قص صمام أسطوانة الغاز المضغوط، وصواريخ الخزان، وتسرب النيتروجين السائل¶

تُستخدم أسطوانات الغاز المضغوط ذات الضغط العالي وقوارير ديوار السائلة المبردة المعزولة يوميًا في محلات اللحام والمستشفيات والمختبرات الجامعية والمطاعم ومصانع أشباه الموصلات ومواقع البناء. تزن أسطوانة غاز فولاذية صناعية قياسية كاملة الحجم (مثل خزان لحام الأرجون أو الأكسجين أو النيتروجين أو الهيليوم بحجم K أو T) ** من 60 إلى 80 كجم (130 إلى 175 رطلاً)** وتتحمل الغاز المضغوط إلى 150 إلى 300 بار (2,200 إلى 4,500 رطل لكل بوصة مربعة / رطل لكل بوصة مربعة)، تقريبًا 70 إلى 140 ضعف الضغط داخل إطار سيارة الركاب. يتم إعاقة كل تلك الطاقة الكامنة المخزنة بواسطة صمام عنق أسطواني نحاسي واحد يبلغ سمكه 25 ملم (1 بوصة) فقط.

إذا اصطدمت أسطوانة عمودية غير مقيدة بدون غطاء الصمام الفولاذي الملولب الواقي واصطدمت بساق الصمام النحاسي الخاص بها بأرضية خرسانية أو حافة طاولة العمل أو الخزان المجاور، فإن عنق النحاس ينقطع. على الفور، تحول طائرة الغاز الأسرع من الصوت المتسربة الأسطوانة الفولاذية التي يبلغ وزنها 70 كيلوغرامًا إلى صاروخ باليستي غير موجه (** صاروخ دبابة **) قادر على التسارع إلى أكثر من ** 50 مترًا في الثانية (110 ميلًا في الساعة) ** واللكم مباشرة عبر الجدران الخرسانية والأبواب الفولاذية والأجسام البشرية. وعلى نفس القدر من الخطورة، وغير المرئي تمامًا، يحدث انسكاب أو تنفيس الضغط من النيتروجين السائل (LN_2$)، أو الأرجون السائل، أو الهيليوم السائل داخل مختبر مغلق، أو غرفة تبريد، أو مصعد شحن: نظرًا لأن النيتروجين السائل يتوسع 696 مرة في الحجم عندما يغلي ويتحول إلى غاز بارد، فإن ديوار المنسكب يزيح الأكسجين الجوي في غضون ثوانٍ، مما يتسبب في فقدان رجال الإنقاذ للوعي والاختناق بعد **واحدة أو فقط نفسين ** دون الشعور بضيق في التنفس. إن معرفة السبب وراء ضرورة عدم محاولة الإمساك بأسطوانة غاز متساقطة أو القفز على خزان سحق، وكيفية إخلاء تسرب مبرد يعاني من نقص الأكسجين دون أن تصبح ضحية ثانية، وكيفية اكتشاف أسطوانة الأسيتيلين المتحللة داخليًا، ينقذ الأرواح.

افعل هذا الآن¶

1. **لا تحاول مطلقًا الإمساك بأسطوانة غاز مضغوطة تزن 70 كيلوجرامًا (150 رطلاً) بيديك أو جسدك، ولا تقفز أبدًا على أسطوانة انقطع صمامها. ** دع الأسطوانة المتساقطة ترتطم بالأرض أثناء خروجها جانبًا عن مسارها؛ إذا انقطع الصمام النحاسي وبدأ الخزان في الهسهسة بعنف أو الدوران أو الصاروخ، فاسقط خلف غطاء هيكلي ثقيل (عمود خرساني أو آلات فولاذية أو خارج الغرفة) على الفور حتى تنفجر الأسطوانة فارغة (عادةً من 30 إلى 90 ثانية).
2. **قم بإخلاء الغرفة على الفور ولا تدخل لإنقاذ زميل عمل منهار في حالة تسرب خزان النيتروجين السائل (LN_2\()، أو الأرجون، أو الهيليوم، أو ثاني أكسيد الكربون (CO_2\)) في مكان مغلق. ** يؤدي الاختناق بالغاز الخامل إلى فقدان الإنسان للوعي في ** أقل من 15 ثانية ** (نفس إلى نفسين) دون أي إحساس بالاختناق؛ أكثر من 50 بالمائة من الوفيات الناجمة عن تسرب الغاز الخامل هم من رجال الإنقاذ المحتملين الذين يسارعون إلى حبس أنفاسهم. انتظر حتى يرتدي رجال الإطفاء جهاز التنفس الذاتي (SCBA)؛ انظر الاختناق في مكان ضيق.
3. ** لا تُحضر مطلقًا قارورة ديوار السائلة المبردة أو أسطوانة الغاز المضغوط داخل كابينة المصعد مع الركاب. ** إذا تم تهوية أو انقلاب ديوار النيتروجين السائل داخل عمود المصعد المغلق، فلن يتمكن الركاب من الهروب لأن تركيز الأكسجين ينخفض ​​إلى أقل من 6 بالمائة؛ نقل السفن المبردة على مصاعد الشحن بدون طيار باستخدام أدوات التحكم في الاتصال بالأرضية.
4. **قم بالإخلاء على مسافة لا تقل عن 100 إلى 300 متر (330 إلى 1000 قدم) إذا أصبحت أسطوانة لحام الأسيتيلين ساخنة أو تهتز أو تنبعث منها رائحة تشبه الثوم أو رائحة حامضة بعد ارتجاع أو حريق. ** على عكس خزانات الغاز المجوفة القياسية، يمكن أن تخضع أسطوانات الأسيتيلين لتحلل طارد للحرارة داخلي ذاتي الاستدامة حتى بعد إغلاق الصمام، وتنفجر بعد ساعات ما لم يتم تبريدها باستمرار من خلف الدروع الواقية من الانفجار بواسطة إدارة الإطفاء غير المأهولة. مراقبي المياه.
5. اتصل برقم الطوارئ المحلي (911 في الولايات المتحدة وكندا، 112 في جميع أنحاء الاتحاد الأوروبي، 999 في المملكة المتحدة) من موقع آمن في اتجاه الريح. أخبر المرسل باسم الغاز الدقيق ورقم الخطر المكون من أربعة أرقام للأمم المتحدة الموجود على ملصق كتف الأسطوانة (على سبيل المثال، Argon UN 1006، Oxygen UN 1072، Acetene UN 1001، Refrigerated Liquid Nitrogen UN 1977) وما إذا كان هناك أي شخص محاصر داخل؛ تحقق أرقام الطوارئ.
6. ** قضمة الصقيع الدافئة أو الغاز البارد تحترق في ماء دافئ يدور بلطف عند درجة حرارة 37 إلى 39 درجة مئوية (98.6 إلى 102.2 درجة فهرنهايت)، لا تفرك الجلد المتجمد أبدًا. ** إذا أدى النيتروجين السائل أو الغاز المتوسع عالي الضغط إلى تجميد الجلد أو العينين، انقل الضحية إلى الهواء النقي، واروي العيون المصابة بلطف بمحلول ملحي أو ماء فاتر لمدة 15 دقيقة، واغمر الأصابع المجمدة في ماء بدرجة حرارة الجسم؛ انظر انخفاض حرارة الجسم وقضمة الصقيع.

