מבוא לבטיחות נוזלית Cryogenic בהנדסה

נוזלי Cryogenic כגון חנקן נוזלי, helium נוזלי, ו argon נוזלי הם כלים הכרחיים במחקר הנדסי מודרני וניסוי. נקודות הרהורים נמוכים במיוחד שלהם - נמוך -150 מעלות צלזיוס - יישומים שניתן לעבור מבדיקות מוליכות חומרים מניפולציה ניסיונית חומרים אפיון לשרירים מערכת ריק ופעולת גלאי.עם זאת, אותם טמפרטורות קיצוניות אלה מציגות סיכונים ייחודיים הדורשים משמעת בטיחות קפדנית.

נכסים וסיכויים של נוזל Cryogenic

נוזלי Cryogenic הם חומרים הקיימים במצב נוזלי בטמפרטורות מתחת -150 מעלות צלזיוס (123 K) בטמפרטורות אלה, גזים רבים נעים לתוך נוזלים אשר מרחיבים באופן דרמטי על aporization. לדוגמה, חנקן נוזלי ב -196 מעלות צלזיוס מרחיב בערך 700 פעמים בנפח כאשר הוא ממיר גז בטמפרטורת החדר. התרחבות זו יוצרת לחץ מסוכן לבנות אם הוא לא מספיק, קר קיצוני יכול לנפח מתכות קטלניות או להוביל כישלונות של כלי רכב קטסטרופליים.

(ב) ,התיישבות ב[[המאה ה-20]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]

תגיות: Frostbite and Cold Contact

מגע ישיר עם נוזל מבוהג או משטחים קרים יכול מיד להקפיא רקמות חיים.הכפור וכתוצאה מכך דומה לשרוף חום בחומרה, לעתים קרובות גרימת נזק רקמות עמוק שעשוי לדרוש נשטב. כי המזהמים הנוזליים מתפשטים במהירות, אפילו התכתות מקריות קצרות יכולות להשפיע על אזורים גדולים.

סיכון אסטרציה

(ב) כנוזלים מבוהלים, הם מסלקים חמצן בחללים סגורים. שפך קטן של חנקן נוזלי בחדר לא מאוורר יכול להפחית במהירות את ריכוז החמצן מתחת לסף הבטוח של 19.5%.תסמינים של מחסור בחמצן כוללים בלבול, בלבול לקוי, אובדן התודעה, ומעבדות הנדסה חייבות להתקין את ריכוז החמצן מתחת לסף הבטוח של 19.5%.

לחץ Explosions

אם מיכל בוכה נחתם ללא מנגנון לחץ-החל, הנפיחות המהירה של נוזל תייצר לחץ קיצוני, עלול לקרוע את כלי השיט באלימות.FLT:0 לעולם לא תחסם באופן הדוק מיכל המחזיק נוזל Cryogenic.FLT:1 השתמש רק בדה-מלחמה או צילינדרים Cryogenic שעוצבו עם venting יציאות או לחץ-לירופ.

חמצן

נוזל Cryogenic כמו helium נוזלי (-269 ° C) ו-Nol ניאון נוזלי (-246 ° C) יש נקודות מרותקות מתחת לחמצן.כאשר הם לשפוך על משטחים קרים, האוויר שמסביב יכול למזג, ויצר טיפות חמצן נוזלי.חמצן נוזלי הוא חמצון נוזלי חזק חמצון חמצון חמצון או כמות קטנה יכול לגרום חומרים שבדרך כלל לא מסוכנים - כגון אלפטף, בד או בטון שבו הם יכולים לשרוף חומרים מכווצים או מכווצים.

