السلامة: الإجراءات القياسية لتشغيل أوعية التفاعل ذات الضغط العالي

Thread Content

تم تعديل هذا المنشور آخر مرة بواسطة yinkuilin6868 في تاريخ 15/6/2016 الساعة 10:20. الأمان: إجراءات التشغيل الصحيحة لخزانات التفاعل عالية الضغط. خزانات التفاعل عالية الضغط تمثل ابتكارًا رائعًا، حيث يتم استخدام أجهزة نقل الحركة المغناطيسية في هذه الخزانات، وهو ما ساعد في حل مشكلة تسرب السوائل من محاور الخزانات، وهي مشكلة كان من المستحيل التغلب عليها باستخدام أنظمة الختم التقليدية. لا يوجد أي تسربات أو تلوث في هذا الجهاز، وهو بالتالي الجهاز الأمثل حاليًا في البلاد لإجراء التفاعلات الكيميائية في ظروف درجات حرارة وضغوط عالية. كما أنه يبرز مزاياه بشكل خاص عند استخدامه في إجراء التفاعلات الكيميائية مع المواد القابلة للاشتعال أو الانفجار أو السامة. أثناء الاستخدام، يجب علينا أيضًا عدم تجاهل مشاكل السلامة التي قد تنشأ، لذا نرجو من الجميع التعرف على المعرفة ذات الصلة بالاستخدام الآمن للأواني الضغطية. تعليمات الاستخدام قبل البدء: خصائص الختم. يُعد القارورة ذات الضغط العالي جهازًا دقيقًا، حيث يتم الختم عن طريق استخدام حلقات ختم تتلامس فيما بينها بشكل مخروطي، ويتم تحقيق الختم عن طريق شد البراغي الرئيسية لضغط هذه الحلقات على بعضها البعض. لذلك، يجب العناية بسطح المخروط المانع للتسرب بشكل خاص، لتجنب أي تلف ناتج عن الاصطدامات. عند تركيب الغطاء، يجب أولاً وضع جسم الخزان في مكانه، ثم تثبيت الغطاء في موضعه بعناية فوق جسم الخزان. عند شد البراغي الرئيسية، يجب القيام بذلك بشكل متعامد ومتماثل على عدة مراحل، مع استخدام قوة متساوية، ولا يجوز أن يميل الغطاء إلى أحد الجانبين لتحقيق ختم جيد. كما يجب عدم تجاوز القوة المحددة للشد، حتى لا يتضرر سطح الختم أو يتعرض للتآكل المتسارع. يجب تطبيق زيت أو خليط من الزيت والجرافيت على جميع مفاصل الخيوط أثناء التجميع. إذا تضرر سطح الختم، يجب إعادة معالجته وإصلاحه لاستعادة أداء الختم الجيد. عملية الختم: يتم ختم فتحات الدخول وصمامات التفريغ باستخدام صمامات على شكل إبرة؛ حيث يكفي عند إغلاقها تدوير إبرة الصمام برفق لضغط الأغطية معًا، مما يؤدي إلى ختم جيد. يُمنع استخدام قوة مفرطة لتجنب تلف سطح الختم. اختبار الحرارة والضغط: يجب إجراء اختبار للختم تحت درجات حرارة وضغوط عالية قبل استخدام الفرن ذو الضغط العالي. يمكن استخدام الهواء أو النيتروجين كوسط لإجراء الاختبار، لكن من الأفضل استخدام غازات خاملة، ويُمنع استخدام الأكسجين أو أي غازات قابلة للاشتعال أو الانفجار. يجب رفع درجة الحرارة والضغط ببطء. يجب ألا تتجاوز سرعة الارتفاع في درجة الحرارة 80 درجة في الساعة. أثناء اختبار الضغط، يتم ربط صمام الهواء في الخزان ذو الضغط العالي بالضاغط (أو المضخة ذات الضغط العالي) باستخدام أنابيب الربط. يجب رفع الضغط على مراحل، بفارق 20% في الضغط لكل مرحلة، مع التوقف لمدة 5 دقائق بعد كل رفع، والتوقف لمدة 30 دقيقة عند الوصول إلى الضغط التجريبي، لفحص حالة الختم. ضغط الاختبار هو 100-105% من ضغط العمل. في حال اكتشاف تسرب، يجب أولاً خفض الضغط، ثم شد