Инструкция по эксплуатации криогенных сосудов
Правила эксплуатации криожидкости (жидкий азот), сосудов, переливных устройств и крионаборов
Жидким азотом называют криогенную жидкость без запаха и цвета. Температурный показатель криожидкости – 196 ºС.
Жидкий азот безопасен только в том случае, если при работе с данной криогенной жидкостью и емкостью, в которую она помещена, соблюдать определенные требования:
- Хранение и перемещение сосуда (даже пустого) производится только в вертикальном положении.
- При работе и перевозке сосуда избегать резких толчков и ударов по ёмкости.
- Плотное закрытие горловины сосуда при помощи посторонних предметов и пробок – запрещено! Разрешено использование только штатных крышек, которые препятствуют образованию ледяной корочки на горлышке, на внешней поверхности сосуда.
- Сосуд желательно заполнять используя специальное приспособление вроде гибкого металлорукава или спец. устройства для переливания. Период хранения жидкого азота от 54 до 213 суток.
- Если вы заполняете теплый сосуд, то требуется переливать продукт медленно и соблюдая все правила, не допуская сильного испарения и брызг жидкости.
- При переливе жидкого азота важно не допускать попадания капель жидкости на внешнюю поверхность сосуда. Если жидкий азот все-таки пролился, через 24ч необходимо проверить и убедиться, что на горловине отсутствует обледенение перед тем, как использовать сосуд снова, и перед установкой оборудования для перелива криогенного продукта.
- Не рекомендуется располагать сосуд около обогревательных приборов и под солнечными лучами.
- Кабинет, в котором находятся сосуды Дьюара с жидким азотом, должна регулярно проветриваться, т.к. азот постоянно испаряется и вытесняет кислород, что может привести к кислородной недостаточности и асфиксии.
- Не следует заполнять азотом емкость, потерявшую вакуум. Вакуумную потерю можно обнаружить так: наблюдайте за тем, образуется ли иней на внешней части сосуда.
- Если на внешней поверхности сосуда имеются повреждения или Вы обнаружили обмерзание, то важно очистить емкость от криопродукта. Запрещается самостоятельно заниматься ремонтом.
- Запрещается опускать в сосуд посторонние предметы (вату, палочки для криомассажа и др.). Инородный предмет внутри сосуда – одна из причин его порчи.
При использовании жидкого азота запрещено:
1. Хранить криожидкость в ёмкостях, не предназначенных для криогенных жидкостей
Для малых объемов жидкого азота специалисты используют специальные термосы на 1 литр и Сосуды Дьюара объемом от 6 до 50 литров.
Если азот используется постоянно и в больших объёмах, то для этого него необходимы криогенные цистерны, ёмкости, резервуары.
2. Допускать продолжительного соприкосновения жидкого азота с кожей
Если криопродукт оказывается на участке кожи, то он пропадает и не приносит вреда.
Однако, при долгом контакте участков кожи с жидким азотом человек может получить сильный ожог.
В момент соприкосновения с азотом на коже формируется изолирующая защитная оболочка из пара на доли секунды. Следовательно, на представлениях и при организации экспериментов с продуктом, специалисты не допускают соприкасания кожи с жидким азотом дольше, чем на секунду.
Так же, нельзя, чтобы жидкий азот попадал на одежду или украшения, находящиеся на частях тела человеке. В этом случае человек получает моментальный ожог.
3. Пить криопродукт
Это может привести к внутренним ожогам и к летальному исходу.
Кроме того, когда жидкий азот переходит в газообразное состояние, то он увеличивается в 700 раз, и при попадании в организм человека, азот может привести к разрыву внутренних органов.
Работа с переливным устройством для Сосудов Дьюара “Диоксид”
Работа с переливным устройством типа ПУ
1. Перед установкой переливного устройства на сосуде Дьюара следует проверить надлежащий уровень зажима и правильную высоту установки резинового уплотнителя. Уплотнитель из резины должен быть выставлен нужной высоты, а также работник должен затянуть хомуты так, чтобы переливное устройство не смещалось.
