Норми заповнення резервуарів кріогенними рідинами

Рідина	Маса рідини на 1 л ємності, кг, не більше	Місткість резервуара на 1 кг рідини, л, не менше
Азот	0,77	1,3
Аміак	0,57	1,76
Водень	0,065
Гелій	0,11
Кисень	1,08	0,926

Крім того, на резервуарах, а також на трубопроводах із кріогенними рідинами, які з двох боків обмежені запірною арматурою, повинні бути встановлені запобіжні пристрої (запобіжні клапани, розривні мембрани). Загальна перепускна здатність запобіжних пристроїв повинна забезпечувати скинення всієї кількості газу, що надходить до апарата і утворюється в апараті, без підвищення тиску більше допустимих величин. Перепускна здатність запобіжних клапанів, що встановлені на трубопроводах та апаратах, які відсікаються і у яких може залишитися рідина при їх відключенні арматурою, повинна забезпечити викид п’ятикратної кількості пари, що може утворитися від природного припливу теплоти.

Захист від конденсації повітря на неізольованих поверхнях кріогенного обладнання. Конденсація атмосферного повітря при тиску близькому до 0,1 МПа, можлива при температурах нижче 79оК. Такі температури найбільш часто бувають під час роботи з рідким азотом, воднем, гелієм. Місцем конденсації звичайно можуть бути ділянки кріогенних трубопроводів або апаратів, на яких пошкоджена теплоізоляція. Припинення конденсації досягається шляхом відновлення ізоляції на пошкодженій ділянці. Як тимчасовий захід може бути рекомендоване обдування оголеної ділянки азотом.

Вимоги до очищення систем перед заповненням кріогенними продуктами. Перед заповненням обладнання піддають спеціальному очищенню. Призначення очищення, а також спосіб його здійснення залежать від виду кріогенного продукту.

Обладнання для роботи з рідким та газоподібним киснем, як правило, знежирюють з метою виключення утворення вибухонебезпечної системи «масло (або інші речовини органічного походження) — кисень». Знежирювання — очищення поверхонь кріогенного обладнання від масла та жиру проводять під час його виготовлення, а також після монтажу та в процесі експлуатації. Знежирювання потрібно виконувати, якщо вміст масла на поверхні обладнання перевищує норми, передбачені ОСТ 26-0412-59-79 та ОСТ 26-04-1362-75.

Для знежирювання застосовують різні органічні розчинники (хладон 11 3, трихлоретилен, тетрахлоретилен, бензин, дихлоретан, чотирихлористий вуглець) та водяні миючі розчини. До складу останніх входять електроліти (їдкий натр, рідке скло, тринатрій фосфат) та поверхнево1активні речовини (емульгатори).

Технологія знежирювання, матеріали для знежирювання та їх властивості регламентовані ОСТ 26-02-312-71. Якість знежирювання перевіряють шляхом контрольних обмивань поверхні чистим розчинником або протиранням серветкою із склотканини, змоченою розчинником, з наступним визначенням складу масла на серветці та перерахунком на відповідну поверхню. Можна використовувати також огляд поверхні за допомогою люмінесцентних приладів, контрольних заливань чистого розчинника (після заливання вміст масла в розчиннику не повинен перевищувати 20 мг/дм³).

Очищення від газоподібних домішок. Очищення обладнання (резервуарів, трубопроводів, арматури та ін.) від газоподібних домішок перед його заповненням кріогенним продуктом здійснюється полосканням, продуванням, вакуумуванням. Метою цієї операції є виключення утворення систем «водень – повітря», «рідкий водень – тверде повітря» тощо.

Вакуумування — найефективніший спосіб очищення — забезпечує необхідний ступінь очищення за один технологічний прийом, дозволяє очищувати глухі ділянки, не вимагає застосування спеціальних газів для очищення. Після вакуумування обладнання можна зразу заповняти робочим газом або рідиною. Але при очищенні вакуумуванням необхідно використовувати складне додаткове обладнання — вакуумні насоси, а система, що очищається, повинна конструктивно забезпечувати можливість виконання відкачування.

