正确认识和使用氨制冷剂
中国制冷学会冷藏冻结专业委员会秘书长 张力
2013年，接连发生上海翁牌等几次食品冷冻冷藏行业与氨泄漏有关的重大人身伤亡事故接连发生，令全国人民震惊心痛。
事故的主要责任是谁
一时间，舆论媒体相继报道，个别人将氨指为“事故元凶”，“罪魁祸首”，更有甚者，把氨妖魔化，一棍子打死。
历史的事实证明凡是与氨泄漏有关的事故，主要责任都是违反国家有关法律、法规、规范、标准而进行设计、建设、施工、安装、操作、管理、维护和经营的人，而不是氨。
为氨正名
人类社会发展到今天，氨作为制冷剂，是普冷领域，热力学性能最高，制取容易，价格低廉，对大气环境无破坏，最优的天然工质。
关于氨的可燃性和爆炸性的描述
氨的自燃点：651.1℃；
氨气与空气混合，当浓度达到15.5~27％（还有一种说法是16~25%）时，遇明火具爆炸性。
这里我要补充一个重要条件，要达到这样浓度是要在一个相对独立的，通风条件不好的空间里（如冷库的各种冷间和生产性房间）。
美国消防局的消防人员做过一个试验：在一个室外开放场地里有一个存放液氨的储氨器，消防人员穿戴上防护服具，将液体阀门打开，瞬时氨液流淌一地，并马上蒸发，白烟滚滚，这时消防人员用点火器对准氨液和氨气点火，奇怪的是氨既不燃烧也不爆炸。这是因为氨在开放的空间很难达到它的燃点和爆炸浓度。
根据氨的特性，国家标准《冷库设计规范》GB50072和行业标准《室外装配冷库设计规范》SBJ17对于使用氨制冷工质的冷库，从选址、布置、防火分区、防火墙和防火门的设置、材料选用，到氨气报警装置、事故排风机、消防灭火装置、通风装置的设置，都有明确的规定。
严格按照上述规定由具有相关资质的单位进行设计，同时严格遵守国家和行业有关建设、施工安装、验收和运行管理的法律、法规、规范和标准，如：《氨制冷系统安装工程施工及验收规范》SBJ12，《冷库安全规程》GB28009等，单位必须具有相应资质，个人必须经过培训合格，持证上岗，这样就能够把由氨泄漏产生的事故隐患降到最低。
即使万一氨泄漏发生，由于设置完善，第一时间全自动启动防护，再则单位有相关应急预案，人员接受过培训和应急演练，有处理突发事件和施救的知识和能力，就能够杜绝和减少人员伤亡。
冷库常用制冷剂的环境指标及安全性
类别 | 制冷剂 | ODP | GWP(CO2=1,100yf) | ASHRAE 34中安全类别 |
天然工质 | R717 | 0 | <1 | B2(高毒低可燃) |
HCFC | R22 | 0.05 | 1810 | A1(低毒不可燃) |
HFC | R134a | 0 | 1430 | A1(低毒不可燃) |
R404A | 0 | 3900 | A1(低毒不可燃) |
R507 | 0 | 4000 | A1(低毒不可燃) |
表一 常用制冷剂的ODP值和GWP值及安全性
HCFCs的加速淘汰在2007年《蒙特利尔议定书》修正案中有明确体现。（见表二）2009和2010年R-22生产和消费的平均量将作为发展中国家2013年冻结的基准，并在2015年开始在此基准量上按比例缩减，2030年将在发展中国家完成淘汰，而发达国家这一时间提前到2020年。
对比项目 | 1999版 | 2007版 | 改变对比 |
发达国家 | 发展中国家 | 发达国家 | 发展中国家 | 发达国家 | 发展中国家 |
基准年 | 1989年 | 2015年 | 1989年 | 2009年与2010年 | 没有改变 | 提前5-6年 |
冻结 | 1996年 | 2016年1月 | 1996年 | 2013年 | 提前3年 |
削减进度 | 2004年削减35% 2010年削减65% 2015年削减90% 2020年削减99.5% | / | 2010年削减75% 2015年削减90% 2020-2030年期间允许有0.5%供维修用 | 2015年削减10% 2020年削减35% 2025年削减67.5% 2030-2040年允许有年平均2.5%数量供维修用 | 2010年削减量增加10% | 原来没有具体的削减进度要求 |
