Планируете использовать сосуд Дьюара? Тогда рекомендуем вам изучить, как его правильно хранить и транспортировать. Также не лишними будут знания правил заправки и технике безопасности при работе с жидким азотом. Об этом и пойдет речь.
Заправка сосуда Дьюара
Заправка сосуда Дьюара производится при помощи специального переливного устройства. Жидкий азот переливают из сосуда в сосуд через широкую воронку. Устройство переливного шланга основано на эффекте «газ-лифт». При заправке никаких дополнительных устройств не требуется.
Для сосуда определенного объема используют шланг соответствующего размера. Он должен доходить до дна емкости. Для заправки емкостей одинакового объема, но с разным диаметром горловины, можно использовать одно переливное устройство и дополнительные уплотнители.
Брызги жидкого азота могут обжечь кожу при заправке, поэтому соблюдайте меры предосторожности :
- Не заглядывайте в емкость, чтобы определить степень заполнения. Воспользуйтесь специальной линейкой. Сосуд считается заполненным, если появились первые брызги жидкости.
- Используйте специальные перчатки.
- С особой осторожностью заправляйте теплые или отогретые сосуды Дьюара.
- Вводить линейку или другие инструменты в емкость нужно крайне аккуратно, чтобы жидкость не «закипела», соприкасаясь с теплыми предметами.
Заправленные и пустые сосуды необходимо максимально аккуратно перемещать и транспортировать, чтобы не допустить их разгерметизации.
Правила транспортировки
Если вы планируете перевозить сосуды Дьюара, заполненные жидким азотом, то первым делом нужно обратиться к Приказу Минтранса РФ № 73 от 08.08.1995 г. Согласно данному закону, объемы жидкого азота, не превышающие 333 кг, не относятся к опасным грузам, и ограничений по их перевозке нет.
Помимо этого, есть элементарные правила безопасности, которыми нельзя пренебрегать во время перевозки жидкого азота в сосудах Дьюара:
- перевозимые сосуды должны быть надежно закреплены в вертикальном положении;
- все емкости должны быть изолированы друг от друга;
- запрещено курить и пользоваться открытым огнем вблизи транспорта, перевозящего жидкий азот;
- перед транспортировкой важно убедиться, что криогенная жидкость стравливается из сосуда;
- изделия нельзя ронять или подвергать механическому воздействию.
Если вы будете соблюдать меры предосторожности при заправке емкостей, то избежите травм и ожогов, а также продлите эксплуатационный ресурс сосуда.
Как правильно хранить сосуд Дьюара
Считается, что оптимальные условия для хранения заполненного промышленного термоса создаются в морозильной камере. Все верно, ведь при таком хранении проще всего поддерживать нужную температуру, уровень влажности и циркуляцию воздуха. Если такая возможность отсутствует, подойдет неотапливаемое производственное помещение с искусственным освещением, но без доступа прямых солнечных лучей. Важно, чтобы в выбранном помещении работала система приточной вентиляции, обеспечивающая постоянную подачу чистого воздуха, так как в большой концентрации испарения жидкого азота могут быть токсичны.
На что обратить внимание при хранении
Любой сосуд Дьюара должен быть закрыт специальной крышкой, которая обеспечивает необходимое стравливание излишков азота. Не допускается плотно закупоривать емкости инородными пробками или предметами.
Если выявлено образование снежной корки на горловине, это может свидетельствовать о разгерметизации сосуда. В таком случае его необходимо срочно опорожнить, отогреть и вызвать мастера для консультации.
Соблюдайте технику безопасности при хранении, заправке и транспортировке сосудов Дьюара. Так вы продлите срок их службы и избежите травм при контакте с криогенными жидкостями.
Чтобы уменьшить потери холода, мы завернули сосуд в теплоизолятор - вспененный полиэтилен фольгированный. Для наблюдения за содержимым сосуда в слое теплоизоляции сделали два окошка, которые заклеили скочем, чтобы легче было протирать.
