Hexion a.s. Havarijní nástřik požární vody Ing. Josef Petr, Ph.D.

Prezentace na téma: "Hexion a.s. Havarijní nástřik požární vody Ing. Josef Petr, Ph.D."— Transkript prezentace:

1 Hexion a.s. Havarijní nástřik požární vody Ing. Josef Petr, Ph.D.
vedoucí odboru procesní bezpečnosti, inspekce a ostrahy

2 Poučme se z věcí, které se staly špatně
Poučme se z věcí, které se staly špatně! We can learn from things that went wrong!

3 Kyselina akrylová technická Kyselina akrylová polymerační
Vyráběné produkty Kyselina akrylová technická Kyselina akrylová polymerační Methylakrylát Ethylakrylát n-Butylakrylát 2-Ethylhexylakrylát

4 Vyráběné produkty Vyráběné produkty jsou hořlavé látky, jejichž páry tvoří se vzduchem výbušnou směs v širokém rozmezí koncentrací. Pokud nejsou produkty dostatečně inhibovány a skladovány při vhodných bezpečných podmínkách, mohou podléhat spontánní radikálové polymeraci, při které se uvolňuje velké množství tepla. Následně může být spontánní polymerace kyseliny akrylové a jejích esterů příčinou rozsáhlých explozí a požárů, což je nebezpečné.

5 Vyráběné produkty Látka Polymerizační teplo Jednotka Kyselina akrylová
1070 kJ/kg Methylakrylát 960 Ethylakrylát 653,1 n-Butylakrylát 489,9 2-Ethylhexylakrylát 330,8

6 Rozpustnost ve vodě: 40 g/litr (25°C)
Používané inhibitory O OH CH3 Pevná látka Bod tání: 52,5°C Bod varu: 243°C 4-Methoxyfenol C7 H8 O2 Rozpustnost ve vodě: 40 g/litr (25°C)

7 Rozpustnost ve vodě: 70 g/litr (25°C)
Používané inhibitory OH Pevná látka Bod tání: 172,3°C Bod varu: 286°C p-Hydrochinon C6 H6 O2 Rozpustnost ve vodě: 70 g/litr (25°C)

8 Molární hmotnost: 199,277 g/mol
Používané inhibitory Phenothiazin C12 H9 N S N S H Molární hmotnost: 199,277 g/mol

9 Používané inhibitory Phenothiazin C12 H9 N S Bod tání: 184°C
Bod varu: 235°C (2,7 kPa) Rozpustnost ve vodě: nerozpustný Rozpustnost ve vodě: 0,0041 g/litr (20°C) Rozpustnost ve vodě: 0,021 g/litr (90°C) Rozpustnost - kyselina akrylová: 2 % hmot. (20°C)

10 Maximální skladovací teplota
Teploty při skladování a přepravě kyseliny akrylové a esterů kyseliny akrylové Látka Teplota skladování Maximální skladovací teplota Jednotka Kyselina akrylová 15 – 25 30 °C Methylakrylát 5 – 10 35 Ethylakrylát n-Butylakrylát 10 – 20 2-Ethylhexylakrylát

11 Vznik mimořádné situace
Dosažení teploty 45°C, je možné označit za mimořádnou situaci. Teplota 65°C je považována již za nebezpečnou!

12 Možnosti zastavení rozvoje mimořádné události
Přímý nástřik vody do skladovací nebo přepravní nádoby je možné použít, pokud již nebylo dosaženo v nádobě teploty v rozmezí 90 – 110°C. Při těchto a vyšších teplotách dochází k nebezpečnému pěnění a zvýšení produkce plynné fáze v důsledku odpařování přidávané vody.

13 Možnosti zastavení rozvoje mimořádné události
Místo přímého nástřiku vody lze použít přímý nástřik vodného roztoku hydroxidu sodného nebo draselného o koncentraci maximálně 5 % hmot., pokud již nebylo dosaženo teploty v rozmezí 100 – 120°C.

14 Možnosti zastavení rozvoje mimořádné události
Při těchto a vyšších teplotách dochází k nebezpečnému pěnění a zvýšení produkce plynné fáze v důsledku odpařování přidávaného vodného roztoku. Vyšší koncentrace vodných roztoků hydroxidů naopak způsobují produkci polymerů a podstatné zhoršení situace.

15 Možnosti zastavení rozvoje mimořádné události
V případě přímého nástřiku vodného roztoku hydroxidu sodného nebo draselného do kyseliny akrylové je nutné počítat se zvýšením teploty v důsledku probíhající exotermické neutralizace. Hodnota neutralizačního tepla je 58,2 kJ/mol = 807,2 kJ/kg kyseliny akrylové. Je proto nutné pečlivě zvážit použití přímého nástřiku vodného roztoku hydroxidu sodného nebo draselného do kyseliny akrylové.

