Sicurezza dell'azoto e dell'ossigeno: una guida ai rischi e alle precauzioni
Incendi ed esplosioni richiedono tre elementi chiave:
Combustibile: una sostanza che può bruciare
Ossigeno - che supporta la combustione
Calore - per innescare la combustione
Rimuovendo l'ossigeno dall'equazione, gli incendi non possono innescarsi o sostenersi da soli. Ecco perché la sicurezza dell'azoto gassoso è essenziale nella prevenzione e nell'estinzione degli incendi. L'azoto funziona spostando l'ossigeno in uno spazio chiuso, riducendone la concentrazione al di sotto del livello necessario per la combustione.
L'azoto e l'ossigeno svolgono un ruolo fondamentale in molte applicazioni industriali e commerciali, ma è essenziale gestirli in maniera sicura. Sebbene l'azoto sia atossico e non infiammabile, può spostare l'ossigeno in spazi confinati, creando un rischio di soffocamento. L'ossigeno, sebbene essenziale per la vita, può aumentare il rischio di incendio ed esplosione se presente in concentrazioni elevate.
Per mantenere un ambiente di lavoro sicuro, è essenziale comprendere come si comportano questi gas e applicare misure di sicurezza adeguate. Ciò include la garanzia di una ventilazione adeguata, l'uso di sistemi di monitoraggio dei gas, la corretta conservazione dei gas e la formazione del personale.
In particolare, gli ambienti arricchiti di ossigeno possono intensificare i rischi di infiammabilità ed è quindi importante seguire standard riconosciuti come la norma ISO 14520 per i sistemi di estinzione incendi a gas. Affrontando queste considerazioni sulla sicurezza in modo proattivo, le aziende possono ridurre al minimo i rischi, proteggere i lavoratori e garantire operazioni sicure e continue.
| Concentrazione di ossigeno (% in volume) | Effetti |
| >23,5% | Maggior rischio di incendio. |
| 20,90% | Normale. |
| 19,00% | Si verificano degli effetti fisiologici avversi, ma essi sono impercettibili. |
| 16,00% | Aumento del polso e della frequenza respiratoria. Difficoltà cognitive e di attenzione. Problemi di coordinazione. |
| 14,00% | Stanchezza anomala durante lo sforzo. Disturbi emotivi. Problemi di coordinazione. Scarsa capacità di giudizio. |
| 12,50% | Capacità di giudizio e coordinazione molto scarsi. Respirazione compromessa che può causare danni cardiaci permanenti. Nausea e vomito. |
| <10% | Incapacità di eseguire vari movimenti. Perdita di coscienza Convulsioni. Decesso. |
Proprietà dell'azoto e dell'ossigeno in aree infiammabili
Negli ambienti in cui sono presenti materiali infiammabili, comprendere le proprietà dell'azoto e dell'ossigeno è essenziale per mantenere la sicurezza.
L'azoto è un gas inerte e non infiammabile comunemente utilizzato per ridurre i livelli di ossigeno e creare condizioni più sicure. Sebbene non bruci o non supporti la combustione, un eccesso di azoto in spazi chiusi può causare potenziali rischi di soffocamento.
• Nozioni di base sull'azoto per la prevenzione e la soppressione degli incendi
Al contrario dell'azoto, l'ossigeno favorisce la combustione e, se arricchito, può aumentare drasticamente l'infiammabilità dei materiali, rendendo più facile l'accensione anche di sostanze tipicamente non combustibili. Protocolli di sicurezza del gas efficaci devono tenere conto di queste proprietà per prevenire i rischi di accensione e garantire un'atmosfera controllata nelle applicazioni sensibili.
Sebbene l'azoto sia un gas non infiammabile, una manipolazione impropria può comportare gravi rischi per la sicurezza, specialmente in ambienti ristretti o chiusi come archivi, laboratori o impianti industriali.
I rischi principali includono:
- Spostamento dell'ossigeno e asfissia: quando il gas azoto viene rilasciato nell'aria, può spostare l'ossigeno, portando a livelli di ossigeno pericolosamente bassi. Ciò può causare soffocamento, che può essere fatale se non affrontato tempestivamente.
- Rischio di esplosione in spazi confinati: in aree con scarsa ventilazione o gestione impropria del livello di gas, concentrazioni sbilanciate di azoto e ossigeno possono creare condizioni pericolose, compreso un maggiore rischio di esplosione.
- Ambienti arricchiti di ossigeno: elevati livelli di ossigeno possono aumentare significativamente l'infiammabilità di materiali come gli indumenti, creando un maggiore rischio di incidenti da incendio.
