【正文】 1 前 言 設計題目的選題的緣由及意義 冷庫是發(fā)展冷藏業(yè)的基礎設施，也是在低溫條件下貯藏貨物的建筑群。食品保鮮主要以食品冷藏鏈為主，將易腐畜禽、水產(chǎn)、果蔬、速凍食品通過預冷、加工、貯存和冷藏運輸，有效地保持食品的外觀、色澤、營養(yǎng)成分及風味物質(zhì)，達到食品保質(zhì)保鮮，延長食品保存期的目的，起到調(diào)劑淡、旺季市場的需求并減少生產(chǎn)與銷售過程中經(jīng)濟損耗的作用。 在現(xiàn)代化的食品工業(yè)中，食品從生產(chǎn)加工、貯藏運輸、銷售至消費全過程都保持在所要求的低溫條件下，這種完整的冷藏網(wǎng)統(tǒng)稱“冷鏈”， 它可以保證食品的質(zhì)量，減少生產(chǎn)及分 配過程中的損耗。目前，國家投入巨資加快基礎設施建設，調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，推進城市化進程，這些措施必將會帶動制冷空調(diào)產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用，促進、完善“冷鏈 ” 的建設。在農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)方面，水果、蔬菜、養(yǎng)殖加工業(yè)的發(fā)展，包括花卉業(yè)的興起，給冷凍冷藏業(yè)的發(fā)展帶來勃勃生機。由此可見，隨著市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展、現(xiàn)代物流系統(tǒng)的不斷完善，食品冷藏鏈的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景十分廣闊 。 冷庫行業(yè)現(xiàn)狀 國外冷庫行業(yè)現(xiàn)狀 。 國外冷庫行業(yè)發(fā)展較快的國家主要有日本、美國、芬蘭、加拿大等國。日本是亞洲最大的速凍食品生產(chǎn)國， 20℃ 以下的低溫庫在 冷庫中占80%以上。 70 年代以前國外冷庫普遍采用以氨為制冷劑的集中式制冷系統(tǒng)， 70 年代后期逐漸采用以 R22 為制冷劑的分散式制冷系統(tǒng)。美國和加拿大占 80%以上的冷庫都以使用 R717 為制冷劑。 80 年代以來，分散式制冷系統(tǒng)在國外發(fā)展很快，冷卻設備由冷風機逐步取代了排管，貯藏水果冷庫中近 1/3 為氣調(diào)庫，在冷庫建造方面土建冷庫正向預制裝配化發(fā)展，自動化控制程度比較高。比較著名的裝配式冷庫的制造商如芬蘭的輝樂冷凍集團 (HUURRE),其庫板 HE3 由無氟絕緣聚氨酯板和兩層鍍鋅的鋼層組成，輕便易拆卸，施工期短、氣密性好、 空間利用率高。 近年來，國外新建的大型果蔬貯藏冷庫多是果品氣調(diào)庫，如美國使用氣調(diào)貯藏蘋果已占冷藏總數(shù)的 80%；法國、意大利也大力發(fā)展該項技術(shù)，氣調(diào)貯藏蘋果均達到冷藏蘋果總數(shù)的 50%～ 70%以上；英國氣調(diào)庫容達 22 萬 噸 。日本、意大利等發(fā)達國家已擁有 10 座世界級的自動化冷庫。 國內(nèi)冷庫行業(yè)現(xiàn)狀 。 我國自 1955 年開始建造第一座貯藏肉制品冷庫， 1968 年建成第一座貯藏水果冷庫， 1978 年建成第一座氣調(diào)庫。 1995 年由開封空分集團有限公司首次引進組合式氣調(diào)庫先進工藝，并在山東龍口建造 15000 噸 氣調(diào)冷庫獲得成功，開創(chuàng) 了國內(nèi)大型組裝式氣調(diào)冷庫的成功先例，用戶亦取得了較好的經(jīng)濟效益。1997 年又在陜西西安建造了一座 10000 噸 氣調(diào)冷庫，氣密性能達到國際先進水平。