flowchart TD
    Start["طوارئ الغاز المضغوط أو الأسطوانات المبردة"] --> HazardType{"ما نوع حادثة الغاز أو الأسطوانة التي تحدث؟"}
    HazardType -->|"صمام اسطوانة الضغط العالي مقطوع / صاروخي"| Rocket["1. لا تحاول الإمساك بأسطوانة السحق أو تثبيتها<br/>2. الغوص خلف الخرسانة الصلبة أو غطاء الآلة الفولاذية الثقيلة<br/>3. انتظر من 30 إلى 90 ثانية حتى تنفد نفاثات الغاز الأسرع من الصوت تمامًا<br/>4. قم بتهوية الغرفة فورًا إذا كان الغاز خاملًا أو سامًا أو قابلاً للاشتعال"]
    HazardType -->|"تسرب النيتروجين السائل / الأرجون / الهيليوم / ثاني أكسيد الكربون في الغرفة"| Cryo["1. قم بإخلاء الغرفة على الفور وافتح الأبواب الخارجية إذا كان ذلك آمنًا<br/>2. لا تدخل الغرفة أبدًا وتحبس أنفاسك لإخراج الضحية فاقدًا للوعي<br/>3. تفعيل مروحة تطهير عادم الطوارئ في المختبر من خارج الممر<br/>4. انتظر Fire Rescue باستخدام دبابات SCBA لاستخراج الضحية"]
    HazardType -->|"ارتجاع خزان الأسيتيلين، أو الحريق، أو غلاف الأسطوانة الساخنة"| Acetylene["1. أغلق صمام الأسطوانة فقط إذا كان فوريًا (أول ثانيتين) وكان الخزان باردًا<br/>2. إذا كان جدار الأسطوانة دافئًا أو يصدر صوت هسهسة: قم بالإخلاء من 100 إلى 300 متر (330 إلى 1000 قدم) على الفور<br/>3. لا تحرك أسطوانة الأسيتيلين الساخنة (قد تؤدي الصدمة إلى تفجيرها)<br/>4. تطبق فرق الإطفاء تبريد تيار الماء بدون طيار لمدة تتراوح من ساعة إلى 24 ساعة"]
    HazardType -->|"تسرب الأكسجين عالي الضغط أو تلوث الزيت"| Oxygen["1. تخلص من كافة الشرر واللهب والتدخين فورا<br/>2. اترك منطقة الملابس مشبعة بالأكسجين وقم بتهوية الملابس بالخارج لمدة 30 دقيقة<br/>3. لا تلمس أبدًا منظمات الأكسجين أو الصمامات بقفازات أو أدوات ملوثة بالدهون"]

صمامات أسطوانية مقطوعة وصواريخ دبابة باليستية¶

فيزياء صاروخ أسطواني بقوة 200 بار (3000 رطل لكل بوصة مربعة).¶

إن أسطوانة الغاز المضغوط القياسية المصنوعة من الفولاذ أو الألومنيوم ذات الضغط العالي عبارة عن وعاء ضغط سميك الجدران مصنوع بدون طبقات، وتم اختباره لتحمل الضغوط الداخلية التي تتراوح بين 250 إلى 500 بار (3600 إلى 7250 رطل لكل بوصة مربعة). ومع ذلك، فإن الحلقة الضعيفة في كل أسطوانة غاز مضغوطة هي مجموعة الصمامات النحاسية الملولبة المثبتة في الرقبة الضيقة المدببة أعلى الزجاجة، إلى جانب جهاز تخفيف الضغط النحاسي الهش (PRD) المدمج في جانب جسم الصمام.

