Smicanje ventila boce sa stlačenim plinom, raketiranje spremnika i curenje tekućeg dušika¶

Visokotlačne boce sa stlačenim plinom i Dewarove tikvice s izoliranom kriogenom tekućinom svakodnevno se koriste u zavarivačkim radionicama, bolnicama, sveučilišnim laboratorijima, restoranima, tvornicama poluvodiča i na gradilištima. Standardna industrijska čelična plinska boca pune veličine (kao što je spremnik argona, kisika, dušika ili helija za zavarivanje veličine K ili T) teži 60 do 80 kilograma (130 do 175 funti) i drži plin komprimiran na 150 do 300 bara (2200 do 4500 funti po kvadratnom inču / psi), otprilike 70 do 140 puta veći od tlaka unutar gume osobnog automobila. Svu tu pohranjenu potencijalnu energiju zadržava jedan mjedeni cilindrični vratni ventil debljine samo 25 milimetara (1 inč).

Ako se nevezani okomiti cilindar bez zaštitnog čeličnog poklopca ventila s navojem udari i udari svojim mjedenim stablom ventila o betonski pod, rub radnog stola ili susjedni spremnik, mjedeni vrat se otkida. U trenutku, nadzvučni mlaz plina koji bježi pretvara čelični cilindar od 70 kilograma u nenavođenu balističku raketu (tenkovsko raketiranje) sposobnu ubrzati do više od 50 metara u sekundi (110 milja na sat) i probiti se ravno kroz zidove od betonskih blokova, čelična vrata i ljudska tijela. Jednako smrtonosno i potpuno nevidljivo je izlijevanje ili ispuštanje tekućeg dušika (\(LN_2\)), tekućeg argona ili tekućeg helija unutar zatvorenog laboratorija, uhodnog hladnjaka ili teretnog dizala za smanjenje tlaka: budući da se tekući dušik širi 696 puta u volumenu dok vrije u hladni plin, proliveni Dewar istiskuje atmosferski kisika u roku od nekoliko sekundi, zbog čega spasioci gube svijest i guše se nakon samo jednog ili dva udisaja bez ikakvog osjećaja nedostatka zraka. Znanje zašto nikada ne smijete pokušati uhvatiti padajući plinski cilindar ili skočiti na mlaćeći spremnik, kako evakuirati kriogeno curenje u kojem nedostaje kisika, a da ne postanete druga žrtva i kako uočiti acetilenski cilindar koji se iznutra raspada spašava živote.

Učinite to sada¶

1. NIKADA ne pokušavajte rukama ili tijelom uhvatiti prevrnutu bocu sa stlačenim plinom od 70 kilograma (150 funti) i NIKADA ne skačite na bocu čiji se ventil otkinuo. Pustite da boca koja pada udari u pod dok se bočno sklonite s puta; ako mjedeni ventil pukne i spremnik počne snažno siktati, okretati se ili raketirati, odmah se bacite iza teškog konstrukcijskog pokrova (betonski stup, čelični strojevi ili izvan prostorije) dok se cilindar ne isprazni (obično 30 do 90 sekundi).
2. Odmah evakuirajte sobu i NEMOJTE ulaziti kako biste spasili kolegu s posla ako spremnik tekućeg dušika (\(LN_2\)), argona, helija ili ugljičnog dioksida (\(CO_2\)) iscuri u zatvorenom prostoru. Gušenje inertnim plinom onesvijesti čovjeka za manje od 15 sekundi (1 do 2 udisaja) bez osjećaja gušenja; više od 50 posto smrtnih slučajeva u curenju inertnog plina potencijalni su spasioci koji dojure zadržavajući dah. Pričekajte vatrogasce koji nose samostalni aparat za disanje (SCBA); vidjeti gušenje u zatvorenom prostoru.
3. Nikad ne unosite Dewarovu bocu s kriogenom tekućinom ili stlačeni plinski cilindar u kabinu dizala zajedno s putnicima. Ako Dewar tekući dušik iscuri ili se prevrne unutar zatvorenog okna dizala, putnici ne mogu pobjeći jer koncentracija kisika padne ispod 6 posto; transport kriogenih posuda na teretnim dizalima bez posade pomoću kontrola s poda.
4. Evakuirajte najmanje 100 do 300 metara (330 do 1000 stopa) dalje ako se acetilenski cilindar za zavarivanje zagrije, vibrira ili emitira miris nalik na češnjak ili kiselkast nakon bljeska ili požara. Za razliku od standardnih šupljih spremnika plina, acetilenski cilindri mogu proći kroz samoodrživu unutarnju egzotermnu razgradnju čak i nakon što se ventil zatvori isključen, eksplodira satima kasnije osim ako se kontinuirano ne hladi iza štitnika od eksplozije bespilotnim vodenim monitorima vatrogasne službe.
5. Nazovite svoj lokalni broj za hitne slučajeve (911 u Sjedinjenim Američkim Državama i Kanadi, 112 u cijeloj Europskoj uniji, 999 u Ujedinjenom Kraljevstvu) sa sigurne lokacije uz vjetar. Recite dispečeru točan naziv plina i UN četveroznamenkasti broj opasnosti na naljepnici boce (na primjer, Argon UN 1006, Kisik UN 1072, Acetilen UN 1001, Ohlađena tekućina Nitrogen UN 1977) i je li netko unutra zarobljen; provjeriti hitne brojeve.
6. Tople kriogene ozebline ili mlaz hladnog plina opekline u laganoj cirkulirajućoj toploj vodi na 37 do 39 stupnjeva Celzijusa (98,6 do 102,2 stupnja Fahrenheita), nikada ne trljajte smrznutu kožu. Ako tekući dušik ili ekspandirajući plin pod visokim tlakom smrzne kožu ili oči, premjestite žrtvu na svježi zrak, nježno isperite zahvaćene oči mlakom fiziološkom otopinom ili vodu 15 minuta i smrznute prste uronite u vodu tjelesne temperature; vidjeti hipotermija i ozebline.

