Производство аммиака. Техника безопасности
при производстве аммиака.
Производство аммиака на большинстве отечественных и зарубежных азотнотуковых заводов осуществляется в настоящее время путём синтеза азота и водорода под высоким давлением при участии специального катализатора. На рисунке 1 показан внешний вид колонн синтеза аммиака на химическом комбинате. В газогенераторных отделениях при неполном сгорании кокса получается смесь газа, содержащего водород, окись углерода, углекислоту, примеси сероводорода. В отделении сероочистки очистка газа может производиться несколькими способами – содой, мышьяково-содовым раствором.
Очищенные от сернистых соединений газы и пар в отделении конверсии пропускают через колонны, наполненные специальным катализатором конверсии.
рис. 1. механическую очистку от пылеобразных соединений. Затем газы нагнетаются компрессорами в колонны синтеза, в которых при участии катализатора и высокого давления происходит синтез аммиака.
На всех оборудованных, вплоть до последнего времени заводах все отделения цехов производства аммиака и азотной кислоты располагались в отдельных зданиях. Приборы дистанционного управления и контроля располагались на щитах, иногда – в коридорах, удалённых от аппаратов, но не изолированных от них строительными конструкциями; на заводах строительства последних лет, диспетчерские располагаются в специальных изолированных помещениях. На заводах последних лет строительства в общем здании объединены цеха производства аммиака и метанола, но управление всеми процессами конверсии, компрессии и синтеза выделено в изолированное от производственных установок помещение, оборудованное механической проточной вентиляцией. Помещение контактного отделения и турбокомпрессии разделяются капитальной стеной из звукоизолирующих материалов, поэтому вибрация и шум, образующиеся при работе турбокомпрессоров, на контактное отделение не распространяются. В контактном отделении у каждого аппарата имеются собственные щиты управления, действующие при первичном разжигании аппарата, пускаемого в эксплуатацию после оборудования или после ремонта. Такую планировку возможно считать с технологичной точки зрения правильной. К щитам управления у аппаратов, как и в диспетчерскую, подаётся механическими проточными вентиляционными установками свежий воздух из расчёта на создание благоприятных, соответствующим нормам СН 245-63, условий.
При синтезе аммиака получается газ, содержащий некоторое количество примесей. Содержание примесей в жидком аммиаке регламентируется ГОСТ 6221-82. Наиболее типичными примесями являются вода, смазочные масла, катализаторная пыль, окалина, карбонат аммония, растворенные газы (водород, азот, метан). При нарушении ГОСТ содержащиеся в аммиаке примеси могут попасть в аммиачно-воздушную смесь и снизить выход оксида азота (II), а водород и метан могут изменить пределы взрываемости азотно-воздушной смеси.
Свойства аммиака в значительной мере обуславливают те правила техники безопасности, которых следует придерживаться при работе с ним [ 9, ст. 123 ].
Плотность аммиака меньше плотности воздуха при одинаковой температуре. Это, однако, не означает, что в случае потери герметичности резервуара, содержащего сжиженный аммиак, формирующееся облако будет обязательно легче воздуха. В таких условиях в некоторых случаях [ 6, ст. 467 ] отмечалось образование облаков воздушно-аммичной смеси тяжелее окружающего воздуха, которые стелились по земле. Можно показать, что при смешении паров аммиака, находящегося при температуре - 33 °С (температура кипения аммиака при атмосферном давлении), с окружающим воздухом, имеющим температуру, скажем, 20 °С, при любом соотношении смешиваемых компонентов образующаяся смесь всегда будет легче воздуха. Для объяснения более высоких значений плотности образующейся смеси следует допустить возможность адиабатического насыщения воздуха путем либо испарения капель жидкого аммиака, захваченных в воздухе, либо охлаждения разлитого жидкого аммиака ветром ниже - 33 °С. В работе [ 6 ] утверждается, что последний механизм неправомерен и такая ситуация невозможна, так как за счет теплопроводности окружающего воздуха температура разлития жидкого аммиака всегда будет близка к температуре кипения аммиака при атмосферном давлении. Однако полностью отбрасывать возможность такой ситуации на стадии мгновенного испарения не стоит. В частности, Маршалл [ 6 ] в своей работе так и не приходит к определенному заключению по этому вопросу. По некоторым своим свойствам (т. кип. -33 °С, критическая температура -132 °С) аммиак похож на хлор. Так же как и хлор, аммиак удобно хранить в сжиженном виде. Зависимости давление паров – температура и доля мгновенно испаряющейся жидкости в адиабатическом приближении – температура для аммиака и для хлора весьма близки. Однако аммиак в основном перевозится в виде охлажденной жидкости (в рефрижераторах). В качестве примера расскажем о заводе по получению аммиака в Ливии, в Марса-эль-Брега. Производительность этого завода составляет 1000 т. в день, весь аммиак идет на экспорт и перевозится в океанских танкерах. В резервуарах хранилища этого завода содержатся десятки тонн аммиака в охлажденном виде при слегка повышенном давлении. Отметим, что в США существуют трубопроводы, по которым аммиак транспортируется через всю страну. Аммиак значительно менее токсичен, чем хлор, значение ПДК равно 35 мг/м 3 , а ОК- 350 мг/м 3 . LD 50 для аммиака равно 21 мг/кг массы (аналогичная величина для хлора составляет 3,5 мг/кг). Токсичность аммиака невысока. При отравлениях аммиаком происходит отек легких. Его лечат с помощью вентиляции легких кислородом, приписывают сульфат атропина. Разлития таких сжиженных газов, как хлор и аммиак, могут приводить к ";холодным ожогам";, но их коррозионное и токсическое воздействие значительно опаснее, чем ";холодные ожоги";, вызываемые ими.
В России действует крупнейший магистральный аммиакопровод Тольятти - Григорьевский лиман (вблизи Одессы). Протяженность основной трассы 2100км, пропускная способность около 3 млн. т/год, условный диаметр – 350 мм, рабочее давление – 81 кгс/см 2 . Поступаемый из Тольятти и Горловки аммиак накапливается в хранилищах Одесского припортового завода, в которых загружаются танкеры-газовозы. Ими продукт поставляется в США и страны Европы.
