Безопасность при эксплуатации систем, работающих под давлением

наружный осмотр открытых трубопроводов, находящихся под рабочим давлением - не реже одного раза в год;

гидравлические испытания трубопроводов на прочность и плотность производятся одновременно давлением 1,25 рабочего, но не менее 0,2МПа перед пуском в эксплуатацию, после ремонта, а также после нахождения в консервации более 1 года (выдержка давления в течение 5 мин). После этого обнаруживае

тся потеря давления, разрывы, течь, запотевания, микротрещины и т.д.

7. Безопасность при эксплуатации криогенных установок

В промышленности широко применяются установки с криогенными продуктами - веществами или смесями веществ, находящихся при криогенных температурах 0-120˚К (-273 - 153˚С). Это продукты низкотемпературного разделения: кислород, азот, водород, гелий, аргон, неон, криптон, ксенон, озон, фтор, метан и пр.

Кислород - самый распространенный элемент земной коры, входит в состав атмосферного воздуха, в связанном состоянии входит в состав воды, минералов, горных пород, и всех веществ, из которых построены организмы растений и животных (общее количество кислорода в земной коре около 47%). Кислород - бесцветный газ, не имеющий запаха, он немного тяжелее воздуха j = 1,43 г/см3 (воздуха, 1,293 г/см3), хорошо растворим в воде. Кислород - сильнейший окислитель. Получают чистый кислород разделением (реактификацией) жидкого воздуха, при температуре - 140˚С и давлении около 4 МПа, воздух конденсируется в бесцветную прозрачную жидкость. Жидкий воздух используется, главным образом, для получения кислорода, азота и благородных газов. Поскольку температура кипения кислорода ( - 183˚С), лежит выше, чем температура кипения азота (-195,8˚С), то кислород легче превратить в жидкость, чем азот.

Работа с жидким кислородом и его производными связана с высокой опасностью - взрывопожароопасностью (горение всех веществ при соприкосновении с жидким кислородом происходит более активно при высокой температуре с выделением огромного количества тепла). Вдыхание чистого кислорода при нормальном давлении на протяжении 5 часов ведет к отравлению организма, а при давлении 0,5 МПа отравление наступает в течение нескольких минут. Кислород в чистом виде широко используют в медицине, ракетостроении, металлургии, химической промышленности и т.д. В технике, в основном применяется технический кислород (содержащий незначительное количество азота и других примесей).

Азот является основной составляющей воздуха (78,2%). Так как азот является обязательной составляющей частью белка, то можно сказать, что без азота нет жизни. В земной коре азота содержится всего 0,04%. Азот - бесцветный газ, не имеющий запаха и весьма мало растворимый в воде. Немного легче воздуха, j = 1,25 г/см3. Азот - жидкий газ, поэтому его используют для создания жидкой среды при перекачке горючих жидкостей, при тушении горючих веществ, для заполнения электрических ламп и т.д. Животные, как и человек, помещенные в атмосферу азота, быстро погибают, но не вследствие ядовитости азота, а из-за отсутствия кислорода. В техническом азоте содержится до 4% кислорода.

Вследствие преимущественного испарения из жидкого воздуха азота, жидкий воздух быстро обогащается кислородом и при содержании в нем 60-70% кислорода образует взрыво- и пожароопасные смеси.

При обычных условиях озон - газ. Молекулярная масса озона равна 48 (атомная масса кислорода 16), следовательно, молекула озона состоит из трех атомов кислорода - О3. Растворимость озона в воде выше, чем кислорода. Озон - один из сильнейших окислителей, он убивает бактерии и поэтому применяется для обеззараживания воды и дезинфекции воздуха. Озон ядовит, предельно-допустимая концентрация озона в воздухе 10-5%, при этой концентрации хорошо ощущается его запах (в приземном слое атмосферы при грозовых разрядах его содержание колеблется в пределах 10-7 - 10-6%), газ не устойчив и легко распадается на атомы кислорода. Его получают в результате сильного охлаждения, он конденсируется в синюю жидкость, кипящую при -111,9оС. При концентрациях более 0,1мг/м3 озон оказывает вредное влияние на организм. В твердом состоянии озон способен к образованию взрывоопасных смесей с выделением огромного количества тепла.

Водород в свободном состоянии встречается на земле в небольших количествах, он входит в состав растительного и животного мира, углеводородов (нефть, газ и др.). На долю водорода в земной коре, считая воздух и воду, приходится около 1%. Водород самый распространенный элемент космоса. Водород самый легкий из всех газов, j = 0.09г/см3 (в 14,5 раза легче воздуха). Получают промышленный водород из природного газа. При температуре -240оС (критическая температура водорода) он под давлением сжижается. В смеси с кислородом он образует (соотношение 2 объема водорода и 1 объем кислорода) гремучий газ, взрыв происходит мгновенно. При сгорании водорода температура достигает 2800оС (несветящееся пламя с образованием воды). Водородно-кислородными смесями пользуются для сварки и резки тугоплавких металлов.

Метан довольно часто встречается в природе - основная часть природного газа (97%), попутный продукт болотного газа, рудничного газа. Это бесцветный, легкий горючий газ, не имеющий запаха и почти не растворим в воде. Температура его кипения -161,5оС. С кислородом воздуха метан образует пожаро- и взрывоопасные смеси.

Гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон составляют благородные газы, элементы очень низкой активности (инертные газы). Температура сжижения при нормальном атмосферном давлении: гелия -268,9оС; неона -246оС; аргона -185,9оС; криптона -153,2оС; ксенона -108,1оС; радона -61,9оС. Нахождение человека в среде инертных газов из-за отсутствия кислорода приводит к потере сознания. Криптон, ксенон, неон и аргон получают из воздуха путем его разделения при глубоком охлаждении. Применяются в металлургии для создания инертной среды при плавке высококачественных металлов, а также для заполнения ламп дневного света. Гелий получают из некоторых природных газов, в которых он содержится как продукт распада радиоактивных элементов. Радон является разновидностью газов требующих особых мер безопасности.

Основные опасности при работе с криогенными продуктами:

низкие температуры криогенных продуктов;

обмораживание при контакте с криогенными продуктами, вследствие глубокого охлаждения;

ожоги легких при вдыхании паров, ожоги открытых участков тела и глаз при соприкосновении с предметами и оборудованием криогенных установок;

возможное повышение давления при хранении и транспортировке криогенных продуктов, термическое деформирование, увеличение хрупкости металла при низкой температуре и разрушение оборудования из-за взрыва; утечки криогенных продуктов, вследствие разгерметизации оборудования.

Для достижения безопасности в работе криогенных установок необходимо соблюдение целого комплекса профилактических и организационно-технических мер.

Помещения, в которых ведется работа или хранятся криогенные продукты должны, быть сконструированы с учетом высокой пожаро- и взрывоопасности продуктов, оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией (приток воздуха должен быть сверху, а вытяжка - снизу). Для удаления пролитых криогенных продуктов оборудуются вдоль стен специальные сливные каналы с уклоном не менее 1: 100 - 1: 500, сток в сторону аварийной вентиляции. Помещение должно быть оборудовано автоматическим включением вентиляции при достижении концентрации криогенных продуктов выше допустимой.

 Скачать реферат