flowchart TD
    Start["Hitni slučaj stlačenog plina ili kriogenog cilindra"] --> HazardType{"Koja vrsta incidenta s plinom ili bocom se događa?"}
    HazardType -->|"Ventil visokotlačnog cilindra slomljen / raketiranje"| Rocket["1. NEMOJTE pokušavati zgrabiti ili prikliještiti cilindar za mlaćenje<br/>2. Zaronite iza čvrstog betona ili teškog čeličnog poklopca stroja<br/>3. Pričekajte 30 do 90 sekundi dok se nadzvučni mlaz plina potpuno ne isprazni<br/>4. Odmah prozračite prostoriju ako je plin inertan, otrovan ili zapaljiv"]
    HazardType -->|"Curenje tekućeg dušika / argona / helija / CO2 u prostoriji"| Cryo["1. Odmah evakuirajte sobu i otvorite vanjska vrata ako je sigurno<br/>2. NIKADA ne ulazite u prostoriju držeći dah kako biste izvukli žrtvu bez svijesti<br/>3. Aktivirajte laboratorijski ventilator za hitno ispuštanje iz vanjskog hodnika<br/>4. Pričekajte Vatrogasno spašavanje s SCBA spremnicima za izvlačenje žrtve"]
    HazardType -->|"Flashback spremnika acetilena, vatra ili vrući omotač cilindra"| Acetylene["1. Zatvorite ventil cilindra SAMO ako je odmah (prve 2 sekunde) i spremnik je hladan<br/>2. Ako je stijenka cilindra topla ili šišta: EVAKUIRAJTE se odmah 100 do 300 m (330 do 1000 stopa)<br/>3. NEMOJTE pomicati vrući acetilenski cilindar (šok ga može detonirati)<br/>4. Vatrogasne ekipe primjenjuju hlađenje vodom bez posade od 1 do 24 sata"]
    HazardType -->|"Istjecanje kisika pod visokim pritiskom ili kontaminacija uljem"| Oxygen["1. Odmah uklonite sve iskre, plamen i dim<br/>2. Ostavite prostor s odjećom natopljen kisikom i prozračite odjeću na otvorenom 30 minuta<br/>3. Nikada ne dirajte regulatore kisika ili ventile masnim rukavicama ili alatom"]

Odrezani ventili cilindara i balističko raketiranje tenka¶

Fizika cilindrične rakete od 200 bara (3000 psi)¶

Standardni visokotlačni čelični ili aluminijski stlačeni plinski cilindar je tlačna posuda debelih stijenki kovana bez šavova, testirana da izdrži unutarnje pritiske od 250 do 500 bara (3600 do 7250 psi). Međutim, slaba karika na svakoj boci sa stlačenim plinom je sklop mjedenog ventila s navojem uvrnut u usko suženo grlo na vrhu boce, zajedno s krhkim bakrenim rasprskavajućim diskom za rasterećenje pritiska (PRD) ugrađenim u bočnu stranu tijela ventila.