В каждом из отделений цеха производства аммиака имеются собственные вредные факторы. Так, например, в газогенераторных и в отделениях конверсии аммиака, компрессии и очистки основной опасностью является возможность воздействия на рабочих окиси углерода и сероводорода, которые выделяются через неплотности в аппаратах и коммуникациях. В отделениях синтеза основными вредностями являются постоянное просачивание аммиака из аппарата, а также возможность внезапных выделений аммиака из аппаратов и коммуникаций при прорыве их ввиду высокого давления. Для предупреждения внезапных прорывов аммиака из трубопроводов и колонн синтеза в рабочие помещения и постоянного просачивания аммиака, для изготовления аппаратов и коммуникаций должны применяться материалы повышенной прочности, способные выдерживать высокое давление и не поддающееся коррозионному воздействию самого аммиака и загрязняющих его газов.
Во всех зданиях производства аммиака следует предусматривать аэрационные фонари. Кроме того, в этих цехах должна быть оборудована механическая проточно-вытяжная вентиляция с приближением вытяжных устройств к местам возможного выделения вредных газов и с подводом свежего воздуха к местам постоянного или длительного пребывания рабочих.
В отделениях газогенераторов, конверсии, компрессии рабочие должны быть снабжены фильтрующими противогазами марки КД, на коробках противогазов должны быть дополнительные гопкалитовые патроны. Ввиду возможности выброса вредных газов, противогазы у рабочих должны всегда находиться при себе.
Работа внутри конверторов допускается только в изолирующих шланговых противогазах и со спасательными поясами и верёвкой, конец которой должен быть у находящегося вне конвертора рабочего, наблюдающего за состоянием работающего внутри конвертора. В случае плохого самочувствия последнего страховщик обязан немедленно сам или с помощью товарищей извлечь пострадавшего из конвертора и доставить его на свежий воздух, а в особых случаях отправить его на носилках в цеховой медицинский пункт или заводской здравпункт.
В отделениях компрессии и очистки газов основными факторами опасности является постоянное загрязнение воздуха в рабочих помещениях аммиаком, который просачивается через неплотности сальников на кранах и через прокладки фланцевых соединений и штуцеров, а также возможность внезапных аварийных выбросов аммиака, а также сильный шум при переключении клапанов на компрессорах.
Борьба с загрязнением воздуха вредными газами должна осуществляться путём подбора прочных и коррозийно стойких материалов для деталей всех аппаратов, а также путём установления жёстких сроков планово-предупредительного ремонта и тщательного выполнения ремонтных работ. Борьба с шумом должна осуществляться путём применения звукоизолирующих материалов и, где возможно, путём заключения образующих шум аппаратов в звукоизолирующие кожуха.
Производство азотной кислоты
4 .1. Технология производства.
Технологический процесс производства [ 4, ст. 45 ] азотной кислоты делится на четыре основные стадии:
конверсию аммиака;
охлаждение нитрозных газов;
абсорбцию азота;
каталитическую очистку выхлопных газов.
Смесь для конверсии включает 10% газообразного аммиака и 90% очищенного от пыли и влаги воздуха, она нагнетаются в смесители, где она смешиваются, и получается аммиачно-воздушная смесь. Далее смешанные газы идут в контактные аппараты, где полученная смесь окисляется на катализаторе в виде платиновой сетки. Затем её охлаждают в теплообменниках и далее смесь газов, которая уже содержит окись азота, отправляется в холодильники. После холодильников газы направляются в окислительную и абсорбционную аппаратуру, где происходит дальнейшее окисление низших окислов азота в высшие.
Затем при поглощении окислов азота водой образуемый слабый раствор азотной кислоты снова направляется на абсорбцию окислов азота, в результате чего получается более концентрированный раствор азотной кислоты.
Основные факторы риска при производстве азотной кислоты.
Азотная кислота в концентрированном виде представляют собой очень опасное корозионно – активное вещество. Азотная кислота ";дымит";, т. е. испускает токсичные пары [ 4, ст. 88 ] . Наиболее опасными соединениями является двуокись азота, так как она вследствие своей медленной растворимости во влаге, покрывающей слизистые оболочки дыхательных путей, имеет значительный скрытый период между моментом поступления ядовитых газов в организм и началом развития болезненных явлений, преимущественно в органах дыхания.
После вдыхания окислов азота, состоявших полностью или в большей части из двуокиси азота, пострадавший во многих случаях не чувствует никакого раздражения дыхательных путей и только через 20-30 минут у него возникает кашель, одышка, грудные боли; эти первичные явления часто проходят при выходе пострадавшего из загазованного помещения на свежий воздух, а затем через час или несколько часов снова нарастает одышка, появляются кашель, боли в груди, всё более усиливающееся затруднение дыхания, развиваются синюшность и тяжёлые, опасные для жизни явления отёка лёгких.
Тетраоксид азота, ангидрид азотной кислоты, пары и аэрозоль азотной кислоты действуют тоже раздражающе – удушающим образом на органы дыхания человека. Низшие окислы азота: закись азота и ангидрид азотной кислоты обладают преимущественно сосудорасширяющим и метгемоглобинобразующим свойствами, а отчасти и наркотическим свойством.
Систематическое воздействие превышающих предельно допустимые концентрации, но ещё не способных на острое отравление концентраций двуокиси азота и других высших окислов азота ведёт к развитию тяжёлых хронических заболеваний дыхательных путей – хронических бронхитов, токсических пневмосклерозов, часто осложнённых астмой.
При проведении нитрования широко используется ";нитрующая смесь"; – смесь азотной и серной кислот.
Травмирующее воздействие этих кислот, особенно азотной и серной, имеет значительную термическую компоненту, так как реакции этих кислот с тканями человеческого организма сильно экзотермичны. Это служит одной из причин, по которой места контакта кожи с кислотами следует сразу обрабатывать большим количеством воды.
Минеральные кислоты имеют важное промышленное значение, поэтому они производятся в количествах миллионов тонн ежегодно. Хранятся они в резервуарах большой вместимости. Очевидно, что потеря герметичности такими резервуарами может привести к аварийной ситуации, причем количество пострадавших может быть весьма значительным. Азотная кислота является сильным окислителем, который может послужить причиной пожаров и взрывов.