2. При установке переливного устройства на сосуд Дьюара:
- Теплообменники погружаются в жидкий азот;
- Посредством резинового уплотнителя происходит герметизация горлышка сосуда,
- Возникает давления из-за испарения криогенной жидкости;
- Происходит рост давления в емкости, и осуществляется подача жидкого азота через переливную установку
Важно наблюдать за уровнем азота в емкости. В случае, если криожидкости мало и теплообменник не в азоте, то переливное оборудование действовать не станет.
Если азота в Сосуде Дьюара достаточно, но процесс перелива прекратился, необходимо вынуть переливное устройство из сосуда Дьюара и дать теплообменнику отогреться до комнатной температуры. Отогрев теплообменника должен происходить естественным путем. Нельзя, чтобы теплообменник находился вблизи открытых источников тепла.
Строение переливного устройства типа ПУ
1. Корпус
2. Переливная трубка
3. Резиновый уплотнитель
4. Щиток
5. Рукоятка
6. Наконечник – переходник
7. Теплообменник
8. Фильтр
Работа с переливным устройством типа YDB
1. Перед установкой переливного устройства типа YDB на Сосуд Дьюара необходимо:
- установить переливной металлорукав на переливное устройство и загерметизировать резьбовой соединение металлорукава фум-лентой во избежание потери криопродукта ;
- проверить вентиль выдачи жидкости и клапан газосброса: вентиль выдачи криожидкости должен быть закрыт, а клапан газосброса – открыт;
- выставить уплотнительный штуцер на нужную высоту и зафиксировать его путем закручивания верхней гайки;
2. При установке переливного устройства на сосуд Дьюара:
- вы погружаете корпус переливного устройства в Сосуд Дьюара до уплотнительного штуцера;
- закручиваете нижнюю гайку штуцера, чтобы осуществить герметизацию горловины;
3.Для осуществления перелива жидкого азота необходимо:
- закрыть клапан газосброса и открыть вентиль выдачи жидкости;
- начать качать помпу.
После захолаживания корпуса переливного устройства и металлорукава (обычно на это уходит до 1 минуты) начинается подача жидкого азота.
4. Чтобы поддерживать процесс перелива жидкого азота необходимо периодически подкачивать помпу.
5. Для остановки перелива: откройте клапан газосброса и, после того, как жидкость перестанет переливаться – закройте вентиль выдачи жидкости.
6. Если промежутки между переливами короткие (около 20 минут), Вы можете оставить переливное устройство на сосуде Дьюара в подготовленном состоянии (предварительно открыв клапан газосброса). Не рекомендуется оставлять YDB установленным на сосуде Дьюара на длительное время в связи увеличением потерь продукта.
Важно! При работе с переливным устройством следите за уровнем давления. Для определения уровня давления на переливном устройстве установлен манометр. Не допускайте рост давления выше 0,06 Мпа! Чрезмерное избыточное давление может привести к разрушению сосуда или даже к его взрыву!
Строение переливного устройства типа YDB
1. Помпа
2. Теплообменник
3. Манометр
4. Клапан газосброса
5. Вентиль выдачи жидкости
6. Корпус
7. Уплотнительный штуцер
8. Переливной металлорукав
Работа с крионабором
1. Термос
Термос для азота надлежит применять, чтобы сделать мед. и косметологические процедуры наиболее удобным. Из сосудов Дьюара жидкий азот переливают в термос при помощи переливного устройства.
Также применение термоса отличное решение для выступлений и экспериментов.
Запрещается! Во избежание взрывов вплотную закрывать крышку термоса и при нахождении в нем жидкого азота.
2. Криомассажная палочка
Предназначена для осуществления массажа жидким азотом. На конце палочки имеются насечки, которые позволяют плотно закреплять ватные тампоны. Перед проведением процедуры специалист опускает кончик аппликатора с ватным тампоном в азот, а затем проводит палочкой по массажным линиям лица.