Kada boca stoji uspravno bez zidnog lanca ili trake (na primjer, dok tehničar mijenja regulator tlaka tako da je čelična zaštitna kapica s navojem skinuta) i udari se o nju:

1. Udar giljotine: Dok se čelični cilindar od 70 kilograma (155 funti) vrti kroz luk od 1,5 metara (5 stopa), gornji mjedeni ventil ubrzava do velike brzine. Ako mjedeni ventil udari u rub čeličnog stola za zavarivanje, zupca vilice ili betonske stepenice, ili ako teški predmet padne na pričvršćeni mjedeni regulator tlaka, lomljivo mjedeno vreteno odsječe se u ravnini s vratom čeličnog cilindra, ostavljajući otvoren otvor od 12 do 19 milimetara (0,5 do 0,75 inča).
2. Nadzvučni raketni potisak: Plin pohranjen na 200 bara (3000 psi) eksplodira iz tog otvora vrata od 15 milimetara nadzvučnom brzinom (zagušeni protok), stvarajući trenutni reaktivni potisak od 3500 do 5500 newtona (800 do 1250 funti potiska), otprilike pet do osam puta više od vlastite težine samog čeličnog cilindra.
3. Kaotična putanja: Ako se ventil čisto slomi duž središnje osi, cilindar puca unatrag po podu poput torpeda, razbijajući zidove od blokova šljake, drvene klinove, laboratorijske ormare i vrata vozila ili se odbijajući od betonskih zidova u stropne nosače. Ako se vreteno ventila savije pod kutom od 45 stupnjeva prije nego što se otvori, cilindar se mahnito okreće poput 70-kilogramskog čeličnog kotača pri stotinama okretaja u minuti, razbijajući gležnjeve i noge prije nego što poleti po radionici.

Što učiniti kada ventil cilindra nekontrolirano puca ili curi¶

1. Odmah uzmite balistički zaklon na 60 do 90 sekundi: U trenutku kada cilindar padne i čujete zaglušujuću, uho parajuću riku odsječenog visokotlačnog ventila ili puknutog rasprsnutog diska, viknite "SPREMNIK DOLJE, SKLONITE SE" i idite iza strukturalnog betonskog stupa, iza višetonskog stroja od lijevanog željeza ili kroz vrata oko čvrstog zidni ugao. Čak i puna visokotlačna plinska boca od 9000 litara (300 kubičnih stopa) s potpuno odrezanim vratom iscrpit će cijelo punjenje za 30 do 90 sekundi.
2. Nakon što kinetičko gibanje prestane, procijenite opasnost od plina PRIJE ponovnog ulaska u prostoriju: Čak i nakon što se cilindar prestane kretati i leži prazan na podu, svih 6000 do 9000 litara (210 do 315 kubičnih stopa) komprimiranog plina koji je bio unutar boce sada ispunjava prostoriju oko nje:
3. Inertna sredstva za gušenje (dušik, argon, helij, ugljični dioksid): U maloj kabini za zavarivanje, skladišnom ormaru ili podrumskom laboratoriju, jedna ispražnjena boca može spustiti atmosferski kisik ispod razine sigurne za disanje. Otvorite vrata izvana i dopustite ventilatorima da pročiste prostor prije ulaska.
4. Zapaljivi plinovi (vodik, acetilen, propan, metan, ugljični monoksid): Odmah evakuirajte cijelu zgradu bez okretanja prekidača za svjetlo ili prekidača strojeva (koji stvaraju električni luk koji može detonirati oblak plina).
5. Oksidirajući plinovi (čisti kisik, dušikov oksid): čisti kisik zasićuje radnu odjeću, kosu i krpe u trgovini; jedna statička iskra ili cigareta unutar 15 minuta od izlaganja uzrokovat će eruptiranje odjeće u intenzivnu vatru puhaljke.
6. Otrovni ili korozivni plinovi (klor, amonijak, sumporov dioksid, vodikov sulfid, silan, fosgen): Odmah aktivirajte alarm za opasne materijale u objektu, evakuirajte se uz vjetar i uzbrdo i pričekajte HAZMAT timove; vidjeti izlijevanja kemikalija.

Gušenje kriogenim tekućim dušikom (\(LN_2\)), argonom i ugljikovim dioksidom¶

Zašto proliveni tekući dušik ubija bez ijednog udaha zraka¶

Tekući dušik (\(LN_2\), vrelište na minus 196 stupnjeva Celzija / minus 320 stupnjeva Fahrenheita) i tekući argon (\(LAr\), vrelište na minus 186 stupnjeva Celzija / minus 303 stupnja Fahrenheita) pohranjuju se u vakuumski izoliranim Dewarovim posudama od nehrđajućeg čelika u rasponu od 4-litarske stolne posude do 240-litarskih cilindara s kotačima pod tlakom.

