ПӘндердің ОҚУ-Әдістемелік кешені

1. 
   Химиялық зиянды заттардың жіктелуінің қандай түрлерін білесіз?
   
2. 
   Зиянды заттар үшін қандай шектелген шекті концентрация нормаларын білесіз?
   
3. 
   Адам ағзасына әсер етуіне байланысты зиянды заттар қандай классқа бөлінеді?
   

1. 
   Өндірістік шаң және химиялық күйік.
   
2. 
   Кәсіби уланудың алдын алу.
   

Зиянды әсер улы шаңдарда көп байқалады. Олардың қатарына мұнай өңдейтін өнеркәсіптерде катализатор ретінде қолданылатын кремний диоксиді жатады. Бұл катализаторлардың шаңы кәсіби ауру – силикозды туғызады. Мұрын тұмсықтарымен мұрын жолдарының ауруларын туғызатын катаризаторлар алты- және үш валентті хром және тағы басқа улы заттар нафтен қышқылдары, амино-, нитроқосылыстар.

Химиялық күйік мұнай өңдеу және мұнай-химия кәсіпорындарында, химиялық активті заттар, әсіресе қышқылдар мен сілтілер теріге күйік туғызады.

Химиялық күйікті технологиялық жабдықтар сақтандырады. Режімді қадағалау, қорғаныш заттар (арнайы киімдер, көзілдіріктер, респираторлар). Қолданылады. Денеге қышқыл немесе сілті тиген кезде ұзақ уақыт сумен шайу керек.

Жеңілдіктік тағы бір түрі, жұмысшы денсаулығын қалпына келтіру үшін, қосымша демалыс күндері беріледі. Зиянды, қауіпті еңбек жағдайында жұмыс істейтін қызметкерлер үшін күніне 0,5 л сүт немесе соған сәйкес келетін азақ-түлік беріледі. Кейбір жұмыс істейтін адамдар медициналық тексерілуден өтіп, өндірістік қауіпті, зиянды затармен жұмыс істеуге жіберілмейді.

1. 
   Қандай зиянды заттар улы шаңның сапасына зиянды әсер етеді?
   
2. 
   Қандай химиялық активті заттар күйік туғызады және алдын алу жолдары?
   

1. 
   Көпсатылы және бірсатылы үрдістер.
   
2. 
   Үздіксіз технологиялық үрдіс дережесінің ұлғайуы.
   
3. 
   Өндірістік үрдісті механикаландыру мен автоматтандыру. Жарылғыш концентраттардың түзілуін алдын алу.
   
4. 
   Флегментация.
   

Жасанды этил спиртін ертеректе этиленді көмірқышқылды гидратациялау арқылы алатын. Бұл көпсталы үрдісте коррозия тудыратын және жұмысты орындаушыға қауіп төндіретін күкірт қышқылы қолданылды. Қазіргі кезде бұл әдіс бірсатылы, яғни тура гидратация арқылы жүзеге асады. Сонымен қатар тура гидратация арқылы пропиленді изопропил спиртінен күкірт қышқылының қатысынсыз алу әдісі табылды.

Кубтан коксты шығару 50⁰С температурада қолмен жүргізілді, бірақ бұлай жасау өте қиын, ауыр және кокстің балқып кетуі мүмкін болды. Қыздырылған кокс камерасында жартылай үздіксіз кокстеу үрдісі жұмыс жағдайын аздап жеңілдеткенімен қауіп туғызды. Қазіргі кезде кокстеудің жаңа және толық үздіксіз үрдістері игеріліп жатыр. Көп сатылы үрдіс майды тазалауда, битум өндірісінде және т.б. өндірістерде қолданылып жүр.

Автоматты бақылауды реттеу технологиялық үрдіс жағдайын хабарлап отырады. Көрсеткіш тұратын құралдар технологиялық аппараттарда немесе орталық бақылау жүйесінде орналастырылады. Жетілген автоматты жүйелер көрсеткіштердің берілген нормадан ауытқып кетпеуін көрсетіп тұрады. Автоматты бақылауды реттеу дабыл қаққыштың үш түрін қарастырады: бақылау, ескерту, қауіп төну. Бақылау дабылқаққышы операторға механизмнің, машинаның және аппараттың жеке бөлімдерінің жұмыс істеуін хабарлап отырады. Ескерту дабыл қаққышы жұмыс жасаушыға технологиялық үрдісте қауіпті өзгерістер болуын және ол өзгерістердің қауіпке әкеп соқтыруын жеткізіп отырады. Қауіп дабылқаққышы құрал-жабдықтардың қауіпті түрде сөніп қалуын жеткізіп отырады.