Даже в таком сосуде азот кипит довольно бурно, потери тепла все равно значительны - окошка постепенно покрываются инеем. Лучше, конечно, чем без изоляции, но с сосудом, имеющим серебряное покрытие, не сравнить .
За кипением азота в сосуде с окошком удобно наблюдать визуально, - особенно если подсветить, но фотоаппарат в данном случае передает картину плохо.
_________________________________________________
Для иллюстрации cказанного приведем фрагмент книги Г. Лукс Экспериментальные методы в неорганической химии. Фундаментальный практикум по неорганической химии для аспирантов и научных работников
:
Для хранения жидкого воздуха наиболее пригодны сосуды Дьюара с относительно узким горлом. В этом случае количество жидкого воздуха, испаряющегося в единицу времени, не зависит от степени наполнения. Приведенные в таблице данные получены для шарообразного сосуда с двойными стенками емкостью 2 л и горлом диаметром 3 см. Изолирующая способность зависит в первую очередь от качества вакуума и серебряного покрытия. При понижении давления примерно до 10 -3 мм рт. ст. уменьшение испарения является приблизительно линейной функцией логарифма давления; только при давлении ниже 10 -6 мм рт. ст. потери от испарения остаются постоянными. Различие между сосудами без серебряного покрытия и серебряными сосудами, как видно, очень существенно: серебряная поверхность, очевидно, предотвращает поглощение лучистой энергии из окружающего пространства. При температурах выше 100° применение непосеребренных сосудов почти совершенно бесполезно. Однако для удобства установления уровня жидкости или производства наблюдений часто применяют сосуды, посеребренная поверхность которых прорезана вертикальной смотровой полосой шириной 0.5-2 см; такие сосуды, по-видимому, значительно чувствительнее к жидкому воздуху.
Таблица. Потери жидкого воздуха, связанные с испарением из сосудов с вакуумной рубашкой
Очень заметное понижение скорости испарения достигается, если закрыть горло сосуда пробкой из ваты и упаковать весь сосуд в вату. Если пробку из ваты удалить, потери возрастают приблизительно на 5%; еще большие потери наблюдаются, естественно, в случае открытых цилиндрических сосудов. В лучшем случае потеря за счет испарения (185 г) распределяется примерно следующим образом: поглощение лучистой энергии через горло - 20 г, потеря тепла через стеклянные стенки горла - 38 г, теплообмен за счет излучения через внешние стенки - 127 г.
Жидким азотом называют криогенную жидкость без запаха и цвета. Температурный показатель криожидкости – 196 ºС.
Жидкий азот безопасен только в том случае, если при работе с данной криогенной жидкостью и емкостью, в которую она помещена, соблюдать определенные требования:
- Хранение и перемещение сосуда (даже пустого) производится только в вертикальном положении.
- При работе и перевозке сосуда избегать резких толчков и ударов по ёмкости.
- Плотное закрытие горловины сосуда при помощи посторонних предметов и пробок – запрещено! Разрешено использование только штатных крышек, которые препятствуют образованию ледяной корочки на горлышке, на внешней поверхности сосуда.
- Сосуд желательно заполнять используя специальное приспособление вроде гибкого металлорукава или спец. устройства для переливания. Период хранения жидкого азота от 54 до 213 суток.
- Если вы заполняете теплый сосуд, то требуется переливать продукт медленно и соблюдая все правила, не допуская сильного испарения и брызг жидкости.
- При переливе жидкого азота важно не допускать попадания капель жидкости на внешнюю поверхность сосуда. Если жидкий азот все-таки пролился, через 24ч необходимо проверить и убедиться, что на горловине отсутствует обледенение перед тем, как использовать сосуд снова, и перед установкой оборудования для перелива криогенного продукта.
- Не рекомендуется располагать сосуд около обогревательных приборов и под солнечными лучами.
- Кабинет, в котором находятся сосуды Дьюара с жидким азотом, должна регулярно проветриваться, т.к. азот постоянно испаряется и вытесняет кислород, что может привести к кислородной недостаточности и асфиксии.