Per ridurre questi rischi, è importante seguire rigidi protocolli di sicurezza, garantire una ventilazione adeguata e monitorare regolarmente i livelli di gas nell'ambiente di lavoro.
1. Azoto e ossigeno in bombole
I gas in bombole sono comunemente utilizzati da piccoli consumatori per varie applicazioni, dai processi industriali agli usi medici. Questi gas sono immagazzinati in bombole ad alta pressione, tipicamente a 150 bar o 300 bar, e vengono forniti mediante autocarri, che richiedono una movimentazione estesa per trasportarli fino al luogo di utilizzo.
Movimentazione durante il trasporto
Un accurato e sicuro processo di carico, trasporto e scarico delle bombole grandi e pesanti richiede tempo e manodopera, con conseguente aumento dei costi operativi e potenziali ritardi.
Pericolo di infortunio
Le bombole di gas ad alta pressione presentano rischi significativi per la sicurezza che richiedono protocolli di movimentazione rigorosi e misure di sicurezza per prevenire gli incidenti. Una perdita significativa o un rilascio improvviso di gas ad alta pressione può trasformare la bombola in un proiettile, mettendo in pericolo il personale e la proprietà.
Alternative come i sistemi di fornitura del gas integrati o le opzioni di stoccaggio a bassa pressione possono ridurre al minimo questi rischi, garantendo un ambiente più sicuro per i lavoratori e riducendo la probabilità di incidenti. Oltre a una maggiore sicurezza, le alternative offrono anche vantaggi come una migliore efficienza, risparmi sui costi e vantaggi ambientali.
2. Azoto liquido e ossigeno
I gas liquidi vengono utilizzati per i grandi consumatori. L'azoto e l'ossigeno vengono liquefatti per rendere grandi volumi di azoto molto compatti per il trasporto. L'azoto liquido viene convogliato dagli autocarri a un serbatoio per liquidi presso la sede del cliente, dove viene nuovamente fatto evaporare in forma gassosa. I gas liquidi presentano diversi rischi a causa della loro temperatura estremamente bassa di -183 °C (-297 °F) per l'azoto o di -218,79 °C (-361,82 °F) per l'ossigeno
- Ustioni criogeniche: il contatto diretto con l'azoto liquido può causare gravi congelamenti o ustioni criogeniche.
- Soffocamento: l'azoto liquido può spostare l'ossigeno nell'aria, con conseguente rischio di soffocamento in spazi confinati.
- Pericoli legati alla pressione: quando si passa dalla forma liquida a quella gassosa, il gas si espande 700-800 volte. La rapida espansione di questo liquido in forma gassosa può causare l'accumulo di pressione, con il rischio di esplosioni se non adeguatamente sfiatato.
- Fragilizzazione del materiale: l'esposizione prolungata all'azoto liquido può rendere i materiali fragili e inclini alla formazione di crepe.
3. Generazione in loco
Tra le tre opzioni, la generazione in loco presenta il rischio minore, poiché in loco viene prodotto solo il volume di azoto o ossigeno necessario, alla pressione richiesta dalle applicazioni. In questo modo, si riducono drasticamente i rischi causati dalle bombole ad alta pressione o dalla bassa temperatura dei gas liquefatti.
Per migliorare sia la sicurezza che l'affidabilità, sono molte le aziende che adesso optano per generatori di azoto e ossigeno in loco. Questi sistemi forniscono un'erogazione di gas stabile su richiesta, riducendo i rischi associati allo stoccaggio, al trasporto e alla movimentazione manuale.
Per evitare incidenti e garantire un ambiente di lavoro sicuro, è essenziale seguire le precauzioni di sicurezza adeguate per la manipolazione di azoto e ossigeno al fine di evitare pericoli di soffocamento e ossidazione.
Attenersi alle seguenti precauzioni di sicurezza:
- Ventilazione: utilizzare la ventilazione quando si maneggia azoto liquido o si lavora con azoto gassoso in ambienti come musei o biblioteche, che contengono materiali infiammabili. In questo modo si evita l'accumulo di azoto nell'aria e si riduce il rischio di soffocamento.
- Dispositivi di protezione individuale (DPI): indossare DPI adeguati, inclusi guanti isolanti, occhiali protettivi e schermo facciale. Questo aiuterà a proteggere dal rapido congelamento del tessuto cutaneo e oculare.
- Stoccaggio e manipolazione corretti: conservare l'azoto liquido solo in contenitori approvati progettati per liquidi criogenici. Non sigillare mai l'azoto liquido in un contenitore ben chiuso a causa dell'accumulo di pressione.
- Sicurezza dell'apparecchiatura: quando si manipola azoto compresso, utilizzare un'apparecchiatura classificata per la pressione della bombola appropriata. Proteggere le bombole da danni fisici e fissarle correttamente.