3. Криохирургический инструмент Криостик
Необходим для проведения криодеструкции – удаления родинок, бородавок, папиллом.
Криохирургический инструмент имеет 3 вида наконечников различного вида. Специалист пользуется тем наконечником, который по диаметру оптимально подходит для удаления новообразования.
Для осуществления процесса криодеструкции, наконечники опускают в жидкий азот, и затем быстро прикладывают к нежелательному новообразованию. Внутриклеточные и межклеточные жидкости патологических тканей замораживаются, клетки гибнут, и происходит разрушение новообразования.
После процедуры постепенно на месте разрушенных патологических тканей появляются здоровые.
Источник
Указания мер безопасности
1. При заполнении сосуда жидким азотом 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 на 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, заправке жидким азотом, 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. Заправка сосуда Дьюара жидким азотом 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 опущен 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. Загрузку 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 сосуд Дьюара жидким азотом до нижнего среза горловины, установить в горловину вставку и закрыть крышкой.
Порядок работы
1. Заполненный жидким азотом и канистрами сосуд Дьюара установить на место эксплуатации. Периодически проверять уровень жидкого азота в сосуде Дьюара. Проверку уровня производить специальным щупом или чистой тонкостенной металлической трубкой. Резкий выброс паров азота из трубки означает, что трубка коснулась зеркала жидкости.
2. Дозаправку сосуда Дьюара рекомендуется производить после остатка в сосуде Дьюара 25-15% объема жидкого азота. Периодичность дозаправок зависит от количества загрузок сосуда Дьюара 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 сосуда Дьюара 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 неисправностью 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 произвести ремонт силами потребителя без привлечения специализированной организации.
Источник
Главная > Книги > В.Ц. Жидецкий Основы охраны труда (содержание)
Опасные и вредные факторы при работе с криогенными жидкостями
Криогенные продукты — это вещества или смесь веществ, находящихся при криогенных температурах 0—120 К. К основным криогенным продуктам относят продукты низкотемпературного разделения воздуха: азот, кислород, аргон, неон, криптон, ксенон, озон, фтор, метан, водород, гелий.
Опасные и вредные производственные факторы, возникающие при работе с криогенными продуктами, разделяются на общие и специфические, свойственные определенным криогенным продуктам.
К общим опасным и вредным производственным факторам относятся:
–
низкая температура криогенных продуктов;
–
самопроизвольное повышение давления газообразных и жидких криогенных продуктов при их хранении и транспортировании.
Общие и вредные производственные факторы вызывают опасность:
–
ожогов открытых участков тела и глаз вследствие соприкосновения с предметами, находящимися при криогенных температурах и при попадании низкотемпературных паров криогенных продуктов в легкие;
–
обмораживания вследствие глубокого охлаждения участков тела при контакте с криогенными продуктами;
–
разрушения оборудования вследствие термических деформаций и хладоломкости материалов;
–
утечек вследствие разгерметизации оборудования из-за” неодинаковых термических деформаций деталей;
–
взрывного разрушения из-за повышения давления в результате вскипания или испарения криогенных жидкостей в замкнутых объемах при изменении режимов работы или за счет естественных теплопритоков.
Специфические, опасные и вредные производственные факторы при работе с криогенными продуктами зависят от индивидуальных особенностей и физико-химических свойств криогенного продукта.
Влияние криогенных продуктов на организм
При работе с кислородом существует возможность загораний и взрывов конструкционных, изоляционных и других материалов оборудования и помещений при контакте с кислородом или обогащенными кислородом средами. Вдыхание чистого кислорода при нормальном давлении в течение 5 часов вызывает отравление. При давлении 0,5 МПа отравление наступает через несколько минут. Граница токсичности находится вблизи его концентрации 60% при нормальном давлении.
Азот нетоксичен, однако при вдыхании чистого азота пострадавший мгновенно теряет сознание. Технический азот содержит до 4% кислорода. При испарении 95—98% исходного количества азота концентрация кислорода в нем достигает 60—70%. В смеси с таким содержанием кислорода возможны взрывы многих веществ и материалов.
