第一節(jié) 制冷與空調(diào)作業(yè)事故及特點(diǎn)
第二節(jié) 制冷與空調(diào)作業(yè)事故原因分析
第三節(jié) 制冷作業(yè)的爆炸危害分析
第四節(jié) 制冷空調(diào)循環(huán)水水質(zhì)對(duì)制冷系統(tǒng)安全的影響
第一節(jié)制冷與空調(diào)作業(yè)事故及特點(diǎn)
制冷作業(yè)的事故歸納起來(lái)主要為爆炸、中毒、窒息、冷灼傷及火災(zāi)等。
一、制冷與空調(diào)作業(yè)事故種類
（一）制冷與空調(diào)作業(yè)爆炸事故
制冷作業(yè)發(fā)生的爆炸事故有兩種：一種為化學(xué)爆炸事故，一種為物理性爆炸事故。
1 化學(xué)爆炸事故
（1） 氨氣遇明火發(fā)生的爆炸事故
（2） 用氧氣對(duì)制冷系統(tǒng)試壓時(shí)發(fā)生的爆炸事故
（3） 焊接氨制冷系統(tǒng)產(chǎn)生的爆炸事故
（4） 直燃式溴化鋰吸收式制冷機(jī)組火災(zāi)爆炸事故
2 物理性爆炸
（1） 制冷設(shè)備中的制冷劑具有較大的可壓縮性，受壓后體積收縮積聚能量，當(dāng)容器的容積較大時(shí)，一旦遇到意外情況，容器或系統(tǒng)管道爆破，制冷劑就會(huì)瞬間急劇膨脹，釋放出巨大的能量，形成物理性的爆炸，如制冷系統(tǒng)中制冷劑液體管路以及制冷劑的鋼瓶等受熱發(fā)生的爆炸事故均屬此類，也成液爆。
（2） 違章操作導(dǎo)致的設(shè)備超壓爆炸事故。制冷空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行中，操作人員違反安全操作規(guī)程，違章作業(yè)導(dǎo)致設(shè)備系統(tǒng)超壓，若安全裝置失靈，其壓力超過(guò)設(shè)備強(qiáng)度，造成設(shè)備系統(tǒng)爆炸。
（二）火災(zāi)事故
氨制冷劑具有可燃性，遇到明火會(huì)燃燒，氨的自然溫度是630℃，空氣中的氨的含量達(dá)11%—14%時(shí)，即可點(diǎn)燃，產(chǎn)生爆炸和火災(zāi)事故。
（三）制冷劑的中毒、凍傷事故
1 氨泄漏造成的中毒事故
氨時(shí)一種有毒的刺激性氣體，能嚴(yán)重地刺激口、鼻和肺黏膜。氯氣不僅通過(guò)呼吸道和皮膚等造成人員的中毒事故，而且氨強(qiáng)烈的刺激性還造成對(duì)人眼睛的傷害，嚴(yán)重者造成眼睛失明。制冷作業(yè)中，曾發(fā)生多起 氨的泄漏造成的人員中毒事故。
2 氟利昂的窒息中毒（略）
3 制冷劑的凍傷事故
液體制冷劑濺到人的皮膚上會(huì)造成凍傷事故。液體制冷劑與皮膚接觸，造成皮膚和表面肌肉組織的損傷，特別是氨制冷劑，它不僅會(huì)凍壞肌肉組織，還腐蝕皮膚。這種腐蝕作業(yè)的癥狀與燒傷的癥狀相似，也稱為冷灼傷。
二、制冷空調(diào)作業(yè)事故特點(diǎn)
總結(jié)制冷空調(diào)作業(yè)所發(fā)生的事故，其事故的特務(wù)可以歸納為如下幾點(diǎn)：
（1） 群死群傷
（2） 財(cái)產(chǎn)損失大
（3） 社會(huì)影響大
（4） 操作人員違章操作造成的事故在制冷空調(diào)事故中所占比例較大
第二節(jié) 制冷與空調(diào)作業(yè)事故原因分析
制冷與空調(diào)作業(yè)發(fā)生的事故，其原因主要與以下因素有關(guān)：
（1） 制冷系統(tǒng)的壓力
（2） 制冷系統(tǒng)的溫度
（3） 制冷劑的理化性質(zhì)
（4） 違章操作
一、由于制冷系統(tǒng)超壓而引起的危險(xiǎn)
（一）冷凝壓力超高
冷凝壓力超高是制冷空調(diào)系統(tǒng)壓力超高的主要原因之一，設(shè)備超壓直接威脅制冷設(shè)備的安全運(yùn)行。制冷設(shè)備冷凝壓力超高的主要原因是冷凝效果嚴(yán)重下降。