الصواميل والوصلات بشكل مناسب، ويُمنع تمامًا شد الصواميل والوصلات تحت ضغط عالٍ. عملية التبريد: يُمنع خلال عملية التفاعل التبريد أو التسخين السريع، لتجنب حدوث إجهادات حرارية شديدة قد تتسبب في تشقق جسم الخزان. بعد انتهاء التفاعل، يتم أولاً تبريد الخزان، إما عن طريق تدفق الماء (في حالة التفاعلات التي تطلق حرارة) أو عن طريق التبريد الهوائي، ثم يتم تفريغ الغازات ذات الضغط العالي داخل الخزان لخفض الضغط إلى الضغط الجوي العادي، وبعد ذلك يتم فك البراغي بشكل متساوٍ ومتناسق. يجب الانتباه بشكل خاص إلى حماية سطح الختم أثناء فتح الغطاء، ورفع غطاء الخزان بشكل متساوٍ، لتجنب تعرض حلقة الختم الموجودة بين الغطاء وجسم الخزان للتلف نتيجة الاصطدام. المعالجة اللاحقة: بعد كل عملية، يجب تنظيف البقايا الموجودة على جسم الخزان وغطائه، كما يجب تنظيف جميع الأسطح المانعة للتسرب في الخزان بشكل مستمر والحفاظ عليها جافة. لا يُسمح باستخدام أدوات صلبة أو أدوات ناعمة ذات سطح خشن لعملية التنظيف. إجراءات الاستخدام الآمن: الاستعدادات قبل الاستخدام. يجب فحص خزان التفاعل للتأكد من عدم وجود تلوث قبل إضافة المواد، ويتم تنظيف الجدران الداخلية للخزان، بالإضافة إلى أجزاء التحريك وأسطوانات التبريد وأجهزة قياس درجة الحرارة، باستخدام الإيثانول، ثم يتم شطفها بالماء المقطر. بعد الشطف، يجب مسح الأجزاء المذكورة بقطعة قماش من القطن أو الحرير مبللة بالإيثانول، وذلك لمنع حدوث تلوث متبادل بين المواد. يجب فحص جميع الصمامات للتأكد من سلامتها قبل الاستخدام، وخاصة فتحات مقياس الضغط وغشاء الحماية من الانفجار. بالنسبة لأنابيب الهواء الداخل، يجب إيلاء اهتمام خاص لوجود أي انسدادات. وفي حال وجود تلوث أو انسداد في الأنابيب، يجب فك الأنابيب والفروع المؤدية للهواء من غطاء الخزان، ثم تنظيفها جيدًا قبل إعادة تركيبها. فحص الختم: بعد الانتهاء من التنظيف وجفاف جسم الخزان، يجب أولاً إجراء فحص للختم. يتم وضع جسم الخزان داخل فرن التسخين، مع توجيه الأجزاء البارزة نحو الأخاديد الموجودة في الفرن. يتم تدوير جسم الخزان برفق، وبعد تثبيته، يتم إغلاق جسم الخزان وغطائه ببطء وبشكل مستقر. يجب الانتباه جيدًا إلى حماية سطح الختم، لتجنب تعرض حلقات الختم الموجودة على الغطاء وجسم الخزان للتلف نتيجة الاصطدام. بعد الإغلاق، يجب التحقق من توافق وضع المنافذ العلوية والسفلية لخزان التفاعل، ثم تدوير غطاء الخزان برفق للتأكد من أنه مستوٍ وأن حلقة الختم تلامس بشكل جيد. بعد وضع الوسادات، يمكن البدء في تثبيت البراغي. ملاحظات حول تركيب البراغي: يجب تركيب البراغي في مكانها الصحيح، ويجب شدّها أولاً باليد، ثم استخدام مفتاح العزم لشدّها بشكل متساوٍ على شكل صليب، وذلك لتجنب عدم توزيع الضغط بشكل متساوٍ. لا يجب تثبيت البراغي دفعة واحدة، بل يجب تثبيت البراغي الموجودة في الزوايا على مراحل، مع زيادة الضغط تدريجيًا لضمان تثبيتها بشكل متساوٍ. فحص الختم الهوائي: عند فحص الختم الهوائي، يجب أولاً التحقق من أن جميع الصمامات (مثل فتحات إدخال المواد الصلبة، صمام تفريغ الهواء في غطاء الخزان، صمامات الإدخال وغيرها) مغلقة بإحكام (يكفي