Seguridad del nitrógeno y el oxígeno: una guía de riesgos y medidas de precaución
El fuego y las explosiones requieren tres elementos clave:
Combustible: una sustancia que pueda arder
Oxígeno: el cual favorece la combustión
Calor: para iniciar la ignición
Al eliminar el oxígeno de la ecuación, los incendios no se pueden iniciar ni mantener por sí solos. Por este motivo, la seguridad del gas nitrógeno es esencial en la prevención y extinción de incendios. El nitrógeno funciona desplazando el oxígeno en un espacio cerrado, reduciendo su concentración por debajo del nivel necesario para la combustión.
El nitrógeno y el oxígeno desempeñan un papel vital en muchas aplicaciones industriales y comerciales, pero su manipulación segura es fundamental. Aunque el nitrógeno no es tóxico ni inflamable, puede desplazar el oxígeno en espacios reducidos, creando un riesgo de asfixia. El oxígeno, aunque es esencial para la vida, puede aumentar el riesgo de incendio y explosión cuando está presente en altas concentraciones.
Para mantener un entorno de trabajo seguro, es esencial comprender cómo se comportan estos gases y aplicar las medidas de seguridad correctas. Esto incluye garantizar una ventilación adecuada, utilizar sistemas de monitorización de gases, almacenar los gases correctamente y proporcionar formación al personal.
En particular, los entornos con gran cantidad de oxígeno pueden intensificar los riesgos de inflamabilidad, por lo que es importante seguir normas reconocidas como la ISO 14520 para sistemas de extinción de incendios por gas. Al abordar estas cuestiones de seguridad de forma proactiva, las empresas pueden minimizar los riesgos, proteger a los trabajadores y garantizar operaciones seguras y continuas.
| Concentración de oxígeno (% por volumen) | Efectos |
| >23,5 % | Mayor riesgo de incendio. |
| 20,90 % | Normal. |
| 19,00 % | Se producen algunos efectos fisiológicos adversos, pero son imperceptibles. |
| 16,00 % | Aumento del pulso y de la frecuencia respiratoria. Deterioro del pensamiento y la atención. Coordinación reducida. |
| 14,00 % | Fatiga anormal durante el esfuerzo. Trastorno emocional. Fallos de coordinación. Deterioro del juicio. |
| 12,50 % | Juicio y coordinación muy deficientes. Deterioro de la respiración que puede causar daños cardíacos permanentes. Náuseas y vómitos. |
| <10 % | Incapacidad para realizar varios movimientos. Pérdida de conciencia. Convulsiones. Muerte. |
Propiedades del nitrógeno y el oxígeno en zonas inflamables
En entornos en los que hay materiales inflamables, es esencial comprender las propiedades del nitrógeno y el oxígeno para mantener la seguridad.
El nitrógeno es un gas inerte y no inflamable que se utiliza habitualmente para reducir los niveles de oxígeno y crear condiciones más seguras. Aunque no arde ni favorece la combustión, un exceso de nitrógeno en espacios cerrados puede provocar riesgos potenciales de asfixia.
• Explore el nitrógeno en la extinción y prevención de incendios
Por el contrario, el oxígeno favorece la combustión y, en grandes cantidades, puede aumentar drásticamente la inflamabilidad de los materiales, haciendo que incluso las sustancias típicamente no combustibles ardan con más facilidad. Los protocolos de seguridad de gas eficaces deben tener en cuenta estas propiedades para evitar riesgos de ignición y garantizar una atmósfera controlada en aplicaciones sensibles.
Aunque el nitrógeno es un gas no inflamable, una manipulación incorrecta puede suponer graves riesgos para la seguridad, especialmente en entornos reducidos o cerrados, como archivos, laboratorios o instalaciones industriales.
Los riesgos clave incluyen:
- Desplazamiento de oxígeno y asfixia: cuando se libera gas nitrógeno en el aire, puede desplazar el oxígeno, lo que provoca niveles de oxígeno peligrosamente bajos. Esto puede provocar asfixia, que puede ser mortal si no se trata de inmediato.
- Riesgo de explosión en espacios reducidos: en áreas con una ventilación deficiente o una gestión inadecuada del nivel de gas, las concentraciones desequilibradas de nitrógeno y oxígeno pueden crear condiciones peligrosas, incluido un mayor riesgo de explosiones.
- Entornos con gran cantidad de oxígeno: los niveles elevados de oxígeno pueden aumentar significativamente la inflamabilidad de materiales como la ropa, lo que aumenta el riesgo de accidentes por incendio.
