锦屏一级电站制冷系统安全管理和氨泄漏应急处置措施

徐 黎，刘 杰

(1.中国水利水电第七工程局有限公司，成都，610081；2.四川南充水利电力建筑勘察设计研究院，四川 南充，637000)



锦屏一级电站制冷系统安全管理和氨泄漏应急处置措施

徐 黎1，刘 杰2

(1.中国水利水电第七工程局有限公司，成都，610081；2.四川南充水利电力建筑勘察设计研究院，四川 南充，637000)

水电工程中混凝土拌和制冷系统是生产温控混凝土的重要设施，其制冷介质通常为氨(NH3)，氨也是目前最广泛应用的中温制冷剂。氨具有毒害性、扩散性、燃烧性、爆炸性、腐蚀性，若系统安全管理不当，极易发生氨泄漏。本文主要以锦屏一级水电站混凝土拌和制冷系统为例，介绍制冷系统的安全管理，氨泄漏原因、处理方法及其应急救援措施。

锦屏一级水电站 氨泄漏 应急处置

1 概述

水电工程建设中制冷系统是不可缺少的拌和系统的配套设施，其制冷介质通常为氨(NH3)，因其系统的复杂性和所用工质的特殊性，成为混凝土拌和系统安全生产管理的重要监督对象。防止发生漏氨事故是制冷系统安全工作中的重中之重，一旦发生事故，由于氨本身所具有的特性，可引起化学爆炸、燃烧或氨中毒事故，将给企业和社会造成严重的经济损失和不安定的因素。

锦屏一级水电站工程枢纽建筑物，主要由混凝土双曲拱坝、右岸泄洪洞、右岸引水发电系统及地面出线场等组成。其中，混凝土双曲拱坝坝高305m，为世界第一高拱坝，其混凝土设计浇筑达1000万m3，主要由右岸高线、棉纱沟低线及新增左岸三大混凝土拌和系统承担混凝土拌和任务。其制冷工艺均为骨料调节料仓风冷粗骨料+拌和楼料仓风冷粗骨料+片冰及低温水拌和，充氨量分别达81t、30t、42t。由于氨是有毒、易燃易爆的气体，为了做好制冷系统的安全管理，加强对氨系统的日常检查、日常安全防护设施的维护等，着重对氨泄漏进行特性分析及应急处置。通过锦屏一级水电站三大系统实践应用，特别是经受住了2012年锦屏特大自然灾害8.30泥石流的严峻考验，起到了较好的积极作用。

2 制冷系统安全管理

2.1 注意事项

(1)加强职工对氨系统的学习，提高职工的安全意识，车间内严禁吸烟，防止发生意外明火；

(2)车间值班人员认真检查氨压力表、安全阀、液面计、温度计等，并在《设备运转记录》上记录这些表阀的读数，确保系统运行工况的安全，以便及时察觉制冷系统有无异常；并能在出现系统超压等异常情况时及时动作，避免发生事故。需要指出的是，上述表计必须定期校验，确保其处于有效期内；

(3)值班人员加强巡视，每天不定时用便携式氨监测仪认真检查各设备阀门、法兰、弯头等部位，并认真记录仪表读数，发现异常及时处理；

(4)设备检修过程安全防护措施到位，认真记录每天设备运转情况、加油情况、检查情况，加强设备的日常维护保养，防患于未然。

2.2 安全检查的主要内容及要求

对氨制冷系统加强日常安全检查、维护和管理，才能保持设备装置良好的技术状态，达到安全高效运行的目的。安全检查的主要内容及要求如下：

(1)压缩机内应无敲击声。氨压缩机正常运转时，除进气和排气阀片有规律的上下起落发出的清晰声音外，不应有其他任何非正常的敲击响声；

(2)排气压力和吸(排)气温度须正常。氨压缩机高压排气压力不得超过1.5MPa，压比等于或小于8。吸气温度：单级机或双级机低压缸应比蒸发温度高5℃～15℃，双级机高压缸一般在-5℃～5℃。排气温度：单级机应在80℃～150℃，双级机低压缸应在60℃～90℃，高压缸应在70℃～120℃；