При производстве азотной кислоты особую опасность представляют прорывы трубопроводов вследствие коррозии, по которым перекачивают азотную кислоту. Такие прорывы могут привести к серьезным авариям. Персонал химического комбината должен знать свои действия при возникновении такой или подобной ситуации, знать планы эвакуации, планы ликвидации последствий аварий.
4. 3. Правила техники безопасности при производстве азотной кислоты на азотных комбинатах.
В контактном отделении аммиак и аммиачно-воздушная смесь, нагнетаемая вентиляторами в смесители, а затем в контактные аппараты, находится под некоторым давлением, поэтому через неплотности вентиляторов, соединений трубопроводов, задвижек трубопроводов, смесителей возможно выделение аммиака в рабочие помещения.
Ввиду того, что многие технологические процессы происходят при высоких температурах, на многих рабочих местах имеется значительное тепловыделение. Так, например, температура платиновой сетки, которая служит катализатором окисления, достигает 600-700°С и алюминиевые стенки контактных аппаратов на наружной поверхности имеют температуру около 300°С. Для борьбы с тепловыделением аппараты заключают в теплоизолирующие кожухи, соединённые с вытяжными системами вентиляции.
Контактное отделение представляет определённую опасность взрыва, так как при содержании аммиака в воздухе свыше 13-15% смесь становится взрывоопасной. Для предупреждения опасности взрыва служит, установленный на линии подачи аммиака от газгольдера к вентилятору, автоматический вентилятор, прекращающий подачу аммиака при отключении электрического тока и, следовательно, при остановке работы нагнетательных вентиляторов. Также для уменьшения опасности утечек аммиака служат автоматические газоанализаторы.
В абсорбционных отделениях происходит постоянное загрязнение воздуха окислами азота, постоянно проникающими в помещение из соседних газоходов и кислотопроводов, от насосов, мест взятия проб. В абсорбционном отделении также возможны аварии, связанные с выбросом газов, наиболее опасными местами по авариям являются стеклянные соединения кислотопроводов от башен к буферным бакам, а также кислотопроводы, находящиеся под высоким давлением, где при неисправностях или повреждениях системы также могут быть прорывы больших количеств кислоты.
В инверсионном отделении неблагополучным местом является верх керамиковой башни, куда поступает кислота и раствор нитритов, при взаимодействии которых происходит бурное образование окислов азота. При наименьших неплотностях, они поступают в рабочее отделение. Также необходимо отметить опасность ожогов лица и глаз брызгами кислоты, рук и тела кислотой при авариях, при взятии проб, при ремонте аппаратуры.
Загрязнение наружного воздуха на территории предприятия окислами азота, выбрасываемыми хвостовыми вентиляторами. Содержание окислов в этих выбросах достигает 0,5 - 1,5%.
В отделении хранения слабой кислоты причинами постоянных и аварийных ситуаций являются также неплотности и неисправности кислотопроводов, переливание ёмкостей через край. При этом также могут быть и химические ожоги кислотой.
Розлив азотной кислоты в железнодорожные цистерны производится снаружи, следовательно, здесь имеется главным образом опасность ожога кислотой при переливании цистерн, при неаккуратности рабочих.
Помещения производства аммиака и азотной кислоты относят к помещениям класса В – 1а, в таких помещениях при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов не образуются, а возможны только в случае аварии или неисправности.
Необходимость защитных ограждений для большинства машин и аппаратов связана с возникновением так называемых опасных зон. Опасными зонами являются движущиеся, вращающиеся, толкающие, режущие части и детали машин и аппаратов.
Основная опасность при эксплуатации ременных, цепных и зубчатых передач – возможность захвата, защемления и втягивания частей тела или одежды работающего в движущиеся части машины.
Опасная зона может быть ограниченной или неограниченной, изменяющейся в пространстве и времени (например, при ремонтных работах или перемещении тяжелых грузов). Ограждением называют устройство, которое препятствует проходу человека в опасную зону или падению опасного предмета на работающего.
Защитные ограждения выполняют в виде глухих кожухов, футляров, перфорированных листов, предохранительных металлических сеток, ограждающих перил и др. Глухие кожухи из металла или прочных неметаллических материалов (пластмасс) устанавливают для ограждения вращающихся деталей, за которыми не требуется постоянное наблюдение во время работы механизма, например, на муфтах сцепления центробежных насосов. Сплошными ограждениями на высоту не менее 2 м от уровня пола или рабочей площадки оборудуют ременные, зубчатые и цепные передачи, шкивы, маховики и другие движущиеся механизмы.
При необходимости постоянного наблюдения за механизмами или для обеспечения притока воздуха к ним устанавливают сетчатые ограждения с площадью отверстий не более 1 см 2 . Сетчатые ограждения используют, например, для ограждения ременных передач.
Защитные ограждения должны быть прочными, долговечными, устойчивыми против коррозии и механических перегрузок. Наружную поверхность ограждений окрашивают под цвет оборудования, а внутреннюю - красной краской, чтобы снятое с машины ограждение было сразу заметно.
Снимают защитные ограждения после полной остановки движущихся механизмов, а запускают в работу соответственно после установки на место всех необходимых ограждений.
В качестве ограждений, защищающих персонал от брызг агрессивных жидкостей используют защитные экраны из металла, стекла и пластмасс. Защитные экраны выполняют в виде стационарных и переносных щитов, ширм, индивидуальных защитных масок и козырьков. Требуют ограждения также аппараты с высокой температурой рабочей поверхности, на которой по условиям производства отсутствует термоизоляция.
Для наибольшей безопасности работников, обслуживающих вращающиеся и движущиеся части машин и механизмов, применяют защитную блокировку, которая срабатывает при снятии ограждений или попадании человека в опасную зону. Различают механические и электрические блокирующие устройства, а также блокировку с помощью фотоэлементов.
По статистике наибольшее количество нещадных случаев на химических производствах случается при проведении ремонтных работ с применением открытого огня. К огневым работам относят производственные операции, связанные с применением открытого огня, искрообразованием и нагреванием до температур, способных вызвать воспламенение материалов и конструкций: электросварку, газосварку, бензо-керосинорезку, пайку, механическую обработку металла с выделением искр и т. д.