Kada se Dewar na kotačima od 180 litara s tekućim dušikom prevrne u hodniku, pukne zavojnica za podizanje tlaka ili pregori sigurnosni ventil unutar malog laboratorija, prostorije za kriobanku ili kuhinje restorana (gdje se \(LN_2\) koristi za brzo zamrzavanje hrane ili koktela), dvije se stvari događaju istovremeno:

1. Omjer ekspanzije 1 prema 696: Svaka litra prolivenog tekućeg dušika bljesne u 696 litara hladnog dušika (a 1 litra tekućeg argona ekspandira se u 847 litara teškog argona). Prolijevanje samo 20 litara tekućeg dušika unutar zatvorene skladišne ​​prostorije veličine 3 puta 4 metra (10 puta 13 stopa) stvara 13.920 litara čistog plinovitog dušika, čime se koncentracija kisika u prostoriji trenutno smanjuje s normalnih 20,9 posto na manje od 8 posto.
2. Fiziološka zamka nulte gladi za zrakom: ljudski mozak ne detektira koliko je kisika u krvi kako bi potaknuo nagon za disanjem; umjesto toga, kemoreceptori u moždanom deblu i karotidnim tijelima strogo mjere nakupljanje otopljenog ugljičnog dioksida (\(CO_2\)) u krvi.
3. Kada uđete u prostoriju ispunjenu 95 posto dušika ili argona, još uvijek možete potpuno normalno udisati i izdisati, ispuhujući ugljični dioksid iz vašeg tijela sa svakim udahom, tako da ne osjećate nedostatak daha, nula gušenja i nula upozorenja.
4. Još gore, kada parcijalni tlak kisika u plućima padne ispod 6 do 8 posto, kisik zapravo difundira natrag iz vaše venske krvi u pluća i izdahne pri prvom udahu. Unutar 8 do 15 sekundi (samo 1 do 2 udisaja), deoksigenirana krv dospije u moždanu koru i osoba se onesviještena sruši na pod, točno tamo gdje je hladan, gusti plin dušik ili argon najgušće koncentriran; vidjeti gušenje u zatvorenom prostoru.

Korak po korak odgovor na izlijevanje kriogene tekućine ili opekotine mlazom hladnog plina¶

1. Hitna evakuacija i atmosfersko spašavanje¶

1. Ako se kriogeni Dewar prolije, prevrne ili glasno prozrači u zatvorenom prostoru, odmah izađite iz sobe i širom otvorite vrata hodnika s vanjske strane samo ako na taj način prostoriju provjetravate u nenaseljeno otvoreno područje ili aktivirate ventilator za hitno ispuštanje velike količine zraka u prostoriji.
2. Provjerite zidni monitor za smanjenje kisika (ODM) ispred vrata: Laboratoriji i restorani u podrumima piva/soda bi trebali imati digitalni monitor za kisik/CO2 postavljen ispred ulaznih vrata. Svako očitanje ispod 19,5 posto kisika zakonski je atmosfera s nedostatkom kisika; ispod 12 posto uzrokuje trenutačno oštećenje rasuđivanja; ispod 6 do 8 posto smrtonosan je za nekoliko minuta.
3. Ako je žrtva dolje unutra i do nje se može doći s vanjske strane vrata, a da se ne uđe u sobu (na primjer, noge su im točno na pragu otvorenih vrata u dobro prozračenom širokom hodniku), ostanite potpuno na svježem zraku hodnika i izvucite je za gležnjeve na svježi zrak. U suprotnom, pričekajte vatrogasne spasioce koji nose SCBA spremnike s pozitivnim tlakom.
4. Kada je žrtva na svježem zraku, odmah provjerite disanje i puls: Ako ne diše, odmah počnite s KPR s udisajima za spašavanje (ili ventilacijom vreća-ventil-maska ​​sa 100 postotnim kisikom); vraćanje kisika u pluća prije nego što dođe do hipoksičnog srčanog zastoja omogućuje brzi oporavak; vidjeti CPR.