استخدام قوة معتدلة، دون الضغط بشدة). كما يجب التأكد من أن مفتاح التحريك في جهاز التحكم ومفتاح تعديل سرعة التسخين مضبوطان على القيمة صفر، ثم تشغيل مصدر الطاقة لصندوق التحكم ومفاتيح العرض الخاصة به. عملية الاختبار بالضغط: 1. توصيل النيتروجين: يتم ربط خرطوم النيتروجين بفتحة الهواء في القارورة ذات الضغط العالي، مع شد البراغي المخصصة لذلك. افتح الصمام الرئيسي لخزان النيتروجين وصمام التحكم في الضغط، ثم قم بضبط ضغط صمام التحكم في الضغط إلى المستوى المطلوب للتجربة. بعد ذلك، افتح صمام إدخال الغاز إلى الخزان، بحيث يتم تدفق الغاز ببطء داخل الخزان. عندما يصبح الضغط المعروض في الخزان مساويًا للضغط المحدد على خزان النيتروجين ولا يتغير، أغلق صمام إدخال الغاز في الخزان وصمام خروج الغاز من خزان النيتروجين. سجل قيمة الضغط المعروضة في الخزان، ثم راقب بعد نصف ساعة ما إذا كان هناك أي تغيير في الضغط. 2. تفقد نقاط التسرب: إذا لوحظ انخفاض واضح في الضغط، فيجب فحص نقاط التسرب. استخدم محلول الصابون لفحص جميع نقاط التسرب المحتملة في القارورة ذات الضغط العالي. المناطق التي يجب فحصها بعناية هي: نقاط التوصيل بين غطاء الخزان ذو الضغط العالي وأنابيب الدخول والخروج، بالإضافة إلى مؤشر الضغط ； مواقع وصلات الصمامات الإبرية لفتحات الدخول والخروج، وحلقات الختم بين جسم الخزان وغطائه، ومنافذ إدخال مؤشرات درجة الحرارة، وغيرها. في حالة اكتشاف تسرب للهواء، يجب أولاً تخفيض الضغط، ثم إصلاح نقطة التسرب المعنية، وبعد ذلك إجراء اختبار للضغط مرة أخرى. بعد التحقق من عدم وجود تسريبات، يتم تفريغ الضغط، ثم يتم تنظيف محلول الصابون باستخدام الماء المقطر. ٣. أغلق تدفق النيتروجين، وتأكد من تفريغ كل الضغط داخل الخزان. أغلق صمام الخرطوم الرئيسي للنيتروجين وصمامات التوزيع، ثم قم بتفريغ الضغط المتبقي في الأنابيب. بعد ذلك، استخدم مفتاح العزم لفك الصامولة الرئيسية بشكل متماثل على شكل صليب، وافصل جسم الخزان عن غطائه ببطء وبشكل هادئ. يجب الانتباه جيدًا إلى حماية سطح الختم، لتجنب تلف حلقات الختم الموجودة على الغطاء وجسم الخزان نتيجة الاصطدام. عملية إدخال المواد: بعد الانتهاء من اختبار الضغط، يمكن البدء في عملية إدخال المواد. يتم إضافة المواد المستخدمة في التفاعل والمذيبات إلى القارورة ذات الضغط العالي النظيفة والجافة، ثم يتم إغلاق جسم القارورة وغطائها وفقًا للخطوات المذكورة أعلاه. أجرِ عملية التفتيش: تحقق من أن جميع الصمامات (مثل فتحات إدخال المواد الصلبة، صمام التهوية في غطاء الخزان، صمامات الإدخال وغيرها) محكمة الإغلاق (يكفي أن تكون مضغوطة بشكل كافٍ، دون استخدام قوة مفرطة). كما يجب التحقق من أن مفتاح التحريك في جهاز التحكم ومفتاح تعديل سرعة التسخين مضبوطان على القيمة صفر. تأكد أيضًا من أن الثيرموكبل موصول بغطاء الخزان ويعمل بشكل صحيح لعرض تغيرات درجة الحرارة، ثم شغّل تيار الطاقة لصندوق التحكم ومفتاح العرض الخاص به. بعد فتح صمام الماء البارد المتصل بمحور الخلط، قم بتشغيل مفتاح الخلط، ثم تحكم في سرعة الخلط عبر جهاز التحكم في السرعة لبدء عملية الخلط. تعديل النيتروجين: يتم