Элементтің табиғатын түсіну

Арнайы хаттамаларға кіріспес бұрын Сұйық аргонды өңдеу, оның физикалық қасиеттерін және оларға тән қауіптерді түсіну өте маңызды. Аргон (Ar) – түссіз, иіссіз, дәмсіз және улы емес асыл газ. Ол Жер атмосферасының шамамен 0,93% құрайды. Оны тиімді тасымалдау және сақтау үшін ол криогендік температураға дейін салқындатылады, атап айтқанда -185,8°C (-302,4°F) төмен - оны сұйық күйге айналдырады.

Температураның бұл күрт төмендеуі және оның булану кезіндегі кейінгі кеңею коэффициенті ықтимал қауіптің негізгі көздері болып табылады.

Кеңейту қаупі

Сұйықтықтың бір көлемі стандартты температура мен қысымда шамамен 840 газ көлеміне дейін кеңейеді. Егер бұл кеңею тиісті желдетусіз жабық кеңістікте орын алса, ол оттегін тез ығыстырып, асфиксияның ауыр қаупіне әкеледі. Газ иіссіз және түссіз болғандықтан, персонал басы айналмайынша, есінен танып немесе нашарлағанша оттегі деңгейінің азайып бара жатқанын түсінбеуі мүмкін.

Криогендік қауіптер

Сұйық күйдегі қатты суық адам тініне айтарлықтай қауіп төндіреді. Сұйықтықпен немесе оқшауланбаған құбырлармен және клапандармен тікелей жанасу қатты аязды тудыруы мүмкін, көбінесе криогенді күйік ретінде сипатталады. Тіндердің зақымдануы дереу және терең, мамандандырылған медициналық көмекті қажет етеді.

Материалдың сынғыштығы

Барлық материалдар криогендік температураға төтеп бере алмайды. Көміртекті болат және көптеген пластмассалар сияқты қарапайым металдар сынғыш болады және мұндай қатты суыққа ұшыраған кезде сынуы мүмкін. Инфрақұрылым үшін тиісті материалдарды пайдалану өте маңызды.

Криогендік сұйықтықпен жұмыс істеудің ең жақсы тәжірибелері

Сұйық аргонды өңдеу қатаң дайындықты, тиісті жеке қорғаныс құралдарын (ЖҚҚ) және белгіленген хаттамаларды қатаң сақтауды қауіпсіз түрде қажет етеді.

Міндетті жеке қорғаныс құралдары (ЖҚҚ)

Криогендік жүйелермен немесе олардың жанында жұмыс істейтін қызметкерлер қатты суықтан қорғауға арналған арнайы ЖҚҚ-мен жабдықталуы керек. Стандартты өндірістік жұмыс киімдері жеткіліксіз.

• Криогенді қолғаптар: Төгілу орын алған жағдайда олар тез жойылуы үшін олар бос болуы керек. Олар оқшауланған және криогенді пайдалану үшін арнайы жасалған болуы керек.

• Көзді және бетті қорғау: Бүйірлік қалқандары бар қауіпсіздік көзілдіріктерінің үстінен толық бет қалқаны міндетті болып табылады. Шашырау көзге бірден зақым келтіруі мүмкін.

• Қорғаныс киімдері: Ұзын жеңді жейделер, манжетсіз ұзын шалбар (сұйықтық жиналып қалмас үшін), кеуекті емес материалдан жасалған алжапқыш қажет.

• Аяқ киім: Былғарыдан жасалған берік етік немесе арнайы қауіпсіздік аяқ киімін кию керек, ал шалбар аяқтары әрқашан етіктің сыртын жауып тұруы керек.

• 
  

Тасымалдау процедуралары және жабдықтар

Сұйықтықты жеткізу көліктерінен сақтау цистерналарына немесе резервуарлардан қолдану орындарына ауыстыру процесі апаттардың болуы ықтимал маңызды кезең болып табылады.

• Аудару алдындағы тексеру: Кез келген тасымалдауды бастамас бұрын, барлық қосылымдарды, клапандарды және шлангтарды тозуға, зақымдануға немесе ылғалға тексеру керек. Тіпті аз мөлшердегі ылғал бірден қатып, клапандарды бітеп, қысымның жоғарылауына әкелуі мүмкін.

• Тазарту сызықтары: Криогендік сұйықтықты енгізер алдында ылғал мен ауаны кетіру үшін тасымалдау желілерін құрғақ азотпен немесе газ тәрізді аргонмен тазарту керек.