最终淘汰期限 | 2030 | 2040 | 2020 | 2030 | 提前10年 | 提前10年 |
表二 《蒙特利尔议定书》HCFCS淘汰时间对照表
氨制冷剂的使用现状与前景
最近还有一种说法：由于氨制取相对容易，价格低廉，所以才在发展中国家和经济欠发达地区被广泛使用，事实果真如此吗？我们来看看世界头号经济大国——美国的情况。
根据IIAR国际氨制冷学会提供的数据：在美国按冷冻冷藏量来计算，有95%的食品冷加工（冷却、冻结）和90%的食品冷藏是使用氨制冷剂的；还有一个统计数字，在美国有83~87%的冷库使用氨制冷剂。
美国专家介绍，美国冷库以5万平方呎（约合4300平方米）为分水岭，大于5万平方呎的冷库几乎全部使用氨制冷剂。
再看经济发达的欧洲的情况，根据欧洲冷藏库与物流协会ECSLA提供的数据，欧洲制冷量在500kw以上大型制冷系统：
•丹麦、瑞典、挪威三国95%使用氨制冷剂；
•法国使用氨制冷剂占45%；
•德国和西班牙氨约占80%左右；
•英国、意大利、波兰、爱尔兰、比利时、奥地利、葡萄牙和希腊等国使用氨占80～90%；
•只有荷兰因地势和人口密度等因素氨只占10%。
以上这些数据，对氨只在发展中国家和经济欠发达地区使用的说法，不攻自破。来自国际制冷学会和联合国等评估资料显示，在蒸发温度-35℃以上，采用氨制冷是最节能的。
我国氨冷库与国外先进水平的比较
改革开放的三十余年，尤其是近十年，我国食品冷冻冷藏产业和冷库建设得到了前所未有的大发展。国外先进技术、先进设备和新材料的引进，使我们完全可以设计和建造成达到世界先进水平的冷库。但这要有一个前提，就是业主一定要是一位有战略眼光的投资者，要看重性价比，而不能只看价格，谁便宜用谁。
我国目前正在使用中的冷库大多数是一、二十前年设计建造的，有些甚至是上世纪五、六十年代设计建造的，由于局限于当时的技术水平、机器设备和原材料的状况，虽然后来都历经大修、维护改造和更型换代，但整体水平与发达国家比较还有一定差距。
一是自动化水平低、能耗高、没有采用新能源。
在发达国家几乎看不到人工手动操作的冷库，所有使用氨制冷剂的冷库基本上全部实现了全自动控制、无人值守。
美国的冷库设计和建造，已被纳入美国绿色建筑委员会的节能和环保认证，并授予奖牌和证书。
欧盟为提高欧洲冷库的效率资助了“提高欧洲冷库设备效率”的研究项目，该项目利用互换网开发了能效在线评估平台。
二是对氨的充注量的限制和重大危险源的界定。美国联邦政府对于氨充注量大于1万磅界定为重大危险源，但各州的法律有区别，比如加州就限制氨的充注量为500磅。是不是绝对不能超限？不是。
美国联邦职业环保署和各州职业环保部门对于超限都有严格的规定，如果超限，业主就要按规定提高消防等级和防护措施，这些规定对业主、承包商、制造商、使用者都有明确要求。
几点建议
一、建议政府有关部门整顿食品加工、冷库和冷链物流行业的设计和建设市场秩序，上述行业必须由具备商物粮行业、农林行业、轻纺行业中包括冷冻冷藏、食品和农副产品加工等工程设计资质和压力管道设计资质的设计单位进行设计；必须由具备相应等级和具有压力容器、压力管道施工安装资质的施工安装单位进行施工、安装和调试。
二、建议政府相关部门将食品加工、冷库和冷链物流行业的设计和建造纳入绿色建筑节能、环保、安全的认证体系。
三、建议国家或行业出台对食品加工、冷冻冷藏库和冷链物流行业的能效指标。
四、建议政府有关部门制定重大危险源（氨充注量）超限的具体措施，让企业按实际生产需要从节能、环保、安全等诸多因素综合来权衡企业规模和制冷系统设置。
五、由学会和原编制单位牵头，尽快补充和修订现行《规范》的个别条款、以满足社会发展的需要。
与火药、天燃气、石油一样，氨是我们人类发现和创造的物质财富，但同时也是危险品。只要我们依法实施建设项目，管理好它、利用好它、防护好它，让它造福于人类，而不致伤害人类。
供稿：中国城市商业网点建设管理联合会商业设计分会通讯员 焦洪颖
