Вимоги безпеки при експлуатації установок кріогенної техніки

Кріогенні продукти – це речовини або суміш речовин, що знаходяться при кріогенних температурах 0…120 К.

До основних кріогенних продуктів належать продукти низькотемпературного поділу повітря: азот, кисень, аргон, криптон, ксенон, озон, фтор, метан, водень, гелій.

При роботі з Киснем існує небезпека займання та вибухів конструкційних, ізоляційних та інших матеріалів устаткування та приміщень, які можуть контактувати з чистим киснем або збагаченим киснем середовищем. Вдихання чистого Кисню при нормальному тиску протягом 5 годин призводить до отруєння. При тиску 0,5 МПа отруєння настає через кілька хвилин.

При вдиханні чистого Азоту людина миттєво втрачає свідомість. У технічному азоті міститься до 4% кисню. Якщо випаровується 95…98% вихідної кількості Азоту, то концентрація Кисню в ньому становить 60…70%. При такому високому вмісті Кисню багато речовин та матеріалів можуть утворювати вибухо- та пожежонебезпечні суміші.

Озон є дуже сильним окисником і при концентрації вище ніж 0,1 мг/м³ шкідливо впливає на здоров'я людини. Озон у твердому стані здатний до вибухового розкладу з виділенням значної кількості тепла.

При роботі з Воднем існує небезпека пожежі та вибуху. В суміші з киснем або повітрям водень утворює детонуючі та горючі системи.

Метан та природний газ утворюють з киснем та повітрям пожежо- та вибухонебезпечні суміші.

Вдихання гелію, аргону, неону викликає миттєву втрату свідомості.

Криптон та ксенон — інертні гази. В процесі вилучення з повітря криптону та ксенону чи їх суміші відбувається одночасне вилучення і радону, який належить до радіоактивних елементів.

При роботі з кріогенними продуктами можливі наступні небезпеки:

— опіки відкритих ділянок тіла та очей внаслідок доторкання до предметів, що знаходяться при низьких кріогенних температурах і при потраплянні низькотемпературної пари кріогенних продуктів у легені;

Захист від опіків та обмороження:

Ø при роботі з кріогенними продуктами необхідно вжити заходів щодо недопущення контакту обслуговуючого персоналу з кріогенними продуктами та поверхнями, що мають низьку температуру. З цією метою застосовують герметизацію, теплоізоляцію, огородження устаткування, попереджувальні написи тощо.

Ø відкрите переливання, зливання кріогенних продуктів, при якому можливе розбризкування рідини необхідно проводити в заправлених під рукави захисних рукавицях та захисних окулярах з боковими щитками. Верхній одяг повинен бути повністю закритим, а штани — прикривати взуття.

Ø при переливанні рідких кріогенних продуктів із посудини Д'юара необхідно користуватись підставкою, що нахиляється. При переливанні в посудини з вузькою горловиною необхідно користуватись лійкою, яка забезпечує вихід газу із посудини, що заповнюється рідиною.

— руйнування устаткування внаслідок термічних деформацій та холоднокрихкості матеріалів;

Захист від дії термічних деформацій. Термічні деформації в устаткуванні для кріогенних продуктів можна зменшити шляхом застосування компенсаційних елементів та матеріалів з однаковими коефіцієнтами лінійного розширення. Особливо небезпечні різкі нагрівання та охолодження, коли виникають значні нерівномірності температурного поля в матеріалі.

— витік кріогенних продуктів внаслідок розгерметизації устаткування із-за неоднакових термічних деформацій його частин;

— вибухове руйнування устаткування внаслідок підвищення тиску із-за закипання та випаровування кріогенних рідин у замкнутих об'ємах при зміні режимів роботи або внаслідок природних теплопотоків.

Захист від перевищення тиску при випаровуванні та нагріванні кріогенних продуктів. Внаслідок закипання та випаровування кріогенних рідин при зміні режимів роботи чи із-за природних теплопотоків у замкнутих об'ємах можливе підвищення тиску. Для запобігання руйнування устаткування внаслідок значного підвищення тиску на посудинах та трубопроводах з кріогенними рідинами встановлюються запобіжні пристрої (клапани, мембрани тощо).

Вимоги до приміщень:

Ø Приміщення, в яких використовуються чи зберігаються кріогенні продукти повинні бути обладнані припливно-витяжною вентиляцією, причому приплив здійснюється зверху, а витяжка – знизу. Вентиляція повинна автоматично вмикатись при перевищенні допустимої концентрації кріогенного продукту в приміщенні.

Ø Для стікання пролитих кріогенних продуктів необхідно вздовж стін приміщення чи під підлогою встановити канали з нахилом 1:100 або 1:500 в сторону забірного пристрою аварійної вентиляції.