БЕЗПЕКА ПРИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ КРІОГЕННИХ УСТАНОВОК
Впромисловості широко застосовуються установки з кріогенними продуктами -речовинами або сумішами речовин, що знаходяться при кріогенних температурах 0-120 Лљ До(-273 - 153 Лљ С). Це продукти низькотемпературного поділу: кисень,азот, водень, гелій, аргон, неон, криптон, ксенон, озон, фтор, метан та ін
Кисень -найпоширеніший елемент земної кори, входить до складу атмосферногоповітря, у зв'язаному стані входить до складу води, мінералів, гірських порід, івсіх речовин, з яких побудовані організми рослин і тварин (загальнекількість кисню в земній корі близько 47%). Кисень - безбарвний газ, немає запаху, він трохи важчий за повітря j = 1,43г/см3 (повітря, 1,293 г/см3), добре розчинний у воді. Кисень - найсильнішийокислювач. Отримують чистий кисень поділом (реактіфікаціей) рідкого повітря,при температурі - 140 Лљ С і тиску близько 4 МПа, повітря конденсується вбезбарвну прозору рідину. Рідке повітря використовується, головним чином,для одержання кисню, азоту та благородних газів. Оскільки температуракипіння кисню (- 183 Лљ С), лежить вище, ніж температура кипіння азоту(-195,8 Лљ С), то кисень легше перетворити в рідину, ніж азот.
Робота зрідким киснем і його похідними пов'язана з високою небезпекою -вибухопожежонебезпечних (горіння всіх речовин при зіткненні з рідкимкиснем відбувається більш активно при високій температурі з виділеннямвеличезної кількості тепла). Вдихання чистого кисню при нормальному тискупротягом 5 годин веде до отруєння організму, а при тиску 0,5 МПаотруєння настає протягом декількох хвилин. Кисень у чистому вигляді широковикористовують у медицині, ракетобудуванні, металургії, хімічної промисловості тат.д. У техніці, в основному застосовується технічний кисень (міститьнезначна кількість азоту та інших домішок).
Азотє основною складовою повітря (78,2%). Так як азот єобов'язковою складовою частиною білка, то можна сказати, що без азоту немаєжиття. У земній корі азоту міститься всього 0,04%. Азот - безбарвний газ, немає запаху і вельми мало розчинний у воді. Трохи легше повітря, j = 1,25 г/см3. Азот - рідкий газ, тому його використовують длястворення рідкого середовища при перекачуванні горючих рідин, при гасінні горючихречовин, для заповнення електричних ламп і т.д. Тварини, як і людина,поміщені в атмосферу азоту, швидко гинуть, але не внаслідок отруйностіазоту, а через відсутність кисню. У технічному азоті міститься до 4%кисню.
Внаслідокпереважного випаровування з рідкого повітря азоту, рідкий повітря швидкозбагачується киснем і при вмісті в ньому 60-70% кисню утворює вибухо- І пожежонебезпечні суміші.
При звичайнихумовах озон - газ. Молекулярна маса озону дорівнює 48 (атомна маса кисню16), отже, молекула озону складається з трьох атомів кисню - О3. Розчинністьозону у воді вище, ніж кисню. Озон - один з найсильніших окислювачів, вінвбиває бактерії і тому застосовується для знезараження води та дезінфекціїповітря. Озон отруйний, гранично-допустима концентрація озону в повітрі 10-5%,при цій концентрації добре відчувається його запах (в приземному шарі атмосферипри грозових розрядах його вміст коливається в межах 10-7 - 10-6%), газне стійкий і легко розпадається на атоми кисню. Його отримують в результаті сильногоохолодження, він конденсується в синю рідину, киплячу при -111,9 оС. Приконцентраціях більше 0,1 мг/м3 озон надає шкідливий вплив на організм. Втвердому стані озон здатний до утворення вибухонебезпечних сумішей з виділеннямвеличезної кількості тепла.