(3)曲轴箱油面位置正确。当为一个视孔时，应保持在下视孔2/3到上视孔的1/2范围内。密封器不可渗油，润滑油不应起泡沫，否则要查明原因，及时处理；

(4)油压、油温适中。系列化氨压缩机的油压应比曲轴箱内气体压力高0.15MPa～0.3MPa，其他采用齿轮油泵的低转速压缩机应为0.05MPa～0.15MPa。因油温过低，粘度过大，油温过高又影响润滑性能，故曲轴箱内的油温一般在45℃～60℃，不得超过70℃。油泵及油管内温度不低于5℃；

(5)压缩机机件温度无异常。轴承温度一般为35℃～60℃，密封器温度不得超过70℃，压缩机其它磨擦部件温度不得超过机房室温的25℃～30℃。另外还要注意，除了吸气阀部分应结干霜外，缸盖、缸体和曲轴箱都不应结霜；

(6)容器内液位符合规定。如高压贮液桶液面应保持在容积的30%～80%之间；中间冷却器液位应控制在指示器高度的50%左右，并高于进气管口150mm～200mm以上；循环桶液位保持桶高的1/3左右，不宜超过1/2；集油器的贮油量不应超过其容积的70%等。对一般情况下应无氨液的低压贮液桶，若液面达到30%，应进行排液；

(7)设备压力、温度的变化，要保证制冷系统有效安全进行。正常情况下，冷凝压力与冷凝温度，蒸发压力与蒸发温度呈对应关系。冷凝压力、温度随冷却水温度及供水情况而定。冷凝温度一般低于40℃，比冷凝器出水温度高3℃～5℃，冷凝压力最高不得超出1.5MPa。蒸发压力、温度随制冷温度的要求而定，当蒸发为0℃、-15℃、-28℃、-33℃时，相应的蒸发压力分别为0.44MPa、0.24MPa、0.13MPa和0.11MPa；

(8)制冷系统所有设备连接管路密封性能良好，无泄氨现象。管路上过滤器不发冷、不结露霜；节流阀进液端无白霜，但阀体下半部及出液端有薄薄一层松软的白霜；

(9)各风机及电机运转平稳，冷却水循环系统水泵运转正常，水循环管路及水池无严重漏水处；

(10)压力控制器、压差控制器和温度控制器等安全装置技术状态良好，调整适当，在所要求的压力(温度)数值范围内能起自动控制的保护作用。各氨压力表指示正确，指针稳定；

(11)对制冷系统使用的安全阀、氨压力表、温度计、保护开关等，应按规定定期校验。其中，安全阀、氨压力表每年至少送法定部门校验一次(经检验合格后加铅封)，确保灵敏可靠，准确无误。

3 氨泄漏原因分析及处置方法

3.1 氨泄漏原因分析

制冷装置发生氨泄漏的情况大致有两类：一类属于经常性的轻微漏氨，是由于零部件的磨损和填料密封老化，以及联接螺栓松动等引起的。如密封器、法兰和气缸等结合处的漏氨；另一类属于非经常性的严重漏氨，主要是由于操作错误、工作失职所造成以及由于设计、制造、安装不合理引起的阀门爆裂、管道断裂。如严重的湿冲程引起压缩机缸盖密封垫片打穿，甚至气缸爆裂；操作调整不当，使制冷系统压力升高，引起管道爆裂；液面指示器玻璃管受到意外碰撞或其他原因而破裂，造成大量漏氨等。

3.2 氨泄漏处置方法

发现氨泄漏时，立即向现场调度和安全部门汇报，依据泄漏量大小和车间内氨浓度大小，可自行控制的，立即穿好防化服，其他人员戴防毒面具、橡胶手套，立即切断泄漏源，控制泄漏点，用水冲洗泄漏部位。

若泄漏量较大，车间空气中氨浓度大，达到氨气爆炸下限15%以上，立即组织人员向上风处撤离，报告调度，停止生产，制冷车间前后150m封闭隔离，严格限制人员出入。启动《氨泄漏应急预案》，再向上级汇报，应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服，做好自身安全防护后，打开车间内排风扇，携带消防器材，进入车间内进行氨浓度稀释、设备或管路冲水冷却，找到泄漏源，尽可能切断泄漏源。可能的话，将容器从火场移至空旷处，若不能立即切断气源，则不允许熄灭正在燃烧的气体。依据不同的设备或管路泄氨，向下级设备排氨或向车间外紧急泄氨，放空泄漏段管路或设备内氨气。漏气容器要妥善处理，废弃或修复、检验后再用。

