7. Lưu trữ

Các xem xét về lưu trữ và xử lý (Storage and Handling Considerations)

Một sự hiểu biết đầy đủ về các tính chất hóa học và vật lý, các quy định liên bang và địa phương, cũng như các tiêu chuẩn xây dựng là cần thiết cho việc xử lý và lưu trữ TDI một cách an toàn.

TDI không được xem là một hóa chất ăn mòn; tuy nhiên, việc lựa chọn vật liệu cho các hệ thống xử lý TDI đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì chất lượng sản phẩm TDI. Một lượng vết kim loại, bao gồm sắt (gỉ), đồng, đồng thau hoặc nhôm, có thể ảnh hưởng đến tính phản ứng của TDI trong các ứng dụng nhạy cảm.

Nói chung, thép carbon (mild steel), thép lót epoxy-phenolic hoặc thép không gỉ là các vật liệu được khuyến nghị cho hệ thống xử lý và lưu trữ TDI. Nếu sử dụng thép carbon không lót, bề mặt phải được duy trì sạch và không gỉ để đảm bảo chất lượng sản phẩm. Hiện tại, vật liệu nhựa không được khuyến nghị cho việc xử lý TDI. TDI có thể thấm vào một số loại nhựa, làm chúng trở nên giòn theo thời gian.

Khi thiết kế hệ thống lưu trữ TDI, cần phải hết sức cẩn thận để tránh tiếp xúc của TDI với nước, các bazơ mạnh hoặc các hợp chất chứa hydro hoạt tính khác. Axit, bazơ và các chất xúc tác polyurethane khác không nên được lưu trữ trong cùng khu vực với TDI.

Phản ứng của TDI với độ ẩm, ngay cả từ không khí môi trường, sẽ tạo ra polyurea rắn và khí CO₂. Các polyurea không tan này sẽ lắng đọng trên bề mặt đường ống và bồn chứa, gây tắc nghẽn đường ống và các vấn đề về lọc. Khí CO₂ sinh ra có thể tạo ra nguy cơ áp suất, bao gồm khả năng vỡ mạnh của bồn hoặc thiết bị nếu thông hơi không đầy đủ.

Mặc dù TDI tương đối khó cháy (điểm chớp cháy 135°C / 275°F), TDI không nên được lưu trữ gần các vật liệu dễ cháy cao. Nước, bình chữa cháy hóa chất khô, bọt protein hoặc CO₂ phải luôn có sẵn tại tất cả các khu vực lưu trữ và xử lý.

Thiết bị phát hiện cháy hoặc khói tự động, cũng như hệ thống sprinkler tự động, nên được lắp đặt tại tất cả các khu vực xử lý và lưu trữ TDI.

Thiết kế bồn chứa (Storage Tank Design)

Tất cả các bồn chứa TDI phải được phủ khí (blanket) bằng nitrogen hoặc không khí khô. Nitrogen khô hoặc không khí khô phải có điểm sương dưới –40°C (-40°F). Các bồn chứa nên được duy trì ở áp suất nhẹ (1 mbar / 1–2 psi).

Các đường thông hơi của bồn chứa phải được thiết kế kích thước phù hợp để bảo vệ bồn khỏi sự tăng áp trong quá trình dỡ hàng hoặc do sinh áp từ nhiễm ẩm. Tối thiểu, các đường vent TDI phải được dẫn ra ngoài, tránh xa hệ thống thông gió, hoặc dẫn vào hệ thống xả của nhà máy. Bộ lọc than hoạt tính đã được sử dụng thành công để giảm phát thải TDI từ các đường vent bồn chứa. Trong mọi trường hợp, quy trình xả hơi TDI phải tuân thủ các tiêu chuẩn, quy định và giấy phép hiện hành.

Để duy trì nhiệt độ sản phẩm mong muốn, các bồn chứa TDI nên được trang bị thiết bị chỉ thị nhiệt độ, hệ thống gia nhiệt (heat tracing) và cách nhiệt. Phương pháp kiểm soát nhiệt độ ưu tiên là sử dụng bộ trao đổi nhiệt bên ngoài với môi chất gia nhiệt trơ.

Gia nhiệt bằng nước điều chỉnh nhiệt độ bên ngoài hoặc gia nhiệt điện đã được sử dụng thành công. Không nên sử dụng hơi nước do nguy cơ quá nhiệt. Mọi sự nhiễm ẩm vào TDI phải được ngăn chặn. Để loại bỏ nguy cơ rò rỉ coil, không khuyến nghị sử dụng coil gia nhiệt bên trong. Các coil gia nhiệt và bộ trao đổi nhiệt phải được kiểm tra ăn mòn định kỳ.

