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

Prevence nebezpečí požáru  Následky explozí  Prostředky snížení nebezpečí požáru nebo exploze

Následky explozí  Tlaková vlna  Odletující střepiny  Tepelné sálání  Požár  Odhad následků je důležitý pro havarijní plánování

Enegie chemické exploze  Tlaková vlna chemické exploze tepelná expanze produktů reakce změna molového čísla v průběhu reakce C 3 H O ,8 N 2  3 CO 2 + H 2 O + 18,8 N 2 n 0 = 24.8 n 1 = 25.8 C 7 H 5 (NO 2 ) 3  C + 6 CO + 2,5H 2 + 1,5 N 2

Energie mechanické exploze  Při mechanické explozi se uvolní mechanická energie obsažená v substanci  Stlačený plyn uvolní se kompresní práce  Kapalina pod tlakem neexpanduje velmi malá energie exploze

Šíření tlakové vlny p vzdálenost t1t1 t2t2 t3t3 t4t4 t5t5 počátek

Poškození vlivem tlakové vlny přetlak [kPa]Poškození 3-7Rozbitá okna 15-20Poškození běžných betonových zdí 25Kritické poškození průmyslových zásobníků 50Převrácené železniční vagóny 70Totální destrukce budov > 100Velmi nízká pravděpodobnost přežití

Odhad síly tlakové vlny  Přepočtená vzdálenost  Ekvivalent TNT přepočtená vzdálenost, m.kg -1/3 přetlak, kPa

Ekvivalent TNT  Ekvivalentní množství trinitrotoluenu, které při explozi vyvolá stejnou tlakovou vlnu  Účinnost využití energie η = 1 pro ohraničenou explozi = 0,02 – 0,1 pro neohraničenou explozi  Specifická energie exploze látky E H, kJ/kg Odhadována z termodynamických veličin ΔA spal, ΔG spal, ΔH spal  Nepřesnost způsobená aproximací stejného chování deflagrace a detonace  Pokročilejší metody – vyžadují mnohem více dat

Odhad následků exploze - software

Prevence požárů a explozí  Inertizace  Ventilace  Eliminace statické elektřiny  Nevýbušné zařízení a nástroje  Automatické hašení  Prostředky pro izolaci místa požáru

Inertizace  Ředění výbušné směsi inertem pod hladinu MOC  MOC pro většinu plynů ~ 10 % obj. O 2  Průtočná inertizace kontinuální přívod inertu a odvod směsi  Vakuová inertizace (periodická) evakuace nádoby + odtlakování přívodem inertu  Tlaková inertizace (periodické) natlakování inertem + odtlakování  Kombinovaná  „Sifonová“ naplnění kapalinou, vypuštění kapaliny s nasátím inertu

Průtočná inertizace  Velké zásobníky – ideální mísiče  Dlouhá doba inertizace – spotřeba inertu y 0 (O 2 ) y(O 2 ) y1y1 y2y2

Vakuová inertizace p0p0 pVpV t 1a12 konstantní koncentrace O 2 konstantní množství O 2 (v případě čistého inertu)

Tlaková inertizace pTpT p0p0 t 1a12 konstantní koncentrace O 2 konstantní množství O 2 (v případě čistého inertu) 3

Prevence rizik statické elektřiny  Prevence akumulace náboje a jiskření Relaxace Nulování a zemnění Ponorné trubky Zvyšování vodivosti aditivy

Relaxace  Přivádění kapaliny do zásobníku shora náhlé oddělení rychle tekoucí kapaliny od stěny ukládání velkého náboje  Rozšíření trubky před vstupem do zásobníku zpomalení proudění dostatek času pro disipaci náboje  Empiricky doba zdržení v rozšíření má být 2x větší než relaxační doba pro danou kapalinu

Nulování  Napětí mezi dvěma vodivými materiály se nuluje jejich vodivým propojením  Větší celky lze převést na nulový potenciál zemněním

Zemnění

Nulování a zemnění

Ponorné trubice  Prodloužená trubice zabraňuje akumulaci náboje, ke které by došlo při volném pádu kapaliny  Nebezpečí Zpětné nasátí kapaliny

Zvyšování vodivosti aditivy  Antistatická aditiva alkohol voda polární kapaliny  Musí být mísitelná s kapalinou