Огневые работы на действующих взрыво- и пожароопасных объектах разрешены в исключительных случаях, когда их невозможно проводить в специально отведенных местах, вынесенных за пределы взрыво- и пожароопасных производств. Эти работы в большинстве случаев проводят во время капитальных ремонтов.
В соответствии с Типовой инструкцией по организации безопасного проведения огневых работ на взрывоопасных и взрывопожароопасных объектах огневые работы в химической промышленности проводят в дневное время (за исключением аварийных случаев) и после оформления разрешения установленной формы, утверждаемого руководителем предприятия.
Перед проведением огневых работ во взрыво- и пожароопасных цехах необходима соответствующая подготовительная работа. Следует определить опасную зону. Места сварки, резки, нагрева и т. д. должны быть отмечены мелом, краской или биркой. Аппаратуру необходимо отглушить, пропарить, промыть, проверить на отсутствие в ней взрыво- и пожароопасных и токсичных продуктов. Должен быть сделан анализ воздушной среды в зоне, где предполагается вести огневые работы, и установлен контроль за состоянием воздушной среды.
Ответственный за проведение огневых работ обязан обеспечить безопасное ведение огневых работ: провести инструктаж; обеспечить средства пожаротушения; знать состояние воздушной среды; постоянно находиться на месте огневых работ; по завершении их убедиться в отсутствии источников возникновения огня.
При ремонтных работах не допускается одновременное проведение несовместимых операций. Например, нельзя проводить электрогазосварку и одновременно разбирать или промывать, технологическое оборудование и трубопроводы, так как выделяющиеся при промывке и разборе легковоспламеняющиеся и взрывоопасные пары аммиака могут загореться (взорваться).
Если ремонт проводят в цехе, где постоянно существует опасность образования горючих и взрывоопасных смесей, запрещается не только проведение огневых работ, но и применение искрящего инструмента.
На аппаратах или коммуникациях, находящихся в ремонте или чистке, вывешивают предупредительный плакат «Аппарат (трубопровод) в ремонте».
Нельзя одновременно проводить работы в аппаратах и на их внешней поверхности. Недопустимо работать на разных отметках по одной вертикали, так как в этом случае возможна травма человека работающего внизу при случайном падении с высоты отдельных деталей и инструмента.
Для безопасности целесообразно проводить ремонт агрегатноузловым методом, при котором износившиеся крупные части аппаратов и механизмов заменяют заранее подготовленными отремонтированными узлами.
При ремонте оборудования с вращающимися или движущимися деталями (например, мешалок, центрифуг, сушилок) проводится их двойное отключение.
Безопасность ремонтных работ во многом зависит от их предварительной подготовки. Поэтому перед проведением ремонтных работ в цехе необходимо убедится в исправности этих систем. Рабочие, выполняющие ремонтные работы, должны иметь при себе средства индивидуальной защиты органов дыхания, а также быть одеты в спецодежду, защищающую от вредного действия химических веществ.
5. Профилактические мероприятия
Основными мерами предупреждения выбросов газа на химических комбинатах является применение соответствующих материалов для изготовления аппаратуры, коммуникаций, соединений, вентилей, задвижек, прокладок, сальников. Как металлические части, так и мягкие материалы для прокладок должны применяться из материалов, стойких в отношении высокой температуры, кислотных газов, кислот, аммиака. Таковыми являются кислотоупорные керамиковые материалы, покрытые кислотоупорным лаком, а также хромоникелевая сталь. Алюминий является материалом, более стойким к азотной кислоте, чем другие обычные металлы, но слабая азотная кислота его разъедает, следовательно желательно применение специальной кислотоупорной стали. Иногда для изготовления прокладок и уплотнений используют свинец. Тщательный монтаж аппаратуры, точная пригонка всех частей, герметичность соединений также имеют важное значение для предупреждения загрязнения воздуха аммиаком и окислами азота внутри помещений и на заводских площадках. При приёмке аппаратуры в эксплуатацию должны быть предварительно испытаны и проверены на герметичность нейтральными растворами и газами (азотом) все соединения, клапаны, особенно в частях системы, находящихся под повышенным давлением.
Необходимо надёжно защищать все керамиковые и в особенности стеклянные части от механических повреждений. Все системы, находящиеся под повышенным давлением, снабжаются контрольными приборами с указанием допускаемых границ колебаний давления.
При эксплуатации должен осуществляться тщательный надзор за неисправностью всех частей аппаратуры. Все неисправности, даже малейшие, нужно немедленно устранять, неисправные и износившиеся части немедленно заменять на исправные.
Для предупреждения перелива кислоты хранилища для кислот необходимо снабжать наружными показателями уровня и контрольными стоками на случай перелива. В местах переливания, хранения и розлива кислот должны иметься в ящиках известь или песок для засыпания разлившейся кислоты.
На предприятиях должна оборудоваться эффективная проточно-вытяжная вентиляция.
Все рабочие производства азотной кислоты снабжаются противогазами с коробкой марки В, которые они всегда должны иметь при себе в готовом для пользования состоянии. Во всех цехах оборудовать отдельные помещения для отдыха с притоком свежего воздуха, которые также могут использоваться для временного укрытия рабочих при авариях.
Во всех помещениях должны быть оборудованы сигнализационные устройства, показывающие место и характер аварии и передающие сигналы к обязательному надеванию противогазов.
И главным фактором повышающим уровень безопасности должно быть обучение персонала действиям в случае аварии.
Заключение
В работе были рассмотрены основные факторы, влияющие на уровень безопасности при производстве азота и азотной кислоты.
Одним из наиболее неблагоприятных факторов производства азота и азотной кислоты является загрязнение наружного воздуха на территории предприятия и внутренних помещениях окислами азота и ядовитыми парами, а также выбросы кислоты.
Во избежание чрезвычайных ситуаций необходимо заранее проводить проверку рабочего оборудования, газоводов, кислотопроводов, систем безопасности и прочего оборудования.