Автоматты қоғауды реттеу қауіптің алдын – ала болатынын ескерту үшін қажет. Бұл реттеу технологиялық үрдіс ағымын бақылап отырмаса да, көрсеткіш мәндерінің ауытқуын байқап алдын-ала қауіп болмауын қадағалап отырады:

• 
  өнім дәрежесінң шектен тыс көтерілуін,
  
• 
  температура көтерілгенде жылу тасығыш пен қарқынды реагенттің келуі тоқтатылады,
  
• 
  жанғыш және улы газдардың сыртқа ағуын және ауадағы берілген көлемнен асып кетпеуін.
  

Өртенген газды қолданған кезде өнім екі фазаны көрсетеді: сұйықтық - газ. Қаныққан газ қысымында нақтылы берілген температура жауап береді, ауыр көмірсутектерде қаныққан бу қысымы төмен болады. Мысалы 10⁰С температурада бутанның бу қысымы пропанның бу қысымынан 4 есе кем. Сондықтанда мұндай өнімдерді жіберер кезде құрамында жеңіл көмірсутектер артық болмау керек.

Органикалық синтез өндірісіне қажетті мұнай өнімдерін крекингілеу немесе приролиздеуде газдарды бөліп алу кезінде азот тотығы үлкен қауіп туғызады. Жоғарғы қысым мен жоғарғы температурада азот тотығы диоксидке және азотты ангидридке айналып кетеді. Соңғысы қанықпаған көмірсутектермен әсіресе диолефиндермен әрекеттесіп, шайыр тәрізді нироқосылыстар түзеді. Түзілген қосылыстар жылдам алмастырғыш аппараттарда жайыла отырып, қысымның жоғарлауы мен аппараттың бұзылуына әкеп соғады.

Жарылғыш қауіпті концентрациялардың түзілуін алдына алу. Флегментация. Аппараттар ішінде жарылғыш газ тәрізді қоспалардың түзілуі төмендегі жағдайлардың әсерінен болуы мүмкін:

• 
  бу ауанық беткі қабатында тез жанатын сұйықтықтың сақталуы,
  
• 
  жарылғыш бу немесе газы бар аппараттарға ауа арқылы бөгде заттардың енуі,
  
• 
  аппаратураның беткі қабаттарының бұзылуы,
  

• 
  аппараттағы материалдық баланыстың бұзылуынан. Егер аппаратқа келіп түсетін заттың массасы, аппараттан тазартылатын заттың масасынан көп болса, тепе-теңдік бұзылып аппараттағы қысым көтеріліп құмыраның қабырғалары сынып кетуі мүмкін,
  
• 
  аппаратурадағы заттың берілген температурадан жоғары қыздырса, қысым да жоғарлайды. Бұл жылу тасығыштың жоғарлауынан немесе суықтың жетіспеуінен болады,
  
• 
  бу фазасында конденсация үрдісінің бұзылуынан, айдау және ректификация кезінде түзілген булы фаза конденсациялануы керек. Будың конденсациялануы төмендесе, аппараттағы қысым артады,
  

Қысымды төмендете немесе флегматизаторлар қоса отырып, қопарылыстың болмауын және жанғыш заттардың тұтанып кетпеуін алдын алуға болады, кейбір сынақ нүктелерінде флегматизатордың екі шектігінде тұтану сәйкес келетіндей етіп отырады, яғни тұтанудың жоғарғы концентрациялы шектігін төмендететіп және тұтанудың төменгі концентрациялы шектігін көтереді. Флегматизатор ретінде азот, көміртек асқын тотығы, арнайы дайындалған түтінді газдар, су буы қолданылады.

1. 
   Жануға қандай химиялық реакциялар қатысады?
   
2. 
   Жанудың қандай түрін білесіз?
   
3. 
   Жану жылуы қандай формуламен анықталады?
   
4. 
   Тұтану температурасынан жану температурасынан қандай айырмашылығы бар?
   
5. 
   Жанғыш заттардың қандай өрт қауіптілік көрсеткіштері тұтанудың шекті концентрациясын анықтайды?
   
