РОЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ (ПОВЕДЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ)

  Главная      Учебники - Промышленность     Основные опасности химических производств (Маршал В.К.) - 1989 год

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  ..

 

 

 

5.4.

РОЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ (ПОВЕДЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ)

 

 

5.4.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Характер технологии перемещения и хранения любого из рассматриваемых веществ устанавливается, в первую очередь, исходя из свойств данного вещества (определяемых диаграммой состояния) в диапазоне температур окружающей среды.

ТАБЛИЦА 5.2. Удельный объема некоторых веществ [Реггу,1973].

Вещество

При давлении 1 бар

В критической

точке

Жидкость

Пар

Метан

2,357

558

6,16

Этилен

1,780

478

4,37

Пропан

1,700

437

5,00

Хлор

0,620

272

1,74

аУдельный объем - в м3/т.

Диапазон температур окружающей среды зависит от географическог положения. В Великобритании температура редко выходит за пределы -10+30С. В других местах земного шара этот диапазон в общем случае больше или меньше (минимальная температура около -40 °С и максимальная - около +50°С). Очевидно, что для каждого географического региона необходим соотносить условия перемещения и хранения с реальными климатическим условиями. В дальнейшем для классификации будут выбраны климатически условия Великобритании.

По способам хранения и перемещения вещества можно разделить на четыре основные категории.

5.4.2. ПЕРВАЯ КАТЕГОРИЯ: ВЕЩЕСТВА, У КОТОРЫХ КРИТИЧЕСКАЯ ТЕМПЕРАТУРА НИЖЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Вещества, подобные "перманентным" газам и находящиеся в жидком виде часто называют "криогенными веществами". Из этих криогенных веществ наиболее важным с точки зрения основных опасностей химических произведет является сжиженный природный газ (СПГ), состоящий главным образом и метана, но содержащий также небольшие количества углеводородов с двумя более атомами углерода в молекуле. Атмосферные газы, такие, как азот ил кислород, также попадают в категорию веществ, у которых критическая температура значительно ниже окружающей. Для веществ из этой категории технология перемещения и хранения основывается на применении высококачественной термоизоляции с использованием, как правило, вакуумных оболочек. Отметим, что содержать метан, кислород или азот в жидкой фаг посредством охлаждения трудно, так как это можно сделать только при наличии еще более холодных жидкостей. Образующиеся при неизбежном выкипании пар: можно либо сразу использовать, либо снова сжижить для дальнейшего хранения, либо просто выбросить в атмосферу.

Поведение криогенных веществ при разлитии определяется интенсивность подвода тепла от окружающей среды и достаточно подробно обсуждается в гл. 7.

Рис. 5.2. Зависимость удельного объема пропана от температуры.

5.4.3. ВТОРАЯ КАТЕГОРИЯ: ВЕЩЕСТВА, У КОТОРЫХ КРИТИЧЕСКАЯ ТЕМПЕРАТУРА ВЫШЕ, А ТОЧКА КИПЕНИЯ НИЖЕ ТЕМПЕРАТУРЫ

ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Для сжижения этих веществ их достаточно только сжать. В жидком состоянии они относятся к очень важной категории сжиженных газов, в которую входят СНГ, пропан, бутан, аммиак и хлор. Они отличаются способностью к "мгновенному испарению", т. е. при разгерметизации часть жидкости мгновенно испаряется, а оставшаяся охлаждается до точки кипения при атмосферном давлении. При этом могут образовываться паровые облака, которые составляют значительную часть проблем в области основных химических опасностей. Хранятся подобные вещества под давлением при окружающей температуре, хотя можно также хранить их в охлажденном состоянии.

5.4.4. ТРЕТЬЯ КАТЕГОРИЯ: ВЕЩЕСТВА, У КОТОРЫХ КРИТИЧЕСКОЕ
ДАВЛЕНИЕ ВЫШЕ АТМОСФЕРНОГО И ТОЧКА КИПЕНИЯ ВЫШЕ

ТЕМПЕРАТУРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Этот класс включает в себя вещества, находящиеся при атмосферном давлении в жидком состоянии. Те из них, которые имеют более низкую точку кипения, в зависимости от температуры окружающей среды могут входить также и в предыдущую (вторую) категорию. Так, в холодную погоду при атмосферном давлении бутан - жидкость (т. кип. около 0 °С), а этиленоксид в жаркую погоду -сжиженный газ (т. кип. 13,5 °С).

Все вещества, находящиеся при окружающей температуре в твердом состоянии, также попадают в эту категорию. Однако твердые тела представляют для нас значительный интерес в отношении опасности только в том случае, если они - взрывчатые вещества или вещества, находящиеся в воздухе в диспергированном виде.

5.4.5. ЧЕТВЕРТАЯ КАТЕГОРИЯ: ВЕЩЕСТВА, СОДЕРЖАЩИЕСЯ ПРИ

ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Жидкости третьей категории, обсуждаемые выше, в рабочих условиях могут вести себя подобно сжиженным газам, если они содержатся при подводе тепла и под давлением при температурах выше их атмосферной точки кипения. Характерным примером здесь может служить водяной пар в котлах, а также циклогексан (т. кип. 80 °С, критическая температура 280 °С), который на предприятии компании Nypro Works в Фликсборо содержался под давлением около 9 бар и при температуре, на 70 - 80 °С превышающей его точку кипения при атмосферном давлении. Разгерметизация технологического оборудования, в котором находилось это вещество, была причиной аварии 1 июня 1974 г. в Фликсборо (Великобритания).

5.4.6. ДРУГИЕ КАТЕГОРИИ

К другим категориям можно отнести вещества, которые в определенном интервале температур окружающей среды могут принадлежать сразу двум из вышеназванных категорий, например, если этот интервал охватывает докритические и надкритические условия. Такие случаи, как правило, нетипичны и требуют специального рассмотрения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  ..