Bezpečnost chemických výrob N111001

1. Bezpečnost chemických výrobN111001 Petr Zámostnýmístnost: A-72atel.: 4222e-mail: petr.zamostny@vscht.cz

2. Prevence nebezpečí požáru Následky explozí Prostředky snížení nebezpečí požáru nebo exploze

3. Následky explozí • Tlaková vlna • Odletující střepiny • Tepelné sálání • Požár • Odhad následků je důležitý pro havarijní plánování

4. 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 N2n0 = 24.8 n1 = 25.8 • C7H5(NO2)3 C + 6 CO + 2,5H2 + 1,5 N2

5. 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

6. t1 t2 t3 t4 t5 Šíření tlakové vlny p vzdálenost počátek

7. Poškození vlivem tlakové vlny

8. Odhad síly tlakové vlny • Přepočtená vzdálenost • Ekvivalent TNT přetlak, kPa přepočtená vzdálenost, m.kg-1/3

9. 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

10. Odhad následků exploze - software

11. Prevence požárů a explozí • Inertizace • Ventilace • Eliminace statické elektřiny • Nevýbušné zařízení a nástroje • Automatické hašení • Prostředky pro izolaci místa požáru

12. 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

13. Průtočná inertizace • Velké zásobníky – ideální mísiče • Dlouhá doba inertizace – spotřeba inertu y1 y(O2) y0(O2) y2

14. Vakuová inertizace p0 konstantní koncentrace O2 konstantní množství O2 (v případě čistého inertu) pV t 1 1a 2

15. Tlaková inertizace pT konstantní koncentrace O2 konstantní množství O2 (v případě čistého inertu) p0 t 1 1a 2 3

16. Prevence rizik statické elektřiny • Prevence akumulace náboje a jiskření • Relaxace • Nulování a zemnění • Ponorné trubky • Zvyšování vodivosti aditivy

17. 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

18. Nulování • Napětí mezi dvěma vodivými materiály se nuluje jejich vodivým propojením • Větší celky lze převést na nulový potenciál zemněním

19. Zemnění

20. Nulování a zemnění

21. Ponorné trubice • Prodloužená trubice zabraňuje akumulaci náboje, ke které by došlo při volném pádu kapaliny • Nebezpečí • Zpětné nasátí kapaliny

22. Zvyšování vodivosti aditivy • Antistatická aditiva • alkohol • voda • polární kapaliny • Musí být mísitelná s kapalinou