נוזלי בכי נפוצים בניסויים הנדסיים

דיסציפלינות הנדסיות שונות משתמשות נוזלים Cryogenic ספציפיים בהתאם לדרישות הטמפרטורה:

  • (FLT:0) חנקן ליקוויד (LN2, 196 ° C): FLT:1 בשימוש נרחב לגלאי קירור אינפרא אדום, מלכודות מינים תנודתיים במערכות ריק, וביצוע בדיקות חומרים בתדר נמוך. LN2 הוא זול יחסית ולאט, מה שהופך אותו לקורגן המעבדה הנפוץ ביותר.
  • (FLT:0) ליקוויד הליום (LHe, 269 ° C): חיוני למחקר על מוליכות, חומרת מחשוב קוונטית ומגנטים בגובה גבוה.LHe הוא יקר ומדובל במהירות, הדורש קווי העברה מיוחדים ומערכות התאוששות.
  • (ב) [ה]ה] [ה]התר" (הלאר, 186 מעלות צלזיוס): "Felo:1 בשימוש בגלאי חלקיקים, וכגז שמיכות אינרטי. ארגון כבד יותר מהאוויר, ולכן לשפוך התיישבות ברמה, הגדלת הסיכון לכפייה בחללים נמוכים.
  • (FLT:0) ליקוויד מימן (LH2, -253 °C): Encounterd במחקר דלק אווירופייס ופיסיקה באנרגיה גבוהה.LH2 הוא מאוד דלגן ודורש מערכות חשמל עמידות נפץ, קרקעות, ו ניטור קבוע עבור דליפות.
  • (FLT:0) חמצן נוזלי (LOX, 183 ° CRE): 1 בשימוש במחקר מונע וחומרים ממריצים מחקרים. LOX דורש ניקיון חשוף כי הוא מגיב באלימות עם שמנים, נזיפות, ופחמימנים.

כל נוזל דורש פרוטוקולי טיפול ספציפיים.(FLT:0) מסדי נתונים לבטיחות הקריאוגנית של 1FLT:1 לספק תכונות מפורטות, אך כולם חולקים את עקרונות הבטיחות המרכזיים המפורטים במדריך זה.

ציוד בטיחות חיוני ובקרת הנדסה

ציוד הגנה אישי (PPE)

PPE נכון הוא קו ההגנה הראשון.עבור כל פעולה הכוללת נוזלי Cryogenic, ללבוש:

  • (ב) ,0) , 000 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ,0) ,במגינים מלאים של מגינים על פני השטח 1 (ב) עם משקפי בטיחות סטנדרטיים אינם מספיקים כי טפטים יכולים להגיע אל הפנים מתחת למשקפיים.
  • (ב) ,0) ,במעיל מעבדה עמיד באש (FLT:0) , Nomex או Flame-retardant כותנה) אל תלבשו בדים סינתטיים שיכולים להמיס אם נחשפים לחמצן נוזלי או ניצוץ.
  • (ב) ניתן להסיר במהירות אם נשפך על ידי טרווורס, יש לכסות את צמרות הנעליים ללא צפים שיכולים למלכוד נוזל.

(ב) לעולם אל תלבשו שעונים, טבעות או תכשיטים אחרים, אשר יכולים למלכוד נוזל מבוהל נגד העור.

כוונון ו Atmosphere Monitoring

ההרחבה של ה-Adequate היא לא ניתנת להשגה. Engineering Laboratorys צריך להיות (FLT:0) vention המקומי ממצה ventilationFLT:1 (למשל, קפריזות מעל נקודות העברה Cryogencal) חדר ventilation יש לתכנן כדי למנוע הצטברות של גז כבד (רגון, חנקן) ברמה של LT2 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000

הקלה בלחץ והחזקה

כל כלי אחסון בכוכים חייבים להיות מכשירים של לחץ-היתר (עבור מלחמה), זה כולל שסתום הקלה מכוסות באביב ובקע דיסקים.קווים להעביר חייב לשלב את ה-FLT:0leak-free ConnectionsFLT:1 (למשל, מברקים) וצריך להיות מבודדים כדי להפחית את הטמפרטורות הרתומות ולמנוע לחות.