- Не следует заполнять азотом емкость, потерявшую вакуум. Вакуумную потерю можно обнаружить так: наблюдайте за тем, образуется ли иней на внешней части сосуда.
- Если на внешней поверхности сосуда имеются повреждения или Вы обнаружили обмерзание, то важно очистить емкость от криопродукта. Запрещается самостоятельно заниматься ремонтом.
- Запрещается опускать в сосуд посторонние предметы (вату, палочки для криомассажа и др.). Инородный предмет внутри сосуда – одна из причин его порчи.
При использовании жидкого азота запрещено :
1. Хранить криожидкость в ёмкостях, не предназначенных для криогенных жидкостей
Для малых объемов жидкого азота специалисты используют специальные термосы на 1 литр и Сосуды Дьюара объемом от 6 до 50 литров.
Если азот используется постоянно и в больших объёмах, то для этого него необходимы криогенные цистерны, ёмкости, резервуары.
2. Допускать продолжительного соприкосновения жидкого азота с кожей
Если криопродукт оказывается на участке кожи, то он пропадает и не приносит вреда.
Однако, при долгом контакте участков кожи с жидким азотом человек может получить сильный ожог.
В момент соприкосновения с азотом на коже формируется изолирующая защитная оболочка из пара на доли секунды. Следовательно, на представлениях и при организации экспериментов с продуктом, специалисты не допускают соприкасания кожи с жидким азотом дольше, чем на секунду.
Так же, нельзя, чтобы жидкий азот попадал на одежду или украшения, находящиеся на частях тела человеке. В этом случае человек получает моментальный ожог.
3. Пить криопродукт
Это может привести к внутренним ожогам и к летальному исходу.
Кроме того, когда жидкий азот переходит в газообразное состояние, то он увеличивается в 700 раз, и при попадании в организм человека, азот может привести к разрыву внутренних органов.
Работа с переливным устройством для Сосудов Дьюара "Диоксид"
Работа с переливным устройством типа ПУ
1. Перед установкой переливного устройства на сосуде Дьюара следует проверить надлежащий уровень зажима и правильную высоту установки резинового уплотнителя. Уплотнитель из резины должен быть выставлен нужной высоты, а также работник должен затянуть хомуты так, чтобы переливное устройство не смещалось.
2.
- Теплообменники погружаются в жидкий азот;
- Посредством резинового уплотнителя происходит герметизация горлышка сосуда,
- Возникает давления из-за испарения криогенной жидкости;
- Происходит рост давления в емкости, и осуществляется подача жидкого азота через переливную установку
Важно наблюдать за уровнем азота в емкости. В случае, если криожидкости мало и теплообменник не в азоте, то переливное оборудование действовать не станет.
Если азота в Сосуде Дьюара достаточно, но процесс перелива прекратился, необходимо вынуть переливное устройство из сосуда Дьюара и дать теплообменнику отогреться до комнатной температуры. Отогрев теплообменника должен происходить естественным путем. Нельзя, чтобы теплообменник находился вблизи открытых источников тепла.
1.
Корпус
2.
Переливная трубка
3.
Резиновый уплотнитель
4.
Щиток
5.
Рукоятка
6.
Наконечник – переходник
7.
Теплообменник
8.
Фильтр
Работа с переливным устройством типа YDB
1. Перед установкой переливного устройства типа YDB на Сосуд Дьюара необходимо:
- установить переливной металлорукав на переливное устройство и загерметизировать резьбовой соединение металлорукава фум-лентой во избежание потери криопродукта;
- проверить вентиль выдачи жидкости и клапан газосброса: вентиль выдачи криожидкости должен быть закрыт, а клапан газосброса – открыт;
- выставить уплотнительный штуцер на нужную высоту и зафиксировать его путем закручивания верхней гайки;
2. При установке переливного устройства на сосуд Дьюара:
- вы погружаете корпус переливного устройства в Сосуд Дьюара до уплотнительного штуцера;
- закручиваете нижнюю гайку штуцера, чтобы осуществить герметизацию горловины;
3. Для осуществления перелива жидкого азота необходимо:
- закрыть клапан газосброса и открыть вентиль выдачи жидкости;
- начать качать помпу.
