有關冷庫建設的一些看法與建議

談向東

有關冷庫建設的一些看法與建議

談向東

專家介紹:談向東,男,上海海洋大學食品學院副教授,制冷空調(diào)系副主任。研究方向:制冷工程、制冷系統(tǒng)及應用制冷裝置設計。

∶ 鑒于近期國內(nèi)涉及氨制冷系統(tǒng)的冷庫事故,以及冷庫圍護結構事故的現(xiàn)象,對列舉典型事故分別進行了點評;結合土建冷庫改造,提出了一種新的施工技術;針對冷庫工程建設,提出了六個方面的看法與建議。

0 前言

據(jù)統(tǒng)計,近5年來我國氨制冷冷庫的各類安全生產(chǎn)事故接近70起。其中氨泄漏事故47.4%,火災(保溫材料)39.7%,爆炸事故7.8%,火災、爆炸、泄漏綜合事故5.1%。圖1為近5年涉氨制冷企業(yè)事故分類。

圖1 近5年涉氨制冷企業(yè)事故分類

典型事故案例匯總如下所述。

2005年8月2日,安徽馬鞍山某乳業(yè)有限公司冷庫發(fā)生火災,火場面積2,400 m2。

2008年1月7日,韓國利川市冷凍物流中心“Korea2000”地下室,在實施氨基甲酸酷現(xiàn)場發(fā)泡作業(yè)時,發(fā)生爆炸并引起火災;造成包括 12名中國工人在內(nèi)的40人死亡,10人受傷。

2013年6月3日,吉林寶源豐禽業(yè)有限公司發(fā)生的特大火災事故,直接造成121名工人死亡,76人受傷。

2013年8月31日,上海翁牌冷藏實業(yè)有限公司冷庫事故,造成15名工人死亡,7人重傷和18人輕傷的事故。

在日本,從1967年～1991年的25年間,氨制冷系統(tǒng)總發(fā)生事故168件,共死亡9人,重傷2人,輕傷127人。美國近10年間,由于氨泄漏造成的人員病死率,一直低于2人/年。與日本和美國相比,我國冷庫氨制冷系統(tǒng)事故率如此之大,值得深思與反省。

國務院安委會在2013年9月～12月,及時啟動對全國涉氨制冷企業(yè)液氨使用情況的調(diào)查,以減少氨制冷系統(tǒng)中存在的安全隱患。

1 事故分析

江浦冷凍廠、“Korea2000”冷庫和蒙牛冷庫等公司發(fā)生的火災,雖同屬火災事故,但引發(fā)誘因卻不同(見表1)。

江浦冷凍廠和“Korea2000”冷庫發(fā)生的火災,其直接原因是施工管理不當。我國早期大多采用碧糠作為冷庫的保溫層。江浦冷凍廠在保溫層未做防護處理的情況下,進行電焊作業(yè)從而導致火災,這是冷庫施工管理的失職。而“Korea2000”冷庫發(fā)生的火災,不僅是施工管理的失職問題,更是對消防安全規(guī)范和法規(guī)無知的表現(xiàn)。

蒙牛冷庫存在著設計、施工和現(xiàn)場管理等諸多方面問題,導致了火災事故的發(fā)生。

翁牌實業(yè)事故的直接原因,是制冷工操作制冷系統(tǒng)不當,而引發(fā)事故。存在著生產(chǎn)工藝平面設計不當、安全操作程序不嚴明或沒有按照正確操作步驟等問題。

寶源豐禽業(yè)事故,存在著生產(chǎn)工藝平面設計不當,工程材料選用不妥等問題。

從上述舉例的幾起事故分析來看,只要管理得當,均可避免;特別是翁牌實業(yè),因操作不當?shù)葐栴}引發(fā)了重大事故。因此,生產(chǎn)安全必須警鐘長鳴。冷庫工程,特別是冷庫建筑屬于特殊的工業(yè)類倉儲建筑,其特殊性造就了專業(yè)規(guī)范,必須落實到體系建設之中。

表1 幾個涉氨制冷企業(yè)事故具體描述

2 解決技術與改進

冷庫工程的安全建設,包含眾多影響因素。下面提出解決技術與需要改進的六個方面。

(1)制冷技術專業(yè)的培訓與學習。

不論是管理人員、設計工程師、安裝和操作人員,都必須經(jīng)過制冷技術專業(yè)的培訓與學習。問題是現(xiàn)在教學的教師大部分沒有工程實踐和冷藏企業(yè)管理的經(jīng)歷、培訓教員缺扎實的理論基礎以及設計工程師沒有得到知識更新的機會。對于冷庫工程,從教學和培訓的角度,缺少有冷庫工程經(jīng)驗的高級教師和適用的教材資料。