אחסון בטוח של נוזל Cryogenic

בחירת והערכה של אחסון Dewars

רק שימוש ב-dewars המיועד במיוחד לשירות Cryogenic. Dewars הם דלפי ואקום כפולים; מעיל הריק חייב להיות שלם כדי לשמור על בידוד תרמי לפני כל שימוש, לבדוק את המלחמה עבור:

  • דנטס, סדקים או נזק לפגז החיצוני
  • פוד או חסר או כובעים ומטפלים
  • קורוזיה סביב התאמות
  • דפוסים לא טבעיים (אשר עשויים להצביע על דליפת אבק)

אם יימצא פגם, להסיר את המלחמה מהשירות, ותקנו או הוחלף על ידי מוכר מוסמך.

אחסון מיקום

יש לאחסן את החידות הצעקניות ב-FLT:0 (באורות) אזורים ייעודיים, מפוארים 1 הרחק ממקורות חום, להבות פתוחות וחומרים בלתי ניתנים להחלפה, לעולם אל תחסנו את ההריסות באור השמש הישיר או ליד קורנטורים.FLT:2Secure dewars בעמדה זקופה 3 באמצעות מחצץ או רשתות למניעת אחסון לעתים קרובות.

ניהול ממציא

עקוב אחר רמות נוזלי באופן קבוע, במיוחד עבור קריאות יקרות כמו הליום.הרבה דהוור יש חיישנים ברמה או דיפלופסים. overfilling יכול להוביל לחסימה; תחת פיזור אנרגיה. שמור יומן של ארועים מלאים וקצבי evaporation.FLT:0 לעולם אל תעבירו את התוגן ממלחמה אחת לאחר ללא הכשרה נאותה של 1 ו באמצעות קו ייעודי, העברה.

המונחים: Cryogenic Liquid Handling and Transfer

Pre-Transfer Checklist

לפני כל ניתוח העברה, לאמת את הפעולות הבאות:

  • מיכל המקבל הוא נקי, יבש, ותואם (סוג של זעקה).
  • כל השסתום והחיבורים נבדקים באמצעות גז אינרטי (למשל, גלאי הדלפה הליום או בדיקת בועות סבון).
  • קו ההעברה הוא מבודד ומוצמד עם קו מאוורר כדי למנוע שחיקה.
  • כל אנשי האזור לובשים PPE נדרשים והם מודעים להליך.
  • מכבה אש (Class B עבור Cryogens מעוותים) וערכת עזרה ראשונה נמצאת בהישג יד.

במהלך העברה

  • לאט לאט וביציבות למזער מתיזות ורתיחה, השתמש במשפך או להעביר צינור אם לשפוך מצוואר קטן דהוואר.
  • (ב) "לא תצא מלחמה פתוחה" (בתרגום חופשי: ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ).
  • להימנע מחדירה יתר על המידה, לעצור כאשר הנוזל מגיע לקו בתוך המלחמה או כאשר הכלי הוא 80-90% מלא.
  • אם העברה מאספקת לחץ דה-מלחמה, ההרחבה:0monitor לחץ מדפי ההרחבה ברציפות של 1 (לא עולה על הלחץ התפעולי של מיכל המקבל).
  • שימוש בכלים מחוסנים ו- tongssph:1 כדי לטפל בחפצים קרים.

Post-Transfer

לאחר העברה, קרוב כל השסתום מיד כדי למנוע זיהום על ידי לחות או אוויר (אשר יכול להקפיא וחסום קווים) שסתום לחץ-relief צריך להיבדק עבור ישיבה נאותה.חנות בילה את ההריסות עם כובעיהם באופן רופף במקום כדי לאפשר venting.אכזבת כל Cryogen שמאל על ידי מוכת מבוקרת-off באזור בחוץ, אף פעם לא מרוקנים או בתוך הכיור.