該公司氣調(diào)冷庫已分布在山東、河南、北京、湖南、新疆、陜西、天津、四川等省市自治區(qū)，并獲得客戶的較好信譽。廣東、北京等省市大約先后引進了 40 座預制裝配式冷藏庫，總庫容約為 萬 噸 。近幾年來，我國冷庫建設發(fā)展十分迅速，主要分布在各水果、蔬菜主產(chǎn)區(qū)以及大中城市郊區(qū)的蔬菜基地。據(jù)統(tǒng)計，全國現(xiàn)有冷凍冷藏能力已達 500 多萬 噸 ，其中外資、中外合資和私營冷庫約占 50 萬 噸 ，國有冷庫 450 多萬 噸 ，分屬于內(nèi)貿(mào)、農(nóng)業(yè)、外貿(mào)和輕工系統(tǒng)，其中內(nèi)貿(mào)系統(tǒng)冷庫容量達300 多萬 噸， 占全國總量的 60%以上。我國商業(yè)系統(tǒng)擁有果蔬貯藏庫面積達 200 多萬 平方米 ，倉儲能力達 130 多萬 噸 ，其中機械冷藏庫 70 多萬 噸， 普通庫為 60 多萬噸 。 果品蔬菜保鮮一般采用最低溫度為 2℃ 的高溫庫，水產(chǎn)、肉食類保鮮采用溫度在 18℃ 以下的低溫庫，而我國的貯藏冷庫大多數(shù)為高溫庫。大型冷庫一般采用以氨為制冷劑的集中式制冷系統(tǒng)，冷卻設備多為排管，系統(tǒng)復雜，實現(xiàn)自動化控制難度大。小型冷庫一般采用以氟里昂為制冷劑的分散式或集中式制冷系統(tǒng) [4]。在建造方面以土建冷庫偏多，自動化控制水平普遍較低。裝配式冷庫近幾年來有所發(fā)展 。 國內(nèi)專業(yè)生產(chǎn)制冷設備及建造冷庫的廠家很多，如開封空分集團制冷工程公司為國內(nèi)第一家組裝式冷庫生產(chǎn)廠家，已形成從幾立方米庫容小型室內(nèi)庫到幾萬立方米的大型室外庫；從高溫庫、低溫庫、凍結(jié)庫到綜合庫；從全組裝式冷庫到土建結(jié)構(gòu)內(nèi)部貼板的混合式冷庫；從普通冷庫過渡到的多品種、多規(guī)格的氣調(diào)冷庫系列產(chǎn)品。此外大連制冷設備廠、天津森羅科技發(fā)展有限責任公司等，其制冷設備在冷庫行業(yè)領域中所占比重較大，天津森羅科技發(fā)展有限責任公司采用雙面彩鋼聚苯乙烯保溫板建造的裝配式冷庫，在國內(nèi)發(fā)展較快。國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心（天津）研制開發(fā)的微型節(jié)能冷庫在國內(nèi)農(nóng)村各地已廣泛推廣。據(jù)統(tǒng)計我國生產(chǎn)企業(yè)已生產(chǎn)建設大中小型裝配庫約 800 座，室內(nèi)裝配式冷庫約 萬套（座），僅蘇州市2021 年全市新建保鮮冷庫 38 座，占江蘇省的 40%。 目前主要存在的問題 由于我國的冷庫行業(yè)起步相對于發(fā)達國家還有一定差距，冷庫的設計、制造，維護水平和國際先進水平相比相對落后，主要表現(xiàn)在以下幾個方面： 冷庫利用率偏低 空間利用率 。 傳統(tǒng)的冷庫設計一般高 5m 左右，但 在實際操作應用中，尤其是無隔架層的冷庫利用率低于 50%，如物品堆碼的高度一旦達到 ，外包裝為紙箱的食品，因重壓變形、吸潮等原因極易出現(xiàn)包裝破裂、倒塌等現(xiàn)象 [6]，導致食品品質(zhì)降低，造成較大的經(jīng)濟損失。 周年利用率 。 以蘭州市為例：大多數(shù)冷庫每年 5～ 10 月份期間貯藏荷蘭豆、西蘭花、花椰菜、大白菜、甘藍、百合等新鮮蔬菜，然后以冷藏車、簡易汽運等方式運至廣州、上海、杭州等南方城市進行銷售經(jīng)營，冷庫閑置期長達 6 個月。蘭州肉聯(lián)廠低溫冷庫貯藏肉制品、速凍食品、雪糕、冷飲等，利用率相對較高。而其他冷庫中僅有少量冷 庫在 10 月至翌年 4 月份貯藏水果，其余時間基本關(guān)閉閑置，周年利用率僅能達到 50%。 