2. Prva pomoć za ozebline kriogenim tekućim dušikom ili hladnim plinom¶

Kratka prskanja kapljica tekućeg dušika koje se kotrljaju po toploj, goloj koži često se bezopasno odbijaju zbog Leidenfrostovog efekta (izolacijski sloj isparenog plinovitog dušika trenutno se stvara ispod kapljice). Međutim, ako se tekući dušik ili tekući argon upiju u pamučnu odjeću, nakupe unutar manšete labave kriogene rukavice ili čizme, poprskaju u oči ili rasprše kao mlaz hladnog plina pod visokim pritiskom izravno na kožu, smrznu kožu i duboka tkiva do minus 196 stupnjeva Celzijusa u sekundi:

1. Nikada ne skidajte odjeću ili rukavice koje su smrznute na žrtvinoj koži: Trganjem rukavice ili čarape koja je smrznuta na prstu ili stopalu dere se puna debljina epiderme i dermisa s uda. Umjesto toga, olabavite sve stegnute manšete i uronite obučenu ruku ili nogu u mlaku vodu dok se ledena veza ne otopi i odjeća nježno sklizne.
2. Brzo ponovno zagrijte smrznutu kožu u cirkulirajućoj toploj vodi na 37 do 39 stupnjeva Celzijusa (98,6 do 102,2 stupnja Fahrenheita):
3. Uronite smrznute prste, ruku ili stopalo u čistu posudu s vodom testiranom termometrom (ili svojim neozlijeđenim laktom tako da bude ugodno za tijelo, nikada vruće) na 15 do 30 minuta dok blijedo, voštano, poput kamena tvrdo tkivo ne postane ružičasto/crveno i savitljivo; vidjeti hipotermija i ozebline.
4. Nikada nemojte trljati ili masirati kriogene opekline i nikada ne držite smrznute ruke iznad laboratorijskog Bunsenovog plamenika, radijatora ili slavine za toplu vodu iznad 42 stupnja Celzijusa (108 stupnjeva Fahrenheita), jer utrnulo smrznuto tkivo trpi ozbiljne toplinske opekline, a da to ne osjetite.
5. Kriogeno prskanje u oči: Odmah isperite otvoreno oko blagim mlazom mlake sterilne fiziološke otopine ili čistom vodom iz slavine na stanici za ispiranje očiju 15 minuta, nikada ne dopustite žrtvi da trlja oči i labavo prekrijte oba oka sterilnim jastučićima od gaze radi hitnog transporta oftalmologu; vidjeti ozljede oka.
6. Očekujte jaku pulsirajuću bol i prozirne/hemoragične mjehuriće tijekom ponovnog zagrijavanja: Ponovno zagrijane prste labavo zamotajte suhom sterilnom gazom između svakog prsta, nemojte pucati kriogene mjehuriće i transportirajte u centar za opekline (kriogene ozljede rješavaju specijalizirane jedinice za opekline).

Povratni plamen acetilenskog cilindra, unutarnje raspadanje i požari kisikove masti¶

1. Tempirana bomba vrućeg acetilenskog cilindra¶

Za razliku od boca s kisikom, dušikom ili argonom, koje su šuplje čelične ljuske ispunjene plinom, acetilen (\(C_2H_2\)) je kemijski nestabilan i može spontano eksplodirati bez zraka ili kisika ako je stlačen kao slobodni plin iznad 1,03 do 2,0 bara (15 do 29 psi). Za sigurno pohranjivanje acetilena unutar cilindra za zavarivanje na 17 bara (250 psi), unutrašnjost acetilenskog cilindra je potpuno čvrsta od vrha do dna s poroznom monolitnom masom nalik cementu zasićenom tekućim acetonom (ili DMF otapalom), u kojoj je plin acetilen otopljen poput karbonizacije u boci soda.

Međutim, dva hitna slučaja mogu izazvati katastrofalnu, samoodrživu egzotermnu reakciju unutar acetilenskog cilindra:

• Povratni plamen plamenika u cilindar: Ako oksi-acetilenski plamenik za rezanje ili zavarivanje bez funkcionalnih hvatača povratnog plamena pretrpi povratni plamen (gdje plamen putuje unatrag uz crveno acetilensko crijevo), ili ako je cilindar izložen vatri izvan radionice ili je snažno ispušten, acetilen unutar vrha cilindra počinje se raspadati u čvrsti ugljik (čađu) i vodik plin dok se oslobađa intenzivna unutarnja toplina.
• Zašto zatvaranje ventila ne zaustavlja eksploziju: Budući da razgradnja acetilena zahtijeva nula kisika, čak i ako potpuno zatvorite ventil cilindra, reakcija kemijske razgradnje može se nastaviti polako spuštati kroz poroznu masu unutar zatvorenog čeličnog cilindra 1 do 24 sata, podižući unutarnji tlak i omekšavajući čeličnu stijenku dok cilindar ne detonira poput eksplozivna bomba.