Основные направления создания безопасной техники, безопасных и здоровых условий труда на производстве - укрупнение икомбинирование производственных агрегатов, автоматизация икомплексная механизация процессов, внедрение автоматических систем управления (АСУ), переход на непрерывные процессы, создание принципиально новых машин и оборудования, широкое внедрение специальных средств безопасности – систем взрывозащиты и взрывоподавления, новых типов и конструкций предохранительных клапанов, мембран, быстродействующих отсекателей, огнепреградителей; санитарно-гигиенические и физиологические исследования условий и режимов труда и разработка соответствующих рекомендаций.
В связи с повышением технического уровня предприятий химической промышленности, разработкой и освоением новых, модернизацией и усовершенствованием действующих производств возрастают требования к квалификации работников химическойпромышленности, поэтому их подготовке должно уделяться особое внимание. Главная роль в обеспечении безопасных и безвредных условий труда на производстве принадлежит инженерно-техническим работникам, занимающимся вопросами охраны труда и техники безопасности.
Список использованной литературы
Водяник В. И. Взрывозащита технологического оборудования в химической промышленности. – М.: Химия, 1991. – 253 с.
Иванов Е. Н. Противопожарная безопасность открытых технологических установок. – М.: Химия, 1986. – 286 с.
Израэльсон З.И. Гигиена труда в производстве аммиака. – М.: Изд. ВЦСПС, 1989. – 243 с.
Каргин Г.В. Технология производства азотной кислоты.- М.: Госхимиздат, 1964. – 423 с.
Лазарев С.В. Химические вредные вещества в промышленности. – М.: Химиздат, 1963. – 276 с.
Маршалл В. Основные опасности химических производств. Пер. с англ. – М.: Химия, 1992. – 489 с.
Муромцев Ю. Л. Безаварийность и диагностика нарушений в химических производствах. – М.: Химия, 1990. – 143 с.
Пряников В. И. техника безопасности в химической промышленности. – М.: Химия, 1990. – 346 с.
Фокин Л. М. Синтез аммиака. – М.: Гостехиздат, 1963. – 312 с.
обеспечение экологической безопасности . Законадательное обеспечение безопасности в чрезвычайных ситуациях. Основой законодательного обеспечения безопасности ... на предприятии и ее обеспечение" Создание...
По ссылке. Содержание Введение 3 1. Безопасность химических предприятий и ее обеспечение . 5 2. Производство азота 12 2.3 ... Химия, 1990. – 143 с. 8. Пряников В. И. техника безопасности в химической промышленности. – М.: Химия, 1990. – 346 с. 9. Фокин...
Вид обеспечения национальной безопасности - военная безопасность , отражены принципы обеспечения военной безопасности , силы, средства и механизмы ее обеспечения . Некоторые...
Зоны химического поражения. Этапы химической аварии. Контроль химической обстановки... подразделений местного самоуправления, предприятий и организаций. Исходные... изучаются виды систем безопасности , методы и средства ее обеспечения . Оценочные средства...
Техника безопасности при выполнении работ
Аммиак имеет резкий запах, обладает слезоточивым действием. Все работы с аммиаком и его водными растворами должны проводиться под тягой.
При работе с ртутью и ее соединениями необходимо придерживаться следующих правил: все приборы и посуду, которые содержат ртуть, всегда следует ставить на особую эмалированную подставку (или поднос), сделанную из железа, с высокими бортами; опыты со ртутью необходимо вести под тягой на такой же подставке; все остатки ртути и растворов, содержащих соединения ртути, выливать в специальные склянки, сдавать лаборанту. Ни в коем случае не проливать ртуть. Капли случайно разлитой ртути необходимо тотчас же собрать пылесосом или чистой поверхностью цинковой жести, или щеткой, ворсинки которой сделаны из тонкой медной проволоки. Собранную ртуть перенести в специальную посуду для загрязненной ртути, установленную на подносе, и залить водой. Ни в коем случае ртуть или ее соли не выливать и не выбрасывать в раковины! После работы с ртутью необходимо тщательно вымыть руки с мылом!
Методика синтеза хлорида гексаамминкобальта (III)
Аммиакаты кобальта (III) можно получать окислением иона Со(II) в аммиачном растворе. Окисление может производиться кислородом воздуха с образованием пентаамминокобальтисолей, которые превращаются в гексаамминосоли при нагревании с водным раствором аммиака под давлением; с перекисью водорода, йодом, перманганатом калия, двуокисью свинца или гипохлоритами. Кроме того, окисление может проводиться в присутствии катализатора, который позволяет быстро установить равновесие между пента- и гексаамминосоединениями при комнатной температуре и атмосферном давлении. В каталитическом методе в качестве катализатора применяют ион аммиаката серебра или активированный животный уголь. Этот метод достаточно прост, занимает немного времени и дает высокий выход чистого препарата. Для стабилизации иона аммиаката кобальта необходима достаточно высокая концентрация соли аммония; уголь в этом случае служит лишь для установления равновесия. В качестве окислителя используется кислород воздуха или перекись водорода.
4CoCl 2 + 4NH 4 Cl + 20NH 3 + O 2 ® 4Cl 3 +2H 2 O
20 г шестиводного хлорида кобальта (II) CoCl 2 ×6H 2 O и 14 г хлорида аммония добавляют к 20 мл воды. Смесь взбалтывают до растворения большей части солей; затем добавляют 0,4 г активированного животного угля и 45 мл концентрированного раствора аммиака. Проводят энергичное барботирование воздуха через смесь до тех пор, пока красный раствор не изменит окраску на желтовато-бурую (обычно это происходит в течение 2 часов). Трубка для введения воздуха должна иметь внутренний диаметр не менее 10 мм, т.к. трубка меньшего диаметра может забиваться осаждающимся продуктом. Необходимо следить, чтобы барботирование не было слишком бурным, иначе из раствора уводится часть аммиака. В этом случае красный цвет раствора не переходит в желтый цвет. Можно добавить некоторое количество аммиака, чтобы обеспечить достаточно высокий выход.
Кристаллы и уголь отфильтровывают на воронке Бюхнера, осадок с фильтра переносят в стакан с 125 мл воды, которая подкислена концентрированной соляной кислотой. Кислоты следует взять столько, чтобы реакция раствора была слабокислой (около 3 мл). Затем смесь нагревают на водяной бане для обеспечения более полного растворения и фильтруют в горячем виде. Из фильтрата осаждают хлорид гексаамминкобальта (III), добавляя к нему 35-40 мл концентрированной соляной кислоты и охлаждая раствор до 0°С. Затем осадок отфильтровать, промыть ледяной водой, затем спиртом. Высушить на воздухе. Взвесить и рассчитать процентный выход.