عندما تقف الأسطوانة في وضع مستقيم بدون سلسلة حائط أو حزام (على سبيل المثال، بينما يقوم الفني بتبديل منظم الضغط بحيث يتم إيقاف الغطاء الواقي الفولاذي الملولب) وتصطدم:

1. تأثير المقصلة: عندما تتجه الأسطوانة الفولاذية التي يبلغ وزنها 70 كيلوغرامًا (155 رطلاً) عبر قوس يبلغ طوله 1.5 متر (5 أقدام)، يتسارع الصمام النحاسي العلوي إلى سرعة عالية. إذا اصطدم الصمام النحاسي بحافة طاولة لحام فولاذية، أو سن شوكة، أو خطوة خرسانية، أو إذا سقط جسم ثقيل على منظم الضغط النحاسي المرفق، فإن ساق النحاس الهش ينفصل عن عنق الأسطوانة الفولاذية، مما يترك فتحة 12 إلى 19 ملم (0.5 إلى 0.75 بوصة) مفتوحة.
2. دفع الصاروخ الأسرع من الصوت: الغاز المخزن عند 200 بار (3000 رطل لكل بوصة مربعة) ينفجر من فتحة العنق التي يبلغ قطرها 15 ملم بسرعة تفوق سرعة الصوت (التدفق المختنق)، مما يولد دفعًا تفاعليًا لحظيًا 3500 إلى 5500 نيوتن (800 إلى 1250 رطلاً من الدفع)، تقريبًا **خمسة إلى ثمانية أضعاف الوزن الساكن للصاروخ اسطوانة الصلب نفسها **.
3. المسار الفوضوي: إذا انكسر الصمام بشكل نظيف على طول المحور المركزي، تنطلق الأسطوانة للخلف على طول الأرضية مثل الطوربيد، وتحطم الجدران المصنوعة من الطوب، والمسامير الخشبية، وخزائن المختبر، وأبواب المركبات، أو ترتد من الجدران الخرسانية حتى دعامات السقف. إذا انحنى ساق الصمام بزاوية 45 درجة قبل أن ينفتح، فإن الأسطوانة تدور بعنف مثل دولاب فولاذي يبلغ وزنه 70 كيلوغرامًا عند مئات الدورات في الدقيقة، مما يؤدي إلى تحطم الكاحلين والساقين قبل أن تنطلق صاروخيًا عبر المتجر.

ماذا تفعل عندما ينقطع صمام الأسطوانة أو يتسرب بشكل لا يمكن السيطرة عليه¶

1. خذ غطاءًا باليستيًا فوريًا لمدة 60 إلى 90 ثانية: في اللحظة التي تسقط فيها الأسطوانة وتسمع هديرًا يصم الآذان لصمام الضغط العالي المنفصل أو القرص المنفجر الممزق، اصرخ "انزل، خذ غطاءًا" واقف خلف عمود خرساني هيكلي، أو خلف آلة من الحديد الزهر متعددة الأطنان، أو اخرج من الباب حول زاوية جدار صلبة. حتى أسطوانة غاز عالية الضغط سعة 9000 لتر (300 قدم مكعب) ذات رقبة مقطوعة تمامًا سوف تستنفد شحنتها بالكامل خلال 30 إلى 90 ثانية.
2. بمجرد توقف الحركة الحركية، قم بتقييم خطر الغاز قبل الدخول مرة أخرى إلى الغرفة: حتى بعد توقف الأسطوانة عن الحركة وبقائها فارغة على الأرض، فإن كل 6000 إلى 9000 لتر (210 إلى 315 قدم مكعب) من الغاز المضغوط الذي كان داخل الزجاجة يملأ الغرفة المحيطة بها الآن:
3. المواد الخانقة الخاملة (النيتروجين، الأرجون، الهيليوم، ثاني أكسيد الكربون): في حجرة اللحام الصغيرة، أو خزانة التخزين، أو معمل الطابق السفلي، يمكن لأسطوانة واحدة مفرغة أن تسقط الأكسجين الجوي إلى ما دون مستويات التنفس الآمن. افتح الأبواب من الخارج واسمح لمراوح التهوية بتطهير المساحة قبل الدخول.
4. الغازات القابلة للاشتعال (الهيدروجين، الأسيتيلين، البروبان، الميثان، أول أكسيد الكربون): قم بإخلاء المبنى بأكمله على الفور دون قلب مفاتيح الإضاءة أو قواطع الآلات (مما يؤدي إلى إنشاء قوس كهربائي يمكن أن يؤدي إلى تفجير سحابة الغاز).
5. الغازات المؤكسدة (الأكسجين النقي، أكسيد النيتروز): الأكسجين النقي يشبع ملابس العمل، والشعر، وخرق المتاجر؛ شرارة ثابتة أو سيجارة واحدة خلال 15 دقيقة من التعرض سوف تتسبب في اندلاع الملابس وتحولها إلى نار شديدة.
6. الغازات السامة أو المسببة للتآكل (الكلور والأمونيا وثاني أكسيد الكبريت وكبريتيد الهيدروجين والسيلان والفوسجين): إطلاق إنذار المواد الخطرة في المنشأة على الفور، وإخلاء اتجاه الريح وصعود التلال، وانتظار فرق المواد الخطرة؛ انظر الانسكابات الكيميائية.

النيتروجين السائل المبرد (LN_2$)، والأرجون، والاختناق بثاني أكسيد الكربون¶

لماذا تقتل انسكابات النيتروجين السائل دون أن يتنفس الهواء؟¶

يتم تخزين النيتروجين السائل (LN_2\(، الغليان عند ** -196 درجة مئوية / - 320 درجة فهرنهايت**) والأرجون السائل (\)LAr$، الغليان عند ** -186 درجة مئوية / -303 درجة فهرنهايت**) في قوارير ديوار من الفولاذ المقاوم للصدأ معزولة بالفراغ تتراوح من قوارير توضع على الطاولة سعة 4 لتر إلى أسطوانات مضغوطة بعجلات سعة 240 لترًا.