6. 
   Барлық жанғыш сұйықтықтардың тұтану температурасы немен анықталады?
   
7. 
   Жанғыш заттардың жарылу және өртену қаупінің көрсеткіштері. Қатты заттардың, ауадағы шаңды қоспаның, сұйықтықтардың жануы?
   
8. 
   Қандай химиялық реакциялар жануға қатысады?
   

1. 
   Құрал-жабдықтың механикалық төзімділігі. Негізгі түсініктер.
   
2. 
   Құрал-жабдықтардың коррозияға төзімділігі.
   
3. 
   Қысым астында жұмыс істейтін түтіктердің эксплаутациялық қауіпсіздігі.
   

Құрал-жабдықтарды дайындау және құрау кезінде оның үнемділігімен техногендігінен басқа қауіпсіздік ережесі де маңызды болып табылады.

Жоғарғы тежелуді немесе рұқсат етілген тежелумен мүмкін болатын ауырлықты көрсететін, беріктілік коэффициенті (n), құрал-жабдықтардың төзімділігін сипаттайды. Егер есептеу жоғарғы дәрежедегі тежелуде жүрсе, тежелу коэффиценті мына қатынаста анықталады.

δ _д∙п -есептелген температурада беріктілік ұзақтығының орташа көрсеткіші; δ – нормативті рұқсат етілген тежелу.

Ауыр аппаратураларды және құймаларды құрастыруда төзімділік үлкен роль атқарады.

Төзімділік дегеніміз мүмкін болмайтын тепе-теңдікке қарсы тұра алатын қабілеттілік. Жүйедегі қаттылықтың ұлғайуы төзімсіздікке әкеледі. Қаттылық ұлғайып кетпес үшін сақиналар жасайды. Сақина қабырғаның ішінен де сыртынанда жасалады.

Жоғарғы температурада жүретін технологиялық үрдістерді жүзеге асыру үшін, ыстыққа төзімді және ыстыққа берік кұрастырушы материалдар қолданылады.

Ыстыққа төзімді кұрастырушы материалдар, берілген температурада және берілген уақыт мерзімінде релаксация мен өтімділікке қарсы тұра алатын қабілетілігімен анықталады.

Өтімділік дегеніміз материалдың тұрақты температурада баяу, үздіксіз өзгеруі. Өтімділік қозған күйдегі заттардың деталінің қабырғаларының жұқалануына әкеп соқтырады.

Көміртекті құймалардың өтімділігі 300-400⁰С-та байқалады, ал 700-800⁰С –та төзімділігінің жоғалуына байланысты жарамсыз болып қалады. Сондықтан мұндай жағдайда төмен легирленген, марганец, хром, молибденнен тұратын құймалар қолданылады.

Ыстыққа берік құрастырылған материалдар жоғарғы температурада ұзақ уақыт жұмыс істеу кезінде қоршаған ортаның химиялық әсеріне қарсы тұра алу қабілеттілігімен танылады. Бұл химиялық әсерлер негізінен металл құрлымының бұзылуын тудыратын газды орта. Бұл құбылыстарға графиттену, кристалл аралық таттану, жылу сынғыштығы жатады.

Графиттенуге құймалардың 475⁰С -тан жоғары температурада ұзақ әсерлесу салдарынан карбидтің Fe₃C бұзылуы және графиттің бос сақиналарының түзілуін, металл өзінің механикалық қасиетін жоғалтады.

Кристалл аралық таттану кезінде, металлдар арасындағы бөліктерде бұзылу пайда болады да, сырт жағынан таттанудың ешқандай белгісі байқалмайды.

Кейбір құймалар 475⁰С - тан жоғары температурада ұзақ болуының әсерінен басқа механикалық қасиеттерін сақтай отырып, тұтқырлығын жоғалтып алады. Бұл құбылыс жылу сынғыштығы деп аталады және құймалардың молибден, вольфрам, ванадимен легирленуін сақтайды.

350⁰С – тан жоғары температурада мұнайда және дистилятта болатын күкірт сутек темірмен әрекеттесіп, күкіртті темір түзеді. Сутекті ортада гидрогенді үрдісте, жоғарғы қысым мен температурада цементитің бұзылуынан (Fe₃C) сутектік коррозияға ұшырайды да схемада көрсетілгендей метан бөлінеді:

Кейбір коррозиялық үрдістерде коррозия металлдың беткі қабатында түзіледі, сондықтан оның жылдамдағын, коррозия сипатын қабыршақтың қасиетімен анықтаймыз.