После захолаживания корпуса переливного устройства и металлорукава (обычно на это уходит до 1 минуты) начинается подача жидкого азота.
4. Чтобы поддерживать процесс перелива жидкого азота необходимо периодически подкачивать помпу.
5. Для остановки перелива: откройте клапан газосброса и, после того, как жидкость перестанет переливаться – закройте вентиль выдачи жидкости.
6. Если промежутки между переливами короткие (около 20 минут), Вы можете оставить переливное устройство на сосуде Дьюара в подготовленном состоянии (предварительно открыв клапан газосброса). Не рекомендуется оставлять YDB установленным на сосуде Дьюара на длительное время в связи увеличением потерь продукта.
Важно! При работе с переливным устройством следите за уровнем давления. Для определения уровня давления на переливном устройстве установлен манометр. Не допускайте рост давления выше 0,06 Мпа! Чрезмерное избыточное давление может привести к разрушению сосуда или даже к его взрыву!
1.
Помпа
2.
Теплообменник
3.
Манометр
4.
Клапан газосброса
5.
Вентиль выдачи жидкости
6.
Корпус
7.
Уплотнительный штуцер
8.
Переливной металлорукав
Работа с крионабором
1. Термос
Термос для азота надлежит применять, чтобы сделать мед. и косметологические процедуры наиболее удобным. Из сосудов Дьюара жидкий азот переливают в термос при помощи переливного устройства.
Также применение термоса отличное решение для выступлений и экспериментов.
Запрещается! Во избежание взрывов вплотную закрывать крышку термоса и при нахождении в нем жидкого азота.
2. Криомассажная палочка
Предназначена для осуществления массажа жидким азотом. На конце палочки имеются насечки, которые позволяют плотно закреплять ватные тампоны. Перед проведением процедуры специалист опускает кончик аппликатора с ватным тампоном в азот, а затем проводит палочкой по массажным линиям лица.
3. Криохирургический инструмент Криостик
Необходим для проведения криодеструкции – удаления родинок, бородавок, папиллом.
Криохирургический инструмент имеет 3 вида наконечников различного вида. Специалист пользуется тем наконечником, который по диаметру оптимально подходит для удаления новообразования.
Для осуществления процесса криодеструкции, наконечники опускают в жидкий азот, и затем быстро прикладывают к нежелательному новообразованию. Внутриклеточные и межклеточные жидкости патологических тканей замораживаются, клетки гибнут, и происходит разрушение новообразования.
После процедуры постепенно на месте разрушенных патологических тканей появляются здоровые.
Настоящая инструкция по охране труда разработана специально для безопасной работы с жидким азотом и сосудами Дьюара
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ ОХРАНЫ ТРУДА
1.1. Сосуды Дьюара представляют собой двухстенную емкость из алюминиевых сплавов или нержавеющей стали. Между стенками помещена теплоизоляция. Для повышения её эффективности межстенное пространство находится под вакуумом, а остатки газов поглощают добавками адсорбента.
1.2. При испарении жидкого азота образуется газообразный азот с низкой температурой, при этом плотность его больше, чем у воздуха. Поэтому азот после испарения может накапливаться вначале на нижнем уровне помещения и затем постепенно создавать повышенную концентрацию во всем помещении. Это приводит к понижению концентрации кислорода в воздухе и когда ее величина становится ниже 18%, человек в таком помещении подвергается серьезной опасности — происходит нарушение ритма дыхания, учащается пульс, затем — нарушение сознания, снижение чувствительности, теряется способность двигаться, появляется тошнота и рвота, отключается сознание, и через несколько минут наступает смерть. Особая опасность заключается в том, что это происходит безболезненно и человек не осознает свое состояние.
