السلامة عند التعامل مع غاز النيتروجين والأكسجين: دليل للمخاطر والاحتياطات

يلعب النيتروجين والأكسجين دورًا حيويًا في العديد من التطبيقات الصناعية والتجارية، ولكن التعامل الآمن معهما أمر بالغ الأهمية. على الرغم من أن النيتروجين غير سام وغير قابل للاشتعال، إلا أنه يمكن أن يحل محل الأكسجين في الأماكن المغلقة، ما ينشئ خطر الاختناق. أما الأكسجين، وعلى الرغم من كونه ضروريًا للحياة، فيمكن أن يزيد من خطر الحرائق والانفجارات عند وجوده بتركيزات عالية.

للحفاظ على بيئة عمل آمنة، من الضروري فهم كيفية تصرف هذه الغازات وتطبيق تدابير السلامة المناسبة. ويشمل ذلك ضمان التهوية الكافية، واستخدام أنظمة مراقبة الغاز، وتخزين الغازات بشكل صحيح، وتقديم تدريب للموظفين.

على وجه الخصوص، يمكن أن تزيد بيئات الأكسجين الغنية من مخاطر القابلية للاشتعال، ما يجعل من المهم اتباع المعايير المعترف بها مثل مواصفة ISO 14520 لأنظمة إطفاء الحرائق بالغاز. ومن خلال التعامل مع هذه الاعتبارات الخاصة بالسلامة بشكل استباقي، يمكن للشركات تقليل المخاطر إلى أدنى حد وحماية العمال وضمان العمليات الآمنة والمستمرة.

في البيئات الموجود بها مواد قابلة للاشتعال، يعد فهم خصائص النيتروجين والأكسجين أمرًا ضروريًا للحفاظ على السلامة.

النيتروجين هو غاز خامل وغير قابل للاشتعال يُستخدم عادةً لتقليل مستويات الأكسجين وخلق ظروف أكثر أمانًا. وعلى الرغم من أنه لا يشتعل ولا يدعم الاحتراق، إلا أن النيتروجين الزائد في الأماكن المغلقة قد يؤدي إلى مخاطر الاختناق المحتملة. 

• استكشف استخدام النيتروجين في إخماد الحرائق والوقاية منها

في المقابل، يدعم الأكسجين الاحتراق، وعندما يكون بتركيز مرتفع،، يمكن أن يزيد بشكل كبير من قابلية الاشتعال، مما يجعل حتى المواد التي عادةً لا تشتعل تشتعل بسهولة أكبر. يجب أن تأخذ بروتوكولات السلامة الفعالة للغازات هذه الخصائص في الاعتبار لمنع مخاطر الاشتعال وضمان جو مُتحكم فيه في التطبيقات الحساسة.

على الرغم من أن النيتروجين غاز غير قابل للاشتعال، إلا أن التعامل غير الصحيح معه يمكن أن يشكل مخاطر جسيمة على السلامة، لا سيما في البيئات الضيقة أو المغلقة مثل أماكن المستودعات أو المختبرات أو المرافق الصناعية.

وتتضمن المخاطر الأساسية ما يلي:

• إزاحة الأكسجين والاختناق: عند إطلاق غاز النيتروجين في الهواء، يمكن أن يحل محل الأكسجين، مما يؤدي إلى انخفاض مستويات الأكسجين بشكل خطير. وقد يؤدي ذلك إلى الاختناق، والذي قد يكون مميتًا إذا لم يُعالج على الفور.
• خطر الانفجار في الأماكن الضيقة: في المناطق ذات التهوية السيئة أو الإدارة غير المناسبة لمستوى الغاز، يمكن أن تنشئ تركيزات النيتروجين والأكسجين غير المتوازنة ظروفًا خطيرة، بما في ذلك زيادة خطر الانفجارات.
• البيئات الغنية بالأكسجين: يمكن أن تزيد مستويات الأكسجين المرتفعة بشكل كبير من قابلية الاشتعال للمواد مثل الملابس، ما يزيد من خطر وقوع حوادث الحريق.

للحد من هذه المخاطر، من المهم اتباع بروتوكولات السلامة الصارمة وضمان التهوية المناسبة ومراقبة مستويات الغاز في بيئة العمل بانتظام.

تُستخدم الغازات المعبأة في أسطوانات بشكل شائع من قِبل المستهلكين الصغار لمجموعة متنوعة من التطبيقات، تتراوح من العمليات الصناعية إلى الاستخدامات الطبية. وتُخزّن هذه الغازات في أسطوانات عالية الضغط، عادةً عند 150 بار أو 300 بار، وتورّد بالشاحنات، مما يتطلب أسلوب تعامل واسع النطاق لنقلها إلى موقع الاستخدام.  

التعامل في أثناء النقل

إن عملية تحميل الأسطوانات الكبيرة الثقيلة ونقلها وتفريغها بعناية وبأمان تستغرق وقتًا طويلاً وعمالة كثيرة، ما يؤدي إلى زيادة تكاليف التشغيل وحدوث التأخيرات المحتملة.  

خطر الحوادث  

تشكل أسطوانات الغاز عالية الضغط مخاطر سلامة كبيرة تستلزم تطبيق بروتوكولات تعامل صارمة وتدابير سلامة لمنع الحوادث. وقد يؤدي التسرب الكبير أو الإطلاق المفاجئ للغاز عالي الضغط إلى تحويل الأسطوانة إلى قذيفة، ما يشكل خطرًا على الأفراد والممتلكات.

