Bezpečnost chemických výrob N111001. Petr Zámostný místnost: A-72a tel.: 4222

Podobné dokumenty
Bezpečnost chemických výrob N111001

Rizika spojená s použitím hořlavých a výbušných látek v chemickém průmyslu

Proces hoření. - snadno a rychle

Rizika vzniku výbuchu v chemickém průmyslu

Rizika v chemických výrobách spojená s akumulací a uvolněním náboje statické elektřiny

12/40 Zdroj kmitů budí počátek bodové řady podle vztahu u(o, t) = m. 14/40 Harmonické vlnění o frekvenci 500 Hz a amplitudě výchylky 0,25 mm

Bezpečnost chemických výrob N111001

Nebezpečí popálení, poleptání

Dopravní nehoda automobilu s LPG a CNG

ných ehřátých kapalin zásobníky zkapalněných plynů havarijní scénáře a jejich rozbor

PRŮBĚH CHEMICKÉ REAKCE

Zpráva o rizikové prohlídce

Věra Keselicová. červen 2013

3 - Hmotnostní bilance filtrace a výpočet konstant filtrační rovnice

1. Úvod ROZVODY ELEKTRICKÉ ENERGIE V PROSTORÁCH S NEBEZPEČÍM VÝBUCHU. 2. Vlastnosti hořlavých látek ve vztahu k výbuchu

Základy koloidní chemie

Elektřina a magnetizmus

Hasící sprej Flame Ade Hamletovygumy.net Marek Pšád - HAMLET Na Ladech Brandýs nad Labem TEL :

Tepelná výměna. výměna tepla může probíhat vedením (kondukce), sáláním (radiace) nebo prouděním (konvekce).

Energetický regulační

Základní chemické pojmy a zákony

Označování dle 11/2002 označování dle ADR, označování dle CLP

Kontrolní otázky k 1. přednášce z TM

Střední škola obchodu, řemesel a služeb Žamberk. Výukový materiál zpracovaný v rámci projektu EU Peníze SŠ

BEZPEČNOSTNÍ LIST. Van Elburg B.V. Klipperweg 6b Raalte 8102 HR Netherlands Tel.: +31(0) Telefon pro pouzití v nouzi: +31(0)

INFORMACE URČENÉ VEŘEJNOSTI V ZONĚ HAVARIJNÍHO PLÁNOVÁNÍ

Návrh složení cementového betonu. Laboratoř stavebních hmot

II. VNITŘNÍ ENERGIE, PRÁCE A TEPLO

PROCESY V TECHNICE BUDOV 3

EOKO. komponenty vzt. EOKO kruhové ohřívače. Základní informace. Technické parametry. Základní parametry.

Zkratové proudy I. Listopad Ing. René Vápeník

4.6.6 Složený sériový RLC obvod střídavého proudu

Zadání bakalářské/diplomové práce

Návody na montáž, obsluhu a údržbu

Mřížky a vyústky NOVA-C-2-R2. Vyústka do kruhového potrubí. Obr. 1: Rozměry vyústky

El.náboj,napětí,proud,odpor.notebook. October 23, 2012

AE50S. 1. Bezpečnost. 2. Všeobecné informace o výrobku. 4. Uvedení do provozu. 5. Provoz. 7. Náhradní díly

Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Hustopeče, Masarykovo nám. 1 Autor Ing. Ivana Bočková Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.

Technická Univerzita v Liberci Fakulta mechatroniky a mezioborových inženýrských studií. AQUATEST a.s.