部分冷庫設計不盡規(guī)范，存在諸多安全隱患 國內(nèi)很多冷庫屬于無證設計、安裝，缺乏統(tǒng)一標準，缺乏特種設備安全技術(shù)檔案現(xiàn)象較為普遍。操作人員未經(jīng)專業(yè)培訓無證上崗，管理人員安全意識淡薄。部分容積 500 立方米 以上以氨為制冷劑的土建食品冷庫，其庫址選擇、地基處理、制冷設備安裝等嚴重不符合《冷庫設計規(guī)范》 (GB500722021)的要求，存在諸多安全隱患。許多冷庫名為氣調(diào)庫卻達不到氣調(diào)的目的，部分低溫庫一建成就面臨停用或只能按高 溫庫降級使用的局面。 制冷系統(tǒng)維修措施不力，設施設備老化嚴重 制冷機的正常維修周期一般為運轉(zhuǎn) 8000～ 10000h 即應進行大維修；運轉(zhuǎn)3000～ 4000h 進行中維修；運轉(zhuǎn) 1000h 進行小維修。適時對制冷系統(tǒng)進行維修、保養(yǎng)，可以及早消除事故隱患。因為國內(nèi)大多數(shù)冷庫尤其是 90 年代以前所建冷庫，設施設備陳舊、管道嚴重腐蝕、墻體脫落、地基下陷、壓力容器不定期檢驗。普遍開開停停，帶病運營現(xiàn)象十分嚴重。 冷庫節(jié)能措施未引起足夠重視 冷庫屬于耗能大戶。有數(shù)據(jù)表明：蒸發(fā)器內(nèi)油膜增加 ㎜ ，會使 蒸發(fā)溫度下降 ℃ ，電耗增加 11%。冷凝器中若存在油膜、水垢，蒸發(fā)器外表結(jié)霜等均會導致蒸發(fā)溫度下降，耗電增加。另外，低溫庫凍結(jié)間或速凍裝置進貨后壓縮比小于 8時，應先采用單級制冷壓縮，當蒸發(fā)壓力降下來后，其壓縮比大于 8 時再改用雙級壓縮制冷方式，而許多低溫冷庫一開機就啟用雙級壓縮機，使冷庫能耗加大。 自動化控制程度低迷 國外冷庫的制冷裝置廣泛采用了自動控制技術(shù)，大多數(shù)冷庫只有 1～ 3 名操作人員，許多冷庫基本實現(xiàn)夜間無人值班。而我國冷庫的制冷設備大多采用手動控制，或者僅對某一個制冷部件采用了局部自動 控制技術(shù)，對整個制冷系統(tǒng)做到完全自動控制的較少，貨物進出、裝卸等方面的自動化程度普遍較低。 商業(yè)冷庫價格競爭激烈 近幾年隨著冷庫數(shù)量的增加，除部分食品生產(chǎn)企業(yè)、科研單位自備用于存放食品原料或用于科研試驗的冷庫外，商業(yè)冷庫出租轉(zhuǎn)讓頻繁，行業(yè)內(nèi)低價競爭激烈，加之高溫庫和低溫庫比例失衡以及地理位置的差異，存貯肉類及速凍食品的低溫庫供不應求，大量的高溫庫閑置待用，導致大多商業(yè)冷庫經(jīng)營企業(yè)經(jīng)濟效益不佳。 目前食品冷藏行業(yè)冷庫安全生產(chǎn)的專職管理部門不明確 上個世紀，原商業(yè)部食品局一直是全國商 業(yè)系統(tǒng)冷庫安全生產(chǎn)最高管理機關(guān)，它組織制定的一系列有關(guān)冷庫安全生產(chǎn)的管理規(guī)程，不僅在商業(yè)系統(tǒng)，而且在輕工、外貿(mào)、水產(chǎn)等行業(yè)的冷庫中也都紛紛借鑒，參照執(zhí)行，起到了統(tǒng)領全國食品冷藏業(yè)冷庫安全生產(chǎn)管理的作用。但是如今，隨著政府體制的改革，商業(yè)部已不復存在了，有關(guān)我國食品冷藏冷庫安全生產(chǎn)管理的部門至今尚不明確，因此這就形成了我國食品冷藏業(yè)冷庫安全生產(chǎn)管理放任自流，各行其是的狀況。此外，目前在我國大中型冷庫中，特別是在使用氨做制冷劑的冷庫，多數(shù)沒有設置專職的生產(chǎn)安全管理人員。不少食品冷藏企業(yè)對安全工程師這種專業(yè)技術(shù)職 稱都十分生疏。特別是近幾年，國內(nèi)食品冷藏企業(yè)面臨著轉(zhuǎn)制及市場激烈競爭的雙重壓力，生存是第一位的，企業(yè)領導顧及不到生產(chǎn)安全，加上企業(yè)減員增效等一系列內(nèi)部改革措施的出臺，往往被削減的首先是企業(yè)生產(chǎn)安全管理的職能部門及人員。