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

Система безопасности при производстве жидкого гелия

В настоящее время научно-технический прогресс невозможен без использования криогенных жидкостей – жидких кислорода, азота, аргона, водорода, фтора, гелия. Эти сжиженные газы нашли самое широкое применение в различных областях техники, в том числе при получении низких температур, энергетике, транспорте, медицине, пищевой промышленности, ВПК и др. Потребление сжиженных газов с каждым годом неуклонно растет.

Сжиженные газы при испарении во время внезапного выхода в атмосферу из трубопровода или сосуда охлаждают их до отрицательной температуры. В частности, температура кипения жидкого гелия составляет при атмосферном давлении –268,9?С.

Даже кратковременное охлаждение тела человека до таких температур вызывает обмораживание. По характеру воздействия обмораживание напоминает ожог. При сильном обмораживании на коже образуются пузыри, которые лопаются с образованием плохо заживающих ран с рваными краями. Обмораживание значительных поверхностей тела опасно для жизни.

Для предупреждения несчастных случаев необходимо исключить возможность попадания жидкой фазы на человека. Лица, работающие с сжиженными газами, должны иметь защитные средства. На руки необходимо надевать прорезиненные или кожаные рукавицы. Следует помнить, что хлопчатобумажные и шерстяные перчатки не защищают руки от обмораживания, а напротив способствуют их поражению, так как впитывают жидкую фазу. Глаза защищают специальными очками с боковыми открылками (при попадании в глаза жидкой фазы возможна потеря зрения). Для защиты тела необходимо использовать прорезиненный фартук. При попадании жидкого криоагента на тело, пострадавшему необходимо быстро отойти в безопасное место и смыть водой капли жидкой фазы. В случае обмораживания ему следует оказать первую помощь и направить к врачу.

Одна из особенностей охлаждающего действия сжиженного газа заключается в том, что отрицательная температура при испарении жидкой фазы не зависит от температуры окружающего воздуха. Обмораживание возможно как в зимнее, так и в летнее время года, на открытом воздухе и в отапливаемом помещении. Ожоги при обмораживании бывают 3-х степеней: легкое покраснение (1-ая степень), образование пузырей (2-ая степень), омертвление обширных участков кожного покрова, а иногда и глубоких тканей (3-я степень). При тяжелых ожогах надо очень осторожно удалить одежду и обувь (лучше разрезать их). При обширных тяжелых ожогах тела пострадавшего следует, не раздевая, укрыть наиболее чистой частью одежды, а еще лучше чистой простыней и немедленно направить в лечебное учреждение.

Необходимо помнить, что рана от ожога будучи загрязненной, гноится и долго не заживает, поэтому нельзя касаться обожженных участков кожи руками и смазывать его какими-либо мазями, маслами, вазелином или раствором. Нельзя также прикасаться руками к той стороне перевязочного материала, которая будет наложена непосредственно на обожженную поверхность.

Пораженный участок следует перевязать, как свежую рану, накрыть стерильным материалом из пакета или чистой полотняной тряпкой, сверху наложить вату, закрепить бинтом и направить пострадавшего в специализированное лечебное учреждение. Не следует вскрывать пузыри и отдирать от тела примерзшие куски одежды.
Необходимо также учитывать, что при попадании жидкой фазы в атмосферу и испарении образуется очень большое количество газа, способного вытеснить кислород из помещения и вызвать удушье.

При легких и средних степенях гипоксии появляется головная боль (главным образом в висках), головокружение, тошнота, резкая слабость в руках и ногах, сердцебиение, при существенной нехватке кислорода – возбужденное состояние, беспорядочные движения вплоть до потери сознания.

После попадания человека в среду с пониженным содержанием кислорода необходимо немедленно направить его в ближайшее лечебное учреждение для оказания медицинской помощи и проверки работоспособности жизненно-важных органов. Во всех случаях необходимо:
- вывести пострадавшего из помещения на свежий воздух, уложить, приняв меры против возможного переохлаждения организма (укрыв одеждой, одеялом и др.);
- устранить все, что стесняет дыхание (расстегнуть воротник, снять пояс и т.д.);
- следить за тем, чтобы пострадавший не уснул (водить пострадавшего запрещается);
- при остановке дыхания немедленно сделать искусственное дыхание;
- давать нюхать нашатырный спирт с интервалом 2 мин;
- при возбужденном состоянии принять меры к предупреждению ушибов;
- дать выпить крепкий чай или кофе (если пострадавший в сознании);
Во всех случаях удушья целесообразно давать вдыхать кислород из кислородной подушки.