Rychlostní a objemové snímače průtoku tekutin

4. Vedení elektrického proudu v kapalinách a plynech

Bezpečnostní předpisy

Nouzové telefonní číslo: nebo Toxikologické informační středisko

CZ PŮVODNÍ NÁVOD K POUŽITÍ XT PŘÍKLEPOVÁ VRTAČKA, Z1J-td-13B, 900W

výpočtem František Wald České vysoké učení technické v Praze

FILTRACE. Základní pojmy a charakteristické veličiny. Princip filtrace: povrchová filtrace (koláčová, ultrafiltrace, dialýza, elektrodialýza)

12. Termomechanika par, Clausius-Clapeyronova rovnice, parní tabulky, základni termodynamické děje v oblasti par

Sériově a paralelně řazené rezistory. Tematický celek: Elektrický proud. Úkol:

BEZPEČNOSTNÍ LIST DLE NAŘÍZENÍ (ES) č. 1272/2008 PROPAN Datum vydání: 29/06/2004 Revize: 04 Datum revize: 1/12/2010 Strana: 1 ze 6

VOLBA TYPU REGULÁTORU PRO BĚŽNÉ REGULAČNÍ SMYČKY

1 Statické zkoušky. 1.1 Zkouška tahem L L. R = e [MPa] S S

Proces hoření základy požární taktiky

Pingpongový míček. Petr Školník, Michal Menkina. TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií

Fyzika - Tercie. vyjádří práci a výkon pomocí vztahů W=F.s a P=W/t. kladky a kladkostroje charakterizuje pohybovou a polohovou energii

Zvyšování kvality výuky technických oborů

ECOSAVER JE DRAHÝ A NENÍ PRO KAŽDÉHO, ALE JE NEJLEPŠÍ. S VELKÝM NÁSKOKEM PŘED OSTATNÍMI. TO JE PROSTĚ FAKT.

Výměna tepla může probíhat vedením (kondukcí), prouděním (konvekcí) nebo sáláním (zářením).

3.2.4 Podobnost trojúhelníků II

M7061 ROTAČNÍ POHONY VENTILŮ

Fyzikální vlastnosti kapalin

Bezpečnost práce a nebezpečné látky v chemické laboratoři. Základy toxikologie a ekologie Marek Šír sirm@vscht.cz

Hasební látky, aplikace hasební látky. HZS Jihomoravského kraje

Průřezové téma - Enviromentální výchova Lidské aktivity a životní prostředí Zdroje energie I.

Termika. Nauka o teple se zabývá měřením teploty, tepla a tepelnými ději.

3. Rozměry a hmotnosti Přiřazení typů a velikostí čelních desek Odchylka od TPM... 8

LP č. 3 VLASTNOSTI PRVKŮ

Extrakce. Princip extrakce. Rozdělení extrakce

SCA 30. Sada solárního ohřevu, návod pro instalaci IHB LEK

VY_52_INOVACE_2NOV37. Autor: Mgr. Jakub Novák. Datum: Ročník: 8. a 9.

ANALÝZA A HODNOCENÍ RIZIK ZÁVAŽNÉ HAVÁRIE

Úloha č. 6 Stanovení průběhu koncentrace příměsí polovodičů

Moravské gymnázium Brno s.r.o. RNDr. Miroslav Štefan. Chemie obecná kinetika chemických reakcí. Datum tvorby

BEZPEČNOSTNÍ LIST. dle nařízení ES 1907/2006 a nařízení ES 453/2010. Číslo revize: 2 AEROSOL Propan, n-butan, iso-butan Strana 1 z 9

Parogenerátory a spalovací zařízení

2. DOPRAVA KAPALIN. h v. h s. Obr. 2.1 Doprava kapalin čerpadlem h S sací výška čerpadla, h V výtlačná výška čerpadla 2.1 HYDROSTATICKÁ ČERPADLA

Hodnocení pracovních rizik možného ohrožení bezpečnosti a zdraví zaměstnanců

- světlo je příčné vlnění

VY_52_INOVACE_PŘ.5.35

STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA a STŘEDNÍ ODBORNÉ UČILIŠTĚ, Česká Lípa, 28. října 2707, příspěvková organizace

Gymnázium a Střední odborná škola, Rokycany, Mládežníků 1115

Charakteristika matematického modelování procesu spalování dřevní hmoty v aplikaci na model ohniště krbových kamen

Průtočné armatury. Krátký popis. Typová řada Typový list Strana 1/6. Další armatury

