Amoniacul este utilizat pe scară largă în activitățile umane, volumul producției sale depășește 150 de milioane de tone / an. Amoniacul este o substanță toxică, de incendiu și explozivă. Din cauza posibilelor daune materiale grave și a zonelor semnificative de contaminare toxică, instalațiile de amoniac se referă la unitățile de producție periculoase care fac obiectul înregistrării în Rostekhnadzor.
Aspectele legate de asigurarea siguranței industriale a acestor instalații în timpul proiectării necesită o atenție deosebită. Se iau în considerare aspectele legate de riscul de incendiu și de explozie al clădirilor și instalațiilor externe, instalațiilor de amoniac, precum și protecția acestora împotriva incendiilor și exploziilor cauzate de deficiențe identificate în documentele de reglementare relevante.
Caracteristicile amoniacului
Amoniacul la presiune atmosferică și la temperaturi de peste -33,4 ° C este în stare gazoasă. Nu are culoare, dar are un miros caracteristic ascuțit de amoniac. Densitatea amoniacului gazos este de 0,823 kg / m3 (gaz ușor).
Amoniacul lichefiat este o substanță greu combustibilă care arde numai dacă există o sursă constantă de aprindere cu o putere suficientă deasupra ei. În strâmtoarea amoniacului lichefiat, obținând o temperatură de -33,4 ° C sub presiune atmosferică, se fierbe cu formarea instantanee a unui nor de aerosol care nu se aprinde de la sursa de incendiu.
Amoniacul se dizolvă bine în apă cu eliberarea căldurii, intensifică evaporarea prin diluare cu apă. Pentru a reduce poluarea aerului, se diluează și se spală amoniacul lichid cu apă cel puțin de zece ori. Rezistența electrică volumetrică specifică a amoniacului lichid este 0,8 • 105 Ohm • m, prin urmare nu se observă acumularea de potențiale periculoase ale electricității statistice în timpul transportului.
Amoniacul gazos este toxic, din punct de vedere al gradului de expunere la corpul uman aparține clasei a IV-a de pericol. Concentrația maximă admisă de amoniac în aerul din zona de lucru a MPC este z = 20 mg / m3, concentrația maximă unică pentru decontări este de 0,2 mg / m3. Pragul de percepție a mirosului nu depășește 55 mg / m3. Concentrația de amoniac C = 1500 mg / m3 (0,21%) provoacă moartea.
Pericol de incendiu și explozie al clădirilor industriale și al instalațiilor în aer liber
Amoniacul gazos la concentrații de amestec de amoniac-aer de 15-33,6% este exploziv. Cu toate acestea, se referă la substanțe cu sensibilitate scăzută, cu o capacitate scăzută de a forma amestecuri explozive și la arderea arderii detonante, chiar și pentru un amestec stoichiometric. Amoniacul de celule detonare - 40 cm, în timp ce acetilenă, hidrogen, în particular sensibilă la formarea de amestecuri explozive, -. 1 cm amoniac energia de aprindere a sute de ori mai mare decât energia de aprindere metan și mii de ori - hidrogen.
Rata de creștere a presiunii pentru un amestec stoichiometric într-un volum închis este de 6 MPa / s, ceea ce este semnificativ mai mică decât cea a hidrogenului, acetilenă, de 3 ori mai mică decât cea a metanului. Mai mult, pentru tipic concentrație mare de amoniac limita inferioară de explozie (LEL) - 15%, cu o bandă îngustă de posibil amestec amoniac-aer de ardere și un punct de mare flash, necesită aprindere energie considerabilă. căldura specifică scăzută de ardere (18688 kJ / kg) și, în consecință, temperatura de ardere adiabatic scăzută (1777 K) nu asigură o difuzie ardere autoîntreținută chiar la un amestec stoichiometric. Prin urmare, atunci când ard un nor neîngrădit, adică în cazul instalațiilor externe, nu se formează o undă explozivă.
Fenomenele explozive ale amestecurilor amoniac-aer în condiții industriale sunt notate numai în sisteme închise la temperaturi și presiuni ridicate. Toate cazurile cunoscute de explozii au avut loc în volume închise, unde s-au format amestecuri explozive și a existat o sursă de aprindere de cel puțin 680 mJ la o temperatură de cel puțin 650 ° C Exploziile la producerea acidului azotic se datorează procesului de oxidare a amoniacului la limita explozivului inferior și la o temperatură de aproximativ 800 ° C.