عندما ينقلب ديوار ذو العجلات 180 لترًا من النيتروجين السائل في الردهة، أو يتمزق ملف بناء الضغط الخاص به، أو ينفجر صمام التنفيس الخاص به داخل مختبر صغير، أو غرفة بنك التبريد، أو مطبخ المطعم (حيث يتم استخدام LN_2$ للأطعمة أو الكوكتيلات المجمدة بسرعة)، يحدث أمران في وقت واحد:

1. نسبة التمدد من 1 إلى 696: كل لتر من النيتروجين السائل المسكوب يومض إلى 696 لترًا من غاز النيتروجين البارد (و 1 لتر من الأرجون السائل يتمدد إلى 847 لترًا من غاز الأرجون الثقيل). يؤدي سكب 20 لترًا فقط من النيتروجين السائل داخل غرفة تخزين مغلقة تبلغ مساحتها 3 × 4 أمتار (10 × 13 قدمًا) إلى توليد ** 13,920 لترًا من غاز النيتروجين النقي **، مما يؤدي على الفور إلى خفض تركيز الأكسجين في الغرفة من المعدل الطبيعي ** 20.9 بالمائة ** إلى ** أقل من 8 بالمائة **.
2. المصيدة الفسيولوجية المتمثلة في انعدام الجوع في الهواء: لا يستطيع الدماغ البشري لا اكتشاف كمية الأكسجين الموجودة في الدم لتحفيز الرغبة في التنفس؛ وبدلاً من ذلك، تقوم المستقبلات الكيميائية الموجودة في جذع الدماغ والأجسام السباتية بقياس تراكم ثاني أكسيد الكربون المذاب في الدم بدقة.
3. عندما تدخل إلى غرفة مليئة بنسبة 95 بالمائة من النيتروجين أو الأرجون، لا يزال بإمكانك الشهيق والزفير بشكل طبيعي تمامًا، وإخراج ثاني أكسيد الكربون الموجود في جسمك مع كل نفس، لذلك ** لن تشعر بضيق في التنفس، ولا اختناق، ولا تحذير **.
4. والأسوأ من ذلك، عندما ينخفض ​​الضغط الجزئي للأكسجين في الرئتين إلى أقل من 6 إلى 8 بالمائة، ينتشر الأكسجين فعليًا للخلف من الدم الوريدي إلى رئتيك ويتم زفيره في أول نفس. في غضون 8 إلى 15 ثانية (نفس واحد إلى اثنين فقط)، يصل الدم غير المؤكسج إلى القشرة الدماغية وينهار الشخص فاقدًا للوعي على الأرض، حيث يتركز غاز النيتروجين أو الأرجون البارد أو الكثيف بشكل أكبر؛ انظر الاختناق في مكان ضيق.

الاستجابة خطوة بخطوة لانسكاب سائل مبرد أو حرق نفاث للغاز البارد¶

1. الإخلاء الفوري والإنقاذ الجوي¶

1. في حالة انسكاب مادة ديوار المبردة، أو انقلابها، أو تنفيسها بصوت عالٍ في الداخل، فاخرج من الغرفة على الفور واسحب أو ادعم باب المدخل مفتوحًا على مصراعيه من الخارج فقط إذا كان القيام بذلك يؤدي إلى تهوية الغرفة في منطقة مفتوحة غير مأهولة أو تشغيل مروحة تطهير عادم الطوارئ ذات الحجم الكبير في الغرفة.
2. تحقق من جهاز مراقبة استنفاد الأكسجين (ODM) المثبت على الحائط خارج الباب: يجب أن تحتوي المعامل وأقبية البيرة/الصودا في المطاعم على جهاز مراقبة رقمي للأكسجين/ثاني أكسيد الكربون مثبت خارج باب المدخل. وأي قراءة أقل من 19.5 بالمائة من الأكسجين تعتبر من الناحية القانونية جوًا يعاني من نقص الأكسجين؛ أقل من 12 بالمائة يسبب ضعفًا فوريًا في الحكم؛ أقل من 6 إلى 8 بالمائة قاتل في دقائق.
3. إذا كان الضحية بالأسفل ويمكن الوصول إليه من خارج المدخل دون الدخول إلى الغرفة (على سبيل المثال، أقدامه عند عتبة المدخل المفتوح في ممر واسع جيد التهوية)، فابق تمامًا في هواء الممر المنعش واسحبه للخارج من كاحليه إلى الهواء النقي. بخلاف ذلك، انتظر رجال الإنقاذ في قسم الإطفاء الذين يرتدون دبابات SCBA ذات الضغط الإيجابي.
4. بمجرد أن يصبح الضحية في الهواء الطلق، تحقق من تنفسه ونبضه على الفور: إذا لم يكن يتنفس، ابدأ الإنعاش القلبي الرئوي باستخدام أنفاس الإنقاذ (أو تهوية بصمام كيسي باستخدام قناع أكسجين بنسبة 100 بالمائة) على الفور؛ تسمح استعادة الأكسجين إلى الرئتين قبل حدوث السكتة القلبية بسبب نقص الأكسجين بالتعافي السريع؛ انظر الإنعاش القلبي الرئوي.

