高低温试验箱通过极端温度循环，可在数日内复现产品全寿命周期可能遭遇的气候应力。然而，温度跨度动辄百摄氏度，制冷回路充注高压可燃工质，箱内空气在极低温下可凝露成冰，稍有不慎即可能演化为电击、爆炸、冻伤或机械伤害事故。依据 GB/T 10592、IEC 61010-2-012、ISO 13732-1 等标准，结合十万台年装机量的大数据统计，对高低温试验箱全生命周期的高频风险点进行识别、分级并提出可操作的消减措施，供实验室管理人员、设备工程师及安全监管人员参考。
一、危险源识别与风险矩阵
电气危险
• 漏电：加热管绝缘层因凝露劣化，阻抗下降至 1 MΩ 以下。
• 电弧：风扇接触器粘连，拉弧引燃箱内挥发的酒精类清洗剂。
机械危险
• 风机叶轮：转速 2800 r·min⁻¹，叶片顶端线速度 45 m·s⁻¹，可切断 3 mm 厚 PVC 板。
• 传动皮带：断裂后形成鞭状抽打，动能 25 J，相当于 5 kg 物体自 0.5 m 高处坠落。
制冷回路危险
• 工质 R404A 在 60 ℃ 下饱和压力 2.1 MPa，若焊口微漏，10 g 气体可在 10 m³ 实验室形成 4000 ppm 的窒息浓度。
• 复叠级 R23 自燃温度 632 ℃，若压缩机排气温度过高，存在分解生成光气的风险。
热危险
• 150 ℃ 高温段，箱壁金属表面温度可达 65 ℃，接触 1 s 即可造成Ⅱ度烫伤。
• -70 ℃ 低温段，裸手接触铜管 0.5 s 可产生皮肤黏连，剥离时形成撕裂伤。
样品危险
• 锂电池低温充电形成锂枝晶，回温后内部短路，瞬时释能 200 kJ，相当于 47 g TNT 当量。
依据风险＝严重度×暴露度×概率模型，将上述危险源划分为Ⅰ级（不可接受）、Ⅱ级（可容忍）、Ⅲ级（可忽略）。其中“带电暴露＋漏电＋维护”组合风险值 ＞ 20，属Ⅰ级，必须工程控制。
二、安全设计要求（设备制造端）
接地与等电位
依据 IEC 61010-2-012，可触及金属部件至保护接地导体电阻 ≤0.1 Ω；试验箱须设独立接地端子，截面积 ≥4 mm²，标识 符号。
双重绝缘
加热器对金属壁施加 1500 V·AC 耐压，泄漏电流 ≤3.5 mA；风扇马达采用 F 级绝缘，并内置 130 ℃ 热熔断器。
制冷回路保护
高压侧配置 3.0 MPa 压力开关，低压侧 0.05 MPa 低压开关；压缩机排气温度 ≥115 ℃ 时，电子膨胀阀强制全开。
机械连锁
大门设 NS 级安全开关，门扇开启 15 mm 即切断风机、加热、制冷回路；风机叶轮加 2 mm 厚 304 不锈钢护网，网格间隙 ≤8 mm。
样品区防火
内胆材料采用 1.2 mm 厚 316L，满足 GB 8624 A 级不燃；顶部预留 φ50 mm 泄压口，当压力 ≥2 kPa 时，铝箔爆破片破裂，定向泄放。
三、现场安装与验收
场地电气
实验室配电箱须设 30 mA·A 型漏电保护器，动作时间 ≤30 ms；若电网 TN-C 系统，须局部改为 TN-S，避免 PEN 线断零风险。
通风与可燃监测
制冷剂充注量 ≥2.5 kg 时，室内须设强制排风，换气次数 ≥12 次·h⁻¹；天花板距地 2.5 m 处安装红外冷媒探测器，报警阈值 1000 ppm，联动风机与切断阀。
机械稳固
设备四脚设 M12 膨胀螺栓固定，防止地震或叉车碰撞位移；轮脚须带双重制动，坡度 ≥5° 时自动锁死。
验收测试
依据 GB/T 5170.2 执行：
a) 接地连续性 ≤0.1 Ω；
b) 绝缘电阻 ≥20 MΩ；
c) 耐压 1500 V·AC，1 min 无击穿；
d) 门联锁 5 次启闭，功能正常；
e) 制冷回路 24 h 保压，压降 ≤0.05 MPa。
以上项目须形成纸质记录，由用户、制造商、第三方监理三方签字确认。
四、运行阶段安全操作规程
开机前检查
• 目视确认大门密封条无割裂，磁吸间隙 ≤2 mm；
• 检查急停按钮是否复位，确认 PLC 无报警代码；
• 用 500 V 兆欧表测加热管对地绝缘，若 ＜10 MΩ，禁止启动。
样品装载
• 发热样品须使用独立电源，功率线穿陶瓷珠隔热，禁止搭接箱内端子；
• 锂电池须置于防爆托盘，托盘厚度 ≥3 mm 铝板，并加 2 bar 爆破膜；
• 液体样品密封后垂直摆放，总容积 ≤工作室 1/10，防止倾洒后堵塞排水。
运行中监控
• 高温 150 ℃ 段，每 30 min 巡检一次，外壳表面温度 ＞55 ℃ 时，贴高温警示标；
• 低温 -60 ℃ 段，观察门封是否结霜，若霜厚 ＞5 mm，立即除霜，避免门封撕裂。
停机与取样
• 高温试验结束后，须自然冷却至 60 ℃ 以下方可开门，防止热浪灼伤；
• 低温试验结束后，须 30 min 回温至 0 ℃ 以上再取样品，避免凝露在样品表面结冰。
维护保养
• 每月用红外测温仪扫查压缩机、风机轴承，温升 ＞80 ℃ 需更换润滑脂；
• 每季度校验一次超温保护器，设定点漂移 ＞±2 ℃ 即更换；
• 制冷回路 2 年更换干燥过滤器，防止冰堵与酸蚀。
五、应急预案
漏电触电
立即拍下急停，用绝缘棒移开受害者，切断总电源，实施心肺复苏，同时呼叫 120。
制冷剂泄漏
启动排风，疏散人员至上风口，佩戴正压式呼吸器进入，关闭钢瓶阀，使用冷媒检漏仪定位漏点。
样品爆炸
箱内压力骤升时，泄压口自动破开，若门封被冲开，立即启动灭火器（CO₂ 型），禁止用水。
冻伤／烫伤
-70 ℃ 接触伤用 40 ℃ 以下温水复温，禁止揉搓；150 ℃ 烫伤用清洁冷水连续冲洗 15 min，覆盖无菌敷料送医。
高低温试验箱的安全阈值，往往隐藏在“已经运行三年从未出事”的麻痹里。统计表明，80 % 的事故发生在维护缺失或违规操作的第 4～5 年。唯有将“接地 – 连锁 – 泄压 – 监测 – 培训”五环闭合，才能把极端温度带来的能量封印在金属壳体之内，让试验数据可靠，让人身财产无忧。林频仪器全系列高低温试验箱出厂即配置上述安全模块，并提供终身安全档案托管服务，欢迎各行业实验室前来技术交流与现场审计。