يمكن أن تقلل البدائل مثل أنظمة إمداد الغاز المتكاملة أو خيارات التخزين منخفضة الضغط من هذه المخاطر إلى أدنى حد، ما يضمن بيئة أكثر أمانًا للعمال ويقلل من احتمالية وقوع الحوادث. وبالإضافة إلى تحسين السلامة، توفر البدائل أيضًا فوائد مثل تحسين الكفاءة وتوفير التكاليف والمزايا البيئية.

تُستخدم الغازات المُسالة للمستهلكين الكبار. حيث يتم تسييل النيتروجين والأكسجين لجعل كميات كبيرة من النيتروجين مدمجة للغاية للنقل. ويورّد النيتروجين المُسال بواسطة الشاحنات إلى خزان الغاز المُسال في موقع العميل، حيث يتم تبخيره مرة أخرى إلى شكل غازي. وتشكل الغازات المُسالة العديد من المخاطر بسبب درجة حرارتها المنخفضة للغاية التي تبلغ -183 درجة مئوية (-297 درجة فهرنهايت) بالنسبة للنيتروجين أو -218,79 درجة مئوية (-361,82 درجة فهرنهايت) بالنسبة إلى الأكسجين

• حروق التجميد: يمكن أن يتسبب التلامس المباشر مع النيتروجين المُسال في حدوث حروق شديدة بسبب الصقيع أو البرودة.
• الاختناق: يمكن للنيتروجين المُسال أن يحل محل الأكسجين في الهواء، مما يؤدي إلى خطر الاختناق في الأماكن الضيقة.
• مخاطر الضغط: عند الانتقال من الشكل السائل إلى الشكل الغازي، يتمدد الغاز 700-800 مرة. ويمكن أن يتسبب التمدد السريع لهذا السائل إلى غاز في تراكم الضغط، ما قد يؤدي إلى انفجارات إذا لم يتم تهويته بشكل صحيح.
• هشاشة المواد: يمكن أن يؤدي التعرض الطويل للنيتروجين المُسال يمكن أن يجعل المواد هشة ومعرضة للتشقق.

من بين الخيارات الثلاثة، يكون توليد الغاز في الموقع أقل خطرًا، حيث تُنتَج كمية النيتروجين أو الأكسجين المطلوبة فقط في الموقع بالضغط المطلوب للتطبيقات المعنية. وهذا يقلل بشكل كبير من المخاطر الناجمة عن الأسطوانات عالية الضغط أو درجات الحرارة المنخفضة للغازات المُسالة.

لمنع الحوادث وضمان بيئة عمل آمنة، من الضروري اتباع احتياطات السلامة المناسبة للتعامل مع النيتروجين والأكسجين لتجنب الاختناق بالنيتروجين ومخاطر الأكسدة

يجب اتخاذ احتياطات السلامة التالية:

• التهوية: استخدم التهوية عند التعامل مع النيتروجين المُسال أو العمل مع غاز النيتروجين في البيئات مثل المتاحف أو المكتبات التي تحتوي على مواد قابلة للاشتعال. سيساعد ذلك على منع تراكم النيتروجين في الهواء ومن ثم تقليل خطر الاختناق.
• تجهيزات الحماية الشخصية (PPE): ارتدِ تجهيزات الحماية الشخصية المناسبة، بما في ذلك القفازات العازلة ونظارات السلامة وواقيات الوجه. وهذا يساعد على الحماية من التجمد السريع للجلد وأنسجة العينين.
• التخزين والمناولة بشكل صحيح: خزن النيتروجين المُسال فقط في حاويات معتمدة مصممة للسوائل المبردة. وتجنّب نهائيًا إحكام إغلاق النيتروجين المُسال في حاوية مغلقة بإحكام نظرًا لتراكم الضغط.
• سلامة المعدات: استخدم المعدات المصنفة لضغط الأسطوانة المناسب عند التعامل مع النيتروجين المضغوط. وعليك بحماية الأسطوانات من الأضرار المادية وتأمينها بشكل سليم.

اقرأ المزيد عن كيفية تقليل توليد الغاز في الموقع للمخاطر المتعلقة بالتسليم.

يعد التدريب وإعداد الموظفين أمرًا حاسمًا لضمان بيئة عمل آمنة. ولتعزيز السلامة المناسبة لغاز النيتروجين والأكسجين، لا سيما في الأماكن الثقافية.

يُنصح بما يلي:

• تدريب الموظفين على مخاطر الاختناق بالنيتروجين وإجراءات التعامل المناسبة.
• توفير التوجيه المستمر والوعي بالمخاطر المرتبطة بالتعامل مع غاز النيتروجين، بما في ذلك المخاوف المتعلقة بتسربات غاز النيتروجين وسمية النيتروجين وانفجارات النيتروجين. وأهمية بروتوكولات السلامة.

إن ضمان سلامة النيتروجين والأكسجين أمر بالغ الأهمية لمنع الحوادث، وخاصة تلك المرتبطة بغاز النيتروجين والأكسجين، والحفاظ على بيئة عمل آمنة. من خلال فهم الخصائص والمخاطر المرتبطة بهذه الغازات، واتباع بروتوكولات السلامة المناسبة، وتنفيذ أنظمة المراقبة البيئية والتحذير، يمكننا تقليل مخاطر الحوادث وضمان بيئة عمل آمنة. تذكر أن سلامة النيتروجين والأكسجين هي مسؤولية الجميع، ومن خلال العمل معًا، يمكننا إنشاء مكان عمل أكثر أمانًا.