Технические требования
Азот жидкий должны изготовляться в соответствии с требованиями ГОСТ 9293-74 "Азот газообразный и жидкий. Технические условия." по технологическим регламентам, утвержденным в установленном порядке. Требования ГОСТ 9293-74 распространяются на газообразный и жидкий азот, получаемый из атмосферного воздуха способом глубокого охлаждения.
Жидкий азот- бесцветная жидкость, без запаха с температурой кипения 77,35 К при давлении 101,3 кПа и удельным объемом 1,239 дм3/кг при температуре 77,35 К и давлении 101,3 кПа.
Формула: N 2 .
Молекулярная масса (по международным атомным массам 1971 г.) - 28,016.
Показатели технического уровня, установленные ГОСТ 9293-74, соответствуют требованиям высшей и первой категорий качества.
По физико-химическим показателям газообразный и жидкий азот должен соответствовать следующим нормам:
Наименование показателя |
Норма для марки азота |
|||
техническогогазообразного |
технического газообразногои жидкого |
особой чистоты газообразного и жидкого |
||
газообразного |
2-го сорта |
|||
Высшего сорта |
1-го сорта |
|||
1. Объемная доля азота, %, не менее |
||||
2. Объемная доля кислорода, %, не более |
||||
3. Массовая концентрация водяныхи 101,3 кПа, г/м3, не более |
Выдер-испытание |
|||
что соответствует температуре насы°С, не выше |
||||
Выдерживает испытание |
Не определяется |
|||
Выдерживает испытание |
||||
6. Объемная доля водорода, %, не более |
Не нормируется |
|||
7. Объемная доля суммы углеродсо-СОз, %, не более |
Не нормируется |
Примечания:
Показатель по подпункту 1 включает примеси инертных газов (аргон, неон, гелии).
Качественные показатели жидкого азота должны соответствовать указанным выше нормам при условии уменьшения количества жидкого азота в цистернах и криогенных сосудах за счет его испарения при транспортировании и хранении не более чем на 10% от отгруженного.
Свойства
Жидкий азот не имеет запаха, бесцветен и кипит при -196°C. Один литр жидкого азота дает ок. 700 литров газообразного азота. Азот не является разъедающим, горящим и токсичным. В воздухе его концентрация составляет 78%.
Опасные факторы
Повышение концентрации азота в дыхательном воздухе вызывает риск удушья, и повышение концентрации азота невозможно обнаружить органами чувств человека.
Вдыхание чистого азота приведет к моментальной потере сознания и к почти немедленной смерти.
Когда жидкий азот испаряется, испарившийся газ имеет очень низкую температуру и плотность тяжелее воздуха. Поэтому он может накапливаться, например, в канализации и вызвать повышенную концентрацию азота в воздухе.
Обморожение
Жидкий азот и холодные пары азота могут вызвать обморожение кожи с травмами, подобными ожогам. Попадание открытых участков кожи в контакт с неизолированными узлами может вызвать прилипание кожи и повреждение при попытке отрыва. В таком случае поврежденные участки кожи нужно обильно поливать теплой водой и ни в коем случае не протирать кожу. Обращаться к медперсоналу.
Выбор материала
Определенные марки стали, в т.ч., углеродистая сталь и некоторые другие материалы непригодны для использования при низких температурах, так как они теряют свою ударостойкость и становятся очень хрупкими.
Обычно при низких температурах можно использовать нержавеющую сталь, алюминий и медь, а также их сплавы.
Там, где обращаются с жидким азотом, необходимо исключить попадание азота в соприкосновение с неподходящими материалами, например, сталью, которая становится хрупкой при низкой температуре, и автомобильной резиной.
Меры безопасности
Помещения, в которых хранят или употребляют азот, должны быть хорошо вентилируемыми.
Запрещается входить в помещение с повышенной концентрацией азота. В случае неуверенности необходимо взять пробу воздуха кислородным анализатором или пользоваться дыхательным аппаратом.
При работе с жидким азотом необходимо употреблять надлежащие перчатки, защитные очки, защитную обувь и защитные средства для тела.
Первая помощь
Лицо, у которого будут обнаружены симптомы недостатка кислорода, должно быть немедленно доставлено на свежий воздух. В случае потери сознания и отсутствии дыхания, необходимо немедленно сделать искусственное дыхание - речь идет о секундах. Медперсонал должен быть вызван на место немедленно. Пострадавшего держать в тепле и покое.
Важно, чтобы сотрудники спасательной службы минимизировали свой риск. Не входить без подходящего дыхательного аппарата в помещение с отсутствием кислорода.
