CS258228B1 - Zapojenie na ochranu kyslikáme před výbuchom - Google Patents

Description

258228 2

Vynález sa týká zapojení na ochranu kyslikárne před výbuchom.

Pri výrobě kysllka nízkoteplotnou rektifikáciou kvapalného vzduchu dochádza niekedyk výbuchom. Tieto výbuchy súvisia so skutočnostou, že zariadenia na výrobu kyslíka spracová-vajú stále vačšie množstvá vzduchu, v ktorom sa nachádza viac nebezpečných a výbušnýchzložiek. čistota ovzdušia najma v hutníckom a chemickom priemysle sa zhoršuje. K výbuchom dochádza obyčajne v tých miestach kyslíkového aparátu, kde sa odpařujekvapalný vzduch, alebo kvapalný kyslík a tam, kde sa nahromadili výbušné zložky. Medzinebezpečné a výbušné zložky, ktoré sa z ovzdušia dostávají! do kyslíkových aparátov, patriahlavně nasýtené a nenasýtené uhlovodíky, kysličníky dusíka, kysličníky síry, kysličník uholnatý,ozón, peroxiacetylnitrát a dalšie. V hutnických podnikoch sú velmi nebezpečné úniky acetylénu, koksárenského, vysokopecného,konvertorového a zemného plynu do ovzdušia, ako aj znečišiovanie ovzdušia spalovacími motormiodpravných prostriedkov, ktoré produkujú okrem acetylénu, uhlovodíkov velmi nebezpečnékysličníky dusíka. Zdrojom nebezpečných kysličníkov síry sú obyčajne komíny teplárenskýcha elektrárenských zariadení. Výbuchy deliacich zariadení vzduchu bolí v minulosti připisované hlavně acetylénu.

Podlá neskoršich výzkumov bol zostavený rad uhlovodíkov podlá citlivosti na impulz k výbuchu.Explozínosť týchto uhlovodíkov vzrastá, ak je přítomný aj ozón. Za najnebezpečnejšiu zložkuje považovaný peroxyacetylnitrát, ktorý vzniká fotochemickou cestou pri pósobení slnečnéhožiarenia na kysličníky dusíka zo smogu. Je samozápalný, velmi třaskavý a možno ho pokladaťza iniciátor explózie. Úplné odstránenie možnosti vzniku výbuchu je v praktickej prevádzke deliacich zariadenívzduchu obťažné. Z toho dóvodu sa za najdóležitejšie opatrenie proti explčzii pokládá zabránenievstupu nebezpečných látok do zariadenia. Predpokladom tohoto opatrenia je kontinuálna analýzavzduchu, ktorý je nasávaný do stlačovacích strojov výrobně stlačeného vzduchu, ktorá umožnírýchlu identifikáciu a odstránenie zdroja výbušných zložiek a operativně premanipulovaniespósobu nasávania vzduchu s ohladom například na směr větra a zdroj znečistenia ovzdušia.

Na ochranu kyslikárne před výbuchom sa doteraz používá dodatočné odstráňovanie výbušnýchzložiek z kvapalného vzduchu adsorbérmi medzi dolnou tlakovou a hornou nizkotlakovou kolonou.

Najpouživanejšie sú silikagélové adsorbéry zapojené do kruhu kvapalného kyslíkav prídavnom kondensátore.

Na odstráňovanie akumulovaných výbušných zložiek z kvapalného kyslíka v hlavných kondenzátorochdeliacich zariadení vzduchu sa používá přídavný kondensátor v spojení s odlučovačom acetylénu,v ktorom sa kvapalný kyslík odpařuje a časť produkcie v kvapalnom skupenstve sa vypúštaz odlučovača acetylénu do odpadu. Na adsorbciu uhlovodíkov z kvapalného kyslíka sa tiežpoužívajú adsorbéry zapojené do okruhu čerpadla.

Odstráňovanie uhlovodíkov a kysličníka uhličitého z ochladeného stlačeného vzduchusa uskutočňuje v adsorbéroch, ktoré sú umiestnené medzi regenerátormi a dolnou tlakovoukolonou.