2. الإسعافات الأولية للنيتروجين السائل المبرد أو قضمة الصقيع بالغاز البارد¶

غالبًا ما ترتد رذاذات قصيرة من قطرات النيتروجين السائل عبر الجلد الدافئ العاري دون ضرر بسبب تأثير ليدنفروست (طبقة عازلة من غاز النيتروجين المتبخر تتشكل على الفور أسفل القطرة). ومع ذلك، إذا تم نقع النتروجين السائل أو الأرجون السائل في الملابس القطنية، أو تجمع داخل كف القفازات أو الأحذية المبردة، أو رشه في العين، أو رشه كنفث غاز بارد عالي الضغط مباشرة على الجلد، فإنه يجمد الجلد والأنسجة العميقة الصلبة إلى درجة حرارة 196 درجة مئوية تحت الصفر في ثوانٍ:

1. لا تنزع أبدًا الملابس أو القفازات المتجمدة على جلد الضحية: يؤدي تمزيق القفاز أو الجورب المتجمد إلى إصبع أو قدم إلى تمزيق سمك البشرة والأدمة بالكامل من الطرف. بدلًا من ذلك، قم بفك أي قيد معصم ضيق واغمر اليد أو القدم المكسوة بالملابس في ماء فاتر حتى يذوب الرابط الجليدي وتنزلق قطعة الملابس بلطف.
2. إعادة تدفئة الجلد المتجمد بسرعة في الماء الدافئ بدرجة حرارة 37 إلى 39 درجة مئوية (98.6 إلى 102.2 درجة فهرنهايت):
3. اغمر أصابعك أو يدك أو قدمك المجمدة في حوض نظيف من الماء تم اختباره باستخدام مقياس حرارة (أو بمرفقك غير المصاب حتى تشعر بالدفء بشكل مريح، ليس ساخنًا أبدًا) لمدة 15 إلى 30 دقيقة حتى يتحول الأنسجة الصلبة الصخرية الشاحبة والشمعية إلى اللون الوردي/الأحمر والمرن؛ انظر انخفاض حرارة الجسم وقضمة الصقيع.
4. لا تفرك أو تدلك الحروق المبردة أبدًا، ولا تضع أبدًا أيديًا متجمدة فوق موقد بنسن المختبري أو المبرد أو صنبور الماء الساخن الذي تزيد درجة حرارته عن 42 درجة مئوية (108 درجة فهرنهايت)، حيث تتعرض الأنسجة المجمدة المخدرة لحروق حرارية شديدة دون الشعور بها.
5. دفقة مبردة للعينين: اغسل العين المفتوحة على الفور بتيار لطيف من محلول ملحي معقم فاتر أو ماء الصنبور النظيف في محطة غسيل العين لمدة 15 دقيقة، ولا تدع الضحية يفرك عينيه أبدًا، وقم بتغطية كلتا العينين بشكل غير محكم باستخدام ضمادات شاش معقمة لنقلها فورًا إلى طبيب عيون؛ انظر إصابات العين.
6. توقع ألمًا خفقانًا شديدًا وبثورًا شفافة/نزفية أثناء إعادة التدفئة: قم بلف الأصابع المعاد تدفئتها بشكل غير محكم باستخدام شاش جاف معقم يوضع بين كل إصبع، ولا تقم مطلقًا بفرقعة البثور المبردة، ثم انقلها إلى مركز الحروق (تتم إدارة الإصابات المبردة بواسطة وحدات الحروق المتخصصة).

ارتجاع أسطوانة الأسيتيلين والتحلل الداخلي وحرائق شحوم الأكسجين¶

1. القنبلة الموقوتة لأسطوانة الأسيتيلين الساخنة¶

على عكس أسطوانات الأكسجين أو النيتروجين أو الأرجون، وهي عبارة عن قذائف فولاذية مجوفة مملوءة بالغاز، الأسيتيلين (\(C_2H_2\)) غير مستقر كيميائيًا ويمكن أن ينفجر تلقائيًا دون أي هواء أو أكسجين إذا تم ضغطه كغاز حر أعلى من 1.03 إلى 2.0 بار (15 إلى 29 رطل لكل بوصة مربعة). لتخزين الأسيتيلين بأمان داخل أسطوانة لحام عند ضغط 17 بار (250 رطل لكل بوصة مربعة)، يتم تعبئة الجزء الداخلي من أسطوانة الأسيتيلين بشكل صلب تمامًا من الأعلى إلى الأسفل بكتلة متجانسة مسامية تشبه الأسمنت مشبعة بـ الأسيتون السائل (أو مذيب DMF)، حيث يذوب غاز الأسيتيلين مثل الكربنة في زجاجة الصودا.

ومع ذلك، هناك حالتان من حالات الطوارئ يمكن أن تؤدي إلى تفاعل طارد للحرارة كارثي ومستدام ذاتيًا داخل أسطوانة الأسيتيلين:

• ارتجاع الشعلة إلى داخل الأسطوانة: إذا تعرضت شعلة القطع أو اللحام بالأكسجين والأسيتيلين التي لا تعمل بمانعات ارتجاع إلى ارتجاع (حيث ينتقل اللهب للخلف إلى أعلى خرطوم الأسيتيلين الأحمر)، أو إذا تعرضت الأسطوانة لحريق ورشة عمل خارجية أو سقطت بعنف، فإن الأسيتيلين الموجود داخل الجزء العلوي من الأسطوانة يبدأ في التحلل إلى كربون صلب (سخام) وغاز هيدروجين مع إطلاق حرارة داخلية شديدة.
• لماذا لا يؤدي إغلاق الصمام إلى إيقاف الانفجار: نظرًا لأن تحلل الأسيتيلين يتطلب صفر أكسجين، حتى إذا قمت بإغلاق صمام الأسطوانة تمامًا، يمكن أن يستمر تفاعل التحلل الكيميائي في شق طريقه ببطء إلى الأسفل عبر الكتلة المسامية داخل الأسطوانة الفولاذية المغلقة لمدة من ساعة إلى 24 ساعة، مما يؤدي إلى رفع الضغط الداخلي وتليين الجدار الفولاذي حتى تنفجر الأسطوانة مثل قنبلة شديدة الانفجار.

