НПАОП 01.41-1.08-82. Правила безопасного применения жидкого аммиака в сельском хозяйстве (54626)

НПАОП 01.41-1.08-82

(НАОП 2.2.00-1.08-82)

ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОГО ПРИМЕНЕНИЯ ЖИДКОГО АММИАКА ВСЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Жидкий аммиак - высококонцентрированное азотное удобрение, содержит 82,3-% действующего вещества - азота.

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

Применение жидкого аммиака в 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 приказом МВД СССР от 20 ноября 1980 г. № 370 на основании Постановления Совета Министров СССР от 10 августа 1978 г. № 685, а также настоящими Правилами.

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

1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И ТОКСИЧЕСКИЕ СВОЙСТВААММИАКА
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. Аммиак (NH3) —наиболее простое и устойчивое соединение азота с водородом. При нормальных условиях 0°С и 0,1 МПа (1 кгс/см2) это бесцветный газ с резким характерным запахом и едким вкусом, в 1,7 раза легче воздуха (плотность 0,6017 кг/м3).
   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 6221-75 (табл. 1).
   4. В сельскохозяйственном производстве аммиак хранят, транспортируют и применяют в сжиженном виде.
   5. Аммиак содержат в сосудах (резервуарах, цистернах, баллонах) под избыточным давлением.

Основные показатели аммиака по ГОСТ 6221-75

Таблица 1

1. 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. 1. 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 (111,5 кгс/см2) равновесие между жидкой и газообразной фазами нарушается. Температура и давление, соответствующие точке нарушения фазового равновесия, называются критическими.
   2. Давление насыщенных паров аммиака зависит от температуры фаз, которую приближенно можно считать равной температуре окружающей среды. Характер этой зависимости представлен на рисунке 1.

1. 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/см2), что в несколько раз превышает прочность сварных швов и металлического корпуса сосуда.
2. 1. Для предотвращения несчастных случаев, которые могут возникнуть 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. 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/м3

Таблица 3

Коэффициенты растворимости жидкого аммиака в зависимости от температуры

1. Аммиак в газообразном и жидком состоянии хорошо растворяется в воде (табл. 2, 3).
2. 1. 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 кгс/см2). 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. Водный раствор аммиака имеет сильную щелочную реакцию вследствие образования гидроокиси аммония NH4OH. Показатель кислотности рН 1% -ного водного раствора равен 11,7.

Водный раствор легко отдает аммиак (табл. 4)

Таблица 4

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

1. 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.

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

1. Для многих азотсодержащих веществ аммиак является хорошим растворителем. В масле он растворяется плохо.
2. 1. 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. 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.
   3. После прекращения подачи аммиака в трубопроводах и шлангах остается некоторое количество аммиака. Эти остатки могут быть причиной несчастного случая.
   4. 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.
   5. Для отвода зарядов статического электричества у стационарных резервуаров устраивается контур 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.
   6. 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.
   7. 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.
   8. Наиболее стойки к жидкому аммиаку пластические материалы: фторопласт, пластикат, полиэтилен высокого давления (ПЭВД), резины на основе бутадиен-нитрильных каучуков.
   9. 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.
   10. 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.
   11. При свободном выделении аммиака в закрытом помещении, при опорожнении сосудов от аммиака, например для ремонта, может образоваться взрывоопасная аммиачновоздушная смесь. При нормальных условиях взрыв смеси аммиака с воздухом может произойти при объемной концентрации аммиака от 115 %, 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 аммиачновоздушной 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).
   12. 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.
   13. 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.
   14. Вдыхание аммиака при очень высоких концентрациях может вызвать мгновенную смерть от рефлекторной остановки дыхания и спазма голосовой щели. При случайном попадании аммиака 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.
   15. 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.
   16. Предельно допустимая концентрация (ПДК) аммиака, мг/л: