Эффективный метод нейтрализации испарений аммиака
Современная химическая промышленность производит огромный спектр продукции, веществ и материалов, которые находят применение в самых различных областях деятельности человека. Одним из таких соединений является аммиак (Рис. 1), который по праву занял свою уникальную нишу и найти ему достойную альтернативную замену пока не удается.
Область применения аммиака весьма обширна - он используется при производстве азотной кислоты, разнообразных удобрений, красителей и взрывчатых веществ. Используется аммиак также в виде хладоагента в аммиачных холодильных установках, в качестве окислителя ракетного топлива, при производстве лекарственных препаратов, получении пищевой соды и краски для волос. Одним словом, он широко применяется во многих отраслях народного хозяйства, благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам. Процесс получения аммиака весьма трудоемкий и энергозатратный, а кроме того, представляет весьма существенную опасность для людей практически на всех стадиях его производства, транспортировки, хранения и применения.
Аммиак является бесцветным газом, обладающим очень резким запахом, обладающий способностью хорошо поглощать тепло при испарении, он отлично растворяется в воде, спирте и ряде других органических растворителей, легче воздуха. В природе может существовать как продукт разложения органических соединений. Водные растворы аммиака используются в ряде производственных процессов при синтезе других веществ. Среди особенностей аммиака можно отметить довольно низкую температуру кипения, составляющую 36 °С, что накладывает весьма жесткие ограничения на условия транспортировки и хранения. Помимо всего прочего, аммиак при контакте с воздухом превращается во взрывоопасную смесь. Он обладает способностью воспламеняться при наличии источника огня, хотя является трудногорючим веществом, нуждающимся в постоянной энергетической подпитке извне, горит с образованием токсичных газов. Емкости с хранящимся аммиаком, кроме того, подвержены риску взрыва при возможном перегреве из-за низкой температуры кипения данного вещества.
Отдельно следует отметить, что газообразный аммиак является очень токсичным соединением, при вдохе поражает дыхательные пути человека, а также оказывает негативное влияние на органы зрения. При концентрации аммиака в воздухе рабочей зоны более 350 мг/м³ вероятность летального исхода очень велика, поэтому все работы должны быть прекращены и люди удалены за ее пределы, а жидкий аммиак может вызывать сильные ожоги кожных покровов.
Вышеупомянутые обстоятельства накладывают повышенную ответственность на всех должностных лиц и непосредственных исполнителей, участвующих во всех стадиях синтеза, хранения, транспортировки аммиака и его производных, участвующих в различных технологических цепочках. Возможные нарушения требований охраны труда и правил пожарной безопасности, послужившие первопричиной отклонения от сбалансированного комплекса предусмотренных регламентом организационно-технических мероприятий, могут привести к очень драматичным, а зачастую и трагичным последствиям.
Минимизировать вероятность возникновения данных рисков вполне возможно при надлежащей и заблаговременной организации надежных рубежей защиты объектов, связанных с обращением аммиака, путем применения современных технологий и инженерных решений. С точки зрения масштабов потенциальных проливов аммиака и высокого риска развития событий по неблагоприятному сценарию, пристального внимания заслуживают резервуарные парки хранения жидкого аммиака, сливоналивные эстакады, компрессорные аммиачно-холодильные установки и иные объекты химической промышленности.
В качестве привлекательного современного технического решения по комплексной защите объектов размещения аммиака отдельный интерес представляют установки пенного покрытия проливов в блочно-модульном исполнении. Наибольшей эффективности при эксплуатации данной установки можно добиться, если на всех этапах ее внедрения на объект защиты решение всех технических вопросов возьмет на себя одна профильная организация, несущая полную ответственность за принимаемые решения. А таких решений может возникнуть довольно много. К ним в полной мере можно отнести проведение сложных проектных изысканий и расчетов, исходя из специфики каждого конкретного объекта, выбор оптимального для решения поставленных задач пенообразователя, наличие необходимых узлов, агрегатов и комплектующих, которые должны в итоге составить идеальный защитный «пазл». В современных реалиях немаловажное значение имеет наличие у исполнителя собственных производственных мощностей, позволяющих выпускать продукцию в необходимом ассортименте и с надлежащим качеством с приемлемыми ценовыми параметрами. Отдельного внимания заслуживает команда специалистов, способная качественно и своевременно обеспечить решение всех вышеупомянутых вопросов, способная возложить на себя также функции технического обслуживания и последующей модернизации в случае возникновения у заказчика такой необходимости.
Немаловажным аспектом, влияющим на эффективную работу установки, является грамотный выбор пенообразователя, отвечающего всем поставленным задачам. Это связано с физико-химическим свойствами аммиака, который является полярной (водорастворимой) жидкостью. В данном случае найти выход из положения позволит применение спиртоустойчивого пеноконцентрата типа AR, позволяющего получить пену низкой, средней или высокой кратности. Данный тип пеноконцентратов, в силу своей природы, нуждается в тщательном подборе правильной системы дозирования, которая подходит для дозирования вязких пенообразователей с высокой точностью.
В настоящее время специалисты инженерно-производственной компании «ПРОМО-КОНСАЛТИНГ» готовы предложить всем заинтересованным лицам продукцию собственного производства - блок-контейнер, состоящий из нескольких функционально связанных модулей, для установки пенного покрытия проливов PROFIREX (Рис. 2) и удовлетворяющую всем вышеперечисленным требованиям. В зависимости от условий эксплуатации, блок-контейнер может быть изготовлен в сейсмостойком исполнении, с различными степенями огнестойкости, устойчивым к воздействию взрывной волны.