1 制冷空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)若出現(xiàn)以下故障將會(huì)導(dǎo)致冷凝壓力趨高。
（1） 冷卻水泵出現(xiàn)故障，導(dǎo)致冷卻水不足。
（2） 冷卻塔風(fēng)機(jī)故障，如風(fēng)扇電機(jī)皮帶折斷或松動(dòng)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速減慢；水分布水眼堵塞，導(dǎo)致水流噴淋分布不均勻而造成冷卻塔換熱效果不好，冷凝器冷卻水進(jìn)口溫度過(guò)高。
（3） 冷卻水進(jìn)出管道閥門(mén)或過(guò)濾器堵塞，導(dǎo)致水流不足或中斷。
（4） 冷缺水管道內(nèi)有空氣，水泵出水壓力不穩(wěn)定。
（5） 冷凝器冷卻水管道結(jié)垢，導(dǎo)致冷凝器換熱率下降。
2 冷凝器有空氣等不凝性氣體，制冷空調(diào)系統(tǒng)在檢修過(guò)程中由于抽空不徹底，系統(tǒng)會(huì)殘留少量空氣，另外在充裝制冷劑或加油過(guò)程中操作不當(dāng)，也會(huì)帶入少量空氣，這些空氣聚集在冷凝器中占據(jù)冷凝器的氣體空間，造成冷凝壓力升高。
3 冷凝器中制冷劑液體過(guò)多，過(guò)多的制冷劑液體覆蓋傳熱管，減少制冷劑氣體與冷卻水管的換熱面積，導(dǎo)致冷凝效果降低，制冷劑的氣體不能很好的冷凝成液體，而使制冷劑氣體壓力超高。
4 冷凝器中潤(rùn)滑油積聚，也會(huì)降低熱交換效率，導(dǎo)致冷凝器冷凝壓力上升，產(chǎn)生超壓危險(xiǎn)。
（二）制冷系統(tǒng)飽和蒸氣壓力增大
由于不正常的外部熱量的干擾，引起制冷系統(tǒng)飽和蒸氣壓力增大，如用熱氨或水對(duì)低溫蒸發(fā)系統(tǒng)融霜或在高溫環(huán)境下停機(jī)以及周圍環(huán)境期貨時(shí)，均會(huì)引起制冷系統(tǒng)內(nèi)飽和壓力增高，產(chǎn)生超壓危險(xiǎn)。
（三）液體制冷劑充滿封閉空間所產(chǎn)生的危險(xiǎn)
充滿制冷劑液體的管道和容器，由于環(huán)境溫度升高而引起制冷劑體積急劇膨脹，壓力驟升。因此，將充滿液體制冷劑管道兩端的閥門(mén)關(guān)閉，或在容器和鋼瓶中超量充裝液體制冷劑都是非常危險(xiǎn)的。制冷系統(tǒng)運(yùn)行中，可能發(fā)生液爆的部位應(yīng)特別注意，這些部位有：
（1） 冷凝器與儲(chǔ)液器之間的管道；
（2） 高壓儲(chǔ)液器至膨脹閥之間的管道；
（3） 二端有截止閥門(mén)的液體管道；
（4） 高壓設(shè)備的液位計(jì)；
（5） 在氨容器之間的液體平衡管；
（6） 液體分配站；
（7） 氣液分離器器出口閥至蒸發(fā)器（或排管）見(jiàn)的管路；
（8） 循環(huán)儲(chǔ)液器出口閥至氨泵吸入端的管路；
（9） 氨泵供液管道；
（10） 容器至緊急匯氨器之間的液體管道。
經(jīng)試驗(yàn)證明，充滿液氨的鋼瓶，放在日光照射的場(chǎng)地上，半個(gè)小時(shí)就能爆炸，爆炸率百分之百。
（四）起火時(shí)制冷系統(tǒng)的超壓危險(xiǎn)
制冷空調(diào)系統(tǒng)周圍環(huán)境或機(jī)房起火時(shí)十分危險(xiǎn)的，而相當(dāng)多的制冷空調(diào)機(jī)房，即使是在制冷空調(diào)系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)，因?yàn)橹评鋭┥性谥评湎到y(tǒng)里，起火時(shí)的溫度會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)的液體制冷劑急劇膨脹，壓力驟升，造成超壓爆炸和制冷劑大量泄漏的危險(xiǎn)。