Федеральное агентство по образованию Российской Федерации.
Томский Политехнический Университет
Химико-технологический факультет
Кафедра: ЭБЖ
Реферат
Безопасность и охрана труда при производстве
Выполнил: студент гр. 5А63
Яркова Анна
Проверил: Доцент кафедры ЭБЖ
Чулков Н.А.
Введение 2
1.Производственная санитария 3
1.1 Воздушная среда 3
1.2 Метеорологические условия 4
1.3 Вентиляция 5
1.4 Освещение 6
1.5 Шумы и вибрация 8
2.Техника безопасности 10
2.1 Техника безопасности при разработке генплана
предприятия 10
2.2 Обязательные условия безопасного ведения процесса 10
2.3 Электробезопасность 11
2.4 Пожаровзрывобезопасность 12
2.5 Аварийные ситуации 14
3. Охрана окружающей среды 15
3.1 Выбросы газов в атмосферу 16
Список литературы 17
Введение
На любом этапе развития общества, создание наиболее благоприятных условий для высокопроизводительного труда является одним из главнейших направлений деятельности любого предприятия.
Забота о создании здоровых и безопасных условий труда всегда находилось в центре внимания. Решение теоретических и практических задач, связанных с этой проблемой, были направлены многочисленные технические, экономические, организационные и правовые мероприятия. Охрана труда включает в себя вопросы трудового законодательства, техники безопасности, производственной санитарии, гигиены труда, противопожарной безопасности, а также осуществление контроля и надзора за выполнением требований норм и правил по охране труда.
Особенно важное значение безопасная организация производственных процессов имеет на предприятиях химической промышленности и в химических лабораториях, где применяются едкие, токсичные, пожаро– и взрывоопасные вещества. Во многих химических производствах существует опасность аварий, пожаров и отравлений, предотвращение которых зависит от строгого соблюдения норм и правил охраны труда. В связи с этими вопросами охраны труда в химических отраслях занимается Всесоюзный Научно-исследовательский институт техники безопасности в химической промышленности (ВНИИТБХП) и множество лабораторий отраслевых институтов.
Современные энерготехнологические агрегаты производства аммиака представляют собой органичное соединение химико-технологических и теплотехнических процессов. Они включают в себя тепло и массообмен в условиях высоких температур и давлений. При работе с такими агрегатами обслуживающий персонал имеет дело с токсичными, горючими и взрывоопасными веществами, находящимися под давлением до 32МПа в широком диапазоне температур от 40 до 500°С. Поэтому при проектирование производств аммиака осуществляют целый комплекс мероприятий по технике безопасности и обеспечивают санитарно-гигиенические условия, устраняющие производственный травматизм и профессиональные заболевания.
1.Производственная санитария
Производственная санитария – система организационных, гигиенических и санитарно-технических мероприятий и средств, предотвращающих воздействие на рабочих вредных производственных факторов. ССБТ ГОСТ 12.0.002-74. Также существуют нормы, которые необходимо соблюдать при проектировании предприятия.
1.1 Воздушная среда.
Загрязнение воздушной среды производственных помещений вредными веществами может привести к производственным травмам, к профессиональным заболеваниям и отклонениям в состоянии здоровья настоящего и последующих поколений.
В аммиачном производстве применяются следующие опасные для обслуживающего персонала вещества:
Гидрозингидрат (N 2 H 4 ·2H 2 O) – вызывает раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей и глаз, нарушение функций центральной нервной системы, оказывает раздражающее действие на кожу человека. ПДК в воздухе 0,1мг/м 3 II кл.
Тринатрийфосфат (Na 3 PO 4 ·12H 2 O) – в пылевидном состоянии вреден для дыхательных путей, слизистых оболочек, кожи и глаз. ПДК в воздушной зоне производственных помещений 10мг/м 3 IIIкл.
Моноэтаноламин – оказывает токсическое влияние на центральную нервную систему: смертельная доза – 1г на 1кг веса человека. ПДК в воздухе рабочей зоны 0,5мг/м 3 II кл.
Натр едкий – действует на ткани человека прижигающим образом. Особо опасно попадание в глаза, при этом происходит помутнение роговицы и поражение радужной оболочки и как следствие слепота. ПДК в воздухе рабочей зоны 50мг/м 3 IV кл.
Бихромат натрия – обладает токсическими свойствами, вызывает раздражение слизистых оболочек, кожи и поражение желудочно-кишечного тракта. ПДК бихромата натрия в воздухе (в пересчете на Cr 2 O 3) 0,1мг/м 3 II кл.
Карбонат калия (поташ) – вдыхание пыли может вызвать раздражение верхних дыхательных путей, желудочно-кишечные заболевания.
Оксид ванадия (V) – яд с весьма разнообразным действием на организм: вызывает изменения в кровообращении, органах дыхания, нервной системе, вызывает воспалительные и аллергические заболевания кожи, обладает раздражающим действием. Для пыли V 2 O 5 ПДК в воздухе рабочей зоны 0,5мг/м 3 II кл., для дыма - 0,1мг/м 3 II кл.
Аммиак – вызывает острое раздражение и ожоги слизистых оболочек, слезотечение, удушье. ПДК - 20мг/м 3 IV кл.
Необходимо соблюдать в цехе некоторые общие правила поведения на рабочем месте:
Носить спецодежду;
Иметь при себе средства защиты от возможных вредностей;
Знать местонахождения аптечки и уметь оказать пострадавшему первую помощь;
Не принимать пищу на рабочем месте.
Индивидуальные средства защиты:
Хлопчатобумажная спецодежда с огнестойкой пропиткой;
Резиновые перчатки;
Кожаные ботинки на латунных гвоздях;
Рукавицы брезентовые или комбинированные;
Фартук прорезиненный;
Сапоги резиновые;
Куртка хлопчатобумажная на утеплённой прокладке;
Брюки хлопчатобумажные на утеплённой прокладке.