كيفية معرفة ما إذا كانت أسطوانة الأسيتيلين متحللة وماذا تفعل¶

1. أول ثانيتين بعد ارتجاع الشعلة: إذا انفجرت شعلة الأكسجين والأسيتيلين بصوت عالٍ، أو أطلقت صفيرًا، أو انبعث منها دخان أسود من طرفها، فأغلق صمام أكسجين الشعلة على الفور، وأغلق صمام وقود الشعلة، وفقط إذا تمكنت من الوصول إلى الأسطوانة فورًا وكان جسم الأسطوانة باردًا تمامًا بيدك العارية، أغلق الصمام الرئيسي لأسطوانة الأسيتيلين.
2. علامات خطر التحلل الداخلي (لا تقترب أو تلمس):
3. يشعر الجسم الفولاذي لأسطوانة الأسيتيلين بالدفء أو السخونة (أو يتبخر الطلاء/الماء المبلل الموجود على الغلاف أو يجف على شكل بقع).
4. تصدر الأسطوانة صوتًا باهتًا هسهسة داخلية، أو قرقرة، أو اهتزاز.
5. تشبه رائحة الغاز المتسرب بقوة الثوم المتعفن، أو الأسيتون الحامض، أو المواد العازلة المحروقة.
6. تذوب المقابس المعدنية القابلة للانصهار (الموجودة في أسطوانات أمريكا الشمالية) وتطلق نفاثات من اللهب أو السخام الأسود.
7. بروتوكول الإخلاء الفوري لأسطوانة الأسيتيلين الدافئة أو المحترقة:
8. **لا تحاول مطلقًا التقاط أسطوانة أسيتيلين دافئة أو دحرجتها أو حملها بالخارج. ** يمكن أن تؤدي الصدمة الميكانيكية الناتجة عن الاصطدام بأسطوانة أسيتيلين متحللة إلى تفجيرها بين يديك.
9. قم بإجلاء الجميع إلى منطقة محظورة لا تقل عن 100 إلى 300 متر (330 إلى 1000 قدم) خلف الهياكل الصلبة واتصل بالرقم 911 / 112 / 999.
10. ستقوم خدمات الإطفاء بإعداد مراقبة المياه الجوفية بدون طيار خلف غطاء الانفجار لغمر غلاف الأسطوانة بشكل مستمر بكمية كبيرة من مياه التبريد لمدة تصل إلى 24 ساعة (يتم التحقق باستخدام كاميرات التصوير الحراري و"اختبار التجفيف الرطب" حتى يظل الفولاذ باردًا لأكثر من ساعة بعد توقف الماء).

2. الأكسجين عالي الضغط الضغط الأديباتي وانفجارات الشحوم¶

لا تضع أبدًا قطرة واحدة من زيت البترول أو الشحوم أو WD-40 أو الفازلين أو غسول اليد الزيتي على صمام أسطوانة الأكسجين أو منظم الضغط أو تركيب خزان الأكسجين في المستشفى، ولا تفتح أبدًا صمام أسطوانة الأكسجين عالي الضغط بسرعة أثناء الوقوف أمام مقاييس المنظم:

• عندما يتم فتح صمام أسطوانة الأكسجين بقوة 150 إلى 200 بار (2200 إلى 3000 رطل لكل بوصة مربعة) بسرعة، يصطدم الأكسجين عالي الضغط بالتجويف المسدود للمنظم النحاسي مثل المكبس، مما يضغط الغاز بالداخل بسرعة كبيرة بحيث ترتفع درجة حرارته بشكل فوري إلى أكثر من 500 إلى 800 درجة مئوية (930 إلى 1470 درجة فهرنهايت) (ضغط ثابت الحرارة/تأثير الديزل).
• في ظل وجود أكسجين عالي الضغط بنسبة 100 بالمائة عند 600 درجة مئوية، حتى البقعة المجهرية من شحم بصمات الأصابع أو الزيت الهيدروكربوني أو مانع التسرب غير المناسب داخل المنظم تشتعل بشكل متفجر، مما يؤدي إلى ذوبان جسم المنظم النحاسي في نار معدنية بيضاء ساخنة وتنفخ مقاييس المنظم الزجاجية مباشرة إلى الخارج في وجه المشغل وصدره.
• قاعدة فتح أسطوانة الأكسجين الآمنة ("افتح ببطء، قف على الجانب"): افحص دائمًا خيوط الأكسجين بأيدي نظيفة وخالية من الزيت، وتأكد من أن المسمار على شكل حرف T لضبط ضغط المنظم في الخلف بالكامل (مفكوك)، وقف ** على جانب الأسطوانة بحيث يكون جسم الصمام النحاسي بينك وبين الوجوه الزجاجية للمنظم**، وافتح عجلة الأسطوانة اليدوية ببطء شديد في البداية حتى تتوقف إبرة قياس الضغط العالي عن الارتفاع قبل فتح الصمام بالكامل.

