Bezpečnost plynného dusíku a kyslíku: průvodce riziky a bezpečnostními opatřeními

Dusík a kyslík hrají zásadní roli v mnoha průmyslových a komerčních aplikacích, ale bezpečné zacházení s nimi je velmi důležité. Ačkoli dusík není toxický a hořlavý, může v uzavřených prostorách vytěsnit kyslík, což představuje riziko udušení. Kyslík, ačkoli je nezbytný pro život, může ve vysokých koncentracích zvyšovat riziko požáru a výbuchu.

Pro zachování bezpečného pracovního prostředí je nezbytné porozumět tomu, jak se tyto plyny chovají, a uplatňovat správná bezpečnostní opatření. To zahrnuje zajištění odpovídajícího větrání, používání systémů monitorování plynů, správné skladování plynů a školení zaměstnanců.

Zejména prostředí s obohaceným kyslíkem může zesílit nebezpečí vznícení, a proto je důležité dodržovat uznávané normy, jako je norma ISO 14520 pro plynné hasicí systémy. Aktivním řešením těchto bezpečnostních otázek mohou podniky minimalizovat rizika, chránit pracovníky a zajistit bezpečný a nepřetržitý provoz.

V prostředí, kde se vyskytují hořlavé materiály, je pro zachování bezpečnosti nezbytné znát vlastnosti dusíku a kyslíku.

Dusík je inertní, nehořlavý plyn, který se používá pouze ke snížení hladiny kyslíku a vytvoření bezpečnějších podmínek. Ačkoli nehoří ani nepodporuje hoření, nadměrné množství dusíku v uzavřených prostorách může vést k potenciálnímu riziku udušení. 

• Prozkoumejte dusík při likvidaci a prevenci požárů

Naopak kyslík podporuje hoření, a pokud je obohacen, může výrazně zvýšit hořlavost materiálů, takže i obvykle nehořlavé látky se snadněji vznítí. Účinné bezpečnostní protokoly pro plyny musí tyto vlastnosti zohledňovat, aby se zabránilo riziku vznícení a zajistila se kontrolovaná atmosféra v citlivých aplikacích.

Ačkoli je dusík nehořlavý plyn, nesprávná manipulace s ním může představovat vážné bezpečnostní riziko, zejména v omezených nebo uzavřených prostředích, jako jsou archivy, laboratoře nebo průmyslová zařízení.

Mezi hlavní rizika patří:

• Vytlačení kyslíku a udušení: když se plynný dusík uvolní do vzduchu, může vytěsnit kyslík, což vede k nebezpečně nízké hladině kyslíku. To může mít za následek udušení, které může být smrtelné, pokud se mu včas nevěnuje pozornost.
• Riziko výbuchu v uzavřených prostorách: v prostorách se špatnou ventilací nebo nesprávným řízením hladiny plynu může nerovnováha koncentrací dusíku a kyslíku vytvořit nebezpečné podmínky, včetně zvýšeného rizika výbuchu.
• Prostředí obohacené kyslíkem: zvýšená hladina kyslíku může výrazně zvýšit hořlavost materiálů, jako je například oblečení, a vytvořit tak zvýšené riziko požáru.

Pro snížení těchto rizik je důležité dodržovat přísné bezpečnostní protokoly, zajistit správné větrání a pravidelně monitorovat hladinu plynu v pracovním prostředí.

Plyny v lahvích jsou běžně používány malospotřebiteli pro různé aplikace, od průmyslových procesů až po lékařské použití. Tyto plyny jsou skladovány ve vysokotlakých lahvích, obvykle o tlaku 150 barů nebo 300 barů, a jsou dodávány nákladními automobily, což vyžaduje rozsáhlou manipulaci při jejich přepravě na místo použití.  

Manipulace během přepravy

Proces pečlivého naložení, přepravy a vyložení velkých a těžkých lahví je časově a pracovně náročný, což vede ke zvýšení provozních nákladů a možným zpožděním.  

Riziko nehod  

Vysokotlaké lahve s plynem představují významné bezpečnostní riziko, které vyžaduje přísné manipulační protokoly a bezpečnostní opatření, aby se zabránilo nehodám. Výrazný únik nebo náhlé uvolnění vysokotlakého plynu může láhev proměnit v projektil, který představuje nebezpečí pro personál a majetek.

Alternativy, jako jsou integrované systémy zásobování plynem nebo možnosti nízkotlakého skladování, mohou tato rizika minimalizovat, zajistit bezpečnější prostředí pro pracovníky a snížit pravděpodobnost nehod. Kromě vyšší bezpečnosti nabízejí alternativy také výhody, jako je vyšší účinnost, úspora nákladů a ekologické přínosy.

