2临界压力7.38MPa，CO2跨临界制冷循环的工作压力最高可达到10MPa。由于违反安全操作规程、超温超压或者安全附件失效等原因，R744（二氧化碳）制冷系统中高速喷出的气体的反作用力会把壳体向破裂的相反方向推出，有些壳体可能裂成碎块或碎片向四周飞散而造成人员危害。

1.3.2  低温伤害

在R744（二氧化碳）制冷系统中，液化的R744（二氧化碳）温度可达-30℃左右，若储存或连接R744（二氧化碳）制冷剂的容器和管道发生泄漏，喷溅到人体或不慎接触到皮肤，会造成皮肤的低温冻伤。

1.3.3  毒害性

正常浓度下对人体并没有害处，新鲜空气中的二氧化碳含量约0.03%，低浓度的二氧化碳对人体是无害的，但当储存或连接R744（二氧化碳）制冷剂的容器和管道发生泄漏时，若空气中二氧化碳浓度超过2%时则会使肌体产生中毒现象，高浓度的二氧化碳则会让人窒息。

1.4  碳氢化合物制冷系统及其危险性

目前碳氢化合物制冷剂在一些超低温冷库中应用较多，由于其特殊性在使用中會存在相应的危险性。

1.4.1  火灾及爆炸危险性

碳氢化合物制冷剂大部分都具有火灾及爆炸的危险性，常用的碳氢化合物制冷剂的爆炸极限为2%～10%，如果碳氢化合物制冷剂泄漏到达爆炸极限，只要现场有火源就会发生爆炸事故，由于制冷系统中的碳氢化合物具有易燃易爆等特性，所以任何电气方面的事故都可能会引起火灾爆炸的发生。

1.4.2  低温冻伤

在碳氢化合物制冷剂制冷过程中，在高压低温系统中制冷剂温度可达-70℃，若储罐或者连接管道的接头处发生泄漏，喷溅到人体或不慎接触到皮肤，会造成严重的冻伤。

2 近年来冷库泄漏及火灾事故统计和分析

2.1  冷库泄漏及火灾事故情况统计

随着冷库的大量建设和应用，为更好地研究冷库事故的原因和处置方法，现将2011年以来我国一些冷库的泄漏及火灾事故情况统计见表1。

2.2  我国15起冷库事故总体概况分析

根据这15起事故的原因、类型和造成的人员伤亡及财产损失，具体统计如下：

2.2.1  事故原因

事故原因主要有违规操作、管道破裂、电线短路、其他原因等方面，其中违规操作引起的6起，管道破裂引起的5起，电线短路引起的4起，其他原因1起，其中大部分是事故单位平时管理和维护不到位造成的，可见单位消防安全管理至关重要。

2.2.2  事故类型

事故类型主要有液氨泄漏、火灾燃烧、泄漏和燃烧共存三种形式，其中液氨泄漏7起、火灾燃烧6起、泄漏和燃烧共存3起，分别占到46%、40%和20%，其中都有液氨泄漏的事故占到了66%，说明绝大部分冷库事故处置中，救援人员都要做好个人的化学防护工作。

2.2.3  事故损失

事故损失主要是人员伤亡及财产损失，其中涉及人员伤亡的有11起，没有人员伤亡的4起，其中有3起事故亡人达10人以上，特别是2013年6月3日，吉林省長春德惠市某禽业有限公司冷库液氨泄漏爆炸更是造成了121人死亡、76人受伤的特大火灾爆炸事故。这说明冷库事故往往都会造成大量的人员伤亡，救援人员应始终坚持救人第一的指导思想。

3 制冷剂泄漏事故的处置措施

从冷库泄漏事故的种类看，仅有极少数除液氨作为制冷剂的冷库出现过泄漏事故，并且泄漏发生后未造成大的事故，所以在处置这些制冷剂（如氟利昂、二氧化碳）泄漏时，主要是防止低温冻伤，注意穿着保暖衣服及手套；在处置碳氢化合物为制冷剂的冷库泄漏事故时，可参考液氨泄漏事故的处置措施。

根据我国冷库使用的数据统计和表1中的事故情况汇总可以看出，目前，我国的冷库制冷系统中80%都是使用液氨作为制冷剂，所以在冷库的事故救援中，消防救援人员面对的主要是液氨的泄漏事故，下面就着重分析液氨泄漏事故的处置措施。