Para reducir estos riesgos, es importante seguir estrictos protocolos de seguridad, garantizar una ventilación adecuada y supervisar regularmente los niveles de gas en el entorno de trabajo.
1. Nitrógeno y oxígeno embotellados
Los gases embotellados son utilizados habitualmente por pequeños consumidores para diversas aplicaciones, que van desde procesos industriales hasta usos médicos. Estos gases se almacenan en botellas a alta presión, normalmente a 150 bar o 300 bar, y se suministran en camiones, lo que requiere una gran manipulación para transportarlos al lugar de uso.
Manipulación durante el transporte
El proceso de cargar, transportar y descargar con cuidado y de forma segura las botellas grandes y pesadas requiere mucho tiempo y mano de obra, lo que aumenta los costes operativos y los posibles retrasos.
Riesgo de accidentes
Las botellas de gas a alta presión plantean riesgos de seguridad significativos que requieren protocolos de manipulación estrictos y medidas de seguridad para evitar accidentes. Una fuga significativa o una liberación repentina de gas a alta presión puede convertir la botella en un proyectil, lo que supone un peligro para el personal y la propiedad.
Alternativas como los sistemas de suministro de gas integrados o las opciones de almacenamiento a baja presión pueden minimizar estos riesgos, garantizando un entorno más seguro para los trabajadores y reduciendo la probabilidad de accidentes. Además de una mayor seguridad, las alternativas también ofrecen ventajas como una mayor eficiencia, ahorro de costes y ventajas medioambientales.
2. Nitrógeno líquido y oxígeno
Los gases líquidos son utilizados por grandes consumidores. El nitrógeno y el oxígeno se licuan para hacer que grandes volúmenes de nitrógeno sean muy compactos para el transporte. Los camiones suministran nitrógeno líquido a un depósito de líquido en las instalaciones del cliente, donde se evapora de nuevo en forma gaseosa. Los gases líquidos suponen varios riesgos debido a su temperatura extremadamente baja de -183 °C (-297 °F) para el nitrógeno o -218,79 °C (-361,82 °F) para el oxígeno
- Quemaduras criogénicas: el contacto directo con nitrógeno líquido puede causar congelaciones graves o quemaduras criogénicas.
- Asfixia: el nitrógeno líquido puede desplazar el oxígeno del aire, lo que conlleva un riesgo de asfixia en espacios reducidos.
- Peligros de presión: al pasar de la forma líquida a la gaseosa, el gas se expande 700-800 veces. La rápida expansión de este líquido a gas puede causar una acumulación de presión, lo que puede provocar explosiones si no se ventila adecuadamente.
- Fragilidad del material: la exposición prolongada al nitrógeno líquido puede hacer que los materiales se vuelvan quebradizos y propensos a agrietarse.
3. Generación in situ
De las tres opciones anteriores, la generación in situ es la de menor riesgo, ya que solo se produce in situ el volumen de nitrógeno u oxígeno necesario a la presión requerida por las aplicaciones. Esto reduce de forma significativa los riesgos causados por las botellas a alta presión o la baja temperatura de los gases licuados.
Para mejorar tanto la seguridad como la fiabilidad, actualmente muchas industrias optan por generadores de nitrógeno y oxígeno in situ. Estos sistemas proporcionan un suministro de gas estable bajo demanda, lo que reduce los riesgos asociados con el almacenamiento, el transporte y la manipulación manual.
Para evitar accidentes y garantizar un entorno de trabajo seguro, es esencial seguir las precauciones de seguridad adecuadas para la manipulación de nitrógeno y oxígeno con el fin de evitar riesgos de asfixia y oxidación por nitrógeno.
Se deben tomar las siguientes precauciones de seguridad:
- Ventilación: utilice la ventilación cuando manipule nitrógeno líquido o trabaje con gas nitrógeno en entornos como museos o bibliotecas que contengan materiales inflamables. Esto ayudará a evitar la acumulación de nitrógeno en el aire y reducirá el riesgo de asfixia.
- Equipo de protección individual (EPI): utilice el EPI adecuado, incluidos guantes aislantes, gafas de seguridad y máscaras. Esto ayudará a proteger contra la congelación rápida del tejido de la piel y los ojos.
- Almacenamiento y manipulación adecuados: almacene el nitrógeno líquido únicamente en contenedores aprobados diseñados para líquidos criogénicos. No selle nunca el nitrógeno líquido en un recipiente herméticamente cerrado debido a la acumulación de presión.
- Seguridad del equipo: utilice un equipo clasificado para la presión adecuada de la botella al manipular nitrógeno comprimido. Proteja las botellas de daños físicos y fíjelas correctamente.