Борьба с пожаром
Азот не горит и поэтому никаких особых противопожарных мер и устройств не требуется. Если возможно, вывезти баллоны в безопасное место. Для избежания взрывов защитить баллоны от нагрева.
Настоящая инструкция по охране труда разработана специально для безопасной работы с жидким азотом и сосудами Дьюара
1.1. Сосуды Дьюара представляют собой двухстенную емкость из алюминиевых сплавов или нержавеющей стали. Между стенками помещена теплоизоляция. Для повышения её эффективности межстенное пространство находится под вакуумом, а остатки газов поглощают добавками адсорбента.
1.2. При испарении жидкого азота образуется газообразный азот с низкой температурой, при этом плотность его больше, чем у воздуха. Поэтому азот после испарения может накапливаться вначале на нижнем уровне помещения и затем постепенно создавать повышенную концентрацию во всем помещении. Это приводит к понижению концентрации кислорода в воздухе и когда ее величина становится ниже 18%, человек в таком помещении подвергается серьезной опасности — происходит нарушение ритма дыхания, учащается пульс, затем — нарушение сознания, снижение чувствительности, теряется способность двигаться, появляется тошнота и рвота, отключается сознание, и через несколько минут наступает смерть. Особая опасность заключается в том, что это происходит безболезненно и человек не осознает свое состояние.
1.3. К работе с жидким азотом и сосудами Дьюара допускается персонал не моложе 18 лет, прошедший специальное обучение и имеющий удостоверения на право работ с жидким азотом и с сосудами Дьюара; прошедший медицинский осмотр и не имеющий противопоказаний по состоянию здоровья к выполнению данной работы; прошедший вводный и первичный на рабочем месте инструктажи по охране труда, обученный безопасным методам и приемам ведения работ, прошедший стажировку на рабочем месте и проверку знаний требований охраны труда.
1.4. Не реже одного раза в квартал персонал, допущенный к работе с жидким азотом и сосудами Дьюара, обязан проходить повторный инструктаж по охране труда, не реже одного раза в год – очередную проверку знаний требований охраны труда, периодический медицинский осмотр – по соответствии с Приказом Минздравсоцразвития № 302н.
1.5. Персонал, допущенный к работе с жидким азотом и сосудами Дьюара, должен знать:
— устройство и особенности работы сосудов Дьюара;
— инструкции по технической эксплуатации и обслуживанию сосудов Дьюара;
— требования безопасности при работе с жидким азотом;
— признаки, причины, неисправности в работе сосудов Дьюара;
— действие на персонал опасных и вредных производственных факторов, возникающих во время работы;
— правила пользования первичными средствами пожаротушения.
1.6. Персонал, допущенный к работе с жидким азотом и сосудами Дьюара, должен:
— выполнять только порученную работу;
— соблюдать правила безопасности при сливе и заполнении жидким азотом сосудов Дьюара;
— выполнять требования запрещающих, предупреждающих и предписывающих знаков и надписей;
— соблюдать правила внутреннего трудового распорядка.
1.7. Во время слива и налива жидкого азота на персонал могут воздействовать следующие основные опасные и вредные факторы:
— повышенное давление жидкого азота;
— пониженная температура, обморожение открытых участков тела при попадании на них жидкого азота;
— взрыв сосуда Дьюара вследствие потери вакуума, быстрой десорбции газов при отогревании сосуда, а также из-за испарения жидкого азота при герметично закрытой горловине;
— конденсация на охлаждённых жидким азотом поверхностях кислорода и возгорание при контакте с горючими материалами.
1.8. Персонал должен использовать следующие средства индивидуальной защиты:
— костюм хлопчатобумажный;
— рукавицы защитные;
— ботинки кожаные;
— очки защитные;
— куртка хлопчатобумажная на утепляющей подкладке.
1.9. Персонал должен следить за исправностью спецодежды, своевременно сдавать её в стирку, а также содержать шкафчики в чистоте и порядке.
1.10. Принимать пищу только в специально отведённых для этого помещениях.
1.11. За невыполнение требований настоящей инструкции работник несет ответственность в соответствии с действующим законодательством Российской Федерации.
2.1. Проверить внешним осмотром исправность сосудов Дьюара, подсоединительных шлангов, запорной арматуры, достаточной освещенности рабочего места.
2.2. Надеть спецодежду, обувь. Волосы должны быть убраны под специальную шапочку.
2.3. Получить задание у руководителя работ и ознакомиться со схемой движения при перевозке и раздаче кормов.
