Охрана труда и БЖД

            В производствах химической промышленности для нагрева веществ до температуры 200 - 400 °С используют установки с высокотемпературными теплоносителями (далее - ВТ). Установка для нагревания ВТ (рисунок 3.9) состоит из испарителя 1, в трубчатой системе которого испаряется жидкий ВТ за счет теплоты, выделяющейся при горении топлива, подаваемого через горелку 5. ВТ по трубопроводу поступают в рубашку аппарата 2, где они отдают теплоту конденсации нагреваемой в аппарате 2 среде. Резервуар 4 предназначен для хранения ВТ, из которого с помощью насоса 3, осуществляется заполнение ВТ всей системы.


Рисунок 3.9 - Схема обогрева аппарата периодического действия с использованием ВТ.

            Циркуляция ВТ может осуществляться естественно либо принудительно. Схемы таких установок приводятся на рисунке 3.10.


Рисунке 3.10 - Схемы обогрева с естественной (а) и принудительной (б) циркуляцией высокотемпературных теплоносителей:
1 - печи для нагрева теплоносителя; 2 - теплообменники; 3 - циркуляционные контуры, перемещение жидкости в которых обеспечивается за счет разности ее плотностей в нагретой и охлажденной ветвях (а), или насосом - 4 (б).
            ВТ разделяются на три основные группы: органические (далее - ВОТ), ионные и жидкометаллические. К группе ВОТ относятся индивидуальные органические вещества (этиленгликоль, глицерин, нафталин и его производные), продукты хлорирования дифенила и полифенолов и многокомпонентные ВОТ, в том числе ароматизированные и неароматизированные минеральные масла (компрессорное, цилиндровое). Наибольшее применение в технологических процессах в качестве ВОТ получила дифенильная смесь (26,5% дифенила, 73,5% дифенилового эфира), которая обладает высокой термической стойкостью вплоть до температуры кипения. Она не оказывает коррозирующего действия на сталь, поэтому выбор конструкционного материала при ее использовании не представляет трудностей. Смесь неядовитая, горит сильно коптящим пламенем, которую можно погасить струей водяного пара.


            Группу ионных высокотемпературных теплоносителей образуют крем-нийорганические жидкости (силиконы) и расплавы солей или их смесей. Теплоносители данной группы обычно применяют в жидком состоянии, они отличаются малой токсичностью и агрессивностью по отношению к конструкционным материалам. Предельная температура, определяемая термической стойкостью этих теплоносителей, лежит в области 550 °С.
            Для нагревания при атмосферном давлении до температуры 500-540 °С применяют нитрит-нитратную смесь, содержащую 40% NaNO₂, 7% NaNO₃ и 53% КNO₃.
            В качестве жидкометаллических ВТ применяют литий, калий, ртуть, сплавы натрия и калия. В качестве ВТ эти металлы применяются в жидком и парообразном состояниях. Среди ВТ жидкие металлы имеют самую высокую термостойкость. Однако они оказывают наибольшее агрессивное воздействие на конструкционные материалы, поэтому верхний температурный предел применения жидкометаллических теплоносителей определяется максимально допустимой температурой коррозионной стойкости материала по отношению к данному теплоносителю. Кроме того, пары металлических теплоносителей крайне ядовиты, что ограничивает их применение в технологических процессах.
            Основные показатели пожаровзрывоопасности ВТ приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1. Основные показатели пожаровзрывоопасности ВТ

Вид теплоносителя	t плав., °С	t кип. °С	t всп. °С	t св. °С	НТПВ	ВТПВ
Дифенильная смесь (динил, даутерм)	12	258	115	695	115	130
Ароматизирован- ное масло АМТ-300	-30	345	176	330	170	229
Мобильторм-600	-30	350	173	340	165	225
Дитомилметан	-30	293	136	500	107	138
Дикумилметан	-22	336	151	425	126	198
Тетрахлордифенил	-7	340	223	704	-	-
Тетрафеноксил- силан	48	436	250	-	-	-
Трифеноксисило- ксибензол	22	450	259	-	-	-

            Из таблицы 3.1 видно, что ВОТ в условиях эксплуатации нагреты значительно выше температуры вспышки, но ниже температуры самовоспламенения.
            Весь внутренний объем системы полностью заполнен жидкостью или ее парами, а рабочее давление всегда выше атмосферного. Поэтому взрывоопасные концентрации внутри аппаратов образовываться не могут. Горючая среда может образовываться в топках котлов и в помещениях при прогаре, коррозии и других повреждениях системы.

---

Полезная информация: ТК-Апрель этиленгликоль в ТК-Апрель по всей России