Sicurezza e manutenzione delle attrezzature
La sicurezza e la manutenzione delle attrezzature sono fondamentali per prevenire gli incidenti, in particolare quelli associati all'azoto e all'ossigeno, e per garantire un ambiente di lavoro sicuro.
Alcuni consigli per la sicurezza e la manutenzione delle attrezzature:
- Quando si manipola azoto compresso, utilizzare un'attrezzatura classificata per la pressione della bombola appropriata.
- Proteggere le bombole da danni fisici e fissarle correttamente.
- Chiudere le valvole dopo ogni utilizzo quando le bombole sono vuote.
Sistemi di monitoraggio e allerta ambientale
I sistemi di monitoraggio ambientale e di allarme sono fondamentali non solo per rilevare le variazioni dei livelli di ossigeno, ma anche per identificare potenziali rischi di esplosione in spazi vulnerabili come le gallerie.
Ecco alcuni consigli per il monitoraggio ambientale e i sistemi di allarme:
- Utilizzare monitor dell'ossigeno e allarmi nelle aree in cui viene utilizzato o stoccato l'azoto.
- Implementare sistemi di allarme e monitoraggio atmosferico continuo negli spazi chiusi.
Scopri di più su come la generazione di gas in loco riduce i rischi legati alla consegna.
Formazione e preparazione del personale
La formazione e la preparazione del personale sono fondamentali per garantire un ambiente di lavoro sicuro e promuovere una corretta sicurezza dell'azoto e dell'ossigeno gassoso, in particolare negli spazi culturali.
Si consiglia di:
- Formare il personale sui pericoli di asfissia da azoto e sulle procedure di manipolazione corrette.
- Fornire formazione e sensibilizzazione continue sui rischi associati alla manipolazione dell'azoto, incluse le preoccupazioni relative a perdite di gas, tossicità ed esplosioni di azoto, e l'importanza dei protocolli di sicurezza.
Conclusione:
Garantire la sicurezza dell'azoto e dell'ossigeno è fondamentale per prevenire gli incidenti, in particolare quelli associati all'azoto gassoso e all'ossigeno, e per mantenere un ambiente di lavoro sicuro. Comprendendo le proprietà e i rischi associati a questi gas, seguendo protocolli di sicurezza adeguati e implementando sistemi di monitoraggio e allerta ambientali, possiamo ridurre il rischio di incidenti e garantire un ambiente di lavoro sicuro. Ricorda che la sicurezza dell'azoto e dell'ossigeno è responsabilità di tutti e, lavorando insieme, possiamo creare un luogo di lavoro più sicuro.
L'azoto in forma gassosa è infiammabile?
No, l'azoto non è infiammabile. È un gas inerte, il che significa che non supporta la combustione.
L'azoto sposta l'ossigeno?
Sì, l'azoto può spostare l'ossigeno, che è una preoccupazione primaria negli spazi confinati.
L'azoto è tossico?
L'azoto non è tossico o velenoso; tuttavia, concentrazioni elevate possono spostare l'ossigeno causando soffocamento.
L'azoto può esplodere?
No, l'azoto in sé non esplode, ma i serbatoi di azoto pressurizzati possono rompersi se non sottoposti a una manutenzione adeguata.
Quali sono i rischi legati all'ossigeno in forma gassosa?
L'ossigeno gassoso può causare o intensificare gli incendi; le bombole con gas sotto pressione possono esplodere. Nell'aria è presente circa il 21% di molecole di ossigeno. L'aria con un leggero arricchimento di ossigeno (ad es. 25%) aumenta l'intensità di combustione delle sostanze combustibili.
Quali precauzioni devono essere prese per la sicurezza dell'ossigeno?
- Utilizzare sempre i materiali appropriati quando si lavora con l'ossigeno.
- Tenere le bombole di ossigeno lontano da fonti di calore e fiamme.
- Assicurare una ventilazione adeguata, segnalatori di fumo e estintori nelle vicinanze.
- Conservare l'ossigeno in modo sicuro e mantenere le unità di ossigeno liquido in posizione verticale.
Quali sono i rischi legati alle perdite di gas azoto?
Una perdita di gas azoto in uno spazio chiuso può ridurre i livelli di ossigeno, causando soffocamento. Sono essenziali sistemi di ventilazione e monitoraggio adeguati.
Quali precauzioni devono essere adottate durante la manipolazione del gas azoto?
- Monitorare sempre i livelli di ossigeno in spazi confinati.
- Assicurare una ventilazione adeguata per evitare l'accumulo di azoto.
- Formare i dipendenti sulla procedura di sicurezza per l'azoto