Құрал-жабдықтардың коррозияға төзімділігін қамтамасыз ету үшін технологиялық үрдістің жағдайына байланысты сәйкес құрастырушы материалдар дайындайды.

Металлдан жасалған құрастырушы материалдар ретінде легирлену дәрежесі әртүрлі қорғасын және шойын қолданылады. Қымбат тұратын легирленген қорғасынның орнына өндірісте негізі көміртекті, қорғағыш беті легирленген құймадан тұратын екі қатпарлы құймалар шығарылды.

Мұнай өңдеу және мұнай химиясы лабораторияларында құрал-жабдықтарды дайындау үшін химиялық төзімділікпен қатар, жақсы электро және жылу тасмалдау қасиеті бар металл емес коррозияға төзімді бейорганикалық және органикалық материалдар қолданылады. Қолданыста үнемі болатын неорганикалық материалдарға: андезит, бештаунит, оттегіне төзімді керамика, қышқылға төзімді бетон, эмальді жабындықтар жатады. Ал органикалық материалдардың ішінен әртүрлі пластмассалар, графиттен тұратын материалдар, лак-бояулар. Кейінгі кезде металлдарды қорғау үшін ингибиторлар кеңінен қолданылып жүр. Ингибиторлар немесе коррозияны тежейтін заттар деп коррозиялық ортаға аздаған мөлшерде ингибитор енгізгенде металлдың электрохимиялық коррозиясын тежейтін заттар. Ингибиторлар анодты, катодты экраникренуші және аралас болып бөлінеді. Ингибиторлар металлдың беткі қабатында адсорбцияланып анодтық үрдісті тежейді және (хроматтар, бихроматтар, нитраттар), катодты раекцияның болуына кедергі жасайды (ZnSO₄, ZnCI₂) немесе экрандайтын қабыршақ түзіп, металлды электролиттен бөледі.

Құрал - жабдықтардың геретизациясы. Құрал-жабдықтардың геретизациясы дегеніміз сұйықтық аппаратынан газдың, будың уақыт бірлігіндегі өлшемі. Герметизацияның практикалық дережесі түтіктегі бастапқы және соңғы қысымның уақыт бірлігіне шаққандағы проценттік қатынасы. Әдетте, герметиканың дәрежесін сипаттау, түтіктегі қысымның төмендеуін анықтау үшін төмендегі тәуелділік қолданылады:

Түтік тығыздық шыдамды және эксплуатацияға жарамды, бір сағат ішінде улы затты ортада мөлшері 0,1%-тен, өрт және қопарылыс болатын ортада 0,2% -тен аспауы, және 0,5% көтерілмеуі керек.

Сынақ кезінде қысым нормадан жоғарылы көтеріліп кетсе, тез арада саңылау орынын табу керек. Ол үшін галогенді ағыніздеттіргіш қолданылады. Галогенді ағын іздеттіргіш негізі газ зерттегішке жалғанған, 12 және 22 фреонның микроқосындысынан тұрады. Басқа ағыніздеттіргіш үшін сынақ газы ретінде массспектрометрмен табылған гелий газы қолданылады.

Көптеген заттардың саңылауларын әртүрлі реактивтермен сіңірілген, аудағы газбен немесе өнімнің буының әсерінен түсін өзгертетін индикатор қағаздары арқылы анықтауға болады. Кейде иісі жоқ газды утечкаларға анықтау үшін, оларға иісі бар заттар – одоранттар қосады. Олар улы, ұшқыш, коррозия тудырмайтын, қоршаған ортамен аздап адсорбцияланатын болуы керек.

Одоранттар ретінде көбінесе 100 м³ газда 15-30 г мөлшерінде болатын органикалық меркаптандар мен сульфидтердің қоспасы қолданылады.

Қысым астында жұмыс істейтін түтіктердің эксплуатациялық қауіпсіздігі. Қысым астында жұмыс істейтін түтіктер,- қопарылыс туғызатын негізгі зат болып табылады. Жалпы айтқанда қопарылыс дегеніміз аз уақыт ішінде шектелген көлемде энергияның көп мөлшерде шығу үрдісі.