Kako prepoznati da li se acetilenska boca raspada i što učiniti¶

1. Prve 2 sekunde nakon bljeska baklje: Ako vaša oksi-acetilenska baklja glasno puca, zviždi ili ispušta crni dim s vrha, odmah zatvorite ventil za kisik u baklji, zatvorite ventil za gorivo i, samo ako možete odmah dohvatiti cilindar i tijelo cilindra je potpuno hladno za golu ruku, zatvorite glavni ventil cilindra za acetilenski plamen.
2. Znakovi opasnosti od unutarnjeg raspadanja (NE PRILAŽITE ILI DIRAJTE):
3. Čelično tijelo acetilenskog cilindra na dojam je toplo ili vruće (ili se mokra boja/voda na ljusci pari ili suši u mrljama).
4. Cilindar emitira tupo unutarnje šištanje, tutnjavu ili vibracije.
5. Plin koji izlazi ima jak miris poput trulog češnjaka, kiselog acetona ili spaljene izolacije.
6. Topljivi metalni čepovi (na sjevernoameričkim cilindrima) tope se i ispuštaju mlazove plamena ili crne čađe.
7. Protokol trenutne evakuacije za vrući ili gorući acetilenski cilindar:
8. NIKAD ne pokušavajte podignuti, kotrljati ili nositi topli acetilenski cilindar vani. Mehanički udar udarca u raspadajući acetilenski cilindar može ga detonirati u vašim rukama.
9. Evakuirajte sve u zabranjenu zonu od najmanje 100 do 300 metara (330 do 1000 stopa) iza čvrstih građevina i nazovite 911 / 112 / 999.
10. Vatrogasne službe će postaviti bez posade monitor podzemne vode iza poklopca za eksploziju kako bi se ljuska cilindra kontinuirano natapala velikom količinom vode za hlađenje do 24 sata (provjera termovizijskim kamerama i "test sušenja mokrim dolje" sve dok čelik ne ostane hladan više od sat vremena nakon prestanka vode).

2. Visokotlačni kisik Adijabatska kompresija i eksplozije masti¶

Nikada ne stavljajte niti jednu kap petrolejskog ulja, masti, WD-40, vazelina ili uljanog losiona za ruke na ventil boce kisika, regulator tlaka ili priključak bolničkog spremnika kisika i nikada ne otvarajte ventil boce visokog tlaka kisika brzo dok stojite ispred mjerača regulatora:

• Kada se ventil boce s kisikom od 150 do 200 bara (2200 do 3000 psi) naglo otvori, kisik pod visokim tlakom udara u slijepu šupljinu mjedenog regulatora poput klipa, komprimirajući plin iznutra tako brzo da mu temperatura trenutačno skoči na više od 500 do 800 stupnjeva Celzijusa (930 do 1470 stupnjeva Fahrenheita) (adijabatska kompresija / dizelski učinak).
• U prisutnosti 100 posto visokog tlaka kisika na 600 stupnjeva Celzijusa, čak i mikroskopska mrlja masti za otiske prstiju, ugljikovodika ili neodgovarajućeg sredstva za brtvljenje navoja unutar regulatora eksplozivno se zapali, otapajući mjedeno tijelo regulatora u užarenoj metalnoj vatri i otpuhujući staklene mjerače regulatora ravno prema van u operaterovo lice i prsa.
• Pravilo sigurnog otvaranja boce s kisikom ("Pucite polako, stanite sa strane"): Uvijek provjeravajte navoje za kisik čistim rukama bez ulja, provjerite je li T-vijak za podešavanje tlaka regulatora potpuno izvučen van (olabavljen), stanite sa strane boce tako da tijelo mesinganog ventila bude između vas i staklenih strana regulatora i otvorite kotačić cilindra vrlo polako u početku dok se igla manometra ne prestane dizati prije nego što potpuno otvorite ventil.