3.1  严格注重个人防护

从表1的事故类型统计中可以看出，冷库事故中液氨泄漏的事故占到了66%，所以消防救援人员在处置该类事故时必须注重个人安全防护。由于氨气会通过人体的呼吸道和毛孔等部位侵入，对现场处置人员造成中毒。因此，进入液氨泄漏的高浓度区域进行有害物质侦检、泄漏点堵漏操作的消防救援人员必须按一级防护等级进行防护，即穿着标准的防静电内衣裤，佩戴正压式空气呼吸器，并穿戴一级化学防护服（重型防化服）；在低浓度区域及外围区域进行喷雾水稀释隔离、火灾扑救等任务的救援人员如果没有一级化学防护服时，可穿戴二级化学防护服并佩戴空气呼吸器进行作业[17]，有效保护人体不受氨气的侵害。

3.2  合理设置警戒区域

消防救援人员到达事故现场后要利用即时有毒气体探测仪，由泄漏区域外围逐渐向核心区进行氨气泄漏浓度的侦察检测工作，应在泄漏区域的多个位置进行采样检测，结合液氨泄漏事故当日的气象条件确定泄漏区域内氨气的浓度范围及泄漏方向，根据采样的数据将事故现场划分为轻危险区和重危险区。按相关资料氨气浓度低于0.6%时，可划定为轻危区；氨气浓度达到5.2%时，可划定为重危区。根据轻、重危险区域分别设置警示标志牌，并实施现场警戒。

3.3  科学进行现场处置

3.3.1  及时消除火源

液氨发生泄漏后会与空气形成爆炸性混合气体，且氨气的爆炸极限为15%～26%。当现场的液氨泄漏并达到其爆炸极限时，只要有火源就会发生爆炸，因此，应第一时间消除泄漏区域的一切火源，及时切断现场的工作及相关电源，排除泄漏区域内所有可能引起燃烧爆炸的情况。进入泄漏区的救援人员必须严格按照防爆要求进行着装，严禁携带一切非防爆的通信及照明设备，堵漏人员必须使用无火花工具和其他非燃性材料进行堵漏作业。同时，泄漏区域内禁止社会车辆和无防爆装置的消防救援车辆进入。

3.3.2  优先工艺处置

目前大部分大型液氨制冷设备都会配备事故时紧急切断装置，若生产和工作过程中发生液氨的泄漏，系统能分析识别并自动或手动停止制冷工作，及时切断液氨在整个工作回路中的运行。如果事故发生并导致紧急切断装置失效时，到达现场处置的消防救援人员要主动配合事故单位的专业技术人员，第一时间采取关阀断料的方法切断液氨的运行。

3.3.3  及时堵漏稀释

如果事故发生后导致紧急切断装置和手动控制阀门均损坏而不能使用时，到达现场处置的消防救援人员应根据液氨泄漏部位的形状、大小、压力等不同情况，合理选择木楔、内（外）封式堵漏袋、捆绑式或者适合的无火花堵漏器具进行堵漏作业。在实施堵漏作业的同时，要利用大量的喷雾水枪后水炮对泄漏及操作区域进行完整充分的稀释，并使用水幕水带对泄漏区域和非泄漏区域进行分隔保护，要保障现场供水不中断，通过大量雾状水及时降低泄漏区域内氨气的浓度，防止发生氨气泄漏的爆炸事故。

3.3.4  认真完成洗消

到达现场处置的消防救援人员要根据现场的氨气泄漏情况和地势，在作业区域外的适当位置设置事故处置的洗消站。只要从泄漏区域出来的所有人员及装备都要进行洗消，包括从现场营救出的中毒人员、参与泄漏区处置的消防救援人员和泄漏区使用过的器材装备。洗消时可用大量清或2%硼酸和水的配比液进行彻底冲洗[18]。事故处置完毕后，要用消防水枪对处置现场残留的有毒液体进行大量的冲洗和排污，并及时进行环境和水体监测，保证现场不留污染源。

4 结束语

在生产过程中只要重视安全生产的理念，保证设备工作的稳定状态，企业生产安全管理措施到位，员工安全知识培训制度落实，冷库制冷剂的泄漏和爆炸事故就可以最大程度上避免，即使发生事故，只要应急机制健全合理，救援处置措施科学得当，也可以把事故的危害降低到最小的范围内，使其不造成重大的人员伤亡和财产损失。

参考文献

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[11]安青网.亳州冷库大火商家损失惨重百余名药商声称遭遇维权难.[EB/OL]https：//www.ahyouth.com/news/20170509/1296205.shtml

[12]芜湖网.莱芜羊里一冷库厂房发生氨气泄漏，消防官兵及时处置，无伤亡！[EB/OL].https：//www.sohu.com/a/159667296 99902121

[13]昌吉州消防救援支队.监管失职！库尔勒市一冷库起火，管理人被拘留10日！[EB/OL].https：//www.toutiao.com/article/6455228617131327757/？channel=&source=search tab

[14]光明网.济南一停用冷库突发火灾 现场搜救出一名被困者已无生命体征[EB/OL].https：//m.gmw.cn/baijia/2021-01/14/1302036919.html

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