Қысым астында жұмыс істейтін түтіктерде қауіптің болу себебі, аппараттардың механикалық беріктігінің бұзылуы (таттану), қажетті режімнен қысымның көтеріліп кетуі, құрал-жабдықпен дұрыс қамтамасыз етілмеуі.

Қысым астында жұмыс істейтін түтіктердің эксплуатациясы кезінде, қауіпсіздіктің негізі болып, технологиялық режім шамаларының: әсіресе қысым көрсеткіштері, температура, ортаның құрамы мен деңгейі. Ортаның жағдайын өлшейтін приборларды дұрыс таңдау және оның дұрыс жұмыс істеуін қадағалау (манометрлер, вакумметрлер, термометрлер, пирометрлер, ерітінді деңгейін көрсеткіш прибор).
Негізгі ұғымдар: механикалық беріктілік; ыстыққа берік; графитизация; кристалларалық коррозия.
Бақылау сұрақтары:

1. 
   Құрал-жабдықтың беріктігімен механикалық төзімділігі қандай жағдайлармен анықталады?
   
2. 
   Ыстыққа төзімді және ыстыққа берік құрылымдық материалдар қандай мінездемелермен анықталады?
   
3. 
   Қоршаған ортамен әсерлескенде, химиялық таттануға сейкес келетін үрдіс.
   
4. 
   Қоршаған ортамен әсерлескенде, электрохимиялық таттануға сәйкес келетін үрдіс.
   
5. 
   Құрал-жабдықтардың герметикалығы немен сипатталады?
   
6. 
   Қысым астында жұмыс істейтін түтіктердің эксплуатациялық қауіпсіздігі кезінде қандай талаптар қажет етіледі?
   

1. 
   Технологиялық үрдіс кезіндегі өрт қауіпсіздігіне баға және өрт, қопарылыс болуының алдын алу.
   
2. 
   Жану үрдісіне қажетті жағдайлар. Жану түрінің жіктелуі.
   
3. 
   Жану өнімдері, жылу, жану температурасы.
   
4. 
   Жану үрдісінің механизмі. Жанғыш заттардың қопарылыс және өртқауіпсіздігі көрсеткіштері.
   
5. 
   Қатты заттардың, ауадағы щаң қоспаларының, сұйықтықтардың жануы.
   

Профилактикалық тапсырма берген кезде, алдымен технологиялық үрдіс кезіндегі өрт қауіпсіздігіне баға береді, соның негізінде қауіпсіздікті алдын алу шараларының профилактикасы талданады. Заттардың өрт қауіпсіздігін жану шектігінің температурасымен концентрациялылығына байланысты анықтайды. Өндірістік цехтарда өрт пен қопарылыс болуының негізгі себептері: 1. технологиялық аппараттың ішінде жанғыш қоспаның пайда болуы; 2. Концентрациялы қоспада жарылыс және қопарылыс беруге қабілетті заттардың түзілуі және олардың технологиялық аппараттан газ, бу түрінде ауада таралуы; 3. төгіліп қалған жанғыш сұйықтықтар.

Технологиялық үрдісті жүгізген кезде өрт қауіпсіздігінен қамтамасыз ететін жалпы шаралар:

• 
  қауіпті технологиялық үрдісті қауіпсіз үрдіске алмастыру
  
• 
  қауіпті технологиялық құрылғылармен құрал-жабдықтар изоляциялау
  
• 
  қймаларда сақталатын жанғыш кауіпті заттардың мөлшерін азайту
  
• 
  желдеткіш жүйелерде, газ өткізгіш құбырларда, аппараттарда жанғыш қоспалардың түзілуін алдын-алу.
  

Мұнай – химия өнеркәсібінде сұйықтық, газ-, бу толтырылған құбырларда өрт қауіпі болуы мүмкін.

Мұндай өрт қауіпі болуының алдын алу шаралары төмендегідей:

• 
  сұйықтық толтырылған құбырларда қайтымды клапандар, торлы фильтр, сулы бөгеттер орнатылады;
  
• 
  газ трубаларында сулы бөгеттер, өрт тоқтатқыштар орнатылады
  
• 
  шаң сорғыш құбырларда өрттің бір диаметрлі құбырынан басқа диаметрлі құбырға баяу өтетіні қарастырылады.