2.4. Обнаруженные нарушения требований по охране труда должны быть устранены до начала работ, при невозможности сделать это работник обязан сообщить о недостатках в обеспечении охраны труда руководителю работ и до их устранения к работе не приступать.
3.1. Эксплуатация сосудов Дьюара должна производиться в соответствии с инструкцией по их эксплуатации завода-изготовителя.
3.2. Эксплуатировать или отогревать в рабочих помещениях неисправные сосуды Дьюара категорически запрещается.
3.3. Потерявший вакуум сосуд Дьюара надо освободить от жидкого азота, а затем поставить на отогревание в течение трёх суток в помещение, куда запрещён доступ людей.
3.4. Закрывать сосуды Дьюара допустимо только предназначенными для них крышками.
3.5. Запрещается плотно закрывать горловину сосуда, так как испарение жидкого азота создает внутри сосуда избыточное давление. Повышение давления создает опасность повреждения сосуда или выброса жидкого азота.
3.6. Переливать жидкий азот из одного сосуда Дьюара в другой следует через широкую металлическую воронку, избегая пролива жидкости.
3.7. В процессе заливки категорически запрещается заглядывать в сосуд для определения уровня жидкости.
3.8. Заправка считается законченной при появлении из горловины первых брызг жидкости.
3.9. Особую осторожность следует соблюдать во время заполнения тёплых сосудов Дьюара, т.е. тех, которые не были в эксплуатации или которые были отогреты.
3.10. Заполнять сосуды Дьюара жидким азотом в одиночку запрещается.
3.11. Вводить любые приспособления в жидкий азот надо медленно, во избежание разбрызгивания, вызванного кипением жидкости при контакте с тёплыми предметами (азот кипит при температуре –195 град.).
3.12. Содержание кислорода в смеси с жидким азотом свыше 15% объёма не допускается, так как такая смесь может вызвать воспламенение при контакте с органическими продуктами.
3.13. Содержание кислорода контролируется газоанализатором ГХП-3.
3.14. Слив жидкого азота из сосудов Дьюара производится на открытой специальной площадке в безопасном месте.
3.15. Не допускается наличие дерева, бумаги и прочих органических продуктов вблизи места слива.
3.16. Для предотвращения загрязнения сосуда Дьюара, любые предмеры, опускаемые в сосуд, следует хранить в чистых чехлах.
3.17. Для удаления ила или твёрдых частиц необходимо слить остатки жидкого азота из сосуда, промыть сосуд чистым жидким азотом и поставить на отогрев. Не ранее, чем через трое суток, сосуд промывают тёплым водным раствором моющего средства и ополаскивают водой.
3.18. Персонал, работающий с сосудами Дьюара и жидким азотом, обязан пользоваться защитными очками.
3.19. Помещения, где проводится работа с жидким азотом или хранятся сосуды Дьюара, должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией, обеспечивающей содержание кислорода в воздухе не менее 19%.
3.20. При естественной вентиляции работа с жидким азотом допускается в помещении, объём которого в 7000 раз больше объёма находящегося в нём жидкого азота.
3.21. Снижение концентрации кислорода ниже 16% приводит к головокружению, обморокам и удушью без каких либо предварительных симптомов.
4.1. При головокружении, обмороке пострадавшего следует немедленно вынести на свежий воздух, в необходимых случаях провести искусственное дыхание и вызвать бригаду скорой помощи по телефону 103, поставить в известность руководство.
4.2. При попадании жидкого азота на кожу пораженный участок следует немедленно обильно обмыть водой.
4.3. При получении травмы оказать пострадавшему первую помощь, при необходимости вызвать бригаду скорой помощи по телефону 103, поставить в известность руководство, по возможности сохранить обстановку, при которой произошел несчастный случай или зафиксировать ее на фото, видео.
4.4. При пожаре следует вызвать пожарную бригаду по телефону 101, сообщить о происшедшем руководству, принять меры по тушению пожара имеющимися средствами пожаротушения. Применение воды и пенных огнетушителей для тушения находящегося под напряжением электрооборудования недопустимо. Для этих целей используются углекислотные и порошковые огнетушители.
5.1. Привести в порядок рабочее место, убедиться, что вентили надежно закрыты.
5.2. Снять спецодежду и обувь, осмотреть, привести в порядок и убрать в отведенное место хранения.
5.3. Вымыть руки и лицо с мылом, по возможности принять душ.
5.4. Доложить мастеру обо всех замечаниях и нарушениях, имевших место во время работы, а также о принятых мерах.