יישומי הנדסה ושיקולי בטיחות ספציפיים

Superconducting מגנטים וניסויי מחשוב קוונטיים

אמבטיות נוזלי משמש כדי מגניב מגנטים על מוליכים מתחת לטמפרטורה הקריטית שלהם.ההגדרות האלה לעתים קרובות כרוכות מחזורי Cryogenic מרובים.FLT:0מסורתal סיכונים כוללים שדות מגנטיים גבוהים FLT:1 כי יכול למשוך כלים פרומגנטיים וplant מכשירים רפואיים.אדם עם קוצני קצב חייב להיות מחוץ לאזור המגנטי גם, מערכת ההגנה של מגנטית חייב להיות נבדק באופן קבוע כדי להבטיח את מגנטים, אם הוא מאוחסן פתאום על פני השטח.

חומרים לבדיקת ניקוטין נוזלי

מעבדות הנדסה לעתים קרובות לטבול דגימות חומר LN2 כדי ללמוד מעברים דוקטריליים-לברי. השתמש ב- LFLT:0stainless פלדה tongs עם insulated מטפלות FLT:1 כדי להציב דגימות.לעולם לא טיפות דגימות ישירות לתוך LN2 מגובה; הרתיח מהיר יכול לגרום evaporation פלאש ו מתיז.

מערכת Vacuum Cold Traps

מלכודות קרות LN2 נפוצים במערכות ריק.להבטיח את המלכודת רכוב באופן מאובטח ולא מלא יותר, אם המלכודת נמצאת בתוך פעמון, להתקין עקף לחץ כדי למנוע דיכוי יתר אם המלכודת החמה למעלה באופן בלתי נמנע.

הערכת סיכונים ודרישות אימון

נוהלי הפעלה סטנדרטיים (SOPs)

כל נזילים של טיפול ב Cryogenic חייב לפתח SOPs כתובים המכסים כל פעולה נפרדת (סטוריון, העברה, ניסוי, סירופ) צריך לכלול:

  • הוראות שלב-בצעד עם תמונות או דיאגרמות
  • דרישות PPE לכל שלב
  • השהות חירום ותהליכי פינוי
  • מגבלות (לא לשנות ציוד אלא אם כן מורשה)

יש לבדוק את ה-SOPs ולעדכן מדי שנה או לאחר אירוע כלשהו.הם צריכים להיות רשומים בסמוך לאזור העבודה ולהסביר במהלך אימון בטיחות.

אימון

אף אחד לא צריך להתמודד עם נוזלי Cryogenic ללא השלמת הכשרה רשמית המכסה:

  • פיזיקה של Cryogens (בשילוב, התרחבות, condensation)
  • השפעות בריאותיות ועזרה ראשונה למחסור בחמצן וחמצן
  • שימוש נכון בציוד PPE ובציוד חירום
  • אימון עם גז חנקן קר (לא נוזל) כדי לדמות לשפוך

יש לתעד ולרענן כל שנתיים.משתמשים חדשים חייבים לבצע את ההעברה הראשונה שלהם תחת פיקוח ישיר של מפעיל מנוסה.

ביקורת טרום-Experiment Hazard

לפני כל ניסוי בתצורה זווגנית חדשה, לבצע ניתוח סיכונים:0משרה (FelopLT: 1) זיהוי מצבי כשל פוטנציאליים: overpressure, קו קרע, תרסיס נוזלי, קוצר חשמל מ condensation, וכו ' Mitigate כל אחד עם בקרת הנדסה (למשל, משחתות הקלה, מגינים) ובקרות אדמיניסטרטיביות (למשל, סימנים, גישה מוגבלת).

תגובה חירום ועזרה ראשונה

Cryoxels

אם שפך מתרחש:

  • (ב) ,0) , עיין באזור מיד: אם הדליפה גדולה (יותר מ-1 ליטר) או בחלל סגור.
  • הפעילו את אזעקה מחסור החמצן וזימנו את תגובת החירום.
  • אם בטוח לעשות זאת, להגדיל את האוורור על ידי פתיחת דלתות וחלונות או הפעלת אוהדי חירום.
  • אל תנסו לטבול או לנטרול שפך מבועת.הנוזל יתאדה באופן טבעי. השתמש במחסומים כדי להרחיק את האדם עד שהחוסמת הושלמה.
  • על מנת שפיכות על העור או הבגדים, LT:0 באופן מיידי להסיר בגדים מזוהמים 1FIRLT ו לשטוף את האזור הנגוע עם מים tepid (40 ° C) לפחות 15 דקות.אל תחיל חום יבש או קרח; אל תשפשף את העור.