Kontrolni popis za komprimirani plin i kriogenu sigurnost¶

Provjerite svoju radionicu, kliniku, kuhinju ili laboratorij prema ovih pet obveznih sigurnosnih standarda za boce:

• Učvrstite svaki okomiti cilindar na dvije točke (ili gornju jednu trećinu) lancima ili teškim trakama, bilo da je pun ili prazan: Nikada ne ostavljajte samostojeći cilindar bez lanaca na podu, doku za utovar ili kolicima, čak ni na 30 sekundi dok mijenjate spremnike. Zaštitnu kapicu čeličnog ventila s teškim navojem držite čvrsto zavrnutom na svakom cilindru kad god se pomiče ili nije aktivno povezan s regulatorom.
• Provjerite spojne navoje CGA/ISO regulatora, nikada ne koristite adaptere ili teflonsku traku na ravnim navojima: Svaka obitelj plina koristi različitu, nezamjenjivu geometriju izlaza ventila (kao što je CGA 540 za kisik, CGA 580 za inertni argon/dušik, CGA 510 obrnuti navoj za acetilen). Nikada nemojte nasilno postavljati neodgovarajući regulator na cilindar, nikada nemojte koristiti domaće mjedene adaptere za spajanje regulatora goriva na spremnik kisika i nikada nemojte omotati vodoinstalatersku PTFE traku na CGA bullnose kompresijska sjedišta (samo za konusne navoje cijevi na šipkama mjerača potrebna je traka s oznakom kisika).
• Ugradite odvodnike povratnog plamena I nepovratne ventile za povratni protok na sve plamenike na oksi-gorivo: Instalirajte namjenske odvodnike povratnog plamena od sinteriranog nehrđajućeg čelika za zaustavljanje plamena izravno na izlaz regulatora tlaka kisika i goriva (uz nepovratne ventile na ručici plamenika) kako biste spriječili da prednja strana plamena uopće dosegne crijeva ili cilindar acetilena.
• Opremite kriogene sobe kontinuiranim monitorima smanjenja kisika (ODM) i ispuhom niske razine: Instalirajte kalibrirane dvostupanjske monitore kisika (alarmiraju na 19,5 posto i 18,0 posto \(O_2\)) s vanjskim stroboskopom i sirenom izvan vrata svake prostorije s tekućim dušikom ili ugradnog hladnjaka za piće s \(CO_2\) i nosite široku odjeću kriogene rukavice (tako da se mogu odmah skinuti ako tekućina prsne unutra), štitnik koji pokriva cijelo lice i hlače bez manžeta koje pokrivaju gornji dio zatvorenih čizama kada sipate \(LN_2\).
• Izbjegavajte prijevoz cilindara i suhog leda/LN2 zatvorenim vozilom u prtljažniku: Nikada ne nosite Dewar tekući dušik, veliku kutiju suhog leda ili spremnik za acetilen/propan bez ventilacije u putničkoj kabini zatvorenog automobila ili SUV-a s podignutim prozorima. Polagano curenje ventila ili ključanje \(LN_2\) unutar zatvorene kabine automobila može ugušiti vozača pri brzinama na autocesti ili zapaliti unutrašnjost vozila u trenutku kada se zasvijetli prekidač svjetla kočnice ili tipka za električni prozor.

Često postavljana pitanja¶

Što se zapravo događa ako se mjedeni ventil slomi s vrha punog spremnika plina za zavarivanje ili ronjenje?¶

Puni industrijski stlačeni plinski cilindar (kao što je argon za zavarivanje, dušik ili kisik) ili aluminijski spremnik za ronjenje sadrži plin pod tlakom od 150 do 300 bara (2200 do 4500 psi). Ako se cilindar prevrne bez zaštitnog čeličnog poklopca i odvoji mjedeni ventil na vratu, plin izlazi kroz otvor od 15 milimetara (0,6 inča) nadzvučnom brzinom, generirajući više od 4000 newtona (900 funti) raketnog potiska. Taj potisak ubrzava čelični cilindar od 70 kilograma (155 funti) po podu ili kroz zrak brzinom od preko 50 metara u sekundi (110 milja na sat), lako probijajući zidove od šljake, čelična vrata i karoserije vozila prije nego što se isprazni za 30 do 90 sekundi. Nikada ne pokušavajte zgrabiti ili stati na cilindar s oštećenim ventilom; smjesta se sklonite iza teškog betona ili čelika dok se mlaz potpuno ne zaustavi.

Zašto se ljudi onesvijeste u curenju tekućeg dušika ili argona, a da uopće ne osjete da se guše?¶

Refleks vašeg tijela za disanje i zastrašujući osjećaj "gladi za zrakom" (gušenja) gotovo su u potpunosti potaknuti porastom razine ugljičnog dioksida ($CO_2$) u vašem krvotoku, a ne nedostatkom kisika. Kada proliveni tekući dušik ili argon prokuha u plin unutar zatvorene prostorije, on istiskuje kisik iz zraka dok vam i dalje omogućuje da udišete dušik bez mirisa i normalno izdišete vlastiti ugljični dioksid. Budući da razina ugljičnog dioksida ostaje niska, osjećate se potpuno normalno i ugodno, sve dok razina kisika u vašem mozgu ne padne toliko nisko da izgubite svijest bez upozorenja nakon samo jednog ili dva udaha (ispod 15 sekundi). Nikada ne ulazite u prostoriju s kriogenim curenjem kako biste spasili osobu bez svijesti bez samostalnog aparata za disanje (SCBA).