Seguridad y mantenimiento del equipo
La seguridad y el mantenimiento de los equipos son cruciales para evitar accidentes, especialmente los relacionados con el nitrógeno y el oxígeno, y garantizar un entorno de trabajo seguro.
Algunos consejos para la seguridad y el mantenimiento del equipo:
- Utilice equipos clasificados para la presión adecuada de la botella cuando manipule nitrógeno comprimido.
- Proteja las botellas de daños físicos y fíjelas correctamente.
- Cierre las válvulas después de cada uso y cuando las botellas estén vacías.
Sistemas de supervisión y advertencia medioambientales
Los sistemas de supervisión y advertencia medioambientales son cruciales no solo para detectar cambios en los niveles de oxígeno, sino también para identificar posibles riesgos de explosión en espacios vulnerables como galerías.
Estos son algunos consejos para los sistemas de supervisión y advertencia medioambientales:
- Utilice monitores y alarmas de oxígeno en áreas donde se utilice o almacene nitrógeno.
- Implemente sistemas de advertencia y supervisión atmosférica continua en espacios cerrados.
Obtenga más información sobre cómo la generación de gas in situ reduce los riesgos relacionados con el suministro.
Formación y preparación del personal
La formación y la preparación del personal son cruciales para garantizar un entorno de trabajo seguro. Fomentar una seguridad adecuada del gas nitrógeno y oxígeno, especialmente en espacios culturales.
Recomendamos:
- Formar al personal sobre los peligros de asfixia por nitrógeno y los procedimientos de manipulación adecuados.
- Proporcionar formación continua y concienciación sobre los riesgos asociados con la manipulación de gas nitrógeno, incluidas las preocupaciones sobre fugas de gas nitrógeno, toxicidad del nitrógeno y explosiones de nitrógeno, así como la importancia de los protocolos de seguridad.
Conclusión
Garantizar la seguridad del nitrógeno y el oxígeno es crucial para evitar accidentes, especialmente los asociados con el gas nitrógeno y el oxígeno, y mantener un entorno de trabajo seguro. Al comprender las propiedades y los riesgos asociados a estos gases, seguir los protocolos de seguridad adecuados e implementar sistemas de supervisión y advertencia medioambientales, podemos reducir el riesgo de accidentes y garantizar un entorno de trabajo seguro. Recuerde que la seguridad del nitrógeno y el oxígeno es responsabilidad de todos y, trabajando juntos, podemos crear un lugar de trabajo más seguro.
¿El nitrógeno gaseoso es inflamable?
No, el nitrógeno no es inflamable. Es un gas inerte, lo que significa que no favorece la combustión.
¿El nitrógeno desplaza el oxígeno?
Sí, el nitrógeno puede desplazar el oxígeno, lo que es una gran preocupación en espacios reducidos.
¿El nitrógeno es tóxico?
El nitrógeno no es tóxico ni venenoso; sin embargo, en altas concentraciones pueden desplazar el oxígeno y provocar asfixia.
¿Puede explotar el gas nitrógeno?
No, el nitrógeno en sí no explota, pero los depósitos de nitrógeno presurizado se pueden romper si no se mantienen correctamente.
¿Cuáles son los riesgos del oxígeno gaseoso?
El oxígeno gaseoso puede causar o intensificar incendios; las botellas con gases a presión pueden explotar. El aire contiene aproximadamente un 21 % de moléculas de oxígeno. El aire con un enriquecimiento muy ligero de oxígeno (p. ej.: 25 %) aumenta la intensidad de la combustión de sustancias combustibles.
¿Qué precauciones se deben tomar para la seguridad del oxígeno?
- Utilice siempre los materiales adecuados cuando trabaje con oxígeno.
- Mantenga las fuentes de calor y las llamas alejadas de las botellas de gas oxígeno.
- Asegúrese de que haya una ventilación adecuada, alarmas de humo y extintores de incendios cerca.
- Almacene el oxígeno de forma segura y mantenga las unidades de oxígeno líquido en posición vertical.
¿Cuáles son los riesgos de las fugas de gas nitrógeno?
Una fuga de gas nitrógeno en un espacio cerrado puede reducir los niveles de oxígeno, lo que puede provocar asfixia. Los sistemas de ventilación y monitorización adecuados son esenciales.
¿Qué precauciones se deben tomar al manipular gas nitrógeno?
- Controle siempre los niveles de oxígeno en espacios reducidos.
- Asegúrese de que haya una ventilación adecuada para evitar la acumulación de nitrógeno.
- Forme a los empleados sobre el procedimiento de seguridad del nitrógeno