Nhiệt độ bồn chứa TDI nên được duy trì trong khoảng 18°C (65°F) đến 41°C (105°F) để đảm bảo chất lượng sản phẩm ổn định. Khi duy trì trong thời gian dài trên 41°C (105°F), TDI có thể bắt đầu bị đổi màu và dimer hóa. Khi duy trì trong thời gian dài trên 100°C (212°F), TDI có thể bắt đầu trimer hóa; phản ứng trimer hóa là phản ứng tỏa nhiệt và sẽ sinh ra khí CO₂, có thể tạo nguy cơ áp suất trong các thiết bị kín hoặc thông hơi không đủ.

Nếu TDI được vận chuyển hoặc lưu trữ dưới nhiệt độ khuyến nghị, hiện tượng đông đặc hoặc đông một phần có thể xảy ra. TDI có thể được hóa lỏng lại dễ dàng mà không bị suy giảm chất lượng bằng cách gia nhiệt ở 23–35°C (73–95°F). Luôn đảm bảo rằng toàn bộ TDI đã được hóa lỏng và sản phẩm được trộn đều. Đồng phân 2,4 có điểm nóng chảy cao hơn đồng phân 2,6. Nếu TDI không được làm tan hoàn toàn và trộn đều, tỷ lệ đồng phân trong pha lỏng có thể thay đổi. TDI sai tỷ lệ có thể gây vấn đề trong quá trình sản xuất do độ phản ứng của các đồng phân khác nhau.

Các bồn chứa TDI nên được trang bị thiết bị đo mức, báo mức cao độc lập và hệ thống ngắt để ngăn tràn ngoài ý muốn. Khu vực bồn phải có đê bao (dike) để ngăn chảy tràn trong trường hợp rò rỉ TDI. Đê bao phải đủ khả năng chứa các sự cố tràn và rò rỉ tiềm ẩn, và ngăn việc TDI chảy vào hệ thống cống, nguồn nước hoặc khu vực công cộng.

Đê bao phải được thiết kế với dung tích bằng 1.5 lần dung tích bồn, hoặc theo yêu cầu của các quy chuẩn và quy định liên quan đến hóa chất nguy hiểm. Các bồn chứa nên được thiết kế đủ để chứa toàn bộ một lô hàng TDI (ví dụ: nếu lô hàng điển hình là toa bồn 20,000 gallon, dung tích bồn phải lớn hơn dung tích này).

Các bơm chuyển phải được chế tạo từ vật liệu tương thích và có thiết kế không phớt. Bơm dạng kín (canned pump) và bơm truyền động từ (magnetic drive pump) đã được sử dụng thành công.

Các nhãn cảnh báo nguy hiểm phù hợp có thể được yêu cầu trên các hệ thống lưu trữ và chuyển tải chứa TDI. Tại Hoa Kỳ, OSHA yêu cầu nhãn truyền thông nguy cơ đối với tất cả các container chứa TDI.

Lưu ý rằng các cơ sở lưu trữ hoặc có TDI tại chỗ với khối lượng từ 10,000 lb trở lên phải đăng ký Kế hoạch Quản lý Rủi ro (RMP) với EPA. Thông tin về RMP của EPA có thể được tìm thấy tại: https://www.epa.gov/rmp 

Lưu trữ thùng phuy (Drum Storage)

Các khu vực lưu trữ thùng phuy nên được che phủ và thông gió tốt. Lý tưởng nhất, các khu vực lưu trữ thùng TDI nên được bố trí đê bao (diked) và tách biệt khỏi các vật liệu có phản ứng với TDI.

Tất cả các khu vực lưu trữ nên được sắp xếp một cách có trật tự, đảm bảo các cửa ra vào và lối thoát hiểm luôn thông thoáng. Các quy định địa phương có thể có các yêu cầu cụ thể đối với việc lưu trữ hóa chất nguy hiểm.

Nhiều cơ quan địa phương tham chiếu Bộ Quy chuẩn Phòng cháy Quốc tế (International Fire Code) khi đưa ra các quyết định liên quan đến lưu trữ thùng TDI. Thông tin về International Fire Code có thể được tìm thấy tại: https://codes.iccsafe.org/content/IFC2015/toc