规范详解：2021版《冷库设计标准》中提及“氨制冷”的规范条文总结

       近日，河北省沧州市沧县崔尔庄镇东村一废弃冷库在拆除过程中发生火灾。消防、公安等单位全力扑救，至22时55分火灾彻底扑灭，共搜救出11人，均无生命体征。

　　事故发生后，省委、省政府高度重视，主要领导第一时间作出批示，省市县负责同志立即赶赴现场组织救援，开展善后工作。事故原因正在调查中。

　　大家好 ，今天介绍的是2021版国家标准《冷库设计标准》中提及“氨制冷”相关的规范条文和条文解释的内容。GB50072-2021《冷库设计标准》标准修订的主要技术内容其中一项是调整细化了有关氨制冷剂泄漏处置的设计要求。

　　本规范的第三章，第四章，第六章，第七章，第九章均有提及“氨制冷”的具体要求。下文进行展示时，对于规范正文采取字体加粗并增加下划线的方式与规范条文解释进行区分，便于大家浏览。

　　3.0.9 （规范正文）使用氨制冷系统的房间、安装在室外的氨制冷设备和管道与厂区外民用建筑的最小间距不应小于150m；当氨制冷系统符合本标准第6.7.17条的规定时，与厂区外民用建筑的最小间距不应小于60m。

　　3.0.9 （规范条文解释）“使用氨制冷系统的房间”指房间内部安装了氨制冷设备和管道，如氨制冷机房。“厂区外民用建筑”指厂区外的居住建筑和公共建筑。“最小间距”指内部安装了氨制冷设备和管道的房间内部发生氨泄漏时，氨制冷剂向室外扩散所通过的外门、外窗、风口、孔洞等与“厂区外民用建筑”的外门、外窗、风口、孔洞等的最近水平距离，或室外安装的氨制冷设备和管道的外边与“厂区外民用建筑”的外门、外窗、风口、孔洞等的最近水平距离；本条综合安全、环保和节约土地资源等多项要求规定了最小间距，如果在实际工程进行安全、环保等评估时发现还存在风险，可通过加大间距、设置挡墙、减少充注量等措施消除风险。

　　4.1.1 （规范正文）冷库库址的选择应符合下列规定：2 使用氨制冷系统的冷库库址宜选择在相邻集中居住区全年最大频率风向的下风侧；

　　4.1.2 （规范正文）冷库的总平面布置应符合下列规定：

　　6 食品批发市场内氨制冷系统的冷库应布置在仓储区，并应与交易区分开布置；

　　4.1.11 （黑体字强制性条文）库房与氨制冷机房及其控制室或变配电所贴邻布置时，相邻侧的墙体应至少有一面为防火墙，且较低一侧建筑屋顶耐火极限不应低于1.00h。

　　4.1.1 （规范条文解释）冷库是贮藏食品的特殊物流建筑，其库址的选择除了要满足一般物流建筑工程选址的条件外，还要考虑避开对食品有污染的环境；使用氨制冷系统的冷库库址要有一定安全要求，一般不建于市区中心地带，选址时要满足本标准第3.0.9条的相关规定。冷库项目建设还需依据地方相关规定进行环境及安全评价，同时也要考虑货物运输等生产过程对冷库周边产生的噪声影响。

　　4.1.11 （规范条文解释）本条为强制性条文，必须严格执行。由于氨制冷机房、控制室或变配电所与库房贴邻布置可以节省管线和节约能源，因此这些用房相互贴邻是冷库的常规布置形式。本条对库房与氨制冷机房及其控制室或变配电所贴邻布置时，贴邻的墙体与屋顶的耐火性能做了明确规定，以便有效阻止火势的蔓延，减少火灾风险。          