(2)對冷庫工程設計的質(zhì)量進行嚴格把關。

國家和地方設計部門,應遵循《冷庫設計規(guī)范》和相關其他法規(guī)、條例,由冷庫工程設計專業(yè)資質(zhì)的人員進行冷庫工程的前期設計工作,并實施初步設計、擴初設計、施工圖設計的三級審核制度。

專家組、專業(yè)資質(zhì)設計人員均應是真正的冷庫工程方面的專家,且認真履職的人。

另外,還存在著冷庫工程的設計標準不夠完善,指向性不夠明晰以及其他輔助資料、資訊材料不夠完善的問題。

(3)加強冷庫工程和冷庫建筑施工單位的專業(yè)資質(zhì)的審核,且不得轉包工程。

十二五規(guī)劃己將物流工程列為國家八個重點實施的項目之一;其中,冷庫工程是重要的節(jié)點設施。2010年,國家發(fā)改委出臺了《農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流發(fā)展規(guī)劃》,明確了冷庫建設的方向:“冷庫,城市的冰箱”。每個城市的管理者都應在小康社會建設的過程中,注重冷庫工程的建設。

由于市場急需冷庫工程建設,施工單位良莠不齊,也給冷庫工程帶來不小的隱患。因此,必須要加強冷庫工程和冷庫建筑施工單位專業(yè)資質(zhì)的審核和管理。

(4)加強冷庫氨制冷技術的改進和研究。

冷庫工程建設 60多年來,制冷系統(tǒng)以氨作為制冷劑的為最多,技術也最為成熟。

據(jù)中國制冷學會統(tǒng)計,截止 2013年,中國冷藏總容量為 1910萬噸。其中,大部分的冷庫制冷系統(tǒng)中,特別是大、中型冷庫均使用氨作為制冷劑。圖2為全國冷庫總容量統(tǒng)計。圖3和圖4分別為1958建成的武漢肉聯(lián)廠萬噸冷庫和 2010年建成投產(chǎn)的10萬噸級冷庫。

圖2 全國冷庫總容量統(tǒng)計(僅供參考)

圖3 1958建成的武漢肉聯(lián)廠萬噸冷庫

圖4 2010年建成投產(chǎn)的10萬噸級冷庫

氨是國際上通用的制冷劑。目前的問題是,個別企業(yè)出了事故,給行業(yè)外的人造成了誤解,認為氨是安全的肇事魁首。

殊不知,與其說氨之禍,更準確地說是人為之。換句話說,氨制冷技術是冷庫工程應用最為成熟的體系,如果更換或替代它的話,目前還沒有其他更成熟的制冷技術來替代。因此,氨制冷技術會將在很長的一段時間內(nèi)使用。

現(xiàn)在使用的氨制冷技術雖為成熟,但仍有很多改進的地方,舉例說明如下。

a) 國產(chǎn)的制冷壓縮機全新研究與設計;并組合成制冷機組,實現(xiàn)全自動化、數(shù)字化、模塊化的遠程操作。

b) 氨制冷系統(tǒng)減量化的研究(特別是系統(tǒng)內(nèi),氨液總儲量的減少),使得冷庫工程應用的氨制冷系統(tǒng)更為安全。

這些科學技術研究,不是一篇論文就可以實現(xiàn)的,需要全行業(yè)協(xié)同才能完成。

(5)加強保溫層材料的安全使用措施。

冷庫建筑保溫層使用材料,是隨著國家經(jīng)濟技術發(fā)展、施工工藝不斷革新,而有所變化的。表 2是幾種保溫材料的防火性能。

表2 幾種保溫材料的防火性能

20世紀70年代之前,我國的大中型冷庫建筑圍護結構的保溫層,大部分使用碧糠。圖5為原碧糠空間內(nèi),實施聚氨酷發(fā)泡的施工技術。此類冷庫均己到維修保養(yǎng)的階段。更換碧糠或選用其他保溫材料,需要研制新的施工技術。

