Пожарная безопасность

Общие сведения о пожарной безопасности

Системы пожаротушения

Пожарные извещатели

Термокабель Protectowire

Техника безопасности

Виды опасностей при работе с кислородом

Водород как универсальный энергоноситель и техника безопасности при работе с водородом

Безопасность работы с криогенными жидкостями

Опасности при работе с азотом и аргоном

Свойства аммиака и фреона, опасности при работе с холодильными агентами

Система безопасности при производстве жидкого гелия

Общие вопросы обеспечения безопасной эксплуатации криогенных систем

Вопросы безопасности криогенных систем, связанные с химическими свойствами азота

Вопросы безопасности криогенных систем, связанные с химическими свойствами кислорода

Криогенные системы: безопасность и вероятность загорания

Вопросы безопасности криогенных систем, связанные с химическими свойствами водорода и метана

Безопасность работы с криогенными жидкостями

Под криогенными продуктами следует понимать вещества или смесь веществ, находящихся при криогенных температурах 0 – 120 К. К основным криогенным продуктам относятся: азот, кислород, водород, гелий, аргон, неон, криптон, ксенон, озон, фтор и метан.

При производстве, хранении, транспортировании и использовании криогенных продуктов образуются опасные и вредные производственные факторы, воздействию которых подвержен персонал, обслуживающий криогенное оборудование или находящийся рядом с ним. Действие криогенных продуктов на организм человека определяется их физико-химическими свойствами.

При непосредственном контакте человеческого тела с криогенной жидкостью, ее парами, охлажденной или газовой средой, частями оборудования, трубопроводов, инструмента и конструкций под действием криогенной температуры происходит образования кристаллов льда в живых тканях, что может вызвать их разрыв. Контакт с криогенными продуктами может вызвать ожог участка тела, глаз (вплоть до потери зрения) и легкие обморожения в результате глубокого охлаждения участков тела. Некоторые криогенные продукты токсичны (см. табл. 1).

Табл. 1. Токсикологическая характеристика криогенных продуктов.

Газ	Характер действия на организм	Пути проникновения	ПДК, мг/м3
Кислород	Вдыхание чистого кислорода в течение 5ч приводит к отравлению. Граница токсичности находится при концентрации около 60% (при норм. давлении).	Дыхательные пути	-
Озон	Токсичен. При соприкосновении с кожей вызывает термический ожог II степени. При концентрации в воздухе 0,00015 – 0,00030мг/м3 раздражает кожу.	Кожный покров. Органы дыхания	0,1
Метан	Токсичен. Вызывает головные боли, слабость, рвоту, снижение кровеносного давления, потерю сознания.	Органы дыхания	300
Азот, аргон, неон, гелий	При атмосферном давлении своим присутствием снижают парциальное давление кислорода воздуха. Аргон, гелий, неон при применении под давлением действуют как наркотики.	Органы дыхания	-
Водород	Химически активен, чрезвычайно опасен.	Органы дыхания	-
Фтор	При соприкосновении с кожей на 2с вызывает термический ожог II степени. При концентрации 0,00015 – 0,0003 мг/м3 вызывает раздражение открытых участков кожи.	Кожный покров. Органы дыхания	0,5
Криптон, ксенон	Нетоксичны, но могут оказывать ионизирующее действие в присутствии примеси радона.	Органы дыхания	-

При работе с криогенными жидкостями возникают вредные и опасные производственные факторы, характерные для криогенных продуктов: • низкая температура криогенных продуктов;
• самопроизвольное повышение давления криогенных продуктов при их хранении и транспортировке;
• уменьшение концентрации кислорода в зоне дыхания при разрушении криогенного оборудования или проливе криогенной жидкости;
• гидравлические удары, обусловленные появлением паровых полостей в трубопроводах и последующим заполнением их жидкостью.

Специфическими вредными и опасными производственными факторами являются:
• наличие в воздухе токсичных паров и газов криогенных продуктов превышающих ПДК
• контакт органических веществ и материалов с криогенными жидкостями – окислителями и контакт криогенных жидкостей, горючих газов с кислородом или воздухом, что приводит к возгораниям, пожарам или взрывам.