У тих випадках, коли система не має глухих об’ємів (наприклад, труби), зручним способом очищення є продування. Для продування використовують азот, водень, гелій. Відомо, що при цьому способі досягається зменшення початкової концентрації домішки приблизно у 10 разів при продуванні двома з половиною об’ємами, у 102 разів при продуванні п’ятьма об’ємами, у 104 разів при продуванні десятьмаоб’ємами чистого газу (що не містить домішок, або містить домішки у кількості менше 0,1 від тієї, що вимагається після продування).

При наявності у системі глухих об’ємів потрібно використовувати для очищення метод полоскань — заповнення обладнання чистим газом до заданого тиску та викидання його. Операцію повторюють кілька разів залежно від концентрації домішки у зоні очищення та величини тиску, який створюють в обладнанні.

Зневоднення. Певну небезпеку для кріогенних систем може мати невидалена з них волога. Наявність вологи у вакуумних порожнинах призводить до значного збільшення часу їх відкачування до заданного тиску. Волога, що залишається у трубопроводах, вентилях, запобіжних клапанах, під час відкачування може замерзнути, що призводить до закупорювання комунікацій, розриву труб, примерзання рухомих елементів обладнання (наприклад, штоки вентилів, запірні елементи), тобто створює небезпеку експлуатації обладнання. Тому кріогенне обладнання, у якому може бути волога, висушують продуванням, нагріванням, відкачуванням або досягають зневоднення заливанням або протиранням спиртом.

Зневоднення, звичайно, виконують двома методами: протиранням поверхні змоченим у спирті матеріалом або заливанням спиртомчастини обладнання та полосканням (обмиванням) поверхні спиртом.

Застосовується етиловий спирт концентрацією 96 об. %. При зневодненні вода легко розчиняється у спирті і окремі краплі, плівки води замінюються краплями та плівкою розчину води та спирту, у якому концентрація води не перевищує 4,5–5 об. %. Кількість води після одноразового зневоднення зменшується приблизно у 20 разів.

Основними вимогами до одягу працюючих з горючими та небезпечними під час пожежі кріогенними продуктами є нездатність його до електризації та до іскроутворення. Одяг персоналу обслуговування необхідно виготовляти з брезенту, бавовняних та азбестових тканин. Якщо застосовують тканини, що містять домішки штучних волокон, то необхідна їх антистатична обробка. Забороняється використання одягу із синтетичних та шовкових тканин, які легко електризуються під час тертя. Найбільшою небезпекою при роботі у збагаченій киснем атмосфері є поєднання в одязі бавовняних тканин і тканин із штучних волокон. Для виготовлення одягу найпридатніші тканини із густого, гладкого штучного волокна, які піддали антистатичній обробці. Останнім часом створено ряд спеціальних киснестійких тканин на основі скловолокна (бета1тканина), поліамідного волокна (дюрет), вітчизняна тканина «Лола» тощо.

Після роботи в атмосфері, насиченій парами горючих кріогенних продуктів, наприклад у випадку проливання, одяг треба зняти і провітрити протягом 30 хв. Забороняється носити взуття із сталевими гвіздками, які можуть спричинити появу іскри при ході.

Зріджені рідини зберігають і перевозять у стаціонарних та транспортних резервуарах (цистернах), обладнаних високоефективною тепловою ізоляцією (ГОСТ 16024–79 Е).

Для транспортування та зберігання відносно невеликих кількостей кріогенних речовин (від кількох літрів до кількох десятків літрів) використовують посудини Дьюара.

Під час роботи із посудинами Дьюара потрібно враховувати, що вибухи посудин Дьюара відбуваються внаслідок щільно зачиненої горловини посудини: закупорювання горловини льодом, порушення вакуумної ізоляції посудини та різкого підвищення температури усередині посудини, розширення поглинутих адсорбентом газів при обігріванні посудин.

Забороняється перевозити посудини Дьюара у пасажирському ліфті, дозволяти присутність сторонніх осіб на площадці, де розміщені посудини Дьюара під час заповнення рідкими газами, лишати на відігрівання посудини Дьюара, що втратили вакуум, там, де можуть перебувати люди, палити у місцях знаходження посудин Дьюара, користуватися відкритим вогнем, зберігати горючі матеріали та речовини. Забороняється також ремонтувати невідігріті посудини та посудини, що містять кріогенні продукти.

Дата добавления: 2015-05-07