Vše, co musíte vědět o AKUMULÁTORU DOPORUČUJE

Bezpečnost chemických výrob N111001

Doc. Ing. Stanislav Kocman, Ph.D , Ostrava

Odpadové hospodářství na Ostravsku ve světle nových požadavků ČR a EU

TPM 010/00 Změna 3. PLATÍ OD: NAHRAZUJE: TPM 010/00 Změna 2 VÝŘIVÝ ANEMOSTAT S PEVNÝMI LAMALAMI VAPM, VAPM-V

nasávací pomůcky ASH a AHP

Laboratorní práce č. 3: Měření indukčnosti cívky pomocí střídavého proudu

Kotle - elektrické, nesklopné, tlakové

Lopatkový průtokoměr. Krátký popis. Příklad montáže. Zvláštnosti. Typový list Strana 1/6. Typ /

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Aerodynamika. Tomáš Kostroun

POŽÁRNÍ TAKTIKA. Proces hoření

S = 2. π. r ( r + v )

Průvodce světem olověných akumulátorů

Oddělení teplárenství sekce regulace VYHODNOCENÍ CEN TEPELNÉ ENERGIE

Návod na instalaci a použití ELEKTRICKÝ SALAMANDR

SMĚŠOVACÍ KALORIMETR -tepelně izolovaná nádoba s míchačkou a teploměrem, která je naplněná kapalinou

Zajištění bezpečnosti a ochrany zdraví při práci v prostředí s nebezpečím výbuchu

Transkript:

Bezpečnost chemických výrob N111001 Petr Zámostný místnost: A-72a tel.: 4222 e-mail: petr.zamostny@vscht.cz

Zdroje vznícení, zkapalněné plyny, exploze Zdroje vznícení v chemických procesech Riziko spojené se zkapalněnými plyny Charakteristiky explozí

Prevence hoření Zabránění vzniku hořlavé směsi mimo meze výbušnosti pod bodem vzplanutí pod hranicí minimální koncentrace kyslíku + Omezení výskytu iniciačních příčin nelze je zcela eliminovat = Robustní prevence požáru

Zdroje vznícení Elektrické jiskření (vinutí motorů) Kouření Horké povrchy Zdroje otevřeného ohně Sváření Mechanické jiskření Uvolnění tepla chemickou reakcí Výboje statické elektřiny Žhářství

Minimální energie pro vznícení Plamen, teplo ohřátí nad teplotu samovznícení Bodové zdroje (jiskry) musí mít minimální iniciační energii minimum ignition energy (MIE) nepřímo úměrná tlaku přídavek inertu zvyšuje MIE MIE = (0,1 mj 10 mj) Běžné zdroje statických i mech. výbojů až 20 mj

Vznícení vlivem exothermní reakce Adiabatický teplotní ohřev reakce T ad = Vς nrν r H c r p, prod produkty w prod n r molární zlomek výchozí látky ν r stech. koeficient výchozí látky H reakční teplo c p specifické teplo kapacita V objem reakční směsi ρ hustota

Adiabatická komprese Adiabatickou kompresí plynu dochází ke zvyšování jeho teploty Zvýšením teploty nad teplotu samovznícení může dojít k výbuchu Adiabatický teplotní nárůst lze spočítat z termodynamické rovnice adiabatické komprese T 1 = T 0 P P 1 0 ( γ 1) / γ T 0 počáteční teplota T 1 konečná teplota P 0 počáteční tlak P 1 konečný tlak γ = C P C V

Statický náboj Elektrický náboj se akumuluje na povrchu tuhých materiálů Vznik náboje statické elektřiny Kontakt dvou materiálů Migrace elektronů Přerušení kontaktu opačně nabité povrchy Vliv dielektrických vlastností materiálů 2 dobré vodiče elektrony velmi mobilní malý náboj alespoň 1 špatný vodič elektrony málo mobilní velký náboj Uvolnění statického náboje - jiskra

Příklady vzniku náboje Domácnost čištění bot na rohožce česání vlasů svlékání svetru Průmysl čerpání nevodivé kapaliny trubkou míchání emulzí doprava sypkých látek tryskání páry na neuzemněný vodič