Водень ввільному стані зустрічається на землі в невеликих кількостях, він входить всклад рослинного і тваринного світу, вуглеводнів (нафта, газ та ін.) Начастку водню у земній корі, вважаючи повітря і воду, припадає близько 1%. Воденьнайпоширеніший елемент космосу. Водень найлегший з усіх газів, j = 0.09г/см3 (в 14,5 рази легший за повітря). Отримуютьпромисловий водень із природного газу. При температурі-240оС (критичнатемпература водню) він під тиском зріджується. В суміші з киснем він утворює(Співвідношення 2 обсягу водню і 1 об'єм кисню) гримучий газ, вибухвідбувається миттєво. При згорянні водню температура досягає 2800оС(Несветящегося полум'я з утворенням води). Воднево-кисневими сумішамикористуються для зварювання та різання тугоплавких металів.
Метандосить часто зустрічається в природі - основна частина природного газу (97%),попутний продукт болотного газу, рудникового газу. Це безбарвний, легкийгорючий газ, який не має запаху і майже не розчинний у воді. Температура його кипіння-161,5 ОС. З киснем повітря метан утворює пожежо-і вибухонебезпечні суміші.
Гелій, неон,аргон, криптон, ксенон і радон складають благородні гази, елементи дуженизької активності (інертні гази). Температура скраплення при нормальномуатмосферному тиску: гелію -268,9 оС; неону-246оС; аргону -185,9 оС; криптону-153,2 ОС; ксенону -108,1 оС; радону -61,9 оС. Знаходження людини в середовищіінертних газів через відсутність кисню призводить до втрати свідомості. Криптон,ксенон, неон і аргон отримують з повітря шляхом його поділу при глибокомуохолодженні. Застосовуються в металургії для створення інертного середовища при плавцівисокоякісних металів, а також для заповнення ламп денного світла. Гелійотримують з деяких природних газів, в яких він міститься як продуктрозпаду радіоактивних елементів. Радон є різновидом газів вимагаютьособливих заходів безпеки.
Основнінебезпеки при роботі з кріогенними продуктами:
низькітемператури кріогенних продуктів;
обмороженняпри контакті з кріогенними продуктами, внаслідок глибокого охолодження;
опіки легенівпри вдиханні парів, опіки відкритих ділянок тіла і очей при зіткненні зпредметами і обладнанням кріогенних установок;
можливепідвищення тиску при зберіганні і транспортуванні кріогенних продуктів,термічне деформування, збільшення крихкості металу при низькій температуріі руйнування обладнання через вибух; витоку кріогенних продуктів, внаслідокрозгерметизації обладнання.
Длядосягнення безпеки в роботі кріогенних установок необхідно дотриманняцілого комплексу профілактичних і організаційно-технічних заходів.
Приміщення, вяких ведеться робота або зберігаються кріогенні продукти повинні, бутисконструйовані з урахуванням високої пожежо - і вибухонебезпечності продуктів, обладнаніприпливно-витяжною вентиляцією (приплив повітря повинен бути зверху, а витяжка -знизу). Для видалення пролитих кріогенних продуктів обладнуються уздовж стінспеціальні зливні канали з ухилом не менше 1: 100 - 1: 500, стік в сторонуаварійної вентиляції. Приміщення повинно бути обладнано автоматичнимвключенням вентиляції при досягненні концентрації кріогенних продуктів вищедопустимої.
Кріогенніустановки, для зниження небезпеки від перевищення тиску, повинні бутиобладнані запобіжними пристроями (клапани, мембрани), запірноїарматурою. Застосування компенсаційних пристроїв з матеріалів з рівнозначнимикоефіцієнтами лінійного розширення дозволяє знизити небезпеку привиникненні критичних деформацій через різке нагрівання чи охолодження. Зберіганняі переноску кріогенних продуктів у невеликих кількостях слід проводити всудинах Дьюра. Для переливання необхідно використовувати підставки, а припереливанні в посуд застосовувати спеціальні лійки.
При роботі зкріогенними продуктами слід застосовувати спеціальне взуття, одяг, рукавиці тазахисні окуляри, які унеможливлюють попадання кріогенних продуктів на відкриті ділянкитіла. Верхній одяг повинна бути закритою, а штани прикривати взуття.
Длявиключення зіткнення персоналу з обладнанням, що має низькутемпературу, застосовують герметизацію і термоізоляцію, захисні огородження. Наобладнанні повинні бути вивішені знаки безпеки.
кріогеннихобладнання повинно бути обов'язково зареєстровано в органах Держнагляду іпроходити при пуску в роботу, а також і періодично, технічнеогляд. Працювати з криогенним устаткуванням допускаються особи не...