При работе с водородом возникает опасность горения или взрыва смеси водорода с воздухом, кислородом или кислородосодержащими газами. Существует также опасность взрыва систем: жидкий водород—твердый кислород, жидкий водород—твердый, обогащенный кислородом воздух.
В смеси с воздухом и кислородом водород образует горючие и детонирующие системы. При переливах жидкого водорода на грунт после испарения и смешения с воздухом образуется взрывоопасное облако.
Метан и природный газ в смесях с кислородом и воздухом образуют горючие и детонирующие системы.
В жидком водороде кислород замерзает и находится в виде твердой примеси.
Криптон и ксенон — инертные газы. В процессе извлечения из воздуха криптона и ксенона или их смеси происходит одновременное извлечение и концентрирование радона, который является радиоактивным. Вдыхание гелия, аргона, неона вызывает мгновенную потерю сознания.
Озон токсичен, является очень активным окислителем. Озон в жидком и твердом состоянии способен к взрывному разложению с выделением значительного количества теплоты.
Методы безопасной работы с криогенными жидкостями
Защита от ожогов и обмораживания. При работе с криогенными жидкостями и газами должны быть приняты меры, исключающие контакт обслуживающего персонала с криогенными продуктами и с поверхностями, находящимися при низких температурах. С этой целью применяют герметизацию, теплоизоляцию, ограждение оборудования, предупредительные надписи и окраску.
Работы, связанные с открытым сливом, переливом, когда возможно разбрызгивание капель жидкости, следует проводить в заправленных под рукава защитных рукавицах и защитных очках с боковыми щитками. Верхняя одежда должна быть наглухо закрыта, а брюки должны прикрывать обувь.
При переливании жидких криогенных продуктов из сосудов Дьюора следует пользоваться наклоняющейся подставкой, в которой сосуд должен прочно закрепляться. При переливании в сосуды с узкой горловиной необходимо пользоваться воронками, которые обеспечивают -выход газа из наполняемого сосуда.
Защита от воздействия термических деформаций. Для защиты от термических деформаций используются различные компенсаторы, применяются материалы с одинаковыми коэффициентами линейного расширения. Особенно опасны резкие нагревы и охлаждения, когда возникают значительные неравномерности температурного поля в материале.
Защита от превышения давления при испарении и нагреве криогенных продуктов. В результате вскипания или испарения криогенных жидкостей при изменении режимов работы или за счет естественных теплопритоков в замкнутых объемах возможно повышение давления. Большие массы газа могут выделятся при вскипании так называемой “перегретой жидкости”, при данном давлении при встряхивании жидкости или разгерметизации сосуда.
На сосудах и на трубопроводах с криогенными жидкостями, которые с двух сторон ограничены запорной арматурой, должны быть установлены предохранительные устройства (клапаны, мембраны).
Защита от конденсации воздуха на неизолированных поверхностях криогенного оборудования. Конденсация атмосферного воздуха при давлении, близком к 0,1 МПа происходит при температурах ниже 79 К. Такие температуры наиболее часто бывают при работе с жидкими азоток, водородом, гелием. Местом конденсации являются участки криогенных трубопроводов или аппаратов, на которых нарушена изоляция. Прекращение конденсации достигается путем восстановления изоляции на поврежденном участке. Как временная мера может быть рекомендован обдув оголенного участка азотом.
Требования к помещениям. Если концентрация кислорода в атмосфере может превышать 23% объема помещения, то помещения должны иметь приточно-вытяжную вентиляцию. При этом забор должен осуществляться снизу, а приток — сверху. Вентиляция оборудуется дистанционным или автоматическим включением и выключением, дублированным ручным управлением в помещении.Для стока кислорода в помещении должны быть предусмотрены каналы вдоль стен или под полом с уклоном 1:100 или 1:500 в сторону заборного устройства аварийной вентиляции. Под заборным устройством оборудуется бетонный приток для стока жидкого кислорода при аварийных проливах в сторону заборного устройства для аварийной вентиляции.
Источник