• Баяу кіріспе: Тасымалдау желілерінің бірте-бірте салқындауына мүмкіндік беру үшін ағынды баяу бастау керек. Жылдам салқындату термиялық соққыға және материалдың бұзылуына әкелуі мүмкін.

• Тұрақты бақылау: Оқытылған оператор тасымалдау процесін үздіксіз бақылауы керек. Автоматтандырылған жүйелер құнды, бірақ күтпеген ауытқуларға жауап беру үшін адамның бақылауы өте маңызды.

• 
  

Желдету және бақылау

Маңызды кеңею коэффициентін ескере отырып, сәйкес желдету тұншығуға қарсы ең маңызды қорғаныс болып табылады.

• Қоршаған ортаны бақылау: Сұйықтық сақталатын немесе пайдаланылатын кез келген аумаққа оттегінің азаюы датчигі орнатылуы керек. Бұл сенсорлар оттегі деңгейі 19,5%-дан төмен түссе, көрнекі және дыбыстық дабылдарды қосуы керек.

• Мәжбүрлі желдету: Жабық кеңістіктерде ауа көлемін жылдам ауыстыруға қабілетті механикалық желдету жүйелері қажет. Бұл жүйелер оттегі дабылдарымен бірге автоматты түрде іске қосылуы керек.

• 
  

Сұйық аргонды сақтау принциптері

тұтастығы Сұйық аргонды сақтау жүйелері қауіпсіздік үшін де, көптеген өнеркәсіптік қолданбалар талап ететін жоғары тазалық деңгейлерін сақтау үшін де өте маңызды. Сақтау инфрақұрылымы қатты суыққа қарсы тұруға, қайнауды азайтуға және қысымды қауіпсіз басқаруға арналған болуы керек.

Криогендік резервуардың дизайны

Криогендік сұйықтықтарды сақтауға арналған өнеркәсіптік резервуарлар инженерияның күрделі бөліктері болып табылады. Олар негізінен жылу беруді азайтуға арналған массивті вакуумдық колбалар.

• Екі қабатты құрылыс: Резервуарлар ішкі ыдыстан (әдетте тот баспайтын болаттан немесе криогендік температураға төтеп бере алатын алюминий қорытпасынан жасалған) және сыртқы ыдыстан (әдетте көміртекті болаттан) тұрады.

• Вакуумды оқшаулау: Ішкі және сыртқы ыдыстар арасындағы сақиналы кеңістік оқшаулағыш материалмен (перлит сияқты) толтырылады және жоғары вакуумға шығарылады. Бұл дизайн конвективтік және өткізгіш жылу беруді азайтады.

• Қолдау құрылымдары: Ішкі ыдысты сыртқы ортадан жылу беруді азайтатын құрылымдармен қамтамасыз ету керек.

• 
  

Қысымды басқару және төмендету жүйелері

Ең жақсы оқшаулаудың өзінде біраз жылу резервуарға өтіп, сұйықтықтың бір бөлігін газға айналдырады. Бұл табиғи процесс резервуардағы қысымды арттырады.

• Қысымды төмендету клапандары (PRVs): Резервуарлар бастапқы және қосалқы PRV-мен жабдықталуы керек. Бұл клапандар ішкі қысым резервуардың ең жоғары рұқсат етілген жұмыс қысымынан (MAWP) асатын болса, автоматты түрде ашылатын етіп орнатылады.

• Жарылған дискілер: Қауіпсіз болғандықтан, үзілу дискісі жиі PRV-мен қатар орнатылады. Егер PRV сәтсіз болса және қысым көтеріле берсе, диск жарылып, газды қауіпсіз шығарып, резервуардың апатты істен шығуын болдырмайды.

• Желдету бағыты: PRV және үзілу дискілерінен шығатын ағынды оттегінің жергілікті сарқылуын болдырмау үшін қауіпсіз, жақсы желдетілетін сыртқы орынға құбыр арқылы жіберу керек.

• 
  

Сақтау кезінде тазалықты сақтау

Жартылай өткізгішті өндіру немесе аналитикалық спектрометрия сияқты қолданбалар үшін газдың тазалығы оның қолжетімділігі сияқты маңызды. Ластану партияларды бұзуы және сезімтал жабдықты зақымдауы мүмкін.

• Арнайы жүйелер: Сұйық аргон қоймасы Айқас ластануды болдырмау үшін жүйелер тек осы газға арналуы керек.

