НПАОП 01.41-1.08-82 Правила безпечного застосування рідкого аміаку в сільському господарстві

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

  ВСЕСОЮЗНОЕ ПРОИЗВОДСТВЕННО-НАУЧНОЕ

ОБЪЕДИНЕНИЕ ПО АГРОХИМИЧЕСКОМУ ОБСЛУЖИВАНИЮ

СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА (СОЮЗСЕЛЬХОЗХИМИЯ)

 

ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОГО ПРИМЕНЕНИЯ ЖИДКОГО  АММИАКА В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ

Правила по безопасному применению жидкого аммиака в сельском хозяйстве разработаны Научно-исследовательским и проектно технологическим институтом жидких удобрений (НИПТИЖ) на основании действующих норм, правил и инструкций по безопасному применению жидкого аммиака в промышленности, а также опыта эксплуатации машин и оборудования для жидкого аммиака в производственных условиях.

В разработке Правил по безопасному применению жидкого аммиака в сельском хозяйстве приняли участие кандидат технический наук В К Пожарский, инженеры Ю. А. Щинов, В. Л. Шишов, В. Н. Мищенко, Н. М. Соловьев.

При подготовке Правил учтены предложения Министерства химического и нефтяного машиностроения СССР, ЦК профсоюза работников сельского хозяйства, Государственного научно исследовательского и проектного института азотной промышленности и продуктов органического синтеза (ГИАП), Чирчикского филиала ГИАП, Львовского головного специализированного конструкторского бюро по машинам для химической защиты в растениеводстве (ГСКБ по машхимзащите).

Правила безопасного применения жидкого аммиака в сельском хозяйстве рассмотрены и одобрены Научно-техническим советом НИПТИЖ (1982 г.).

Правила одобрены объединением «Союзсельхозхимия» МСХ СССР, согласованы с ЦК профсоюза рабочих, служащих сельского хозяйства и заготовок, утверждены Министерством сельского хозяйства СССР.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Жидкий аммиак — высококонцентрированное азотное удобрение, содержит 82,3-% Д. в.

Это сильно действующее ядовитое вещество (СДЯВ), смесь его паров с воздухом при определенных концентрациях может быть взрывоопасной.

Применение жидкого аммиака га сельском хозяйстве в качестве удобрения под сельскохозяйственные культуры и [химического реагента при обработке сельскохозяйственных материалов регламентируется санитарными правилами по хранению, транспортировке и применению минеральных удобрений в сельском хозяйстве, утвержденными заместителем министра здравоохранения СССР — Главным санитарным врачом СССР (13 апреля 19713 г. № 1049—73), Инструкцией о порядке перевозки опасных грузов автомобильным транспортом, утвержденной приказам МВД СССР от 20 ноября 1980 г. № 370 на основании Постановления Совета Министров СССР от 10 августа 197-8 г. № 685, а также настоящими Правилами.

Настоящие Правила являются обязательными для всех организаций, должностных лиц и рабочих, связанный с эксплуатацией машин и оборудования для жидкого аммиака в сельскохозяйственном производстве.

2. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И ТОКСИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АММИАКА

2.1. Во всяком технологическом процессе свойства обрабатываемого или используемого материала определяют необходимость тех или иных технологических операций, конструкцию применяемых машин и оборудования и материалы для их изготовления, режим технологических процессов и приемы безопасного выполнения работ.

2 2. Аммиак (NH 3) —наиболее простое и устойчивое соединение азота с водородом. При нормальных условиях 0°С и 0,1 МПа (1 кгс/см 2) это (бесцветный1 газ с резким характерным запахом и едким вкусом, в 1,7 раза легче воздуха (плотность 0,6017 кг/м3).

2.3. Основной промышленный способ получения аммиака — синтез его из азота и водорода воздуха в присутствии катализаторов при высоких температуре и давлении. Товарный синтетический- аммиак должен соответствовать ГОСТ 6)221—76 (табл. 1).