另外，許多設(shè)置在地下室的制冷空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備，其容器上的安全閥排放口設(shè)在室內(nèi)，一旦設(shè)備超壓，安全閥大量釋放制冷劑，卉對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員造成窒息中毒的危險(xiǎn)。
二、直接由溫度引起的危險(xiǎn)
（一）金屬在低溫下的脆性破壞
制冷設(shè)備在低溫的情況下應(yīng)有足夠的韌性，否則會(huì)因脆性破壞導(dǎo)致事故的發(fā)生。因此，在低溫條件下，冷風(fēng)機(jī)應(yīng)采用耐腐蝕耐低溫和潮濕的低溫剛才，并具備足夠的韌性，讓鋼材脆性轉(zhuǎn)變溫度低于冷風(fēng)機(jī)的工作溫度，防止材質(zhì)脆性破壞。
（二）在封閉空間里載冷劑（水、鹽水等）的凍結(jié)
在制冷空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行中，載冷劑的凍結(jié)是常見(jiàn)事故，如冷水機(jī)組冷媒水（也稱冷凍水）因水流不足或中斷時(shí)，導(dǎo)致蒸發(fā)器內(nèi)冷凍水溫急劇下降至零度以下，冷凍水管路結(jié)冰即凍結(jié)，造成水管凍裂的設(shè)備事故。
（三）熱應(yīng)力產(chǎn)生的危險(xiǎn)
制冷系統(tǒng)在運(yùn)行操作過(guò)程中由于溫度的變化，會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力的影響，系統(tǒng)溫度的突然變化，會(huì)使受熱器件產(chǎn)生較大的熱脹冷縮，特別是設(shè)備在低溫狀態(tài)下，遇到溫度的突然升高，如熱氨融霜作業(yè)等，加之設(shè)備材質(zhì)和安裝的質(zhì)量等問(wèn)題往往使設(shè)備承受不了如此大溫差變化，故在設(shè)備的薄弱環(huán)節(jié)如接口或焊接部位等處發(fā)生破裂，造成制冷劑泄漏事故。
（四）設(shè)備下面地基凍脹而損壞建筑
在制冷系統(tǒng)中，因低溫設(shè)備的溫度較低，會(huì)將凍量傳給地基，造成地基凍結(jié)而膨脹變形，如此反復(fù)，必定影響建筑物。在冷庫(kù)建設(shè)中，因?yàn)闆](méi)有做好地面的防凍處理，導(dǎo)致冷庫(kù)內(nèi)的水分滲入地面，因低溫造成地面凍結(jié)而膨脹隆起，使建筑的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度受到影響。
（五）低溫對(duì)人的傷害
作業(yè)人員在低溫環(huán)境下工作，所處的條件與其他工作的環(huán)境大不相同。尤其在冷庫(kù)凍結(jié)間及冷藏間里工作就更為艱苦。在低溫下工作，人的動(dòng)作不是活，往往會(huì)感到手指和腳趾麻木，不穿防寒衣服，身體就會(huì)散失大量熱量，從而降低和減緩新陳代謝的速率，使熱量的損失和熱量的產(chǎn)生更不平衡，進(jìn)一步影響人體正常的新陳代謝，引起人體自身的御寒體系紊亂。
三、制冷劑的危害
（一）制冷劑對(duì)人生理的影響
首先是對(duì)人體和設(shè)備的直接危害，其次是對(duì)環(huán)境的破壞。
間接的危害人類。
直接危害表現(xiàn)在制冷劑自身所具有的毒性、燃燒爆炸性和對(duì)材料的腐蝕性。
對(duì)環(huán)境的破壞表現(xiàn)在是大氣臭氧層急劇縮小，地球溫室效應(yīng)增加。
表4-3 各種制冷劑的毒性比較表
（二）氨的危害
1 氨中毒的元兇分析
（1）氨中毒主要為急性中毒事故，制冷系統(tǒng)設(shè)備突然的破裂導(dǎo)致氨大量泄漏是致人中毒的主要原因。制冷設(shè)備發(fā)生破裂的原因，除了由于系統(tǒng)級(jí)環(huán)境溫度升高導(dǎo)致的液爆造成氨的泄漏等原因外，還與以下原因有關(guān)：