Zašto acetilenski cilindar može eksplodirati satima nakon što je ventil već zatvoren?¶

Za razliku od drugih plinova kao što su propan ili metan, acetilen ($C_2H_2$) je endotermni kemijski spoj koji se može razgraditi u čvrsti plin ugljik i vodik uz oslobađanje velike unutarnje topline, bez potrebe za bilo kakvim zrakom ili kisikom. Ako bljesak baklje putuje natrag u acetilenski cilindar ili ako se cilindar zagrije obližnjom vatrom, ova egzotermna reakcija raspadanja može započeti unutar vrha cilindra. Čak i ako odmah zatvorite ventil cilindra tako da plin ne izlazi i zrak ne ulazi, toplinski val može nastaviti putovati polako prema dolje unutar zatvorene čelične ljuske nekoliko sati sve dok unutarnji tlak katastrofalno ne prsne cilindar. Ako spremnik s acetilenom ikad postane topao na dodir, zašišti iznutra ili miriše na češnjak nakon bljeska, ostavite ga točno tamo gdje jest, evakuirajte se 100 do 300 metara (330 do 1000 stopa) dalje i pozovite vatrogasce.

Zašto je tako opasno doći do ulja ili masti na medicinskom ili zavarivačkom regulatoru kisika?¶

Čisti kisik pod visokim tlakom (150 do 200 bara / 2200 do 3000 psi) drastično snižava temperaturu paljenja bilo kojeg organskog ugljikovodika, uključujući motorno ulje, mast za ležajeve, WD-40, balzam za usne i vazelin. Osim toga, kada otvorite ventil boce s kisikom, visokotlačni plin juri u uski slijepi prolaz regulatora i komprimira zarobljeni plin tako brzo da temperatura unutar mjedenog priključka skoči na preko 500 stupnjeva Celzijusa (930 stupnjeva Fahrenheita) u milisekundama (poznato kao adijabatska kompresija). Ako je čak i mala mrlja ulja ili masti prisutna na navojima ili sjedištu ventila, odmah se automatski zapali unutar čistog kisika, paleći mjed i čelik samog regulatora i uzrokujući eksploziju regulatora.

Ovaj vodič pruža informacije o sigurnosti u hitnim slučajevima i prvoj pomoći za hitne slučajeve sa komprimiranim plinom i kriogenom tekućinom i ne zamjenjuje certificiranu obuku o opasnim materijalima, zavarivanju ili laboratorijskoj sigurnosti. Razmislite o pohađanju praktičnog tečaja prve pomoći i KPR-a od Crvenog križa, St John Ambulance ili lokalne organizacije za hitnu medicinsku obuku.

Povezani vodiči¶

• Gušenje u zatvorenom prostoru: šahtovi, silosi i spremnici
• Prva pomoć kod hipotermije i ozeblina
• Izlijevanja kemikalija i opasni materijali
• Ozljede oka i prskanje kemikalija
• Prva pomoć kod opeklina i opeklina
• Ozljede na radu i industrijske nesreće

Izvori provjereni¶

• Compressed Gas Association (CGA, Sjedinjene Države): Priručnik za komprimirane plinove i sigurno rukovanje komprimiranim plinovima u spremnicima (brošura P-1) i sigurno rukovanje kriogenim tekućinama (brošura P-12)
• British Compressed Gases Association (BCGA, Ujedinjeno Kraljevstvo) i Health and Safety Executive (HSE, Ujedinjeno Kraljevstvo): Sigurna uporaba boca sa stlačenim plinom (INDG306) i siguran rad s acetilenom (INDG327)
• Američki odbor za kemijsku sigurnost i istraživanje opasnosti (CSB, Sjedinjene Američke Države): Bilten o opasnostima od gušenja dušikom (br. 2003-10-B)
• Europsko udruženje za industrijske plinove (EIGA): Upravljanje incidentima u acetilenskim bocama i adijabatska kompresija u regulatorima kisika
• Uprava za sigurnost i zdravlje na radu (OSHA, Sjedinjene Američke Države): Opći zahtjevi za stlačene plinove (29 CFR 1910.101) i zavarivanje i rezanje kisikom i gorivim plinom (29 CFR 1910.253)