Kontrola výbušných zložiek v kvapalnom kyslíku a v kvapalnom vzduchu Sa uskutočňujemanuálnymi prístrojmi, ktoré vSčšinou pozostávajú z Dewarovej nádoby a z adsorbérov,v ktorých sa uhlovodíky zachytávajú a kalorimetricky alebo titračne stanovujú.

Na stanovenie acetylénu sa používajú tiež přístroje s poloautomatickým riadením, ktorých podstatou je adsorbér obsahujúci syntetické kryštálické hlinitokremičitany, ktoré v priebehu dávkovania vzorky plynu adsorbujú acetylén, ktorý je regeneračným zariadením z adsorbéra v prúde dusíka vypudený a absorbovaný v roztoku. 3 258228

Vyhodnotenie bývá kalorimetrické a jednotlivé operácie sú riadené pomocou časových relé.

Vo velkých kyslikárňach sa používajú přístroje pracujúce na principe chromatografickéhodelenia uhlovodíkových zmesí v kolonách s rozličnou náplňou.

Na stanovenie zložiek z kvapalného kyslíka sa používajú komplikované laboratorně metody.

Nevýhodou dodatočného odstraňovania výbušných zložiek z kvapalného vzduchu adsorbérmije to, že tieto sú už akumulované a skoncentrované v prostředí, ktoré je náchylné k výbuchu,pričom adsorbčná kapacita adsorbérov móže byt v priebehu prevádzkovania podstatné zníženánajmS kysličníkom uhličitým, vlhkosťou, alebo opotřebovanou a zaprášenou náplňou.

Nevýhodou adsorbérov kvapalného kyslíka v prídavnom kondenzátore je najmS ich velkázávislost na výške hladin kvapalného kyslíka, kvalitě silikagélu a rozdiele tlaku předa za adsorbérom. V případe opotrebovania silikagélu alebo jeho zanesenia je tento bezpečnostnýokruh neúčinný a zariadenie je v ddsledku skoncentrovania výbušných zložiek zdrojom ohrozeniacelého zariadenia.

Nevýhodou přídavného kondenzátora v spojení s odlučovačom acetylénu je skutočnost,že sa v nich odpařuje velké množstvo kvapalného kyslíka s už akumulovanými výbušnými zložkami,ktoré sa nalepia vo vysokých koncentrácích na rúrky přídavného kondenzátora a na stěnáchodlučovača acetylénu. K výbuchu dochádza najčastejšie v týchto miestach a preto sú tietozariadenia zdrojom častých technologických porúch, ale aj ohrozenia pracujúcich.

Nevýhodou adsorbérov zapojených do okruhu čerpadla kvapalného kyslíka je ich závislostna dodávke energie na pohon čerpadla a komplikovanost pri inštalovaní a prevádzkovanitohoto systému.

Velkou nevýhodou adsorbérov ochladeného stlačeného vzduchu před dolnou kolonou jeto, že v nich vzniká značná strata tlaku a to, že ich použitie vo velkých kyslíkovýchaparátoch je neekonomické. K ich nevýhodám patří tiež spotřeba energie na častú regeneráciusilikagélu a zvýšené nároky na kvalitně materiály a pomocné látky. K nevýhodám manuálných prístrojov kontroly výbušných zložiek patří to, že analýzaje diskon-tinuálna a časové náročná, lebo trvá až tri hodiny, stanovenie je nepřesné, pra-cuje sa priamo s kvapalnými plynmi a stanovenie obsahu uhlovodíkov a acetylénu v plynnomkyslíku alebo plynnom vzduchu je obťažné.

Nevýhodou prístrojov stanovenia acetylénu a poloautomatickým riadením je malá tepelnáodolnost adsorbérov, možnost vzniku netěsností, manuálna obsluha prístroja prevádzkovýmpersonálom a diskontinuálny spósob merania.

Nevýhodou chromatografikých prístrojov je ich zložitost, náročnost na kvalifikovanáúdržbu a obsluhu a diskontinuálny spósob merania.