ربط خرطوشة النيتروجين بفتحة الهواء في القارورة ذات الضغط العالي عبر أنبوب، مع شد البراغي ذات الصلة. افتح الصمام الرئيسي لخزان النيتروجين وصمام التوزيع، ثم قم بضبط ضغط صمام التوزيع على حوالي 1 ميجا باسكال. بعد ذلك، افتح صمام إدخال الغاز في الخزان، بحيث يتم تدفق الغاز ببطء داخل الخزان. عندما يصبح الضغط المعروض في الخزان مساويًا للضغط المحدد على خزان النيتروجين ولا يتغير، أغلق صمام إدخال الغاز في الخزان. بعد التحريك لمدة 3-5 دقائق تقريبًا، افتح صمام التفريغ لتصريف الهواء، وعند الانتهاء من التصريف، أغلق صمام التفريغ. كرر عملية النفخ والتفريغ من 3 إلى 5 مرات، وتأكد من عدم وجود ضغط متبقٍ داخل الوعاء، ثم أغلق صمام التفريغ. يتم توصيل أنبوب لإدخال الهيدروجين، ثم يتم إغلاق الصمام الرئيسي وصمام التحكم في الضغط لخزان النيتروجين، كما يتم تفريغ الضغط المتبقي داخل الأنابيب. بعد ذلك، يتم فصل خزان الضغط العالي عن خزان النيتروجين، ويتم ربط خزان الضغط العالي بخزان الهيدروجين عبر أنابيب، مع شد البراغي ذات الصلة. ٢. تعديل ضغط الهيدروجين: يتم فتح الصمام الرئيسي لخزان الهيدروجين وكذلك الصمامات الفرعية، ثم يتم تعديل ضغط الصمامات الفرعية إلى حوالي 0.5–1 ميجا باسكال. بعد ذلك، يتم فتح صمام إدخال الغاز في الخزان، بحيث يتم تدفق الغاز ببطء داخل الخزان. عندما يصبح الضغط المعروض في الخزان مساويًا للضغط المحدد على خزان الهيدروجين ولا يتغير، يتم إغلاق صمام إدخال الغاز. يتم توصيل مخرج فتحة التهوية بالخارج عبر أنابيب، وبعد الخلط لمدة 3-5 دقائق، يتم فتح فتحة التهوية لتفريغ الهواء، وبعد الانتهاء من التفريغ، يتم إغلاق فتحة التهوية. بعد تكرار عملية الشحن والتفريغ 3-5 مرات، يتم ضبط صمام الضغط الفرعي لخزان الهيدروجين لتعديل الضغط إلى المستوى المطلوب للتفاعل، ثم يتم إدخال الغاز ببطء إلى وعاء التفاعل حتى يظهر الضغط على جهاز قياس الضغط مساويًا للضغط المطلوب في التجربة، بعد ذلك يتم إغلاق صمام الغاز الوارد وصمام الضغط الرئيسي لخزان الهيدروجين. ٣. قبل التسخين، قم بفحص فتحات الهواء الداخل وصمامات العادم مرة أخرى باستخدام محلول الصابون للتأكد من عدم وجود تسربات، ولا تقم بتشغيل مفتاح التسخين إلا بعد التأكد من عدم وجود تسرب للهيدروجين. ثم قم بضبط درجة حرارة التفاعل تدريجيًا لمنع ارتفاع درجة الحرارة أكثر من اللازم، كما يجب ضبط الجهد في نطاق مناسب لضمان ألا تتجاوز سرعة التسخين 80 درجة مئوية في الساعة. بعد ذلك، قم بتشغيل برنامج التسخين لبدء التفاعل. التحكم في التغيرات في الثلاثة معايير: بعد بدء التفاعل، يجب مراقبة التغيرات في المعايير المختلفة أثناء التفاعل (الضغط، درجة الحرارة، سرعة الدوران) عن كثب، وخاصة تغيرات الضغط. وفي حال ظهور أي اختلافات، يجب إيقاف تشغيل جهاز التسخين فورًا، وإبلاغ قائد القسم. أما إذا كانت درجة الحرارة مرتفعة جدًا، فيمكن استخدام أنابيب التبريد لتبريد المادة ； إذا كان الضغط مرتفعًا جدًا، يمكن تخفيضه عن طريق التبريد أو التخلص منه عبر صمام التفريغ، ويجب تصريف الهيدروجين عبر أنابيب إلى الخارج! التحكم في أخذ العينات أثناء التفاعل: خلال عملية