從對安全生產(chǎn)重視程度來看，應該說現(xiàn)在遠不如以前。安全生產(chǎn)的管理水平在下降，無論從歷史上還是現(xiàn)在，我們食品冷藏業(yè)冷庫安全管理的水平，都落于國內(nèi)石化、冶金、輕工等相關(guān)行業(yè)，這已是不爭的事實。 食品冷藏業(yè)冷庫安全生產(chǎn)管理的規(guī)章制度不健全 據(jù)了解，目前除在上世紀八十年代中期原商業(yè)部食品局 曾在全國商業(yè)系統(tǒng)冷藏企業(yè)內(nèi)頒布實施過《冷藏庫氨制冷裝置安全技術(shù)規(guī)程》（暫行）外（后來此 “ 規(guī)程 ”曾在國內(nèi)其它行業(yè)的冷庫都曾經(jīng)參照執(zhí)行過），至今國內(nèi)針對食品冷藏業(yè)冷庫安全生產(chǎn)管理的規(guī)程或安全生產(chǎn)操作規(guī)程還未見公布于世。這就說明我們食品冷藏業(yè)冷庫安全生產(chǎn)管理規(guī)章制度目前還是空白，急待從行業(yè)管理的角度，制定全行業(yè)安全生產(chǎn)應遵從的作業(yè)及操作規(guī)范。 在各類安全生產(chǎn)事故中，火災事故仍是我國食品冷藏業(yè)冷庫建設與生產(chǎn)中的頭號多發(fā)事故 由于冷庫圍護結(jié)構(gòu)的隔熱層和制冷設備和管道的保冷層，目前仍然以難燃和易燃的隔熱 材料 ——聚氨酯泡沫塑料、自熄性聚苯乙烯泡沫塑料、軟木等為主。盡管在工程設計中遵照國家 “建筑設計防火規(guī)范 ”和 “冷庫設計規(guī)范 ”要求，科學規(guī)劃防火分區(qū)，加設防火帶，但不可否認由于技術(shù)條件的限制，這些技術(shù)措施對冷庫火險還難以徹底防范，這都會為冷庫在建造和使用中留下火災隱患。據(jù)目前有關(guān)冷庫火災事故的統(tǒng)計，冷庫建造過程中發(fā)生的火險遠遠大于冷庫建成后使用過程中的火險（此部分火險則大多由電氣設施，設置或使用不當造成）。據(jù)不完全統(tǒng)計，從上世紀九十年代以來，全國僅冷庫建造過程中發(fā)生火災就有 20 余起，死亡 78 人，造成直接經(jīng)濟損失 近 億元。由此可以看出，火災已成為我們食品冷藏業(yè)冷庫的頭號災害。 我國食品冷藏冷庫安全生產(chǎn)管理有待改進的幾個問題 針對上面的分析及我國食品冷藏業(yè)冷庫安全生產(chǎn)的現(xiàn)狀，為縮小我們行業(yè)在安全生產(chǎn)管理方面同國內(nèi)其他行業(yè)之間的差距特提出如下幾方面的改進的建議。 健全和完善我國食品冷藏業(yè)冷庫各級安全生產(chǎn)管理規(guī)章制度 目前從全國冷藏行業(yè)來看，還沒有一份可供全行業(yè)共同執(zhí)行的 “冷庫安全生產(chǎn)管理的規(guī)范 ”。因此當務之急，是在廣泛調(diào)研的基礎上，以我國人大頒布的 “安全生產(chǎn)法 ”為綱，緊密結(jié)合冷庫安全生產(chǎn)這 種特殊環(huán)境，組織行業(yè)內(nèi)的標準化工作者，盡快編寫出食品冷藏業(yè) “冷庫氨制冷裝置安全技術(shù)規(guī)程 ”，而各食品冷藏企業(yè)可結(jié)合本企業(yè)的生產(chǎn)特點，制定出本企業(yè) “冷庫安全生產(chǎn)管理規(guī)程 ”、 “制冷機安全操作規(guī)程 ”等，形成國家、行業(yè)、企業(yè)三級完善的安全生產(chǎn)管理規(guī)章制度體系。 在全國食品冷藏行業(yè)中廣泛開展安全生產(chǎn)知識和相關(guān)法規(guī)的宣貫工作 可以以一個?。ㄗ灾螀^(qū)）為單位，由食品冷藏行業(yè)組織出面，在各省安全生產(chǎn)主管部門的指導下，通過