①振動(dòng)破壞
②充氨作業(yè)由于膠管質(zhì)量問(wèn)題、老化，或管接頭管卡不牢造成脫落、破裂導(dǎo)致的氨泄漏。
③在對(duì)制冷系統(tǒng)進(jìn)行修理前，對(duì)修理部位降壓抽空不徹底，造成帶壓拆卸系統(tǒng)設(shè)備、部件等導(dǎo)致氨泄漏。
④閥門(mén)閥蓋與閥體之間密封不嚴(yán)，操作失誤造成泄漏。
⑤壓縮機(jī)液擊產(chǎn)生的設(shè)備破裂。
2 急性氨中毒
氨時(shí)具有特殊臭味的刺激性氣體，常溫常壓下為氣體，氨通過(guò)呼吸道和皮膚侵入人體。氨易溶于水，常作用于眼結(jié)膜、上呼吸道及其他暴露于空氣中的粘膜組織，附著粘膜后，成為堿性物質(zhì)，對(duì)粘膜產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激作用。
3 慢性氨中毒
慢性氨中毒暢引起慢性氣管炎、肺氣腫等呼吸系統(tǒng)疾病。
4 化學(xué)燒傷
氨屬生堿性物質(zhì)，當(dāng)堿性物質(zhì)與肌體蛋白結(jié)合后，形成可溶性堿性蛋白，并溶解脂肪組織，隨著堿性物質(zhì)不地滲入深部組織，其剖面不斷加深。燒傷的程度分為燒傷的面積和深度。
5 化學(xué)凍傷
氨液如果濺到人體上，將吸收人體表面的熱量氣化，熱量失去過(guò)多則造成肢體的凍傷?；瘜W(xué)凍傷同時(shí)伴有化學(xué)燒傷?；瘜W(xué)凍傷的癥狀是先有寒冷感和針刺樣疼痛，皮膚蒼白，繼之逐漸出現(xiàn)麻木或喪失知覺(jué)，腫脹一般不明顯，而在復(fù)溫后才會(huì)迅速出現(xiàn)。
（二）氟利昂制冷劑的危害（略）
第三節(jié) 制冷作業(yè)的爆炸危害分析
制冷設(shè)備爆炸造成的危害是多方面的，而且十分嚴(yán)重，主要表現(xiàn)在：
一、碎片的破壞作用
設(shè)備、器件破裂爆炸時(shí)，氣體高度噴出的反作用 力固然可以把整個(gè)殼體向反向推動(dòng)，造成危害，同時(shí)，有的殼體可能裂成大小不等的碎塊向四周飛散。這些具有較高速或較大質(zhì)量的殼體，碎塊在飛出過(guò)程具有較大的動(dòng)能，對(duì)人體、廠房有殺傷和破壞力。
二、沖擊波的破壞作用
據(jù)估計(jì)，設(shè)備破裂爆炸所釋放出來(lái)的能量，約有3%-15%消耗于將設(shè)備進(jìn)一步撕裂和將設(shè)備或碎片拋起，其余的能量產(chǎn)生沖擊波。
沖擊波產(chǎn)生時(shí)，空氣壓力會(huì)發(fā)生迅速且懸殊的變化，危害最大的是壓力突然升高，產(chǎn)生一個(gè)很大正壓力，即所謂超壓△P在爆炸中心，沖擊波超壓△P可以達(dá)到及格甚至十幾個(gè)大氣壓力，足以摧毀廠房、設(shè)備等。
三、氨的二次危害
制冷系統(tǒng)中如果使用氨作為制冷劑，當(dāng)系統(tǒng)設(shè)備爆炸時(shí)，氨必定向四周散發(fā)。而氨散發(fā)于大氣時(shí)呈氣態(tài)存在，對(duì)人體的器官有強(qiáng)烈的刺激，甚至中毒窒息，稱為二次毒害。
同時(shí)，氨在空氣中的含量為16%-25%，便成為極易爆燃的混合氣體。此時(shí)，只要遇到火源（如明火、鋼鐵零件碰擊產(chǎn)生的火花），就會(huì)立刻發(fā)生燃燒性的爆炸，其爆炸能量往往比設(shè)備物理性的爆炸的能量更大。而且，這種燃燒性的爆炸，還可能引起火災(zāi)，危害更為嚴(yán)重。此現(xiàn)象稱為二次爆炸。
第四節(jié) 制冷空調(diào)循環(huán)水水質(zhì)對(duì)制冷系統(tǒng)安全的影響