1.3. К работе с жидким азотом и сосудами Дьюара допускается персонал не моложе 18 лет, прошедший специальное обучение и имеющий удостоверения на право работ с жидким азотом и с сосудами Дьюара; прошедший медицинский осмотр и не имеющий противопоказаний по состоянию здоровья к выполнению данной работы; прошедший вводный и первичный на рабочем месте инструктажи по охране труда, обученный безопасным методам и приемам ведения работ, прошедший стажировку на рабочем месте и проверку знаний требований охраны труда.
1.4. Не реже одного раза в квартал персонал, допущенный к работе с жидким азотом и сосудами Дьюара, обязан проходить повторный инструктаж по охране труда, не реже одного раза в год – очередную проверку знаний требований охраны труда, периодический медицинский осмотр – по соответствии с Приказом Минздравсоцразвития № 302н.
1.5. Персонал, допущенный к работе с жидким азотом и сосудами Дьюара, должен знать:
— устройство и особенности работы сосудов Дьюара;
— инструкции по технической эксплуатации и обслуживанию сосудов Дьюара;
— требования безопасности при работе с жидким азотом;
— признаки, причины, неисправности в работе сосудов Дьюара;
— действие на персонал опасных и вредных производственных факторов, возникающих во время работы;
— правила пользования первичными средствами пожаротушения.
1.6. Персонал, допущенный к работе с жидким азотом и сосудами Дьюара, должен:
— выполнять только порученную работу;
— соблюдать правила безопасности при сливе и заполнении жидким азотом сосудов Дьюара;
— выполнять требования запрещающих, предупреждающих и предписывающих знаков и надписей;
— соблюдать правила внутреннего трудового распорядка.
1.7. Во время слива и налива жидкого азота на персонал могут воздействовать следующие основные опасные и вредные факторы:
— повышенное давление жидкого азота;
— пониженная температура, обморожение открытых участков тела при попадании на них жидкого азота;
— взрыв сосуда Дьюара вследствие потери вакуума, быстрой десорбции газов при отогревании сосуда, а также из-за испарения жидкого азота при герметично закрытой горловине;
— конденсация на охлаждённых жидким азотом поверхностях кислорода и возгорание при контакте с горючими материалами.
1.8. Персонал должен использовать следующие средства индивидуальной защиты:
— костюм хлопчатобумажный;
— рукавицы защитные;
— ботинки кожаные;
— очки защитные;
— куртка хлопчатобумажная на утепляющей подкладке.
1.9. Персонал должен следить за исправностью спецодежды, своевременно сдавать её в стирку, а также содержать шкафчики в чистоте и порядке.
1.10. Принимать пищу только в специально отведённых для этого помещениях.
1.11. За невыполнение требований настоящей инструкции работник несет ответственность в соответствии с действующим законодательством Российской Федерации.
2. ТРЕБОВАНИЯ ОХРАНЫ ТРУДА ПЕРЕД НАЧАЛОМ РАБОТЫ
2.1. Проверить внешним осмотром исправность сосудов Дьюара, подсоединительных шлангов, запорной арматуры, достаточной освещенности рабочего места.
2.2. Надеть спецодежду, обувь. Волосы должны быть убраны под специальную шапочку.
2.3. Получить задание у руководителя работ и ознакомиться со схемой движения при перевозке и раздаче кормов.
2.4. Обнаруженные нарушения требований по охране труда должны быть устранены до начала работ, при невозможности сделать это работник обязан сообщить о недостатках в обеспечении охраны труда руководителю работ и до их устранения к работе не приступать.
3. ТРЕБОВАНИЯ ОХРАНЫ ТРУДА ВО ВРЕМЯ РАБОТЫ
3.1. Эксплуатация сосудов Дьюара должна производиться в соответствии с инструкцией по их эксплуатации завода-изготовителя.
3.2. Эксплуатировать или отогревать в рабочих помещениях неисправные сосуды Дьюара категорически запрещается.
3.3. Потерявший вакуум сосуд Дьюара надо освободить от жидкого азота, а затем поставить на отогревание в течение трёх суток в помещение, куда запрещён доступ людей.
3.4. Закрывать сосуды Дьюара допустимо только предназначенными для них крышками.