Рис. 2. Блок-контейнер для установки пенного покрытия проливов PROFIREX.
Принцип работы установки подачи огнетушащей пены основан на следующем:
превышение уровня концентрации аммиака в воздухе рабочей зоны более 350 мг/м³ регистрируется датчиком, который формирует тревожный сигнал;
оператор подтверждает сигнал на пенное покрытие пролива, после чего формируется сигнал на открытие клапана;
начинается заполнение сухотрубов и подача рабочего раствора пенообразователя к устройствам генерации пены;
информация о начале подачи пенного раствора передается оператору от сигнализатора давления, установленного на пенопроводе;
после завершения пенной атаки поступает сигнал от встроенного в емкость датчика уровня о низком уровне пенообразователя, запорно-пусковое устройство (ЗПУ) закрывается, и подача пенного раствора прекращается;
после восполнения запаса пенообразователя процесс может быть повторен.
Основным функциональным элементом, расположенным внутри блок-контейнера, является комплекс пенного обеспечения систем пожаротушения «Пенный хранитель» (Рис. 3), предназначенный для хранения запаса концентрата пенообразователя и точного дозирования концентрата в широком диапазоне расходов.
Рис. 3. Комплекс пенного обеспечения систем пожаротушения «Пенный хранитель»
Комплекс пенного обеспечения конструктивно включает в себя следующие компоненты:
емкость для хранения пенообразователя различного объема, выполненную из нержавеющей стали, оборудованную люком, узлом для наполнения/опорожнения и перемешивания пенообразователя в комплекте с необходимой технологической обвязкой;
турбинный дозатор пенообразователя с плунжерным насосом для дозирования концентрата пенообразователя в значительном диапазоне расходов, приводимый в действие потоком воды и не требующий дополнительных источников энергии для этих целей.
Данное конструктивное исполнение позволяет при простоте обслуживания обеспечить длительное хранение пенообразователя с удобным мониторингом уровня его заполнения, а также обеспечить высокоточное дозирование при обеспечении полной энергонезависимости.
В качестве запорно-пусковых устройств используются дренчерные узлы управления на базе полностью гидравлически управляемых сигнальных клапанов (Рис. 4). Данные устройства обеспечивают быстрый и надежный пуск установки. Дополнительно дренчерные узлы управления могут быть оборудованы дифференциальным пилотным клапаном для защиты гидравлического дозатора.
Рис. 4. Дренчерный узел управления BERMAD
Блок-контейнер пенного покрытия проливов укомплектован сухотрубом с узлом для подключения передвижной пожарной техники (Рис. 5), выведенным к месту ее подъезда, который оборудован запорной арматурой, соединительными пожарными головками с заглушками. Узел для подключения пожарной техники имеет два или четыре места подключения и предназначен для подачи (отбора) пресной (морской) или рабочего раствора пенообразователя, а также для оснащения питающих трубопроводов стационарных (модульных) систем водопенного пожаротушения и оконечных устройств (пожарных стволов, генераторов пены и пр.).
Рис. 5. Узел подключения пожарной техники, имеющий четыре точки подключения.
В качестве пеногенерирующих устройств могут успешно применяться генераторы пены в стационарном исполнении PROFIREX (Рис. 6), с расходом от 100 л/мин до 1500 л/мин, предназначенные для получения воздушно-механической пены средней кратности (не менее 30) и применяемые в установках пенного пожаротушения для ликвидации или локализации пожаров, а также аварийных проливов, в частности, аммиака. Слой пены должен иметь толщину, способную эффективно и надежно предотвратить испарение, а также обладать стойкостью к химическому разрушению под воздействием паров аммиака.
Рис. 6. Генератор пены средней кратности PROFIREX.
В блок-контейнере также установлен шкаф управления, обеспечивающий автоматизацию процесса пенного покрытия пролива, обеспечивающий передачу данных в режиме «онлайн» по универсальному протоколу на автоматизированное рабочее место оператора. Шкаф управления обеспечивает контроль всех информационных и управляющих цепей на обрыв и короткое замыкание, благодаря чему дежурный оператор своевременно оповещается о любой неисправности системы и может оперативно вмешаться в их устранение.
Блок-контейнер PROFIREX может быть оборудован различными инженерными системами и коммуникациями в соответствии с требованиями заказчика, в том числе:
внутреннее освещение (рабочее, аварийное и ремонтное);
наружное (освещение входов);
вентиляция приточно-вытяжная естественная (зимний период);
вентиляция принудительная (летний период);
отопление с помощью электрических конвекторов.
Заказчик обеспечивается полным комплектом рабочей, технической и эксплуатационной документации, ему оказывается консультационное сопровождение и информационная поддержка.
Специалисты ИПК «ПРОМО-КОНСАЛТИНГ» способны обеспечить полный цикл реализации задач пенного покрытия розливов аммиака с целью минимизации риска потенциального развития негативных последствий для здоровья человека и окружающей среды, а также риска возникновения потенциального пожара в месте пролива. Большая часть используемого оборудования производится на собственных производственных площадках, так же, как и синтез совместимого с ним пенообразователя. Все стадии производства проходят тщательный производственный контроль качества. Коллектив специалистов имеет богатый опыт проектирования, компания много лет специализируется на оказании полного комплекса услуг по монтажу, гарантийному и постгарантийному обслуживанию смонтированного оборудования, а широкий ассортимент продукции позволяет удовлетворить запросы самого взыскательного заказчика.
