Охорона праці - Москальова В.М - Яким вимогам безпеки мають відповідати кріогенні системи?

Які види небезпеки мають кріогенні системи?

При використанні кріогенних систем виникає небезпека можливого спалахування кріогенних речовин і вибуху обладнання внаслідок спалахування або надлишкового тиску газів.

При дуже низьких температурах, кріогенні речовини можуть знаходитись не тільки у газоподібному, але і у рідкому або твердому стані. Характер небезпек залежить від складу суміші пальне-окислювач-розбавлювач. Склад суміші залежить від фазної рівноваги, відносної щільності і відносної летючості компонентів різних фаз.

Існує відповідна критична концентрація горючого у рідкому кисні, аналогічна нижній концентраційній межі (НКМ) спалахування. Для добре розчинних речовин ця концентрація є межею спалахування у рідкій фазі, а для менш розчинних — небезпечною буде концентрація насиченого розчину. Низька розчинність характеризує більшу небезпеку. Так ацетилен у рідкому кисні розчиняється лише у мізерних кількостях, а при випаровуванні рідкого кисню легко випадає з розчину і спричиняє вибух кріогенної системи.

Отже, перевищення ступеню розчинності або нижньої межі спалахування горючого у рідкому кисні створює вибухонебезпечну ситуацію.

Крім розчинності, значення має летюча властивість забруднень у рідкому кисні та концентрація хімічних домішок. Слаболетючі речовини повністю залишаються у рідкій фазі, а концентрація сильно летючих речовин може зменшуватись.

Забруднення газів може призводити до горіння. Ініціювати горіння можуть непередбачені хімічні реакції, робота клапанів та інших технічних пристроїв, що створюють високу теплоту через тертя або енергію ударів, ерозію поверхонь обладнання та ін.

При адіабатичному стисненні, бульбашки газу, що знаходяться в рідині, призводять до дуже високих локальних температур. Гідравлічні удари можуть викликати миттєве стиснення бульбашок до надзвичайно високого тиску і нагрівання газу до високих температур, внаслідок чого горюча система може виявитися нагрітою до температури вище точки спалахування цієї суміші.

Стиснений газ, що рухається трубопроводами з великою швидкістю, може виносити іржу, пісок або інші тверді частки, кінетична енергія яких може спричинити утворення через тертя зарядів статичного струму, ініціювати хімічні реакції та викликати ерозію металу трубопроводів.

Особливістю кріогенних процесів є те, що багато кріогенних речовин не може існувати у рідкому стані при кімнатній температурі у відкритих апаратах.

При нагріванні кріогенних речовин у закритих посудинах до температури навколишнього середовища в них виникає дуже високий тиск пари. Швидкий відбір стиснутого газу створює значну реактивну тягу, під дією якої трубопровід може прийти в рух і зруйнуватися.

Яких заходів безпеки має дотримуватися обслуговуючий персонал при експлуатації кріогенної техніки?

Кріогенні речовини чинять шкідливу дію на організм людини, особливо на очі і шкіру, яка стає крихкою (ламкою) подібною до опіків. Холодні гази можуть не пошкоджувати тканин тіла, але при сильній турбулентності вони відбирають тепло у більшій кількості, ніж організм може його відновити.

Персонал, що обслуговує кріогенні системи, має працювати у відповідному спецодязі, рукавицях і протигазах.

У забрудненій киснем атмосфері, одяг насичується киснем і легко спалахує. Особливо небезпечне спалахування одягу в кисневій атмосфері, коли підодяговий шар повітря сильно насичений киснем, а жирові виділення людського організму просочують одяг. У кисневій атмосфері фронт полум’я рухається по одягу дуже швидко, кількість тепла, що утворюється при цьому, у п’ять разів більша, а температура горіння, значно вища внаслідок відсутності розбавлення повітря азотом.

Відкривати фреонові апарати дозволяється тільки у захисних окулярах, а аміачні — у протигазах і гумових рукавицях, після того як тиск у системі зрівняється з атмосферним і залишиться постійним не менше 30 хв.

Небезпека для персоналу виникає через використання механічного обладнання, токсичних газів і рідин, зменшення кількості кисню, інертної атмосфери і т. ін. У приміщенні, де встановлена кріогенна техніка, забороняється користуватися відкритим вогнем або курити.

Персонал має бути ознайомлений з правилами пожежної безпеки, що охоплюють як нормальний хід експлуатації, так і можливі аварійні ситуації.

Яким вимогам безпеки мають відповідати кріогенні системи?

Кріогенні системи допускаються до експлуатації тільки у тому випадку, якщо на них встановлені справні і опломбовані манометри і мановакуумметри. Ці прилади перевіряються не рідше одного разу на рік, а також після кожного ремонту. Два рази на рік перевіряють справність запобіжних клапанів.

Усі запірні вентилі на нагнітаючих магістралях пломбуються у відкритому положенні. Знімати пломби має право тільки відповідальна особа, за винятком аварійних випадків, коли обслуговуючий персонал має зірвати пломбу і закрити вентиль. Забороняється відкривати апарати, якщо температура їх стінок нижче - 30 с. У приміщеннях електричне обладнання має бути у вибухопожежозахищеному виконанні.

Балони з холодоагентами зберігають у спеціально відведеному приміщенні, в якому немає джерела тепла. Трубопроводи холодильних установок фарбують у різні кольори залежно від їх типу. Проходи біля машин і апаратів мають бути вільними, а підлога - справною.

Як виявити витікання фреону і аміаку?

Особливу небезпеку при експлуатації холодильних установок становить витікання фреону.

Витікання фреону виявляють галоїдною лампою. Якщо витікання незначне, полум’я забарвлюється у зелений колір, а при значному - в синій чи блакитний. При виявленні витікання фреону слід негайно відчинити вікна і двері та включити вентиляційну систему.

Витікання аміаку визначають спеціальними паперовими індикаторами.