В закрытых помещениях должна быть надежная вентиляция и налажен контроль за содержанием кислорода в окружающей среде. Производственные инструкции обслуживающего персонала складов хранения и выдачи сжиженных газов должны содержать комплекс мероприятий, исключающих обмораживание, и правила оказания первой помощи.

Для низкотемпературных жидкостей может быть использовано только специальное оборудование по назначению. Выбор материала (сталь, резина и др.) производится с учетом работы при низких температурах, так как в этих условиях проявляется хладноломкость и разрушение под воздействием механических нагрузок номинальных напряжений. Выбор марки стали и рабочего давления производится в соответствии с перечнем, рекомендуемым в «Правилах устройства безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением». Широкое применение получила низкотемпературная сталь 12Х18Н10Т.

Охлаждающее действие сжиженных газов вызывает нарушения в работе контрольно-измерительной аппаратуры, которые влияют на безопасность использование криогенных веществ. К таким нарушениям относятся образование кристаллогидратов и льда внутри, а также снежного инея снаружи резервуаров давления и запорно-предохранительных клапанов. Указанные нарушения в работе регулирующей и предохранительной арматуры часто являются причиной внезапного отключения подачи газа к потребителям. Главное средство борьбы с подобными нарушениями – осушка газа от влаги.

Перед проведением ремонтных работ и осмотром важно убедиться, что крупные резервуары и коммуникации свободны от газа и жидкости, отогреты, а затем продуты воздухом. Внутренний осмотр резервуаров возможен только после того, как приборы покажут, что в резервуаре – обычный воздух. В случаях, когда подвод свежего воздуха в резервуар затруднен, следует пользоваться противогазом. При опорожнении резервуаров следует пользоваться только специальными устройствами или шлангами, предназначенными для этих целей.

По требованиям ГОСТ 17518-72 конструкция резервуаров для транспортировки жидких газов должна обеспечивать беспрепятственный доступ к элементам управления – вентилям при необходимости ручного управления. Клапаны, мембраны и штуцера газосброса должны иметь устройства, исключающие попадание газа и паров жидкости на обслуживающий персонал. Перед отсоединением сливно-наливного трубопровода необходимо сбросить давление с помощью специального устройства.

Не рекомендуется дренажировать жидкий гелий в воздух, так как в резервуары проникает кислород воздуха, конденсируется в них и загрязняет газ в период длительного хранения. При эксплуатации особое внимание необходимо уделить состоянию предохранительных устройств (клапанов и мембран). Не допускать возможность его промерзания из забивания кристаллами воды. предохранительные клапаны проверяются на срабатывание не реже одного раза в 6 месяцев.

Заключение:
Криогенное производство – получение жидкого гелия является одним из самых экологически чистых производств, поскольку не производится вредных выбросов в атмосферу.

Выбросы гелия – дренажные или при срабатывании предохранительных устройств (клапанов или мембраны) не представляют опасности, т.к. гелий – инертный газ. Масло винтового компрессора регенерируется и отработанное утилизируется. При аккуратной эксплуатации в соответствии с регламентом это не создает экологических опасений.

Наиболее опасным фактором является возможность физического взрыва из-за нарушения теплоизоляции, который может привести к разрушению оборудования и поражению обслуживающего персонала (ожоги при контакте с жидким гелием и удушье при вытеснении кислорода из помещения), но вероятность этого чрезвычайно мала, что обеспечивается конструкцией оборудования, сутью технологического процесса и свойствами криоагента.

Литература:
1. Ильинский А.А. «Транспорт и хранение промышленных сжиженных газов». М.: Химия, 1976.
2. Крежев Б.Г. «Техника безопасности при использовании сжиженных газов» М.: 1975.

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

Следующая страница: Общие вопросы обеспечения безопасной эксплуатации криогенных систем