• Сүзу: Қолдану нүктесіне жететін газдың талап етілетін техникалық талаптарға сәйкес келуін қамтамасыз ету үшін сору желілеріне желілік бөлшектерді сүзгілер мен тазартқыштар орнату керек.

• Тұрақты техникалық қызмет көрсету: Вакуумдық оқшаулау және құбыр жүйелерін жүйелі тексеру және техникалық қызмет көрсету тазалықты бұзатын ауа мен ылғалды сорып алуы мүмкін ағып кетудің алдын алады.

• 
  

Нысанның дизайны және инфрақұрылымы

Криогендік жүйені өнеркәсіптік нысанға біріктіру мұқият жоспарлауды және мамандандырылған инфрақұрылымды қажет етеді.

Кесте: Криогендік қызметке арналған ұсынылатын материалдар

Құбырларды және клапандарды таңдау

• Вакуумды қапталған құбырлар (VJP): Оңтайлы тиімділік пен мекеме ішінде тасымалдау кезінде ең аз қайнау үшін VJP ұсынылады. Сақтау цистерналары сияқты, бұл құбырлардың арасында вакуумдық кеңістік бар ішкі және сыртқы қабырғалары бар.

• Криогендік клапандар: Стандартты клапандар -185°C температурада істен шығады. Клапандарда ұзартылған қақпақтар болуы керек. Ұзартылған капот клапан орауыштарын (сабақтың айналасындағы тығыздағышты) қатты суықтан аулақ ұстайды, бұл тығыздағыштың қатып қалуына және істен шығуына жол бермейді.

• 
  

Сайттың орналасуы және қол жеткізу

• Сыртқы артықшылық: Мүмкіндігінше, ағып кету немесе желдету кезінде оттегінің ығысу қаупін табиғи түрде азайту үшін үйінділерді сақтауға арналған резервуарларды ашық ауада орналастыру керек.

• Қауіпсіздік: Сақтау орны рұқсатсыз кіруден қорғалуы керек.

• Бағаналар мен қорғаныс: Резервуарлар мен ашық құбырлар көліктің соғуынан берік тіректермен немесе соққыға қарсы тосқауылдармен қорғалуы керек.

• 
  

Төтенше жағдайларға әрекет ету хаттамалары

Ең жақсы тәжірибелерді қатаң сақтауға қарамастан, төтенше жағдайлар орын алуы мүмкін. Төтенше жағдайды жою жоспары өте маңызды.

Төгілулер мен ағып кетулермен күресу

1. Эвакуацияланамын: Тікелей басымдық зардап шеккен аймақтан, әсіресе тығыз суық газ жиналуы мүмкін төмен орналасқан кеңістіктерден қызметкерлерді эвакуациялау болып табылады.

2. Оқшаулау: Егер оны әсер ету қаупінсіз қауіпсіз орындау мүмкін болса, апаттық оқшаулау клапандары арқылы ағып кету көзін жабыңыз.

3. Желдету: Максималды желдетуді іске қосыңыз. Төгілген жерді тазалауға тырыспаңыз; сұйықтық тез буланады.

4. Тұманды басқару: Үлкен ағып кету ауадан конденсацияланған ылғалдың тығыз тұманын тудырады. Бұл тұман көруді нөлге дейін төмендетеді және өте суық және ықтимал оттегі тапшылығы аймағын көрсетеді. Тұманға кіруден аулақ болыңыз.

Криогендік әсерге алғашқы көмек

• Теріге жанасу: Зардап шеккен аймақты ысқылауға болмайды. Көп мөлшерде жылы сумен (ыстық емес) шайыңыз. Дереу медициналық көмекке жүгініңіз. Теріге қатып қалған киімді шешуге тырыспаңыз; алдымен сумен шайыңыз.

• Көзге тию: Көзді кем дегенде 15 минуттай жылы сумен шайып, шұғыл медициналық көмекке жүгініңіз.

• Асфиксия: Егер адам оттегінің азаюына ұшыраса, оны дереу таза ауаға шығарыңыз. Егер олар тыныс алмаса, ЖРП жүргізіп, шұғыл медициналық көмекке жүгініңіз. Құтқарушылар оттегі жетіспейтін атмосфераға кірмес бұрын өздігінен тыныс алу аппаратын (СКБА) пайдалануы керек.

• 
  

Нормативтік талаптарға сәйкестік және оқыту

Заңды жұмыс пен жауапкершілікті басқару үшін нормативтік ландшафтты шарлау өте маңызды.