對(duì)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，特別是敞開(kāi)式循環(huán)水系統(tǒng)，冷卻水在不斷循環(huán)使用過(guò)程中，由于水的溫度升高，水流速度的變化，水的蒸發(fā)，各種無(wú)機(jī)離子相有機(jī)物的濃縮，冷卻塔和冷水池在室外受到陽(yáng)光照射、風(fēng)吹雨淋、灰塵雜物的飄落，以及設(shè)備結(jié)構(gòu)和材料等多種因素的綜合作用，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的水垢附著、設(shè)備腐蝕和細(xì)菌藻類微生物的大量滋生，以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道等危害，這些危害會(huì)威脅和破壞設(shè)備長(zhǎng)周期地安全生產(chǎn)，造成經(jīng)濟(jì)損失。
一、水垢附著
天然水中溶有各種礦物和鹽類，水源不同，水質(zhì)也不同，如海水與淡水，地表水與地下水，長(zhǎng)江水與珠江水的水質(zhì)都不同。就是同一水系，上游和下游的水質(zhì)也有變化。除含高鉀、鈉的軟水外，一般天然水中都溶解有重碳酸鹽，這種鹽是冷卻水發(fā)生水垢附著的主要成分。水垢附著的危害，不僅降低換熱器的傳熱效率，降低制冷量，而且導(dǎo)致冷凝壓力超高、壓縮機(jī)功耗增加、耗能增大，危及安全運(yùn)行，甚至被迫停產(chǎn)。
二、設(shè)備腐蝕
1 冷卻水申溶解氧引起的電化學(xué)腐蝕，敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，水與空氣能充分的接觸，因此水中溶解氧可達(dá)飽和狀態(tài)，當(dāng)碳鋼與溶有氧氣的冷卻水接觸時(shí)，由于金屬表面的不均勻性和冷卻水的導(dǎo)電性，在碳鋼表面會(huì)形成許多微電池，微電池的陰、陽(yáng)極上分別發(fā)生氧化還原的共軛反應(yīng)。這些反應(yīng)，促使微電池上的陽(yáng)極金屬不斷溶解而被腐蝕。
2 有害離子引起的腐蝕
循環(huán)冷卻水在濃縮中，除重碳酸鹽濃度隨濃度倍數(shù)增長(zhǎng)而增加外，其他鹽類如氯化物、硫酸鹽等的濃度也會(huì)增加，容易引起氯離子點(diǎn)蝕。對(duì)于不銹鋼制的換熱器，氯離子引起應(yīng)力腐蝕的主要原因，一般氯離子的含量不超過(guò)50——100PPM。
3 微生物引起的腐蝕
循環(huán)冷卻水中最常見(jiàn)的并能造成危害的微生物大致有細(xì)菌、真菌和藻類等三類。
冷卻水中滋生的微生物會(huì)直接參與腐蝕反應(yīng)，除了這些微生物排出的氨鹽、硝酸鹽、有機(jī)物、硫化物和碳酸鹽等代謝物使水質(zhì)組成發(fā)生變化而引起腐蝕，最主要的是由于鐵細(xì)菌和厭氧的硫酸鹽還原菌的存在引起的腐蝕。
三、微生物的滋生和粘泥污垢
冷卻水中的微生物，一般是指細(xì)菌和藻類。
在新鮮水中，一般來(lái)說(shuō)細(xì)菌和藻類都較少，但在循環(huán)冷卻水中，由于養(yǎng)分的濃縮，水溫的升高和日光照射，給細(xì)菌和藻類創(chuàng)造了迅速繁殖的條件。大量細(xì)菌分泌出的粘液，像粘合劑一樣，能使水中的灰塵雜質(zhì)和化學(xué)沉淀物等粘附在一起，形成黏糊糊的污染，他們粘附在換熱器的傳熱表面上，這種污染有人稱為生物粘泥，也有人把它叫做軟垢。
軟垢積附在換熱器管壁上，除了會(huì)形成氧的濃差電池引起腐蝕外，它們還會(huì)使冷卻水的流量減少，從而降低換熱器的冷卻效率，嚴(yán)重時(shí)，這些生物粘泥會(huì)將管子堵死。在制冷空調(diào)機(jī)組中冷凝器冷缺水管道堵塞會(huì)造成冷凝器換熱效率下降，冷凝壓力超高，壓縮機(jī)耗能嚴(yán)重，制冷效率下降等問(wèn)題。
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