Таблица 1 Основные показатели аммиака по ГОСТ 6221—75

2.4.В сельскохозяйственном производстве аммиак хранят, транспортируют и применяют в сжиженном виде

2.5 Аммиак содержат в сосудах (резервуарах, цистернах, баллонах) под избыточным давлением

2.6 При температуре минус 33,4° С и атмосферном давлении он кипит, при минус 77,8°С жидкий аммиак затвердевает и превращается в снегообразную массу, состоящую из кристаллов правильной формы

2.7 В сосудах под давлением аммиак разделен на две фазы — жидкую и газообразную, находящиеся между собой в равновесии при температуре и давлении ниже критических При температуре + 132,4° С и избыточном давлении 11.2 МПа (1(11,5 кгс/см 2) равновесие между жидкой и газообразной фазами нарушается. Температура и давление соответствующие точке нарушения фазового равновесия, называются критическими.

2.8 Давление насыщенных паров аммиака зависит от температуры фаз, которую приближенно можно считать равной температуре окружающей среды Характер этой зависимости представлен^ на рисунке 1

2.9 Аммиак, как и все сжиженные газы, характеризуется небольшим коэффициентом объемного сжатия по сравнению с коэффициентом объемного расширения, поэтому при полном заполнении сосуда давление его паров с повышением температуры может достичь очень большой величины Так, если при 0°С сосуд полностью залить аммиаком, то при повышении температуры до 30° С

давление его может достичь 51,5 МПа (515 кгс/см 2), что в несколько раз превышает прочность сварных швов и металлического корпуса сосуда.

2. 10 Для предотвращения несчастных случаев, которые могут возникнув из за переполнения сосудов жидким аммиаком, наполнять их следует не более чем на 86% от их полного объема Правилами Госгортетнадзора установлено, что максимальное наполнение цистерн жидким аммиаком не должно превышать 0,617 кг на 1 л объема

2.11 Плотность жидкого аммиака зависит от температуры — с понижением температуры она увеличивается, а с повышением — уменьшается

Таблица 2 Плотность жидкого аммиака в зависимости от температуры, кгс/м 3

Таблица 3 Коэффициенты растворимости жидкого аммиака в зависимости от температуры

2. 12 Аммиак Б газообразном и жидком состоянии хорошо растворяется в воде (табл 2, 3)

2. 13 Коэффициент растворимости жидкого азота равен объему газа (м3), приведенному к нормальным условиям, растворяющемуся в 1 м3 воды при данной температуре и давлении 0,1 МПа (1 Kгc/см 2) С повышением давления паров аммиака над раствором коэффициент растворимости повышается, а с повышением температуры снижается При комнатной температуре и атмосферном давлении в 1 л воды растворяется около 720 л газообразного аммиака.

2.14 Водный раствор аммиака имеет сильную щелочную реакцию вследствие образования гидроокиси аммония NH4OH, Показатель кислотности рН 1% ного водного раствора равен 1(1,7. Водный раствор легко отдает аммиак (табл 4)

2.15. При растворении аммиака в воде выделяется значительное количество тепла, процесс растворения сопровождается характерным треском и вибрацией подводящие шлангов и трубопроводов

Плотность водного раствора снижается пропорционально увеличению содержания аммиака в воде, а давление паров над раствором с (повышением температуры увеличивается.

Таблица 4. Давление паров аммиака над водным раствором в зависимости от температуры, кПа

Интенсивность испарения аммиака из водного pacтвopa зависит от температуры раствора, его концентрации, площади испарения. Хорошая растворимость его в воде позволяет использовать это явление на практике для предотвращения образования токсичны и взрывоопасных соединений аммиака в случае аварии, если его разольют.

2.16. Для многих азотсодержащих веществ аммиак является хорошим растворителем. В масле он растворяется плохо.

2.17. При выпуске газообразного аммиака из сосуда жидкий аммиак за счет интенсивного испарения начинает быстро охлаждаться. Если выпустили аммиака достаточно много, то сосуд по уровню наполнения быстро покрывается слоем снега и льда.

2.18. Аммиак вносится в почву в виде газожидкостной смеси, так как часть жидкого аммиака в распределителе и шлангах превращается в пар. Это приводит к охлаждению шлангов, распределительных устройств и рабочих органов. При повышенной влажности почвы на переохлажденных рабочих органах намерзает почва и растительные остатки. Борозда, прокладываемая такими рабочими органами, становится широкой и неглубокой, поэтому аммиак выходит в атмосферу.

2.19. После прекращения подачи аммиака в трубопроводах и шлангах остается некоторое количество аммиака. Эти остатки могут быть причиной несчастного случая.

2.20. Чистый жидкий- аммиак является диэлектриком. Поэтому в результате трения жидкости о стенки -сосудов, трубопроводов и рукавов при транспортировке и перекачке его на стенках накапливаются значительные заряды статического электричества.

2.21. Для отвода зарядов статического электричества у стационарных резервуаров устраивается ко«тур заземления, надежно соединенный с корпусом сосуда, трубопроводы заземляются, а на стыках фланцевых трубопроводов устанавливаются металлические перемычки. При перемещении цистерн их заземляют с помощью металлической цепочки, а при сливе (наливе)—при помощи тросика и штыря заземления.

2.22. В жидком аммиаке хорошо растворяются щелочные, щелочноземельные металлы, а также другие простые вещества, как, например, фосфор, йод, сера.. Это обстоятельство предъявляет особые требования к резине при изготовлении аммиачных рукавов. Слабо растворяются в жидком аммиаке азотнокислые, хлористые и бромистые соли, а соли серной, угольной, уксусной и фосфорной кислот, как правило, нерастворимы.

2.23. Растворы щелочных металлов в жидком аммиаке, а также водные растворы аммиака обладают хорошей электропроводностью. Аммиак корродирует медь, цинк, олово и их сплавы, но практически нейтрален по отношению к железу, чугуну, стали. Поэтому сосуды для аммиака и арматуру (вентили, манометры, уровнемеры, предохранительные клапаны) изготавливают из черных металлов и сплавов алюминия.

2.24. Наиболее стойки к жидкому амиаку пластические материалы: фторопласт, пластикат, полиэтилен высокого давления (ПЭВД), резины на основе бутадиен-нитрильных каучуков.

2.25. Жидкий аммиак не горит. Сухой газообразный аммиак относится к трудногорючим газам. При наличии постоянного источника огня он -горит с образованием свободного азота и воды. Температура самовоспламенения аммиака в воздухе 660° С, наивысшая температура пламени 700°С, теплота сгорания в среднем 20,5 МДж/кг.

2.26. Горение аммиака в смеси с продуктами нефтепереработки (бензин, дизельное топливо, масла, пластмассы) приводит к образованию цианистоводородной (синильной) кислоты, которая является сильным ядом и может быть причиной смертельных отравлений.

2.27. При свободном выделении аммиака в закрытом помещении, при опорожнении сосудов от аммиака, например для ремонта, может образоваться взрывоопасная аммиачно-воздушная смесь. При нормальных условиях взрыв смеси аммиака с воздухом может произойти при объемной концентрации аммиака от 115 до '2i&%, а смеси аммиака с кислородом от 13,5 до 79%. Повышение температуры до 100° С расширяет область взрывоопасные концентраций в пределах 14,5—29,5%. Максимальное давление при взрыве аммиачно-воздушной смеси в 6 раз превышает начальное давление. Взрыв наибольшей силы дает смесь, содержащая 22% аммиака. Примесь горючих газов расширяет область взрывоопасных концентраций. Наличие водяного пара в аммиачно-воздушной смеси значительно сужает область взрывоопасных концентраций-. Взрыв аммиачно-воздушной смеси может произойти от искры, возникшей при ударе металла о металл или при электрических разрядах (в том числе статического и атмосферного электричества).

2.28. Аммиак обладает сильным токсическим действием на организм человека. По санитарной классификации сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ) его относят к группе 3, подгруппе А, классу опасности 4.