В цехе должны проводиться такие мероприятия как:
1. инструктаж вводный
2. инструктаж на рабочем месте
3. инструктаж периодический
4. инструктаж внеплановый
5. ежегодный профосмотр.
1.2 Метеорологические условия
Метеорологические условия производственной среды зависит от физического состояния воздушной среды и характеризуется следующими основными метеорологическими элементами:
Температурой;
Влажностью;
Скоростью движения воздуха;
Тепловым излучением от нагретых поверхностей оборудования и обрабатываемых материалов.
Совокупность этих факторов, характерных для данного производственного участка, называется микроклиматом.
Метеорологические условия производственной среды регламентируются «Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий» (СН245-71) .
Для теплого периода года оптимальные параметры микроклимата следующие: температура на 3°С выше чем в холодное время, относительная влажность для всех категорий работ 60-40%, скорость движения воздуха 0,1м/с. По ГОСТу 12.1.005-88.
Нормы температуры, относительной влажности и скорости
движения воздуха в производственных помещениях.
Для обеспечения метеорологических условий и поддержания теплового равновесия между человеческим телом и окружающей средой на промышленных предприятиях проводится ряд мероприятий. Основные из них следующие:
Производят теплоизоляцию оборудования, аппаратов, коммуникаций и других источников, излучающих на рабочее место тепло. Теплоизоляцию надо делать с таким расчетом, чтобы температура наружных стенок не превышала 45°С.
Механизация и автоматизация тяжелых и трудоёмких работ, выполнение которых сопровождается избыточным теплообразованием в организме человека.
Основным средством для поддержания нормальных метеорологических условий является вентиляция.
1.3 Вентиляция
Для предотвращения накопления газов во взрывоопасных концентрациях, или в концентрациях превышающих санитарные нормы, в нормальных условиях эксплуатации предусмотрены непрерывно действующая принудительная приточная и естественная вытяжная вентиляция.
В машинном зале компрессии предусмотрена приточная вентиляция (8 – кратная смена объёма в час).
Для оповещения о нарушениях в работе приточных вентиляционных агрегатов предусмотрена звуковая и световая сигнализация с выносом на щит УПУ. Предусмотрена так же подача воздуха к местам у компрессоров, возле которых наиболее продолжительное время находится персонал в период пусконаладочных работ. Подачу воздуха осуществляют от самостоятельной приточной вентиляционной системы.
Кроме постоянно действующих приточных вентиляционных систем, в машинном зале компрессии, предусмотрено устройство аварийной приточной вентиляции с удалением воздуха естественным путём – через шахты в кровле здания, обеспечивающие 8 – кратный воздухообмен. Приёмники для конденсатных насосов и водопроводные каналы обеспечиваются постоянно действующей приточной вентиляцией, обеспечивающей 10 – кратный воздухообмен.
Жидкий аммиак не горюч и не взрывоопасен. Газообразный аммиак относится к горючим газам. В соответствии с ГОСТ 12.1.011 - 78 (1991) «ССБТ. Смеси взрывоопасные. Классификация и методы испытаний» аммиачно-воздушная смесь относится к категории взрывоопасности IIА и группе Т1 . В чистом кислороде аммиак сгорает бледно-желтым пламенем, превращаясь, в основном, в азот и воду.
Аммиак горит при наличии постоянного источника огня. Наличие масел и другого горючего увеличивает пожаровзрывоопасность этого вещества . Емкости с аммиаком при нагревании могут взрываться.
Водный раствор аммиака обладает свойствами слабого основания. Контакт с ртутью, хлором, йодом, бромом, кальцием и окисью серебра может привести к образованию взрывчатых соединений.
Таблица 3.2 - Параметры, характеризующие пожаровзрывоопасность аммиака
|
Горючесть |
Горючий бесцветный газ |
||
|
Предел воспламенения % объемный |
Смесь с воздухом |
||
|
Смесь с кислородом |
|||
|
Температура воспламенения, 0 С |
|||
|
Температура вспышки, 0 С (смеси, содержащие 9…57 об.% NH 3) |
|||
|
Минимальная энергия зажигания, МДж |
|||
|
Максимальное давление взрыва, МПа |
|||
|
Нормальная скорость пламени воздушной смеси, м/с |
Аммиак является токсичным веществом и согласно ГОСТ 12.1.007 - 76 «ССБТ. Вредные вещества» относится к 4-му классу опасности (Таблица П. 4.1). Запах этого вещества ощущается при содержании его в воздухе в количестве 0,5 мг/м 3 . Токсические свойства аммиака приведены в таблице 3.3, а также в таблицах П. 4.1…П. 4.3.
Газообразный аммиак вызывает острое раздражение слизистых оболочек, слезоточение, удушье, рвоту. Жидкий аммиак или струя газа, попадая на кожу, вызывают сильные ожоги .
В первую очередь аммиак поражает нервную систему, снижая способность нервных клеток усваивать кислород. Также у пораженных резко снижается слуховой порог: даже не слишком громкие звуки становятся невыносимы и могут вызвать судороги. Действие аммиака на дыхательные пути может спровоцировать рефлекторный ларингоспазм. Снижается частота сердечных сокращений вплоть до остановки сердца.
Отравление аммиаком вызывает также сильное возбуждение, вплоть до буйного бреда, а последствия могут быть весьма тяжелыми - до снижения интеллекта и изменения личности.
Таблица 3.3 - Токсические свойства аммиака
При оказании первой помощи пострадавшему следует соблюдать следующие правила:
Немедленно надеть противогаз (при отсутствии промышленных противогазов применяются гражданские противогазы, ватно-марлевые повязки, шарфы, платки, предварительно смоченные водой или 5% раствором лимонной кислоты);
Вынос пострадавшего на незараженную территорию, снятие противогаза и зараженной одежды;
Освобождение от стесняющей дыхание одежды;
При отсутствии дыхания - искусственное дыхание, преимущественно методом «рот» в «рот»;
Вдыхание теплых водяных паров (лучше с добавлением уксуса или нескольких кристаллов лимонной кислоты), или питье теплого молока;
При попадании аммиака в желудок необходимо вызвать рвоту;
При попадании жидкого аммиака в глаза необходимо немедленно промыть их большим количеством воды, приложить примочку из 3-5% раствора уксусной или лимонной кислоты; при болях - закапать в глаза 1-2 капли 1%-ного раствора новокаина.