3.5. Запрещается плотно закрывать горловину сосуда, так как испарение жидкого азота создает внутри сосуда избыточное давление. Повышение давления создает опасность повреждения сосуда или выброса жидкого азота.
3.6. Переливать жидкий азот из одного сосуда Дьюара в другой следует через широкую металлическую воронку, избегая пролива жидкости.
3.7. В процессе заливки категорически запрещается заглядывать в сосуд для определения уровня жидкости.
3.8. Заправка считается законченной при появлении из горловины первых брызг жидкости.
3.9. Особую осторожность следует соблюдать во время заполнения тёплых сосудов Дьюара, т.е. тех, которые не были в эксплуатации или которые были отогреты.
3.10. Заполнять сосуды Дьюара жидким азотом в одиночку запрещается.
3.11. Вводить любые приспособления в жидкий азот надо медленно, во избежание разбрызгивания, вызванного кипением жидкости при контакте с тёплыми предметами (азот кипит при температуре –195 град.).
3.12. Содержание кислорода в смеси с жидким азотом свыше 15% объёма не допускается, так как такая смесь может вызвать воспламенение при контакте с органическими продуктами.
3.13. Содержание кислорода контролируется газоанализатором ГХП-3.
3.14. Слив жидкого азота из сосудов Дьюара производится на открытой специальной площадке в безопасном месте.
3.15. Не допускается наличие дерева, бумаги и прочих органических продуктов вблизи места слива.
3.16. Для предотвращения загрязнения сосуда Дьюара, любые предмеры, опускаемые в сосуд, следует хранить в чистых чехлах.
3.17. Для удаления ила или твёрдых частиц необходимо слить остатки жидкого азота из сосуда, промыть сосуд чистым жидким азотом и поставить на отогрев. Не ранее, чем через трое суток, сосуд промывают тёплым водным раствором моющего средства и ополаскивают водой.
3.18. Персонал, работающий с сосудами Дьюара и жидким азотом, обязан пользоваться защитными очками.
3.19. Помещения, где проводится работа с жидким азотом или хранятся сосуды Дьюара, должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией, обеспечивающей содержание кислорода в воздухе не менее 19%.
3.20. При естественной вентиляции работа с жидким азотом допускается в помещении, объём которого в 7000 раз больше объёма находящегося в нём жидкого азота.
3.21. Снижение концентрации кислорода ниже 16% приводит к головокружению, обморокам и удушью без каких либо предварительных симптомов.
4. ТРЕБОВАНИЯ ОХРАНЫ ТРУДА В АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЯХ
4.1. При головокружении, обмороке пострадавшего следует немедленно вынести на свежий воздух, в необходимых случаях провести искусственное дыхание и вызвать бригаду скорой помощи по телефону 103, поставить в известность руководство.
4.2. При попадании жидкого азота на кожу пораженный участок следует немедленно обильно обмыть водой.
4.3. При получении травмы оказать пострадавшему первую помощь, при необходимости вызвать бригаду скорой помощи по телефону 103, поставить в известность руководство, по возможности сохранить обстановку, при которой произошел несчастный случай или зафиксировать ее на фото, видео.
4.4. При пожаре следует вызвать пожарную бригаду по телефону 101, сообщить о происшедшем руководству, принять меры по тушению пожара имеющимися средствами пожаротушения. Применение воды и пенных огнетушителей для тушения находящегося под напряжением электрооборудования недопустимо. Для этих целей используются углекислотные и порошковые огнетушители.
5. ТРЕБОВАНИЯ ОХРАНЫ ТРУДА ПО ОКОНЧАНИИ РАБОТЫ
5.1. Привести в порядок рабочее место, убедиться, что вентили надежно закрыты.
5.2. Снять спецодежду и обувь, осмотреть, привести в порядок и убрать в отведенное место хранения.
5.3. Вымыть руки и лицо с мылом, по возможности принять душ.
5.4. Доложить мастеру обо всех замечаниях и нарушениях, имевших место во время работы, а также о принятых мерах.