• OSHA және CGA стандарттары: Америка Құрама Штаттарында Еңбекті қорғау және қауіпсіздік басқармасы (OSHA) ережелерін және Сығылған газ қауымдастығы (CGA) жариялаған нұсқауларды сақтау, мысалы, CGA P-1 (контейнерлердегі қысылған газдарды қауіпсіз өңдеу) және CGA P-12 (криогенді сұйықтықтарды қауіпсіз өңдеу) — болып табылады. Осындай реттеуші органдар дүние жүзінде бар.

• Үздіксіз оқыту: Қауіпсіздік бір реттік оқиға емес. Криогендік жүйелерді пайдалануға, техникалық қызмет көрсетуге немесе қадағалауға қатысатын барлық қызметкерлер тұрақты, құжатталған оқытудан өтуі керек. Бұл оқыту қауіп-қатерді тану, ЖҚҚ пайдалану, стандартты жұмыс процедуралары және төтенше жағдайлар кезінде әрекет етуді қамтуы керек.

• 
  

Қорытынды

Бұл криогенді асыл газды пайдалану қазіргі заманғы өнеркәсіптік процестердің негізі болып табылады. Дегенмен, оның пайдасы тән тәуекелдерді белсенді түрде басқарғанда ғана толық жүзеге асырылуы мүмкін. Өнеркәсіптік нысандар физикалық қасиеттерді түсіну, сенімді инфрақұрылымды енгізу, дұрыс материалдарды пайдалану және қауіпсіздікті қатаң оқыту мәдениетін қалыптастыру арқылы олардың жеткізілімдерінің тазалығын және жұмыс күшінің абсолютті қауіпсіздігін қамтамасыз ете алады. Осы жерде баяндалған ең жақсы тәжірибелер операциялардың тиімді, сәйкес және қауіпсіз болып қалуын қамтамасыз ететін жауапты басқарудың негізі ретінде қызмет етеді.

Жиі қойылатын сұрақтар

1-сұрақ: Неліктен осы криогендік жүйелер үшін «ұзартылған қақпағы» бар клапанның белгілі бір түрі қажет?

A: Стандартты клапандар криогендік температурада істен шығады, себебі суық ішкі тығыздағыш материалдардың (ораудың) жиырылуына, сынғыш болуына және ақырында ағып кетуіне немесе сынуына әкеледі. Ұзартылған қақпақ клапаны орауыш безді клапан корпусы арқылы ағып жатқан криогендік сұйықтықтан алысырақ жылжытады. Бұл қашықтық қоршаған ауаның икемді болып қалуы және тығыз тығыздағышты сақтау үшін, қауіпті ағып кетудің алдын алу үшін ораманы жеткілікті жылы ұстауға мүмкіндік береді.

2-сұрақ: Сақтау аймағында оттегінің азаюы туралы дабыл шықса, дереу қандай әрекет қажет?

A: абсолютті бірінші қадам барлық қызметкерлердің аумақты дереу эвакуациялау болып табылады. Арнайы тыныс алу аппаратынсыз дабыл көзін зерттеуге тырыспаңыз. Аймақ тазартылғаннан кейін ығыстырылған ауаны тарату үшін қондырғының желдетуін барынша арттыра отырып, ағып кетуді анықтау және азайту үшін кеңістікке өздігінен тыныс алу аппаратымен (SCBA) жабдықталған оқытылған төтенше жағдайларға жауап берушілер ғана кіруі керек.

3-сұрақ: Вакуумды қапталған құбырлар (VJP) стандартты құбырларды оқшаулаудан қалай ерекшеленеді және неліктен оған артықшылық беріледі?

A: Көбік немесе шыны талшық сияқты стандартты оқшаулау жылу беруді баяулату үшін ауа немесе газды ұстауға негізделген. Төтенше криогендік температурада қоршаған ортаның ылғалдылығы стандартты оқшаулау ішінде конденсациялануы және қатып қалуы мүмкін, бұл оның тиімділігін бұзады. VJP ішкі құбыр мен сыртқы күрте арасында жоғары вакуумы бар қос қабырғалы конструкцияны пайдаланады. Вакуумда жылу өткізетін молекулалар іс жүзінде жоқ болғандықтан, ол қайнаудың алдын алуда және өнеркәсіптік мекеме арқылы тасымалдау кезінде сұйық күйді сақтауда әлдеқайда тиімді.