Vznik statického náboje (1) suchá celulóza kovová miska ~10 g 100 V Izolovaná podložka

Vznik statického náboje (2) nálevka kovová miska xylen ~100 ml 100 V Izolovaná podložka

Vznik náboje prouděním + + + ++ - - - - + + + + Nerovná distribuce elektronů na rozhraní trubky a tekutiny Vzniká elektroforetický proud I = s f ε ε ζ µ 2 ρv r 0 2

Napětí vzniklé prouděním skleněná trubka + + + 2 1 + + + + + + ++ + skleněná nádoba kovová trubka Vznik elektrického proudu prouděním v trubce Přenos náboje do zásobníku I s = I ( f, v, ε ) Vytvoření napětí mezi konci skleněné trubky U = I R R = s γ C L A r

Procesní zařízení jako kondenzátor Kondenzátor paralelně orientované povrchy které nejsou propojeny vodičem a nejsou uzemněné mohou uchovávat značně velký náboj Kapacita C = Q V Objekt Nářadí, pivní plechovka Kapacita F 10 12 5 Barel 20 500 l nádrž 100 Člověk 200 Automobil 500 Cisternový vůz 1000

Vliv režimu proudění Hadice l = 6 m d = 5 cm Laminární proudění Turbulentní proudění 10 0 l/min 5*10 2 l/min Re ~ 10 3 Re ~ 3*10 5 U = 0.05 V U = 500 V

Vliv vodivosti kapaliny Srovnatelné podmínky Mírně vodivá kapalina µ = 1e-6 ohm-1cm-1 U = 20 V µ = 1e-10 ohm-1cm-1 U = 2 kv Nevodivá kapalina

Havarijní scénář TI smaltovaný povrch kovový plášť

Exploze - pojmy Hoření při kterém je rychlost uvolňování energie tak velká, že vzniká tlaková vlna Deflagrace rychlost šíření menší než rychlost zvuku (344 m/s) tlaková vlna ~ 10 0 atm. charakteristická pro běžné hořlavé materiály Detonace rychlost šíření větší než rychlost zvuku tlaková vlna ~ 10 1 atm. charakteristická pro výbušniny

Deflagrace a detonace Deflagrace p produkty hoření počátek Detonace p vzdálenost produkty hoření reakční zóna tlaková vlna vzdálenost

Experimentální indikace detonace

Chování explozí Deflagrace velký rozsah poškození málo střepin Detonace lokalizované poškození velké množství úlomků

Chování explozí Ohraničená exploze Uvnitř budovy nebo jiného uzavřeného prostoru Velká část energie se podílí na tlakové vlně Neohraničená exploze Ve volném prostoru 2 10 % energie se podílí na tlakové vlně typický scénář VCE (Flixborough)

Nováky (Slovensko), 2007

Exploze oblaku par (VCE) Charakteristika Pravděpodobnost vznícení roste s velikostí oblaku Turbulentní míchání par a vzduchu zvyšuje pravděpodobnost a účinky exploze Jediná prevence zabránit úniku par

BLEVE Boiling liquid expanding vapor explosion Při prasknutí nádrže pod tlakem obsahující kapalinu nad normálním bodem varu Typický scénář Požár v sousedství nádrže s hořlavou kapalinou Ohřívání stěn nádrže a kapaliny uvnitř, zvyšování tlaku par Přehřátí materiálu nádrže nad hladinou kapaliny do té míry, že není schopen odolat tlaku par Prasknutí nádrže a explozivní odpaření části obsahu

Mexico City, 1984 BLEVE v zásobnících zkapalněných rafinérských plynů (LPG) způsobilo 650 úmrtí a přes 6400 zraněných. Celkové škody pro firmu byly odhadnuty na 31 mil. USD. Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion Při rychlém zahřívání (např. působením okolního požáru) zásobníku zkapalněného plynu pod tlakem dochází k odpařování kapaliny a dalšímu růstu tlaku, který může vést až k protržení stěny zásobníku. Nastane-li taková situace dochází k rychlému poklesu tlaku, který vede k prudkému varu kapaliny bez nutnosti dodávky tepla z okolí. Prudké odpařování může přerůst v mechanickou explozi. Je-li skladovaný plyn hořlavý představuje jeho vznícení další riziko.