16 Možnosti zastavení rozvoje mimořádné události
Vodné roztoky hydroxidu sodného nebo draselného jsou velmi účinné pro zastavení reakcí, které vedou ke spontánní polymeraci esterů kyseliny akrylové, destilačních zbytků, odpadů s obsahem kyseliny akrylové a esterů kyseliny akrylové a nebo kdy nejsou přítomny chemické iniciátory polymerace. Pro kyselinu akrylovou se použití vodných roztoků hydroxidu sodného nebo draselného nedoporučuje.

17 Možnosti zastavení rozvoje mimořádné události
Pro instalaci přímého nástřiku chladící (požární) vody byly vybrány následující skladovací nádoby: KAE-I Látka T-906 A,B Kyselina akrylová T-203 Kyselina akrylová surová T-801 Destilační zbytky T-803

18 Možnosti zastavení rozvoje mimořádné události
Pro instalaci přímého nástřiku chladící (požární) vody byly vybrány následující skladovací nádoby: KAE-III Látka T-20901 Kyselina akrylová technická T-20903 Kyselina akrylová polymerační 2T-203 Kyselina akrylová surová 2T-602 Destilační zbytky

19 Možnosti zastavení rozvoje mimořádné události
Pro přímý nástřik vody do skladovacích zásobníků by bylo vhodné a nejjednodušší použít stávající potrubní rozvod pěny a provést pouze propojení těchto jednotlivých potrubí s rozvodem požární vody. Vzhledem k umístění ejektoru a pěnotvorné nádoby na potrubním rozvodu pěny bylo rozhodnuto provést technologické zkoušky na některém odstaveném zásobníku. Zkoušky byly provedeny na momentálně nepoužívaném zásobníku T-907 B v termínu 8/2013.

20 Zkoušky nástřiku požární vody za atmosférického tlaku
Zkoušky nástřiku požární vody byly provedeny do skladovacího zásobníku T-907 B za atmosférického tlaku přes potrubí pěny a pěnotvornou nádobu. Protržení skleněné záslepky proběhlo vždy bez významného úniku vody z ejektoru a následné napouštění do zásobníku bylo taktéž bez úniku vody z ejektoru.

21 Zkoušky nástřiku požární vody za zvýšeného přetlaku
Zkoušky nástřiku požární vody byly provedeny do skladovacího zásobníku T-907 B za přetlaku 613 mm v.sl. (6,012 kPa) přes potrubí pěny a pěnotvornou nádobu. Protržení skleněné záslepky proběhlo bez významného úniku vody z ejektoru a následné napouštění do zásobníku bylo taktéž bez úniku vody z ejektoru. Vyšší přetlak než 613 mm v.sl. (6,012 kPa) nebyl pro zkoušky nutný ani použitelný, protože vyšší přetlak by nevydrželo víko pěnotvorné nádoby, což potvrdila zkouška.

22 Zkoušky nástřiku požární vody za zvýšeného přetlaku
Kromě toho zvýšení přetlaku ve skladovacím zásobníku za podmínek spontánní polymerace na 400 – 450 mm v.sl. by znamenalo, že teplota v některých místech zásobníku již dosáhla hodnoty kolem 140 – 180°C, což je teplota již zcela nepřípustná pro přímý nástřik požární vody.

23 Zkoušky nástřiku požární vody
Zkoušky potvrdily použitelnost této varianty pro přímý nástřik požární vody do skladovacích zásobníků kyseliny akrylové a esterů kyseliny akrylové.

24 Minimální objem nástřiku požární vody
Minimální objem chladící vody pro zastavení polymerace je 0,12 – 0,14 kg/kg kyseliny akrylové a esterů. Minimální objem alkalického roztoku (vodný roztok hydroxidu sodného nebo draselného o koncentraci max. 5% hmot.) pro zastavení polymerace je 0,08 – 0,1 kg/kg esterů kyseliny akrylové, destilačních zbytků a odpadů s obsahem kyseliny akrylové a esterů.

25 Minimální objem nástřiku požární vody
Dle uvedených minimálních objemů nástřiku požární vody bude řízeno skladování daných produktů z hlediska udržení minimálního volného objemu ve skladovacích zásobnících pro havarijní přímý nástřik požární vody.

26 Havarijní nástřik požární vody
Náklady instalace uvedeného potrubního rozvodu pro nástřik požární (chladící) vody do uvedených skladovacích nádob jsou ve výši CZK nebo USD.

27 Havarijní nástřik požární vody
Děkuji za pozornost! Otázky?