Известный каждому атмосферный азот, сам по себе, является абсолютно безопасным для окружающей среды. Этот элемент не опасен, не обладает токсичностью и не влияет на природу. В то же время он способен негативно действовать на организм человека и животных, так как имеет высокую инертность. В случае слишком высокого давления азот способствует появлению состояния опьянения, наркоза и удушья в случае возникновения недостатка кислорода. При резком понижении возможно появление кессонной болезни.
Если вы работаете с азотом, вам необходимо помнить следующее:
Обслуживающий персонал должен иметь одежду, полностью закрывающую поверхность тела. Необходимо пользоваться рукавицами ГОСТ 12.4.010, очками ГОСТ 12.4.013 или щитком из оргстекла. Следует избегать прикосновения оголенных поверхностей тела к металлическим деталям, охлажденным жидким азотом.
2. Помещение, где проводятся работы с жидким азотом, должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией. При заполнении сосудов не допускается перелив жидкого азота через горловину на пол.
3. Горловину сосуда следует закрывать только штатной вставкой, имеющей каналы для сброса паров азота из сосуда.
4. Во избежание повышенной испаряемости азота, не рекомендуется располагать сосуды вблизи отопительных приборов или на прямом солнечном свету.
5. При появлении на поверхности крышки сосуда инея или «снеговой шубы», слой которого увеличивается по мере испарения азота, что является признаком потери вакуума в изоляционной полости сосуда, необходимо немедленно переложить запасы биоматериала в исправный сосуд, затем слить жидкий азот и поставить дефектный сосуд га отогрев в течение двух суток в помещение с ограниченным доступом людей.
Указанные меры необходимы для предотвращения возможного разрушения сосуда за счет выделения газов при отогреве адсорбента.
Подготовка изделия к работе
1. Подготовка сосуда к работе заключается в проведении внешнего осмотра сосуда, стабилизации испаряемости, загрузке канистр с биопродуктом и дозаправке.
2. При внешнем осмотре проверяется отсутствие вмятин и трещин на кожухе, целостность вставки и загрязнение внутренней полости сосуда.
При наличии вмятин на кожухе, сосуд необходимо залить жидким азотом и проверить отсутствие обмерзания кожуха. Загрязнение внутренней полости сосуда устраняется теплой водой с моющими растворами. После промывки сосуд нужно тщательно просушить.
3. производится через заправочный шланг транспортной цистерны или воронку. Заправка производится малыми порциями жидкого азота, избегая перекрытия сечения горловины струей азота и перелива его через горловину. Конец воронки должен быть опушен ниже основания горловины.
4. После окончания заправки выдержать сосуд Дьюара в течение 5-6 часов для стабилизации теплового режима и прекращения бурного кипения жидкости.
5. Загрузка канистр с биопродуктом производить медленно спуская их в жидкий азот. Ручки канистр установить в прорези на верхнем торце горловины сосуда Дьюара, расположив канистры равномерно по окружности.
6. После загрузки канистр с биопродуктами, дозаправить жидким азотом до нижнего среза горловины, установить в горловину вставку и закрыть крышкой.
Порядок работы
1. и канистрами сосуд Дьюара установить на место эксплуатации. Периодически проверять, уровень жидкого азота в . Проверку уровня производить специальным шупом или чистой тонкостенной металлической трубкой. Резкий выброс паров азота из трубки означает, что трубка коснулась зеркала жидкости.
2. рекомендуется производить после остатка в сосуде Дьюара 25-15% объема жидкого азота. Периодичность дозаправок зависит от количества загрузок канистрами. Поэтому рекомендуется при эксплуатации как можно реже открывать сосуд Дьюара и извлекать канистры.
3. опорожнять сосуд Дьюара от жидкого азота следует переворачиванием его или выдавливанием газообразным азотом давлением до 0,03 МПа (0,3 кг/см) с помощью специального приспособления.
Техническое обслуживание
Техническое обслуживание заключается в периодической, не реже 1 раза в год, промывке внутренней полости сосуда Дьюара и канистр от грязи. Промывку производить теплой водой и моющими растворами по технологии потребителя . После промывки сосуд Дьюара необходимо тщательно просушить.
Возможные неисправности и способы их устранения
1. Основной возможной неисправности сосуда Дьюара является потеря вакуума в изоляционном пространстве, сопровождающаяся следующими характерными признаками:
— повышенная испаряемость жидкого азота при бурном его кипении в сосуде Дьюара;
— обмерзание горловины или кожуха сосуда Дьюара;
2. Конструкция сосуда Дьюара не позволяет силами потребителя без привлечения специализированной организации.