　　4.6.1 （规范正文）制冷机房、变配电所和控制室应符合下列规定：

　　1 制冷机房的布置应依据建筑类别满足制冷工艺的要求；

　　2 制冷机房、变配电所和控制室均应有直通室外的安全出口，门应采用平开门并向外开启；

　　3 制冷机房内的墙裙、地面和设备基座应采用易于清洗的面层。

　　4.6.2（规范正文） 氨制冷机房除应符合本标准第4.6.1条的规定外，还应符合下列规定：

　　1 氨制冷机房的控制室应采用耐火极限不低于3.00h的防火隔墙隔开，隔墙上的观察窗应采用固定甲级防火窗，连通门应采用开向制冷机房的甲级防火门；

　　2 变配电所与氨制冷机房或控制室贴邻共用的隔墙应采用防火墙，该墙上应只穿过与配电有关的管道、沟道，穿过部位周围应防火封堵。

　　4.6.3（规范正文） 氨制冷机房应至少有1个建筑长边不与其他建筑贴邻，并开设可满足自然通风的外门窗。

　　4.6.2 （规范条文解释）为方便操作或管理，制冷机房设置专用的控制室，参照10kV及10kV以下配电站与甲、乙类厂房的分隔措施进行防火分隔。隔墙上并非一定需要设置观察窗或连通门，若设置则一定要满足相应防火要求。限定防火门向氨制冷机房开启，能减少因氨泄漏对控制室带来的危害。

　　4.6.3 （规范条文解释）氨制冷机房有1个长边外墙不贴邻其他建筑，便于开设门窗洞口，利于机房的自然通风，以保证氨制冷机房环境应有的基本卫生条件。

　　6.3.2 （规范正文）制冷系统冷凝温度应根据经济性原则确定，并应符合下列规定：1 大、中型制冷系统和氨制冷系统不宜高于40℃；

　　6.3.23（规范正文） 氨制冷系统和大、中型卤代烃及其混合物制冷系统内的不凝性气体向系统外排放时，应通过不凝性气体分离器等设备分离其中的制冷剂。

　　6.3.11 （规范条文解释）翅片构造应方便扫霜操作指扫霜工具能够方便地清扫翅片和管道的每个换热面，没有死角。尽量减少冷排管内的制冷剂灌注量对于减轻氨制冷剂泄漏的危害、降低卤代烃及其混合物制冷剂的环保政策风险是目前最经济、可行的技术措施。

　　6.4.2 （规范正文）除冷却设备外，其他氨制冷设备不应布置在库房内，其他卤代烃及其混合物、二氧化碳制冷设备在库房内布置时，应布置在制冷设备间内；制冷设备的布置应符合工艺流程、安全规程，并应满足设备操作、部件检修和拆卸对空间的要求，同时还应充分利用机房空间，节省建筑面积。

　　6.4.3（规范正文） 对于氨制冷系统、采用大型和中型制冷系统的生产性冷库和物流冷库，制冷机房内主要通道的宽度不应小于1.5m，非主要通道的宽度不应小于0.8m，制冷压缩机（制冷压缩机组）突出部分到其他设备或阀站的距离不应小于1.5m，两台制冷压缩机（制冷压缩机组）突出部位之间的距离不应小于1.0m。

　　6.4.7 （规范正文）氨制冷系统润滑油处理设备不应布置在制冷机房内。

　　6.4.8（规范正文） 氨制冷机房内不应布置与制冷系统运行和保护无关的设备。

　　6.4.7 （规范条文解释）氨制冷系统润滑油处理设备包括处理从制冷系统内排放出的润滑油的所有设备、材料和容器。润滑油如果需要处理，应在制冷机房以外进行。

　　6.4.8 （规范条文解释）氨是B2类制冷剂，有毒、可燃，不仅泄漏时会损害其他设备，而且也要防止其他设备故障时危害氨制冷系统的安全，因此本条给出明确限制；对于卤代烃及其混合物、二氧化碳这些无毒且不燃的A1类制冷剂，本标准没有明确限制，但是在实际工程设计时也应考虑是否会相互影响。

　　6.5.7 （规范正文）直接式制冷系统和二氧化碳间接式制冷系统管道材料宜按照经济适用原则选择，应符合现行国家标准《工业金属管道设计规范》GB50316、《压力管道规范 工业管道 第2部分：材料》GB/T20801.2的有关规定，并应符合下列规定：3 氨制冷系统管道不应采用铜、铝及其合金管道，管道内不应镀锌；

　　6.5.8 （规范正文）直接式制冷系统和二氧化碳间接式制冷系统管道应采用制冷专用阀门和过滤器，公称直径大于或等于25mm的管段应采用工厂生产的成品管件，其中弯头的弯曲半径不宜小于管子外径的3.5倍，管件材料宜与其所在管段相同，并应符合下列规定：  2 氨制冷系统的阀门、过滤器内部不应含有铜和锌的零配件；