При наличии ожогов - введение обезболивающих средств и перевязка;
Обеспечение полного покоя, в холодное время - согревание .
При работе с жидким аммиаком необходимо использовать средства индивидуальной защиты: фильтрующий промышленный противогаз марки «КД», «М» защитный костюм, фартук, резиновые сапоги и перчатки. При больших концентрациях газа использовать изолирующий противогаз типа «ИП» .
Локализация, подавление или снижение до минимального уровня воздействия возникших при авариях с выбросом (разливом) аммиака поражающих факторов, осуществляют следующими способами:
1) прекращение выбросов вещества путем перекрытия задвижек с отключением поврежденной части технологического оборудования;
2) постановкой жидкостных завес (водяных или нейтрализующих растворов; используются стационарные системы локализации химических аварий с применением дренажных систем водного орошения);
3) обвалованием пролива вещества;
4) откачкой (сбором) пролившегося вещества в резервные емкости;
5) разбавлением пролива АХОВ водой и нейтрализующими растворами;
6) засыпкой пролива сыпучими твердыми сорбентами; выжиганием пролива .
Аммиачная вода (аммиак водный технический) - представляет собой 25% раствор аммиака в воде. Применяется для всех почв и для всех культур при обязательной заделке в почву на глубину 10-15 см. Почвой связывается сильно при внесении осенью, не вымывается атмосферными осадками. Азот аммиачной воды лучше удерживается почвой, чем аммонийный азот твердых удобрений. Аммиачную воду можно применять и при основной обработке почвы и при предпосевной культивации, и для подкормки пропашных культур.
Жидкий аммиак - высококонцентрированное азотное удобрение, содержащее 82 % действующего вещества азота, хорошо растворяется в воде. При нормальных условиях (0оС и 760 мм рт. ст.) это бесцветный газ с резким характерным запахом, в 1,7 раза легче воздуха. При температуре -33,5о и атмосферном давлении 760 мм конденсируется в бесцветную жидкость с температурой кипения - 33,4о С. Хранят, перевозят и вносят аммиак в сжиженном виде, поэтому содержится он в емкостях (резервуарах, цистернах, баллонах), которые выдерживают давление 20-30 атм.
Жидкий аммиак - сильнодействующее ядовитое вещество, относится к группе взрывоопасных. Он обладает сильным токсическим действием на живой организм, раздражает слизистую оболочку дыхательных путей и глаз, попадая на кожу, приводит к болезненным ожогам. Предельно допустимая концентрация аммиака в воздухе населенных мест - 0,02 м2/л. К работе с жидким аммиаком допускаются лица, прошедшие специальную подготовку и получившие удостоверение на право обслуживания аммиачных агрегатов и емкостей.
При перевозке и внесении аммиака транспортные цистерны и агрегаты АША-2 должны быть оборудованы углекислотным огнетушителем, красным флажком, заземляющей цепочкой, бачком с водой (не менее 10 л). При этом обслуживающий персонал обеспечивается противогазом с коробкой «КД» или «М», прорезиненным фартуком, резиновыми перчатками, комбинезоном.
Внесение жидкого аммиака в почву перед посевом озимых и яровых культур, в период вегетации под пропашные культуры, на лугах н пастбищах выполняет АБА-0,5М, агрегатируемый с тракторами классов 14 и 30 кН, имеющими раздельно агрегатную систему. Внесение жидкого аммиака в почву после ее предпосевной и основной обработки, а также на лугах и пастбищах выполняет ЛША-2, агрегатируемый с трактором Т-150К. Агрегат должен быть постоянно заземлен цепью. На цистерне установлен предохранительный клапан, сообщающийся с газовой фазой, отрегулированной им рабочее давление 1,6 МП а (16 кГс/см2). На жидкостной и газонной магистралях перед запорными вентилями есть скоростные клапаны для автоматического перекрытия сечения трубы в случае разрыва рукавов и предотвращения утечки аммиака в окружающую среду.
Перед началом работ намечаются поля, на которых будет вноситься жидкий аммиак. Место заправки агрегатов выбирается с подветренной стороны поля. На этом месте устанавливается машина-транспортировщик, а полевая дорога со стороны места заправки перекрывается знаками «Проезд запрещен» и табличками с надписью «Опасно-жидкий аммиак». Разрабатывается схема движения агрегатов во время внесения, при этом соблюдается следующее условие: движение агрегатов должно быть организовано так, чтобы пары жидкого аммиака относились ветром в сторону от агрегата и не попадали на машины, идущие параллельным курсом. В процессе работы агрегатов агроном проверяет правильность глубины внесения аммиака и периодически контролирует выдержку заданной нормы внесения.
Немедленную заделку жидких азотных удобрений вносят на глубину не менее 10-12 см на тяжелых почвах и 14-18 см на легких. При такой заделке жидких удобрений аммиак не улетучивается из почвы. Возможны некоторые его потери только на сильнокарбонатных почвах, имеющих щелочную реакцию. Поверхностное внесение жидких азотных удобрений недопустимо, так как аммиак быстро улетучивается. При мелкой заделке их в сухой верхний слой почвы также возможны значительные потери аммиака, особенно на легких почвах.
При внесении аммиака в почву тракторист обязан следить по манометру за давлением в емкости, проверять работу предохранительного клапана, периодически открывая его вручную, состояние и крепление рукавов к инъекторным трубкам. В конце каждой борозды необходимо насос-дозатор выключать, проехать с заглубленными рабочими органами 8...10 м, а затем поднять культиватор. Делается это для того, чтобы предотвратить загазованность кабины парами жидкого аммиака. В случае переохлаждения рабочих органов агрегата и намерзания на них почвы и растительных остатков машину останавливают и очищают рабочие органы. При обнаружении утечки аммиака или разрыва шлангов или обнаружены другие неполадки, тракторист обязан остановиться, перекрывает расходный вентиль на сосуде, надеть средства индивидуальной защиты, принять меры к устранению аварии. При возможных случаях поражение аммиаком надо принять меры:
Нарушение противопожарных мероприятий при хранении аммиака и работе с ним может привести к пожару, поэтому необходимо:
