Помещение для хранения сосудов дьюара. Меры безопасности и порядок работы с сосудами дьюара

Указания мер безопасности

1. При обслуживающий персонал должен иметь одежду, полностью закрывающую поверхность тела. Необходимо пользоваться рукавицами ГОСТ 12.4.010, очками ГОСТ 12.4.013 или щитком из оргстекла. Следует избегать прикосновения оголеных поверхностей тела к металлическим деталям, охлажденным жидким азотом.
2. Помещение, где проводятся работы с жидким азотом, должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией. При заполнении сосудов не допускается перелив жидкого азота через горловину на пол.
3. Горловину сосуда следует закрывать только штатной вставкой, имеющей каналы для сброса паров азота из сосуда.
4. Во избежание повышенной испаряемости азота, не рекомендуется располагать сосуды вблизи отопительных приборов или на прямом солнечном свету.
5. При появлении на поверхности крышки сосуда инея или "снеговой шубы", слой которого увеличивается по мере испарения азота, что является признаком потери вакуума в изоляционной полости сосуда, необходимо немедленно переложить запасы биоматериала в исправный сосуд, затем слить жидкий азот и поставить дефектный сосуд га отогрев в течение двух суток в помещение с ограниченным доступом людей.
Указанные меры необходимы для предотвращения возможного разрушения сосуда за счет выделения газов при отогреве адсорбента.

Подготовка изделия к работе

1. Подготовка сосуда к работе заключается в проведении внешнего осмотра сосуда, стабилизации испаряемости, загрузке канистр с биопродуктом и дозаправке.
2. При внешнем осмотре проверяется отсутствие вмятин и трещин на кожухе, целостность вставки и загрязнение внутренней полости сосуда.
При наличии вмятин на кожухе, сосуд необходимо залить жидким азотом и проверить отсутствие обмерзания кожуха. Загрязнение внутренней полости сосуда устраняется теплой водой с моющими растворами. После промывки сосуд нужно тщательно просушить.
3. производится через заправочный шланг транспортной цистерны или воронку. Заправка производится малыми порциями жидкого азота, избегая перекрытия сечения горловины струей азота и перелива его через горловину. Конец воронки должен быть опушен ниже основания горловины.
4. После окончания заправки выдержать сосуд Дьюара в течение 5-6 часов для стабилизации теплового режима и прекращения бурного кипения жидкости.
5. Загрузка канистр с биопродуктом производить медленно спуская их в жидкий азот. Ручки канистр установить в прорези на верхнем торце горловины сосуда Дьюара, расположив канистры равномерно по окружности.
6. После загрузки канистр с биопродуктами, дозаправить жидким азотом до нижнего среза горловины, установить в горловину вставку и закрыть крышкой.

Порядок работы

1. и канистрами сосуд Дьюара установить на место эксплуатации. Периодически проверять, уровень жидкого азота в . Проверку уровня производить специальным шупом или чистой тонкостенной металлической трубкой. Резкий выброс паров азота из трубки означает, что трубка коснулась зеркала жидкости.
2. рекомендуется производить после остатка в сосуде Дьюара 25-15% объема жидкого азота. Периодичность дозаправок зависит от количества загрузок канистрами. Поэтому рекомендуется при эксплуатации как можно реже открывать сосуд Дьюара и извлекать канистры.
3. опорожнять сосуд Дьюара от жидкого азота следует переворачиванием его или выдавливанием газообразным азотом давлением до 0,03 МПа (0,3 кг/см) с помощью специального приспособления.

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.

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.

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.