În practica mondială, nu s-au înregistrat explozii de amestecuri amoniac-aer în spațiu deschis.
Amoniacul lichefiat este un lichid foarte inflamabil. În cazul emisiilor de urgență ale amoniacului lichefiat într-o încăpere sau într-o zonă deschisă, acesta se fierbe din cauza energiei interne a supraîncălzirii, formând un nor de aerosoli de vapori și picături egale în masă. Picăturile și vaporii cu o temperatură de -33,4 ° C răcește aerul, condensând umiditatea din acesta, făcând un amestec de alb mai dens decât aerul la conținutul lor (16-20%).
Norul de aerosol absoarbe în mod activ umezeala aerului atmosferic prin formarea de apă amoniacală. Stratul de suprafață al norului devine incombustibil, împiedicând aprinderea. Dropurile de amoniac fac cloudul aerosol non-incendiu și non-exploziv. Acest lucru explică absența exploziilor de amestecuri amoniac-aer în zone deschise și în spații.
În același timp, lichidul dificil de inflamabil al amoniacului lichefiat cu punctul de fierbere de -33,4 ° C începe să se evaporă datorită căldurii suprafeței subiacente a talerului. În prezența unei surse constante de aprindere în timpul perioadei de evaporare rapidă (fierbere) imediat după trecere, arderea vaporilor are loc numai sub forma unor erupții periodice. Pe măsură ce intensitatea fluxului de căldură scade de la suprafața inferioară a paletei, descompunerea la fierbere. Odată cu sfârșitul de fierbere a amoniacului lichid, focarele periodice se opresc, de asemenea. Datele calculate și experimentale arată că nu există pericol de explozie a vaporilor de amoniac în aer. Acest fapt este de asemenea confirmat.
Spațiile de producție trebuie să fie dotate cu o ventilație de alimentare și evacuare. Atunci când se lucrează cu amoniac, se folosește o mască de filtrare "M" sau "KD". La evacuarea amoniacului gazos sau lichefiat, este necesar să se creeze perdele de apă pe zone deschise.
Protecția împotriva incendiilor la spațiile de amoniac
Amoniacul nu este doar un gaz combustibil, exploziv, dar și toxic. Atunci când amoniacul sau vaporii gazoși apar în atmosferă, proprietățile sale toxice apar mai întâi și apoi explozive cu o fracție de volum de 15-33,6%. Instalațiile de amoniac prevăd sistemele automate de monitorizare a contaminării gazelor și avertizarea cu privire la emisiile de amoniac de urgență, care au două niveluri de control.
În cazul în care valoarea PD ajunge la Kp = 20 mg / m3 (0,0028%), se activează alarma de avertizare și alarma și ventilația generală.
Când MPC s = 500 mg / m3 și mai sunt incluse ventilație de urgență, lumină și sunet de alarmă „alarmă“, înseamnă situația lokalizatsiiavariynoy oprit unitatea de urgență, măsuri de eliminare a accidentului de punere în aplicare.
Prezența unui sistem automat de control pentru contaminarea cu gaz vă permite să înregistrați și să alertați personalul de producție cu privire la apariția unei situații de urgență și apoi să începeți localizarea acestuia într-un stadiu incipient. În consecință, acest sistem începe să îndeplinească funcțiile AICT și AUPS deja când depășesc amoniacul. WEL. Având în vedere toxicitatea amoniacului, dezvoltarea AUPT și AUPS nu va fi necesară.
Atunci când amoniacul lichid curge sub presiune în atmosferă, așa cum sa observat mai devreme, se formează un nor de aer non-incendiu și exploziv și toxic de aerosol. Faza de vapori a fazei lichide nu este observată. Datorită amestecului de viteză mică flacără normală amoniac-aer, eliberarea căldurii specifice în timpul arderii, care pentru mix Stekhov-metric - 2,38 MJ / m3, chiar în momentul evaporării rapide atunci când sunt aprinse flare observate instabil. Va exista o infecție toxică.
În plus, amoniacul are un conținut de amoniac de 15% (10,500 mg / m3), care este cu mult peste pragul de iritare palpabilă de 55 mg / m3. Chiar și oamenii care nu simt miros, simt efectul său dureros asupra membranelor mucoase și zonele umede ale pielii la concentrații scăzute (până la 100 mg / m3), care nu provoacă efecte după expunerea la o oră și jumătate. Mici scurgeri pot fi imediat detectate și eliminate.