　　6.5.9 （规范正文）直接式制冷系统和二氧化碳间接式制冷系统管道的压力设计、应力分析应符合现行国家标准《工业金属管道设计规范》GB50316、《压力管道规范 工业管道 第3部分：设计和计算》GB/T20801.3的有关规定，并应符合下列规定：

　　1 在抗震设防烈度6度及6度以上地区，氨制冷系统管道的计算荷载应包括地震荷载；

　　6.5.14（规范正文） 制冷系统管道的布置应符合现行国家标准《工业金属管道设计规范》GB50316的有关规定，并应符合下列规定：2 对于生产性冷库和物流冷库，所有直接式制冷系统和二氧化碳、氨水间接式制冷系统的管道不应穿过与库房生产、管理无直接关系的其他房间和与库房生产、管理直接有关的辅助房间；氨制冷系统的管道不应穿过其中具有分拣、配货功能的穿堂或封闭站台。4 氨直接式制冷系统和氨水间接式制冷系统的管道不应穿过生活、办公和批发交易区域。

　　6.5.9（规范条文解释） 氨制冷系统遭受地震破坏后有可能引发次生灾害，因此本条第1款要求其管道的计算荷载应包括地震荷载。对于卤代烃及其混合物制冷系统，虽然遭受地震破坏后引发次生灾害的可能性很小，但因其不仅价格较高，而且会污染环境，因此对于灌注量较多的大、中型制冷系统，也需要考虑抗震技术措施。

　　6.7.13 （规范正文）制冷系统安全管道的流程设计应满足安全阀定期校验的要求。氨制冷系统安全阀的泄压管出口的高度应高于周围50m范围内最高建筑物的屋脊5m，并应采取防止雷击、防止雨水和杂物落入泄压管内的措施，不能满足上述要求时，泄压管排出的氨气应做无害化处理。

　　6.7.14 （规范正文）与氨制冷剂直接接触并且需要定期或不定期操作、维修、更换的元件不应布置在冷间内。

　　6.7.15 （规范正文）氨制冷系统空气冷却器的热气融霜系统应采用自动控制。

　　6.7.16 （规范正文）氨制冷系统集油器的放油口应配置截止阀和快速关闭阀。

　　6.7.17 （规范正文）对于配置氨泄漏事故紧急处置装置的氨制冷系统，系统内所有液体容积超过0.2m3的设备和（或）管段内的氨液都应能通过紧急泄氨管排入吸纳水池（水箱）或紧急回收装置，吸纳水池（水箱）的氨液吸纳量或回收装置的氨液回收量不应小于制冷系统内的氨液充注量，并应能在泄漏事故发生时立即启动人工或自动装置紧急处置。

　　6.7.18 （规范正文）接入氨吸纳水池（水箱）内的氨制冷系统泄压管或紧急泄氨管出口应在水面下靠近池（箱）底处，距水面最深不应超过9m，管出口与水池（水箱）侧壁的距离不应超过其与水面距离的一半，同时工作的多根泄压管或紧急泄氨管出口之间的距离不应超过其与水面的距离，在水池（水箱）内的氨管道应采取防止腐蚀的措施。氨吸纳水池（水箱）内的水量应按每千克氨不少于10L水计算，对于仅用于吸纳安全阀泄压的水量不应少于1200L。

　　6.7.17 （规范条文解释）本条中“液体容积超过0.2m3的设备和（或）管段”指在氨制冷系统正常使用状态下，设备和（或）管段内的制冷剂是液态或气液两相状态，并且设备和（或）管段的容积超过0.2m3；“人工紧急处置”指具备必需的安全处置装备、不间断地值班、可靠的安全管理程序等措施；“自动装置紧急处置”指具备自动泄漏探测、事故段紧急隔离、事故段内剩余氨制冷剂紧急排入氨吸纳水池（水箱）或紧急回收的措施。

　　7.2.1 （规范正文）氨制冷机房应设控制室。制冷压缩机组、制冷剂泵、冷凝器水泵及风机等制冷设备控制箱（柜），机房排风机控制箱（柜），机房照明配电箱和制冷剂泄漏指示报警设备不应布置在氨制冷机房内，宜集中布置在制冷机房控制室中。

　　7.2.5（规范正文） 制冷机房事故排风机应能手动启停和通过制冷剂泄漏指示报警设备发出的信号强制开启。事故排风机应在制冷机房室内外便于操作的位置分别设置手动启动按钮或开关。氨制冷机房事故排风机的室内手动启动按钮或开关应布置在制冷机房控制室内。

