Wytyczne realizacji audytu instalacji przemysłowej na przykładzie wytwarzania emulsji azotanu(V) amonu

Celem artykułu jest przedstawienie ogólnych wytycznych realizacji audytu instalacji przemysłowej, zagrożonej procesami egzotermicznymi i determinującymi samonagrzewanie, akumulację ciepła, samoprzyśpieszający się proces rozkładu termicznego i w konsekwencji wybuch cieplny, na przykładzie wytwarzania emulsji azotanu(V) amonu – emulsyjnych materiałów wybuchowych (EMW). Podstawą oceny ryzyka wybuchu cieplnego są badania kalorymetryczne stabilności termicznej metodami dynamicznymi i izotermicznymi. Na podstawie badań kalorymetrycznych wyznacza się parametry kinetyczne i cieplne procesu rozkładu termicznego. Po uzyskaniu parametrów kinetycznych wyznacza się parametry krytyczne stosując postulat Frank-Kamenetski’ego. Uzyskane wielkości kinetyczne i krytyczne, stosowane są podczas realizacji audytu instalacji przemysłowej, rozruchu, modyfikacji, realizacji procesu, zatrzymania oraz sytuacji katastroficznych – dla potrzeb opiniowania sądowego.

The aim of the article is to present general guidelines for the audit of an chemical installations threatened by exothermic reaction and determining self-heating, heat accumulation, self-accelerating thermal decomposition and, as a consequence, thermal explosion. Problems are discussed on the example of explosive emulsion of ammonium nitrate(V). The paper presents the basics of technology of production of ammonium nitrate(V) emulsion. In the next step the risk of a thermal explosion was estimated by the calorimetry research of thermal stability using dynamic and isothermal methods. On the basis of the calorimetry research, the kinetic and thermal parameters of the thermal decomposition process were determined. After determining the kinetic parameters, critical parameters were calculated using the Frank-Kamenetsky postulate. For the forensic opinion, the obtained kinetic and critical values are used, in the audit of the chemical installation during its start-up, modification, chemical process implementation, stopping and after emergency accident.