قائمة التحقق من السلامة الخاصة بالغاز المضغوط والمبرد¶

قم بمراجعة ورشة العمل أو العيادة أو المطبخ أو المختبر وفقًا لمعايير السلامة الإلزامية الخمسة للأسطوانات:

• ** قم بتأمين كل أسطوانة رأسية عند نقطتين (أو الثلث العلوي) بسلاسل أو أشرطة ثقيلة، سواء كانت ممتلئة أو فارغة: ** لا تترك أسطوانة قائمة بذاتها غير مقيدة على الأرض أو رصيف التحميل أو العربة، حتى لمدة 30 ثانية أثناء تغيير الخزانات. احتفظ بغطاء حماية الصمام الفولاذي الملولب الثقيل مثبتًا بإحكام على كل أسطوانة عندما يتم نقلها أو عندما لا تكون متصلة بشكل فعال بمنظم.
• تحقق من خيوط توصيل منظم CGA / ISO، ولا تستخدم أبدًا المحولات أو شريط التيفلون على الخيوط المستقيمة: تستخدم كل عائلة غاز هندسة مخرج صمام مميزة وغير قابلة للتبديل (مثل CGA 540 للأكسجين، وCGA 580 للأرجون/النيتروجين الخامل، وCGA 510 للخيط العكسي للأسيتيلين). لا تقم أبدًا بإجبار منظم غير متطابق على أسطوانة، ولا تستخدم أبدًا محولات نحاسية محلية الصنع لتوصيل منظم الوقود بخزان الأكسجين، ولا تقم أبدًا بلف شريط PTFE الخاص بالسباك على مقاعد ضغط بولنوسي CGA (فقط خيوط الأنابيب المدببة على سيقان المقياس تأخذ شريطًا مصنفًا للأكسجين).
• ** قم بتركيب مانعات الارتجاع وصمامات فحص التدفق العكسي على جميع مشاعل وقود الأكسجين: ** قم بتركيب مانعات الارتجاع المخصصة لمنع اللهب من الفولاذ المقاوم للصدأ مباشرةً عند مخرج منظمات ضغط الأكسجين والوقود (بالإضافة إلى صمامات فحص مقبض الشعلة) لمنع جبهة اللهب من الوصول إلى الخراطيم أو أسطوانة الأسيتيلين.
• تجهيز الغرف المبردة بأجهزة مراقبة استنفاد الأكسجين المستمرة (ODMs) والعادم منخفض المستوى: قم بتركيب أجهزة مراقبة الأكسجين ذات المرحلتين المعايرة (تنبيه عند 19.5 بالمائة و18.0 بالمائة \(O_2\)) مع وميض خارجي وبوق خارج باب كل غرفة نيتروجين سائل أو مبرد مشروبات بقيمة \(CO_2\)، وارتداء قفازات مبردة فضفاضة (حتى يمكن نزعها على الفور في حالة تناثر السائل من الداخل)، درع كامل الوجه، وسروال بدون أكمام يغطي الجزء العلوي من الأحذية المغلقة عند صب \(LN_2\).
• تجنب نقل الأسطوانات والثلج الجاف/LN2 بمركبة مغلقة ومغلقة: لا تحمل أبدًا ديوار النيتروجين السائل، أو صندوقًا كبيرًا من الثلج الجاف، أو خزان الأسيتيلين/البروبان غير المهووس داخل مقصورة الركاب في سيارة مغلقة أو سيارة دفع رباعي مع النوافذ مفتوحة. يمكن أن يؤدي تسرب الصمام البطيء أو غليان \(LN_2\) داخل مقصورة السيارة المغلقة إلى اختناق السائق بسرعات الطريق السريع أو إشعال الجزء الداخلي من السيارة في اللحظة التي يقوس فيها مفتاح ضوء الفرامل أو زر نافذة الطاقة.

الأسئلة المتداولة¶

ماذا يحدث بالفعل إذا انكسر الصمام النحاسي الجزء العلوي من خزان الغاز أو اللحام الكامل؟¶

تحتوي أسطوانة الغاز المضغوط الصناعية الكاملة (مثل لحام الأرجون أو النيتروجين أو الأكسجين) أو خزان الألمنيوم على غاز مضغوط إلى 150 إلى 300 بار (2200 إلى 4500 رطل لكل بوصة مربعة). إذا سقطت الأسطوانة بدون غطاءها الفولاذي الواقي وتمزق الصمام النحاسي عند الرقبة، يهرب الغاز عبر الفتحة التي يبلغ قطرها 15 ملم (0.6 بوصة) بسرعة تفوق سرعة الصوت، مما يولد أكثر من 4000 نيوتن (900 رطل) من دفع الصاروخ. يعمل هذا الدفع على تسريع الأسطوانة الفولاذية التي يبلغ وزنها 70 كيلوغرامًا (155 رطلاً) عبر الأرض أو عبر الهواء بسرعة تزيد عن 50 مترًا في الثانية (110 ميلًا في الساعة)، مما يسهل اختراق الجدران المصنوعة من الطوب والأبواب الفولاذية وهياكل المركبات قبل تفريغ شحنتها في 30 إلى 90 ثانية. لا تحاول أبدًا الإمساك بأسطوانة ذات صمام تالف أو الوقوف عليها؛ احتم فورًا خلف الخرسانة الثقيلة أو الفولاذ حتى تتوقف الطائرة تمامًا.

لماذا يفقد الناس وعيهم عند تسرب النيتروجين أو الأرجون السائل دون أن يشعروا بالاختناق؟¶

إن رد فعل جسمك للتنفس والشعور المرعب بـ "الجوع الهوائي" (الاختناق) ينجمان بشكل شبه كامل عن ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون ($CO_2$) في مجرى الدم، وليس بسبب نقص الأكسجين. عندما يغلي النيتروجين السائل أو الأرجون في غاز داخل غرفة مغلقة، فإنه يزيح الأكسجين الموجود في الهواء بينما يسمح لك باستنشاق النيتروجين عديم الرائحة وزفير ثاني أكسيد الكربون بشكل طبيعي. نظرًا لأن مستويات ثاني أكسيد الكربون لديك تظل منخفضة، فإنك تشعر أنك طبيعي تمامًا ومريح، حتى ينخفض ​​مستوى الأكسجين في دماغك إلى مستوى منخفض للغاية بحيث تفقد وعيك دون سابق إنذار بعد نفس واحد أو اثنين فقط (أقل من 15 ثانية). لا تدخل أبدًا إلى غرفة بها تسرب مبرد لإنقاذ شخص فاقد للوعي بدون جهاز تنفس مستقل (SCBA).