土建冷庫碧糠保溫層更換聚氨酷現(xiàn)場發(fā)泡+單邊夾芯板的新技術,大大簡化了施工技術、縮短了施工周期、提高了安全性,在土建結構可用的條件下可延長冷庫的使用壽命。在己經(jīng)實施的幾個土建冷庫改造中,此技術的實施效果良好。

圖5 原礱糠空間內(nèi),實施聚氨酯發(fā)泡的施工技術

1972年后,中國己有了第一座裝配式冷庫,初期使用EPS(聚苯乙烯)夾芯板,后用TPU(聚氨酷)冷庫專用板。安徽馬鞍山蒙牛冷庫原使用EPS夾芯板,因穿過 EPS的電氣線路短路,積熱引燃EPS,導致EPS夾芯板燃燒、庫板坍塌。這說明在設計、施工中存在問題。同時,也說明EPS在防火安全性方面存在問題。

國家公安部己在 2011年明確規(guī)定在民用和工業(yè)建筑中,EPS材料(擠塑板用作地坪保溫除外)不得作為保溫材料使用。冷庫保溫專用夾芯板是工廠化生產(chǎn)的,聚氨酷夾芯板的使用,在各類管道穿過夾芯板時,必須規(guī)范設計和施工。

任何材料在工程組合使用上,都會存在著某些問題,關鍵是在設計、施工和管理等環(huán)節(jié)中,善于觀察、發(fā)現(xiàn),并及時處理。

(6)對冷庫工程進行合理的平面設計。

在事故調(diào)查中,對涉氨設備與生產(chǎn)車間的布置分析發(fā)現(xiàn),冷庫工程的平面設計在安全性方面是不合理的。

問題是在工程設計初期,這些不合理的設計完全可以改善或避免。這里要強調(diào)的是,冷庫工程的平面設計應遵循生產(chǎn)工藝來合理布局。其中,涉氨的生產(chǎn)加工設備的布置,必須與大量人群集中的生產(chǎn)加工車間之間有隔離措施和消防通道。

3 看法與建議

我國的冷庫或制冷行業(yè),近期安全事故頻繁,是個別企業(yè)的問題。為了減少氨制冷冷庫的安全隱患,筆者以個人的名義,提一些建議(僅供參考)。

(1)編制《新中國60年冷庫建設典型案例》。

由中國制冷學會和地方制冷學會組織評選 60年來優(yōu)秀冷庫設計類的集錦,編制全國冷庫建設年鑒,以供業(yè)界參考使用;

(2)編制《冷庫設備大全或年鑒》。

結合每年中國制冷展,由中國制冷學會組織評選優(yōu)秀冷庫設備供應商、以及相關的制冷設備和冷庫建設中應用設備大全,從而方便業(yè)者使用。權威性的推薦優(yōu)秀的制冷設備、裝備和其他輔助設備。

(3)編制《中國冷庫工程師手冊》。

由中國制冷學會組織相關制冷行業(yè)專家,就冷庫建設的相關資料(參考美國和日本等),出臺一本《中國冷庫工程師手冊》(每年進行一些修補,一做十年),來輔助《冷庫設計規(guī)范》解釋,規(guī)范冷庫設計過程的所用技術。

(4)修訂《冷庫設計規(guī)范》等相關國家法規(guī)。

作為國家冷庫建設的“頂層”設計,有關冷庫工程建設的各類規(guī)范,應根據(jù)發(fā)展現(xiàn)狀進行及時修訂或重新制定。同時,應根據(jù)規(guī)范、標準更新的周期,適時推出并匯總成冊。

(5)組建國家級的冷庫檢驗檢測中心。

目前己有農(nóng)業(yè)部冷庫制冷設備檢驗檢測中心,建議在此基礎上,組建國家級的冷庫檢驗檢測中心,將一定規(guī)模的冷庫驗收、安檢納入第三方強制檢測。

(6)組建冷庫安全設計的職業(yè)培訓中心。

提高氨制冷系統(tǒng)設計與維護人員的專業(yè)水平,從而可以避免設計與維護過程中的安全隱患。

4 結論

事后治標,不如事前治本。針對出現(xiàn)事故的原因,對氨制冷的安全隱患進行總結、汲取教訓,完善工作細節(jié),并能持之以恒,冷庫(工程)必將更好地承擔城市的冰箱的責任。氨制冷系統(tǒng)的安全設計、運行與維護,需要業(yè)界同仁共同努力,穩(wěn)步推進。