Для обеспечения безопасности работы с криогенными жидкостями необходимы следующие меры:
• очистка криогенных жидкостей в процессе их производства от ацетилена, углеводородов, компрессорных масел с целью предотвращения взрывов;
• периодическая промывка аппаратуры органическими растворителями или водными моющими растворами;
• тщательная очистка исходного газа от кислорода при сжижении водорода (азота) для исключения взрыва аппаратуры с помощью вымораживания или адсорбции.

При хранении и транспортировке криогенных жидкостей необходимо обеспечить высококачественную теплоизоляцию (порошково-вакуумную или экранно-вакуумную). Сосуды для хранения и транспортирования криогенных жидкостей должны быть оборудованы предохранительными клапанами, разрывными мембранами, а работающие под избыточным давлением – манометрами.

Должны соблюдаться нормы заполнения сосудов криогенными жидкостями (табл. 2), установленные правилами. Наружная поверхность емкостей для криогенных жидкостей должна быть окрашена алюминиевой краской, иметь надписи и отличительные полосы (табл. 3).

Табл. 2. Нормы заполнения сосудов криогенными жидкостями.

Газ	Масса жидкости на 1л емкости сосуда, кг, не более	Вместимость сосуда, на 1 кг газа, л, не менее
Водород	0,065	15
Гелий	0,11	9
Кислород	1,08	0,926
Азот	0,77	1,3

Табл. 3. Маркировка сосудов для криогенных жидкостей.

Газ	Окраска баллонов	Текст надписи	Цвет надписи	Цвет полосы
Азот	Черная	Азот	Желтый	Коричневый
Аргон сырой	Черная	Аргон сырой	Белый	Синий
Аргон технический	Черная	Аргон технический	Синий	Синий
Аргон чистый	Серая	Аргон чистый	Зеленый	Зеленый
Гелий	Коричневая	Гелий	Белый	Черный
Кислород	Голубая	Кислород	Черный	Черный
Кислород медицинский	Голубая	Кислород медицинский	Черный	Черный
Все другие горючие газы	Красная	Наименование газа	Белый	Зеленый
Все другие негорючие газы	Черная	Наименование газа	Желтый	Зеленый

Сжиженные газы хранят и перевозят в стационарных и транспортных сосудах (цистернах), снабженных высокоэффективной тепловой изоляцией.

Для транспортирования и хранения относительно небольшого количества криогенных жидкостей (от нескольких литров до нескольких десятков литров) используют сосуды Дьюара.

При работе с сосудами Дьюара следует учитывать, что взрывы сосудов Дьюара происходят вследствие плотно закрытой горловины сосуда; закупорки горловины льдом; нарушения вакуумной изоляции сосуда и резкого повышения температуры внутри сосуда; расширения поглощенных адсорбентом газов при обогреве сосудов.

Запрещается:
• перевозить сосуды Дьюара в пассажирском лифте;
• допускать присутствие посторонних лиц на площадке, где находятся сосуды Дьюара во время их заполнения жидкими газами;
• оставлять на отогрев сосуды Дьюара, потерявшие герметичность там, где могут находиться люди;
• в местах нахождения сосудов Дьюара курить, пользоваться открытым огнем, хранить горючие материалы и вещества. Запрещается также ремонтировать неотогретые сосуды и содержащие криогенные продукты.

Работу с криогенными жидкостями следует выполнять в чистой одежде и средствах индивидуальной защиты.

От радиаторов отопления и других нагревательных приборов сосуды с криогенными жидкостями должны находиться не ближе 1м; от печей и других источников открытого огня – не менее 5м.

Список литературы:
1. Справочник по охране труда на промышленном предприятии. Ткачук К.Н. и др. К: Техника. 1991г – 285с.
2. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (ПБ 10-115-96). Госгортехнадзор России. М: ПИО ОБТ 1996г. – 242с.

Материал подготовлен в сотрудничестве с порталом Криофизика. Молекулярно-кинетическая теория

Следующая страница: Опасности при работе с азотом и аргоном