التفاعل، إذا كان هناك حاجة لأخذ عينات، يمكن ذلك عن طريق إخراج المادة من فتحة الدخول لإجراء التحليل، ولكن يجب التأكد من أن نظام التفاعل متجانس، بحيث لا يكون هناك ترسيب لمواد صلبة. إذا تم استخدام محفزات غير متجانسة مثل البالاديوم كربون أو نيكل رينيه في التفاعل، فيجب إيقاف عملية الخلط قبل أخذ العينات، وترك المزيج هادئًا لمدة 10 دقائق تقريبًا قبل أخذ العينات. في حال الحاجة إلى أخذ عينات للتحليل مرارًا وتكرارًا، فإن الجزء الأول الذي يخرج من الأنبوب هو المواد المتبقية فيه، ولا يعكس ذلك الوضع الحقيقي للتفاعل داخل الخزان؛ لذا يجب أولاً تصريف حوالي 20 ملليلتر قبل أخذ العينات للتحليل. الإجراءات بعد الاستجابة: بعد انتهاء التفاعل، يتم إيقاف التسخين، وضبط درجة الحرارة على درجة حرارة الغرفة، ثم يتم تبريد المادة بشكل طبيعي أو عن طريق استخدام أنابيب تبريد لتمرير الماء المبرد. عند تبريد الخزان إلى درجة حرارة أقل من 40 درجة مئوية، يتم فتح صمام التهوية في الخزان، وبعد تخفيض الضغط تدريجيًا، يتم استخدام مفتاح العزم لفك الصامولة الرئيسية بشكل متماثل على شكل صليب، ثم يتم فصل جسم الخزان عن غطائه ببطء وبشكل مستقر. يجب الانتباه بشكل خاص إلى حماية سطح الختم، لتجنب تلف حلقات الختم الموجودة على الغطاء وجسم الخزان نتيجة الاصطدام. تنظيف الخزان الكيميائي: يتم إخراج جسم الخزان، وإفراغ المواد الموجودة بداخله، ثم يتم استخدام مذيب لغسل جميع المواد الموجودة داخل الخزان. بعد ذلك، يتم غسل جسم الخزان وغطائه وأنابيب أخذ العينات باستخدام الإيثانول والماء على التوالي، كما يتم مسح الأسطح المخروطية المستخدمة في الإغلاق بقطعة قماش ناعمة أو ورق. يجب التنظيف فور انتهاء عملية الإخراج، لتجنب صعوبات التنظيف الناتجة عن تبخر المذيبات. بعد الانتهاء من التنظيف، ضع الوعاء وغطائه في مكان جيد التهوية ليجفا. ملاحظات أخرى: 1. يجب استخدام خزان التفاعل وفقًا للوائح بدقة، ولا يجوز التشغيل بمفرد، كما يجب أن يكون هناك شخصان على الأقل أثناء إجراء التجارب. 2. أثناء عملية الضغط في الفرن، يجب تشغيل مروحة التهوية لضمان تهوية جيدة. ٣. عند وجود ضغط داخل القدر، يُمنع تمامًا تدوير الصامولة أو ضرب القدر ذو الضغط العالي. ٤. في نقاط الربط بين الصواميل الأمامية والخلفية (أنابيب الهواء الداخلة والخارجة، بالإضافة إلى الأنابيب التي تربط مؤشر الضغط بغطاء الخزان)، يُسمح فقط بتدوير الصواميل، ولا يجوز أن تدور الأسطح المانعة للتسرب بالنسبة لبعضها البعض. 5. أثناء التشغيل، يجب مراقبة قراءة مقياس الضغط باستمرار؛ يُحظر استخدام الوعاء تحت ظروف تجاوز درجة الحرارة والضغط المسموح بهما. 6. في حال حدوث تسرب للهواء أثناء عملية التجربة، يجب إيقاف التسخين فورًا وإنهاء التجربة، كما يُمنع تمامًا تدوير الصامولة في درجات حرارة عالية. 7. لا تغادر أثناء عملية التجربة. 8. خزان التفاعل لا يتحمل الأحماض القوية، ويُمنع استخدام الأحماض القوية مثل الأحماض الملحية وحمض الكبريتيك وحمض *ao في سائل التفاعل. ٩. يجب الحصول على موافقة المسؤول قبل الاستخدام، ويجب على أي شخص يريد استخدام الجهاز أن يقرأ التعليمات بعناية أولاً.