Postup havárie Sklad LPG, kapacita 16000 m 3 Prasklé potrubí Pomalu se rozšiřující polštář plynu Vznícení plynu od fléry Rozšíření požáru zpět k zásobníkům BLEVE

Charakteristika zkapalněného plynu p (g) p skl (l) Latentní teplo Q = mc T T dq = mc p p dt p 0 p atm 0 ( T ) = p ( T ) 2 1 Hvýp 2 exp RTT 2 ( T T ) 1 1 T V T skl T ln p 0 B = A T + C

Adiabatický var Latentní teplo Q = mc ( T T ) p sklad Teplo potřebné na odpaření Q = m H v Množství odpařené kapaliny rovnováha m v Q = H v = Podíl odpařené kapaliny f v v mc p ( T T ) sklad H v v p( sklad v ) mc m c T T p v = = dm= dt H m H v v

Schéma modelového procesu odběr 1 2 cisterna zásobník 3 3 plnění

Havarijní scénáře 1 2 3 Pomalý únik z parního prostoru uniká pouze pára je přerušeno pouze potrubí, nebo je otvor v zásobníku malý Rychlý únik z parního prostoru unikající pára vynáší kapky kapaliny, popř. pěnu Únik z kapalinového prostoru vytéká kapalina až do úrovně otvoru

Scénář 1 - Pomalý únik z parního prostoru Charakteristika malý otvor v parním prostoru zásobníku, v odběrovém potrubí, nezavřený ventil, Děje postupný pokles tlaku až na úroveň atmosférického adiabatický var spotřeba latentního tepla klasický var dodávkou tepla z okolí po ochlazení kapaliny až na teplotu normálního bodu varu Q = A K (T atm T v )

Scénář 1 - Závěry Nebezpečnost plynu roste s klesajícím bodem varu Nebezpečnost zařízení roste s rostoucím tlakem Rychlost určující kroky 1. a 2. fáze odpor únikové cesty, v 1. fázi i přetlak prostup tepla z okolí

Scénář 2 Rychlý únik z parního prostoru Charakteristika větší otvor v parním prostoru zásobníku Děje dvoufázový únik (je-li rychlý dojde k BLEVE) jemně rozptýlená kapalina se velmi rychle vypaří (vzniká oblak par) po úniku části kapaliny může přejít ve scénář 1 Rychlost určující krok odpor únikové cesty

Scénář 3 Únik z kapalinového prostoru Charakteristika otvor v kapalinovém prostoru zásobníku Děje tryskání kapaliny až po úroveň otvoru tlak v parním prostoru děj výrazně urychluje mžikový odpar části tryskající kapaliny pokračuje scénářem 1 nebo 2 Rychlost určující krok odpor únikové cesty přetlak

Přehřáté kapaliny Velmi podobné chování Oproti zkapalněným plynům je opačný směr výměny tepla s okolím kapalina teplejší než okolí roste nebezpečí samovznícení pomalé scénáře úniků jsou mírnější vlivem ochlazování Aplikace vysokotlaké reaktory destilace za zvýšeného tlaku potrubí úspora energie nárůst rizika

Úkoly na cvičení Ethylen je skladován zkapalněný v kulovém zásobníku o průměru d = 7 m při teplotě 0 C za tlaku odpovídajícího tlaku sytých par ethylenu. Zásobník je plný ze 2/3 (kapalinou). Hustota kapaliny je za uvedených podmínek 224 kg m -3. Teplota normálního bodu varu ethylenu je 103,9 C, kritická teplota 282,4 K. Poměr tepelných kapacit c p /c v = 1,255. Vypočítejte podíl kapaliny, která se při poškození zásobníku odpaří adiabatickým varem. Porovnejte výsledky dosažené při použití algebraické a diferenciální formy vztahu. Vypočítejte tlak v zásobníku při zvýšení teploty na 40 C.