لماذا يمكن أن تنفجر أسطوانة الأسيتيلين بعد ساعات من إغلاق الصمام؟¶

على عكس غازات الوقود الأخرى مثل البروبان أو الميثان، فإن الأسيتيلين ($C_2H_2$) هو مركب كيميائي ماص للحرارة يمكن أن يتحلل إلى الكربون الصلب وغاز الهيدروجين مع إطلاق حرارة داخلية هائلة، دون الحاجة إلى أي هواء أو أكسجين على الإطلاق. إذا عاد ارتجاع الشعلة إلى داخل أسطوانة الأسيتيلين، أو إذا تم تسخين الأسطوانة بواسطة نار قريبة، فيمكن أن يبدأ تفاعل التحلل الطارد للحرارة داخل الجزء العلوي من الأسطوانة. حتى لو قمت بإغلاق صمام الأسطوانة على الفور حتى لا يتسرب أي غاز أو يدخل الهواء، يمكن أن تستمر موجة الحرارة في التحرك ببطء نحو الأسفل داخل الغلاف الفولاذي المغلق لعدة ساعات حتى يؤدي الضغط الداخلي إلى انفجار الأسطوانة بشكل كارثي. إذا كان خزان الأسيتيلين دافئًا عند اللمس، أو يهسهس من الداخل، أو تنبعث منه رائحة الثوم بعد استرجاعه، فاتركه في مكانه بالضبط، وقم بإخلائه على بعد 100 إلى 300 متر (330 إلى 1000 قدم)، واتصل بقسم الإطفاء.

لماذا يعد الحصول على الزيت أو الشحوم على منظم الأكسجين الطبي أو اللحام أمرًا خطيرًا جدًا؟¶

يعمل الأكسجين النقي عند الضغط العالي (150 إلى 200 بار / 2200 إلى 3000 رطل لكل بوصة مربعة) على خفض درجة حرارة اشتعال أي هيدروكربون عضوي بشكل كبير، بما في ذلك زيت المحرك والشحوم وWD-40 ومرطب الشفاه والهلام النفطي. بالإضافة إلى ذلك، عندما تفتح صمام أسطوانة الأكسجين، يندفع الغاز عالي الضغط إلى الممر الضيق المسدود للمنظم ويضغط الغاز المحبوس بسرعة كبيرة بحيث ترتفع درجة الحرارة داخل التركيبات النحاسية إلى أكثر من 500 درجة مئوية (930 درجة فهرنهايت) بالمللي ثانية (المعروف باسم الضغط الأديباتي). في حالة وجود بقعة صغيرة من الزيت أو الشحوم على الخيوط أو مقعد الصمام، فإنها تشتعل تلقائيًا على الفور داخل الأكسجين النقي، مما يؤدي إلى اشتعال النار في النحاس والفولاذ الخاص بالمنظم نفسه ويتسبب في انفجار المنظم.

يوفر هذا الدليل معلومات حول السلامة في حالات الطوارئ والإسعافات الأولية لحالات الطوارئ الخاصة بالغاز المضغوط والسوائل المبردة ولا يحل محل المواد الخطرة المعتمدة أو اللحام أو التدريب على السلامة في المختبر. فكر في الحصول على دورة تدريبية عملية حول الإسعافات الأولية والإنعاش القلبي الرئوي من منظمة الصليب الأحمر أو St John Ambulance أو منظمة محلية للتدريب الطبي في حالات الطوارئ.

أدلة ذات صلة¶

• الاختناق في الأماكن المحصورة: غرف التفتيش والصوامع والخزانات
• انخفاض حرارة الجسم والإسعافات الأولية لقضمة الصقيع
• الانسكابات الكيميائية والمواد الخطرة
• إصابات العين والرذاذ الكيميائي
• الإسعافات الأولية للحروق والسموط
• إصابات العمل والحوادث الصناعية

تم التأكد من المصادر¶

• جمعية الغاز المضغوط (CGA، الولايات المتحدة): دليل الغازات المضغوطة والتعامل الآمن مع الغازات المضغوطة في الحاويات (كتيب P-1) والتعامل الآمن مع السوائل المبردة (كتيب P-12)
• الجمعية البريطانية للغازات المضغوطة (BCGA، المملكة المتحدة) والمدير التنفيذي للصحة والسلامة (HSE، المملكة المتحدة): الاستخدام الآمن لأسطوانات الغاز المضغوط (INDG306) والعمل بأمان مع الأسيتيلين (INDG327)
• مجلس الولايات المتحدة للسلامة الكيميائية والتحقيق في المخاطر (CSB، الولايات المتحدة): نشرة السلامة الخاصة بمخاطر الاختناق بالنيتروجين (رقم 2003-10-B)
• الرابطة الأوروبية للغازات الصناعية (EIGA): إدارة حوادث أسطوانات الأسيتيلين والضغط الأديابي في منظمات الأكسجين
• إدارة السلامة والصحة المهنية (OSHA، الولايات المتحدة): المتطلبات العامة للغازات المضغوطة (29 CFR 1910.101) واللحام والقطع بغاز الأكسجين والوقود (29 CFR 1910.253)