以下是车间内不同部位泄漏时的紧急处理措施：

(1)氨压缩机漏氨。首先切断压缩机电源，关闭排气阀、吸气阀(双级氨压缩机应同时关闭二级排气阀及二级吸气阀)，如正在加油，应及时关闭加油阀。然后将机房运行的机器全部停止，操作人员发现压缩机漏氨时，立即停机并根据自己所处位置，在关闭事故机时顺便将就近运行的机器断电，并迅速开启氨压缩机机房所有的事故排风扇；

(2)压力容器漏氨。处理此类事故，原则是首先采取控制，使事故不再扩大；然后采取措施将事故容器与系统断开，关闭设备所有阀门；漏氨严重不能贴近设备时，要采取关闭与该设备相联接串通的其它设备阀门，用水淋浇漏氨部位，容器里氨液及时排空处理。属于此类设备有：油氨分离器、冷凝器、高压贮液桶、中冷、排液桶、集油器、放空气器、低压贮液桶等。

(3)蒸发器漏氨。应立即关闭蒸发器供液阀、回气阀、热氨阀、排液阀，并及时将蒸发器内氨液排空。如在冲霜过程中，应立即关闭冲霜热氨阀、关闭排液阀、开启回气阀进行减压。如在库房降温过程中，应立即关闭蒸发器供液阀、氨泵系统，停止运行。清除蒸发器内氨，在条件、环境允许情况下，可采取适当的压力，用热氨冲霜的方法，将蒸发器内氨液排回排液桶，减少氨液损失和库房空气污染。库内蒸发器漏氨包括冷风机、墙排管、顶排管等；

(4)阀门漏氨。应迅速关闭事故阀门两边最近的控制阀，并用堵阀门泄漏专用器具进行堵漏。如容器上的阀门漏氨，应关闭泄漏阀前最近的阀门，关闭容器的进液、进气等阀门。在条件、环境允许时，应迅速开启有关阀门，向低压系统进行减压排液；

(5)管道漏氨。应迅速关闭事故管道两边最近的控制阀门，切断氨液的来源，并采取临时打管卡的办法，封堵漏口和裂纹。然后，对事故部位抽空；

(6)加氨装置漏氨(加氨站)。在加氨过程中，加氨装置漏氨，应迅速关闭加氨装置最近的阀门和氨瓶的出液阀。

4 氨泄漏应急救援措施

4.1 氨泄漏应急救援体系(图1)

图1 应急救援预案体系框图

4.2 氨的排放

如容器设备漏氨，在容器内氨液较多的情况下，必须将容器内的氨液排放到其它容器内或排放掉。氨液的排放分为系统内排放和向系统外排放。

4.2.1 向系统内的排放。一般应采取设备的放油管及排液管排放，将漏氨容器的氨液排至其它压力较低的容器内。

4.2.2 向系统外的排放。在特殊情况下，为了减少事故设备的氨液外泄，避免伤亡事故发生，将氨液通过串联设备放油管与耐压胶皮管放入水池中，以保证安全。在向外界排放氨液或氨气时，要注意阀门不要开的过大、过猛，防止胶管连接处脱落，造成意外事故发生。

4.3 中毒人员的急救

将中毒者颈、胸部钮扣和腰带松开，保持中毒者呼吸畅通，注意中毒者神态、呼吸状况、循环系统的功能及心跳变化；同时用2%硼酸水给中毒者漱口，少喝一些柠檬酸汁或3%的乳酸溶液。对中毒严重不能自理的伤员，应让其吸入1%～2%柠檬酸溶液的蒸汽；对中毒休克者应迅速解开衣服进行人工呼吸，并给中毒者饮用较浓的食醋，严禁饮水。经过以上处治的中毒人员应迅速送往医院诊治。