Kapalné plyny slouží velkým odběratelům. Dusík a kyslík se zkapalňují, aby byly velké objemy dusíku velmi kompaktní pro přepravu. Kapalný dusík je dodáván nákladními automobily do tlakové nádoby u zákazníka, kde je opět odpařen do plynné formy. Kapalné plyny představují několik rizik kvůli své extrémně nízké teplotě -183 °C (-297 °F) pro dusík nebo -218,79 °C (-361,82 °F) pro kyslík.

• Kryogenní popáleniny: přímý kontakt s kapalným dusíkem může způsobit vážné omrzliny nebo kryogenní popáleniny.
• Udušení: kapalný dusík může vytěsnit kyslík ze vzduchu, což vede k nebezpečí udušení v uzavřených prostorách.
• Nebezpečí způsobené tlakem: při přechodu z kapalné do plynné formy se plyn rozpíná 700-800krát. rychlá expanze této kapaliny do plynu může způsobit nárůst tlaku, který může vést k výbuchu, pokud není řádně odvětrán.
• Křehkost materiálu: dlouhodobé působení kapalného dusíku může způsobit křehkost materiálů a jejich náchylnost k praskání.

Ze všech tří možností představuje generování v místě spotřeby nejmenší riziko, protože na místě se vyrábí pouze požadovaný objem dusíku nebo kyslíku při tlaku požadovaném aplikacemi. Tím se výrazně snižují rizika způsobená vysokotlakými lahvemi nebo nízkou teplotou zkapalněných plynů.

Aby se předešlo nehodám a zajistilo bezpečné pracovní prostředí, je nezbytné dodržovat správná bezpečnostní opatření pro manipulaci s dusíkem a kyslíkem s cílem prevence nebezpečí udušení dusíkem a nebezpečí oxidace.

Je nutné dodržovat následující bezpečnostní opatření:

• Větrání: při manipulaci s kapalným dusíkem nebo při práci s plynným dusíkem v prostředí, jako jsou muzea nebo knihovny, které obsahují hořlavé materiály, používejte ventilaci. Pomůže to zabránit hromadění dusíku ve vzduchu a snížit riziko udušení.
• Osobní ochranné prostředky (OOP): používejte vhodné osobní ochranné prostředky, včetně izolovaných rukavic, ochranných brýlí a obličejových štítů. To pomůže chránit před rychlým omrznutím kůže a očních tkání.
• Správné skladování a manipulace: kapalný dusík skladujte pouze ve schválených nádobách určených pro kryogenní kapaliny. Nikdy neuzavírejte kapalný dusík v těsně uzavřené nádobě a to z důvodu nárůstu tlaku.
• Bezpečnost zařízení: při manipulaci se stlačeným dusíkem používejte zařízení dimenzované na příslušný tlak v lahvi. Tlakové láhve chraňte před fyzickým poškozením a řádně je zajistěte.

Systémy monitorování prostředí a výstražné systémy mají zásadní význam nejen pro zjišťování změn hladiny kyslíku, ale také pro identifikaci potenciálního rizika výbuchu v ohrožených prostorách, jako jsou galerie.

Zde je několik tipů pro monitorování životního prostředí a varovné systémy:

• Používejte monitorování kyslíku a alarmy v místech, kde se používá nebo skladuje dusík.
• Zaveďte výstražné systémy a nepřetržité monitorování atmosféry v uzavřených prostorách.

Školení a příprava personálu mají zásadní význam pro zajištění bezpečného pracovního prostředí. Podporovat správný postup při zajištění bezpečnosti při používání plynného dusíku a kyslíku, zejména v kulturních prostorách.

Doporučuje se:

• Školit personál o nebezpečí udušení dusíkem a o správných postupech při manipulaci s dusíkem.
• Zajistit průběžné vzdělávání a informovanost o rizicích spojených s manipulací s plynným dusíkem, včetně obav z úniku plynného dusíku, toxicity dusíku a jeho výbuchů, a o významu bezpečnostních protokolů.

Zajištění bezpečnosti dusíku a kyslíku má zásadní význam pro prevenci nehod, zejména těch spojených s plynným dusíkem a kyslíkem, a pro zajištění bezpečného pracovního prostředí. Porozuměním vlastnostem a rizikům spojeným s těmito plyny, dodržováním správných bezpečnostních protokolů a zavedením systémů monitorování prostředí a varování můžeme snížit riziko nehod a zajistit bezpečné pracovní prostředí. Nezapomeňte, že za bezpečnost dusíku a kyslíku je zodpovědný každý z nás a společnými silami můžeme vytvořit bezpečnější pracoviště.