2.29. Аммиак действует на слизистые оболочки верхних дыхательных путей и глаз. В случае легкого отравления появляются сухость, першение и боль в горле, чихание, кашель, охриплость, легкая тошнота. Острое отравление аммиаком вызывает затрудненное дыхание, сильный кашель, удушье, рвоту, потерю голоса, спазм голосовой щели, головокружение, покраснение лица, потливость, слезоточение, отек век. При высокой концентрации аммиака в воздухе производственных помещений появляется жгучая боль в горле, обильное слезотечение и сильная резь в глазах, у пострадавшего наблюдается сильное нервное возбуждение, резкое расстройство дыхания, спад сердечной деятельности, похолодание конечностей.

2.30. Вдыхание аммиака при очень высоких концентрациях может вызвать мгновенную смерть от рефлекторной остановки дыхания и спазма голосовой щели. При случайном попадании аммиа-

ка в организм появляется жжение и боль во рту, пищеводе, желудке, сильное слюнотечение, рвота, нарушение дыхания и кровообращения. Особенно опасно попадание (даже капли) аммиака в глаза. Это может привести к слепоте.

2.3(1. Попадание жидкого аммиака на кожу приводит к болезненным ожогам. При концентрации аммиака 1 % (7 мг/л) появляется легкое раздражение влажной кожи, 2%—заметное раздражение, 3% — ожоги с образованием пузырей.

2.32. Предельно допустимая концентрация (ПДК.) аммиака, мг/л. в воздухе производственных помещений — 0,02, атмосферном воздухе населенных мест — 0,0002, рыбохозяйственных водоемах — 0,1, водоемах санитарно-бытового назначения— 0,2.

Порог восприятия аммиака обонянием — 0,037 мг/л. Концентрация аммиака, мг/л: вызывающая раздражение горла—0,28, глаз — 49, вызывающая кашель—1,2, приводящая к смертельному исходу при воздействии в течение 0,5— 1 ч — 4,5—2,7.

3. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КОМПЛЕКСЕ МАШИН И ОБОРУДОВАНИИ ДЛЯ ЖИДКОГО АММИАКА

3.1. Для хранения, транспортировки и применения жидкого аммиака в сельском хозяйстве имеются: склад жидкого аммиака СЖА-500, СЖА-100, цистерна для транспортировки аммиака ЦТА-10-701, машина для транспортировки аммиака МЖЛ-6-130В1, заправщики жидкого аммиака ЗБА-З,2-130, ЗБА-3,2-817, агрегат широкозахватный для внесения жидкого аммиака в почву АША-2, агрегат для внесения в почву жидкого аммиака АБА-0,5М.

3.2. Склады жидкого аммиака предназначены для приема, хранения и выдачи жидкого аммиака, емкость их 100 и 500 т. По назначению они могут быть прирельсовыми и глубинными. На прирельсовые склады жидкий- аммиак поступает в железнодорожных цистернах, на глубинные—в автоцистернах. Глубинные склады размещаются в глубине территории сельскохозяйственного района и являются перевалочным пунктом между прирельсовым складом и полем.

3.3. Оборудование складов, горизонтальные цилиндрические резервуары вместимостью i!6,3 и 100 м3, компрессорные станции, технологические трубопроводы, приемные (раздаточные) устройства пунктов приема (выдачи), контрольно-измерительная аппаратура, (табл. 5),

3.4. Требования к безопасному хранению аммиака в резервуарах, территории склада и его компоновке, расположению резервуаров, арматуре и трубопроводам, а также к оснащению складов контрольно-измерительными приборами, автоматическими системами управления, средствами связи и комплектованию складов противопожарным инвентарем изложены в Правилах безопасности для складов синтетического жидкого аммиака (М, 1979), разработанных Государственным научно-исследовательским и проектным институтом азотной промышленности (ГИАП).