4.4 现场抢救

4.4.1 救护者应做好个人防护。进入事故区抢救人员时，首先要做好个人呼吸系统和皮肤的防护，佩戴好氧气呼吸器或防毒面具、防护衣、橡皮手套。

4.4.2 将被氨熏倒者迅速移至温暖通风处，注意伤员身体安全，不能强拖硬拉，防止给中毒人员造成外伤；将中毒者颈、胸部钮扣和腰带松开，保持中毒者呼吸畅通，注意中毒者神态，呼吸状况，循环系统的功能及心跳变化；同时用2%硼酸水给中毒者漱口，少喝一些柠檬酸汁或3%的乳酸溶液；对中毒严重不能自理的伤员，应让其吸入1%～2%柠檬酸溶液的蒸汽；对中毒休克者应迅速解开衣服进行人工呼吸，并给中毒者饮用较浓的食醋。

4.4.3 中毒病人严禁饮水

经过以上处治的中毒人员应迅速送往医院诊治。

4.4.4 当眼、鼻、咽喉、皮肤等部位沾有氨液的处理

(1)眼，切勿揉搓，可翻开眼皮用流动水或2%硼酸水冲洗眼并迅速开闭眼睛，使水充满全眼；

(2)对于鼻腔、咽喉部位，向鼻内滴入2%硼酸水，并用硼酸水漱口，可以喝大量的0.5%柠檬酸水或食醋,以免助长氨在体内扩散；

(3)对于皮肤，应脱掉沾有氨的衣、裤，用水和2%硼酸水冲洗受影响的部位，被烧伤的皮肤应暴露在空气中并涂上药物；

(4)经过以上处治的人员应迅速送往医院诊治。

5 氨泄漏的预防与预警

5.1 危险源监控

5.1.1 对操作人员进行专业知识培训，并取得政府主管部门发放的特种作业操作证。

5.1.2 定人、定机、定岗，明确各自的岗位职责，在操作和维护保养过程中，严格遵守有关技术操作要领和安全操作规程。

5.1.3 经常对制冷楼内、外配置的消防器材、紧急泄氨器等进行完好性检查。

5.1.4 制冷车间配置适量的空气呼吸器、防氨面具、橡皮手套及救护用品，并存放在专用箱内。

5.1.5 每个制冷机房配置报警系统和排风设备，定期对各压力表和安全阀进行检查。

5.1.6 所有进入制冷车间的各级人员，一律不准抽烟，并在各车间门口或机组上张挂安全警示标识。

5.1.7 严格执行危险作业审批制度。凡在制冷系统进行明火作业，必须由制冷车间申请，安全部对现场进行检查后，一同填写“危险作业审批表”，然后由安全部按程序申报，待批准后方可实施。

5.2 预警行动

5.2.1 当发生氨泄漏事故时，应根据现场情况确定影响范围，设置警戒线，防止无关人员进入，同时通知200m内相关单位不得进行爆破作业。

5.2.2 当发生氨泄漏事故时，应根据现场实际情况，确定是否拨打锦屏工地医院急救中心及锦屏武警消防大队的报警电话，请求医疗救护及消防支援。

5.3 信息报告与处置

5.3.1 自行处置

(1)根据发生事故的具体情况，当班员工、当班负责人、相关负责人按照制定的不同事故处理方案组织开展自救，防止事故蔓延，消除事故，并及时报告和报警；

(2)因抢救人员、控制事故、消除事故、恢复生产而需要移动现场物件的，应当作好标志，采取拍照、摄像、绘图等方法详细记录事故现场原貌，妥善保存现场重要痕迹、物证；

5.3.2 救助处置

(1)当难以控制和消除事故时，应由外部单位、政府部门赶到并组织开展处理时，施工局负责人及员工应积极配合；

(2)报告事故发生情况、自行处置情况、目前情况等。

6 结语

氨泄漏对人和环境造成的危害是严重的，可能致人死亡，如果同时发生火灾爆炸事故，会四处扩散，造成环境污染。因此，我们要了解氨的危险特性，只有在日常安全管理中严格遵守操作规程，从技术和行政上加强安全管理，多检查，勤检测，发生事故后应急处置正确得当，才能最大限度地减少人员伤亡和财产损失，保证企业安全，维护社会稳定。

徐 黎(1982-)，男，重庆忠县人，工程师，学士，从事水电工程施工技术及管理工作。

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2095-1809(2015)04-0090-05