　　7.2.7（规范条文解释） 氨制冷机房正常照明可按正常环境设计，照明方式宜为一般照明，设计照度不应低于150lx。

　　7.2.8（规范条文解释） 氨制冷机房的应急照明应按爆炸性气体环境进行设计。

　　7.2.9（规范条文解释） 氨制冷机房应进行紧急切断机房除事故排风机和应急照明供电电源外其他供电电源的控制设计，并应符合下列规定：

　　1 当采用自动切断方式时，应由氨气泄漏指示报警设备发出紧急切断信号，并应能切断制冷机房供电电源；

　　2 当采用手动控制方式时，应由制冷机房控制室内和制冷机房外便于操作位置安装的手动按钮或开关发出紧急切断信号，并应能切断制冷机房的供电电源；

　　3 切断制冷机房的供电电源后，应能手动进行复位；

　　4 制冷机房外的手动切断电源按钮或开关应设置警示标识。

　　7.2.1 （规范条文解释）为保证采用氨（含氨和二氧化碳复合）为制冷剂的氨制冷机房的运行安全性，要求机房内不应布置配电与控制箱（柜）装置（含事故排风机配电与控制装置）。当发生氨泄漏时，为便于控制室值班人员及时、安全地停止制冷系统运行、紧急处理漏氨事故，一般情况下制冷机组控制柜等电气控制装置应集中布置在控制室内。而采用卤代烃及其混合物、二氧化碳为制冷剂，二氧化碳、盐水等为载冷剂的制冷机房可不单设控制室，制冷设备控制箱（柜）等可布置在机房内。

　　7.2.7 （规范条文解释）采用氨（含氨和二氧化碳复合）为制冷剂的氨制冷机房属于正常运行时不太可能形成爆炸性气体混合物的环境场所。而针对发生制冷剂泄漏需要紧急排出散发在机房内氦气的事故，采取了基于假定某制冷管道断裂的事故排风措施，排风量按183m3/（㎡·h）进行事故排风计算，可以保证机房通风的空气流量能使氨气稀释到4%以下；同时为避免因通风设备故障带来的风险，又采取了氨制冷机房氨气探测报警系统在其爆炸下限浓度25%气体浓度值时，紧急切断机房的供电电源（机房事故排风机和应急照明的供电电源除外）的措施。因此，按现行国家标准《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058的有关规定，氨制冷机房可以定为通风良好场所，并可以降低其爆炸危险区域的等级。此外，根据中华人民共和国成立以来，我国食品冷冻、冷藏制冷行业的运行经验，尚未有氨制冷机房运行过程中氨泄漏时因电气火花引发爆炸事故的报告。故氨制冷机房内正常工作的电力装置未要求按爆炸性气体环境进行电气设计。

　　7.2.8 （规范条文解释）采用氨（含氨和二氧化碳复合）为制冷剂的氨制冷机房内，当发生氨泄漏采取紧急切断机房供电电源的预防措施后，为避免由于此时仍处于工作状态中的应急照明可能产生的火花、电弧所带来的安全风险，故规定应急照明按爆炸性气体环境进行设计。

　　7.2.9 （规范条文解释）本条规定了为确保采用氨（含氨和二氧化碳复合）为制冷剂的氨制冷机房不形成爆炸性气体危险环境，降低因机房事故排风机发生故障带来通风稀释不可靠，造成机房通风不良风险所采取的保障措施。安装在制冷机房外的手动切断电源按钮或开关，要满足其所处环境条件的防护和防爆等级要求。

　　7.4.1 （规范正文）氨制冷机房应设置由氨气指示报警设备、氨气浓度探（检）测器和声光警报装置等组成的氨气泄漏探测报警系统，并应符合下列规定：

　　1 当制冷机房空气中氨气浓度达到1.5×10-4时，氨气指示报警设备发出的报警信号应能启动声光警报装置对机房室内外都发出警报，还应作为制冷机房事故排风机强制开启的信号。氨气浓度探（检）测器宜设置在包括氨制冷机组、氨泵及贮氨容器被保护空间的上部。

　　7.4.1（规范条文解释）氨气为有毒的可燃气体，为预防人身伤害及爆炸事故的发生，保障冷库运行安全，凡采用氨（含氨和二氧化碳复合）为制冷剂的氨制冷机房内均应设置氨气泄漏探测报警系统。室外警报器可以安装在警卫室或值班室等有人值守的场所。