Nevýhodou laboratórnych metod stanovenia ostatných výbušných zložiek z kvapalnéhokyslíka je ich komplikovanost, zdlhavosť, nedostatočná a malá operativnost pri zavádzaníbezpečnostných opatření.

Spoločnou nevýhodou doterajších metod ochrany kyslikárne před výbuchom je to, že všetkyopatrenia sa uskutočňujú opožděně v čase, ked je výrobně zariadenie bezprostredne už ohrozenéa to, že identifikácia zdroja výbušných zložiek do ovzdušia je prakticky nemožná.

Uvedené nevýhody doteraz používaných zapojení odstráňuje zapojení na ochranu kyslikárne před výbuchom podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že pozostáva z výrobně stlače-

Claims (1)

1. 258228 4 něho vzduchu okolo ktorej sú rozmiestnené sondy odběru vzorky výbušných zložiek z ovzdušia,ktoré sú napojené cez vedenia vzorky a cez pumpu do analyzátorov výbušných zložiek, ktorésú vybavené výstražnou signalizáciou maximálnej koncentrácie výbušných zložiek zo zdrojovdo ovzdušia. Výhody vynálezu oproti jestvujúcemu stavu techniky a oproti používaným zapojením naochranu kyslikárne před výbuchom spočívajú v tom, že umožňuje rýchlu a presnú identifikáciuvzniku výronu výbušných zložiek do ovzdušia a zistenie rozsahu odhrozenia v súlade s prevádz-kovou normou maximálnych koncentrácií. K výhodám patří tiež možnost! rýchlého odstránenia zdroja výronu výbušných zložiekdo ovzdušia, například odstránením vzniknutej netěsnosti na energorozvodoch, alebo zapálenímzhasnutých horákov koksárenského a vysokopecného plynu. Rozmiestnenie sond odběru vzoriek -umožňuje počítat! so smerom větra a podlá okolnostízastavit! stlačovacie stroje vzduchu, ktoré nasávajú znečištěné ovzdušie a naopak, nabehnúťtie stlačovacie stroje, ktoré budú nasávat neznečištěné ovzdušie. Velkou výhodou je to, že pomocou zariadenia podlá vynálezu je možné dodržat hlavnúbezpečnostnú zasadu, tj. zabránenie vstupu nebezpečných látok do výrobných zariadení kyslikárne. Příklad uskutočnenia zapojení podlá vynálezu je znázorněný na priloženom výkrese. Okolo výrobně J. stlačeného vzduchu sú rozmiestnené sondy 2 odběru vzorky výbušných zložiekz ovzdušia, ktoré sú napojené cez vedenia 2 vzorky a cez pumpu do analyzátorov ji výbušnýchzložiek, ktoré sú vybavené výstražnou signalizáciou 6^ maximálnej koncentrácie výbušnýchzložiek zo zdrojov T_ do ovzdušia. Kontrola koncentrácie výbušných zložiek sa uskutočňujekomplexně kontinuálnymi i diskontinuálnymi analyzátormi, pričom na riadenie a rýchle vyhodno-covanie výsledkov analýz mĎže byt využitý počítač, čo podstatné urýchli operativně zásahypri ochraně kyslikárne před výbuchom. Vynález mĎže byť využitý na ochranu kyslikární před výbuchom, ktoré sú umiestnenév prostředí hutnického alebo chemického priemyslu. PŘED MET VYNÁLEZU Zapojení na ochranu kyslikárne před výbuchom vyznačujúce sa tým, že okolo výrobně(1) stlačeného vzduchu, sú rozmiestnené sondy (2) odběru vzorky výbušných zložiek z ovzdušia,ktoré sú napojené cez vedenie (3) vzorky a cez pumpu (4) do analyzátorov (5) výbušnýchzložiek, ktoré sú vybavené výstražnou signalizáciou (6) maximálnej koncentrácie výbušnýchzložiek zo zdrojov (7) do ovzdušia. 1 výkres