3.5. Железнодорожная аммиачная цистерна — это цилиндрический сварной котел с эллиптическими днищами. Сверху к котлу крепится металлический теневой кожух, предохраняющий до 50% общей площади котла от перегрева солнечными лучами. В середине верхней части котла расположен лаз с крышкой, на которой установлены два запорных вентиля Ду-40 со скоростными клана-

Таблица 5. Характеристика складов жидкого аммиака

нами и сифонными трубами, опущенными в отстойник котла цистерны, один запорный вентиль Ду-40 со скоростным клапаном для подачи газообразного аммиака или отвода его при сливе или наливе цистерны, предохранительный пружинный клапан, отрегулированный на давление 2 МПа, четыре запорных вентиля Ду-6 для контроля уровня и отбора проб жидкого аммиака. Рядом с лазом на котле приварен штуцер-манометродержатель для присоединения манометра.

Техническая характеристика железнодорожной аммиачной цистерны вместимость—54 м3, номинальная грузоподъемность — 30,7 т, рабочее давление —2 МПа (20 кгс/см5), предельная скорость— 120 км/ч, срок службы — 40 лет, общая длина—10,65 м, диаметр — 2,6 м.

3.6. Налив, перевозка и слив аммиака из железнодорожных цистерн регламентируются типовой инструкцией, утвержденной Министерством химической- промышленности СССР (1967 г.), согласованной с Госгортехнадзором СССР и Главным грузовым управлением Министерства путей сообщения СССР.

3.7. Заправщик жидкого аммиака ЗБА-3,2 130 предназначен для транспортировки жидкого аммиака и перекачки (заправки) его в резервуары складов или сосудов АБА-0,5М и АША-2. Он представляет собой стальную цилиндрическую цистерну с эллиптическими днищами, которая вместе со всей арматурой, компрессором с приводом от двигателя внутреннего сгорания «Дружба-4», распределительно раздаточными и другими узлами установлена на шасси автомобиля ЗИЛ-130.

3.8. Технологическая схема заправщика позволяет выполнять следующие операции самозаправку собственной цистерны, заправку постороннего сосуда, заправку собственной цистерны с помощью посторонних средств перекачки, опрессовку и продувку рукавов газообразным аммиаком.

3.9. Управление операциями осуществляется из специального арматурного ящика, размещенного сзади цистерны.

3.10. Заправщик ЗБА-3,2-817 смонтирован да шасси автомобильного прицепа ГКБ-817. Устройство его аналогично устройству заправщика ЗБА-3,2-130.

3.11. Машина МЖА-б-130B l предназначена для транспортировки аммиака с заводских и прирельсовых складов до глубинных, а также к полевым станциям раздачи аммиака и агрегатам для внесения его в почву. Агрегатируется с седельным тягачом ЗИЛ-130В 1.

3.12. Технологическая схема машины позволяет выполнять те же операции, что и заправщик ЗБА-3,2.

3.13. Заправочное устройство МЖА-6 (представляет собой струйный- компрессор, рабочей средой в котором является масло. Работает от шестеренчатого насоса НШ -100А2, который приводится от коротки перемены передач автомобиля через раздаточную коробку {табл. 6).

3.14. Цистерна для транспортировки жидкого аммиака ЦТА-10 по назначению и выполняемым технологическим операциям аналогична МЖА-6. ЦТА-10 агрегатируется с трактором класса 50КН (К-701).

3.15. В качестве заправочного устройства на цистерне ЦТА-10 применяют поршневой компрессор A2M-0,8-0,4/14-16 производительностью 34 м3/ч с приводом от вала отбора мощности трактора.

3.16. Агрегаты для внесения в (почву жидкого аммиака АША-2 и AБA-0,5M предназначены для равномерного внесения аммиака в почву на определенную глубину и в определенных дозах одновременно с предпосевной культивацией или междурядной обработкой пропашных культур-. Они состоят из тележки на пневматическом ходу с механизмом навески для сельскохозяйственных орудий, резервуара для жидкого аммиака, насоса-дозатора и коммуникаций.