טיפול פרוסט

כפורגן Cryogenic גורם נזק לרקמות דומות לשרוף חום:0 (ראה) הערכה רפואית עבור כל עור מנקה, מבולגן, או מספריות.

  • הסרת בגדים רטובים או מגבילים
  • Immerse החלק המושפע בחום (ב-42 מעלות צלזיוס) המפיץ מים במשך 30 דקות
  • כיסוי עם gauze סטרילי ולהימנע משבר blisters
  • Aspirin או ibuprofen יכולים להפחית כאב ודלקת, אבל רק על ייעוץ רפואי

(ב) אין להשתמש בחום יבש (מייבש שיער, רדיור) או להבה ישירה 1Feloph כדי להשיב את כרוב הכפור; זה מזיק לרקמות נוספות.

חירום

הסימפטומים של מחסור בחמצן כוללים סחרחורת, כאב ראש, נשימה מהירה, בלבול ושפתיים שעמום.אם עמית קורס:

  • אל תיכנסו לאזור ללא מנגנון נשימה המכיל את עצמו (SCBA) אלא אם כן אוורור החזיר רמות חמצן בטוחות.
  • התקשר 911 מיד.
  • אם יש לך SCBA, להסיר את הקורבן לאוויר טרי, לנהל חמצן אם זמין, ולבצע CPR במידת הצורך.

התקן (FLT:0) ערכות חמצן חד-משמעיות 1 (FLT:0) ליד יצירות מבוכות, כל אדם צריך להיות מאומן בתמיכה בסיסית בחיים.

ניהול פסולת וסביבתי

יש לאפשר לנוזלים מבועתים במקומות חיצוניים מבוקרים הרחק מבניית צריכת אוויר.לעולם אל תזיל את הבעוטים מטה ניקוז או לתוך תפירה; התרחבות הגז יכולה לקרוע צינורות או מעובדי תחזוקה אסטרקטיים.עבור חנקן נוזלי, evaporation בטוח אם נעשה באזור פתוח, מופץ היטב ללא חומרים דלימים.

מסקנה

השימוש הבטוח בנוזלים בהנדסת מכונות תלוי בתרבות של הכנה, הערכה ושיפור מתמשך.על ידי הבנת הסיכונים הפיזיים - ארוסביט, אינפלציה, לחץ, והעשרה חמצן - ועל ידי יישום בקרת הנדסה יציבה, אחסון נאות, נהלי טיפול קפדניים ותוכניות חירום מקיף, יכול לרתום את הכוח של הצטננות קיצונית ללא ייצוב בטיחות האדם: 0FLTs: לפחות בדיקות בטיחותיות, בדיקות בטיחותיות, ובדיקה קבועה, כלומר, טיפוליות, טיפול קבועות, בדיקות בטיחותיות, ותכניות חירום, מרפאות, מרפאות, מרפאות, מרפאות, מרפאות, מרפאות, מרפאות, מרפאות, מרפאות, מרפאות, מרפאות, מרפאות, מרפאות, מרפאות, מרפאות, מרפאות, מרפאות, מרפאות, מרפאות, מרפאות, מרפאות, מרפאות, מרפאות, מרפאות מרפאות מרפאות, מרפאות, מרפאות, יכולות לבדיקות בטיחותיות, מרפאות מרפאות, מרפאות, מרפאות, מרפאות, מרפאות, מרפאות, מרפאות, מרפאות, מרפאות, מרפאות, יכולות לבדיקות בטיחותיות, מרפאות מרפאות, מרפאות, מרפאות מרפאות מרפאות מרפאות מרפאות מרפאות מרפאות