Bezpečnost chemických výrob N111001

Bezpečnost chemických výrob N111001

• Petr Zámostný místnost: A-72a tel.: 4222 e-mail: [e-mail]

Prevence nebezpečí požáru

• Následky explozí

• Prostředky snížení nebezpečí požáru nebo exploze

Následky explozí

• Tlaková vlna

• Odletující střepiny

• Tepelné sálání

• Požár

• Odhad následků je důležitý pro havarijní plánování

Enegie chemické exploze

• Tlaková vlna chemické exploze

• tepelná expanze produktů reakce
• změna molového čísla v průběhu reakce
• C3H8 + 5 O2 + 18,8 N2  3 CO2 + H2O + 18,8 N2 n0 = 24.8 n1 = 25.8
• C7H5(NO2)3  C + 6 CO + 2,5H2 + 1,5 N2

Energie mechanické exploze

• Při mechanické explozi se uvolní mechanická energie obsažená v substanci

• Stlačený plyn

• uvolní se kompresní práce

• Kapalina pod tlakem

• neexpanduje
• velmi malá energie exploze

Šíření tlakové vlny

Poškození vlivem tlakové vlny

Odhad síly tlakové vlny

• Přepočtená vzdálenost

• Ekvivalent TNT

Ekvivalent TNT

• Ekvivalentní množství trinitrotoluenu, které při explozi vyvolá stejnou tlakovou vlnu

• Účinnost využití energie η

• = 1 pro ohraničenou explozi
• = 0,02 – 0,1 pro neohraničenou explozi

• Specifická energie exploze látky EH, kJ/kg

• Odhadována z termodynamických veličin ΔAspal, ΔGspal, ΔHspal

• Nepřesnost způsobená aproximací stejného chování deflagrace a detonace

• Pokročilejší metody – vyžadují mnohem více dat

Odhad následků exploze - software

Prevence požárů a explozí

• Inertizace

• Ventilace

• Eliminace statické elektřiny

• Nevýbušné zařízení a nástroje

• Automatické hašení

• Prostředky pro izolaci místa požáru

Inertizace

• Ředění výbušné směsi inertem pod hladinu MOC

• MOC pro většinu plynů ~ 10 % obj. O2

• Průtočná inertizace

• kontinuální přívod inertu a odvod směsi

• Vakuová inertizace

• (periodická) evakuace nádoby + odtlakování přívodem inertu

• Tlaková inertizace

• (periodické) natlakování inertem + odtlakování

• Kombinovaná

• „Sifonová“

• naplnění kapalinou, vypuštění kapaliny s nasátím inertu

Průtočná inertizace

• Velké zásobníky – ideální mísiče

• Dlouhá doba inertizace – spotřeba inertu

Vakuová inertizace

Tlaková inertizace

Prevence rizik statické elektřiny

• Prevence akumulace náboje a jiskření

• Relaxace
• Nulování a zemnění
• Ponorné trubky
• Zvyšování vodivosti aditivy

Relaxace

• Přivádění kapaliny do zásobníku shora

• náhlé oddělení rychle tekoucí kapaliny od stěny
• ukládání velkého náboje

• Rozšíření trubky před vstupem do zásobníku

• zpomalení proudění
• dostatek času pro disipaci náboje

• Empiricky

• doba zdržení v rozšíření má být 2x větší než relaxační doba pro danou kapalinu

Nulování

• Napětí mezi dvěma vodivými materiály se nuluje jejich vodivým propojením

• Větší celky lze převést na nulový potenciál zemněním

Zemnění

Nulování a zemnění

Ponorné trubice

• Prodloužená trubice zabraňuje akumulaci náboje, ke které by došlo při volném pádu kapaliny

• Nebezpečí

• Zpětné nasátí kapaliny

Zvyšování vodivosti aditivy

• Antistatická aditiva

• alkohol
• voda
• polární kapaliny

• Musí být mísitelná s kapalinou