　　对于氨气浓度探（检）测器检测点的确定，由于影响因素非常多，如释放源的特性、气体的理化性质，制冷设备生产场地布置、地理条件，环境气候、操作巡检路线等，不宜统一规定氨气浓度探（检）测器检测点的具体设置。为有效发挥氨气浓度探（检）测器的作用，应结合机房建筑、工艺设备特点和食品冷库行业长期运行经验，以及选择气体易于积聚和便于采样检测布置的一般原则确定。

　　1 氨毒性报警设定值确定为1.5×10-4，是参照国际氨制冷学会（IIAR）的有关标准，并结合我国食品冷库整体发展水平与运行特点制定的。氨气毒性报警设定值如果设定太低，如2.5×10-5~5×10-5，可能会出现频繁报警警示。其实氨气具有强烈的刺激性，发生少量的泄漏（如5×10-6）人就会有感觉，因此对于机房的操作人员，泄漏的氨气本身已充当了一级警示报警，提示及时进行现场巡视。如果设定值过高，按不超过10%的直接致害浓度值设定，则会增加机房工人受伤害的风险。故当氨气浓度达到1.5×10-4进行报警和开启机房事故风机作为毒性报警值设定值（相当于二级报警）。氨气浓度探（检）测器（设定值为1.5×10-4）宜布置在氨制冷机组、氨泵及贮氨容器被保护空间的顶部，其安装高度应高出可能释放位置或释放点0.5m~2m，探（检）测器的有效覆盖水平平面半径建议不大于3m。

　　氨气浓度探（检）测器可选用电化学型或半导体型探测器，并应按照产品使用要求进行校验。电化学型探测器的使用寿命在正常情况下一般为1年~3年，半导体型为3年~4年（仅供参考，以产品说明为准）。

　　2 为避免因机房事故排风机故障而无法正常排出事故状态下散发在机房内的氨气，降低氨制冷机房发生爆炸危险的可能，本款规定了如发生漏氨事故，氨气浓度达到其爆炸下限的25%时，紧急切断制冷机房供电电源的措施。

　　氨气浓度探（检）测器（设定值为其爆炸下限的25%，约为4×10-2）宜安装在机房事故排风机的吸入口附近或机房内最高点气体易于积聚处。氨气浓度探（检）测器的有效覆盖水平平面半径建议不大于7m。

　　氨气燃烧探测器可选用抗毒性催化型探测器，并应按照产品使用要求进行校验。催化型探测器的使用寿命在正常情况下一般为2年（仅供参考，以产品说明为准）。

　　8.4.4 （规范正文）冷库的氨制冷机房贮氨器上方宜设置局部水喷淋系统，水喷淋系统宜选用开式喷头，开式喷头保护面积应按贮氨器占地面积确定。开式喷头的水源可由库区消防给水系统供给，操作可为手动或电动方式。

　　8.4.5 （规范正文）氨制冷机房应设置洗眼和淋浴等安全防护装置，当设置在室外及无采暖房间时应有确保排水畅通及防冻的措施。

　　8.4.4 （规范条文解释）本条规定是当氨压缩机房发生火灾等安全事故时采用的应急处置措施之一，对贮氨器部分起到有效的冷却保护和防护作用。氨压缩机房局部水喷淋系统可与厂区消防给水系统连接，水量分别计算，喷水时间按0.5h计算。

　　8.4.5 （规范条文解释）本条主要是针对当氨制冷机房发生氨泄漏及设备阀门检修等情况时，为了保护操作及救护人员的人身安全而设置的。

　　9.3.1 （规范正文）制冷机房的通风设计应符合下列规定：

　　3 氨制冷机房应设置事故排风装置，事故排风量应按每平方米建筑面积每小时不小于183m3进行计算，且最小排风量不应小于34000m3/h。氨制冷机房的事故排风机应选用防爆型，排风机数量不应少于2台。

　　9.3.1 （规范条文解释）本条对制冷机房通风设计提出具体要求。3 在事故发生时，氨制冷机房如果突然散发大量的氨制冷剂，其危险性更大。国外相关资料推荐的紧急通风率是50.8L/（㎡·s），紧急通风量最低值是9440L/s。其中，9440L/s是基于假定某根管断裂而使机房内氨浓度保持在4%以下的最小排风量。