Taglio della valvola della bombola di gas compresso, esplosione del serbatoio e perdite di azoto liquido¶

Le bombole di gas compresso ad alta pressione e i contenitori Dewar liquidi criogenici isolati vengono utilizzati quotidianamente in officine di saldatura, ospedali, laboratori universitari, ristoranti, impianti di semiconduttori e cantieri edili. Una bombola di gas industriale standard in acciaio di dimensioni standard (come un serbatoio di argon, ossigeno, azoto o elio per saldatura di dimensione K o T) pesa da 60 a 80 chilogrammi (da 130 a 175 libbre) e contiene il gas compresso a da 150 a 300 bar (da 2.200 a 4.500 libbre per pollice quadrato/psi), circa da 70 a 140 volte la pressione all'interno di un pneumatico di un'autovettura. Tutta l'energia potenziale immagazzinata viene trattenuta da una singola valvola a collo cilindrico in ottone spessa solo 25 millimetri (1 pollice).

Se un cilindro verticale non incatenato, senza il cappuccio protettivo della valvola in acciaio filettato, viene urtato e colpisce lo stelo della valvola in ottone contro un pavimento di cemento, il bordo di un banco di lavoro o un serbatoio adiacente, il collo di ottone si rompe. Immediatamente, il getto di gas supersonico in fuga trasforma il cilindro d'acciaio da 70 chilogrammi in un missile balistico non guidato (razzo con carro armato) in grado di accelerare fino a oltre 50 metri al secondo (110 miglia all'ora) e colpire direttamente muri di blocchi di cemento, porte d'acciaio e corpi umani. Altrettanto letale e completamente invisibile è una fuoriuscita o uno sfiato di scarico della pressione di azoto liquido (\(LN_2\)), argon liquido o elio liquido all'interno di un laboratorio chiuso, di una cella frigorifera o di un montacarichi: poiché l'azoto liquido si espande 696 volte in volume mentre bolle in gas freddo, un Dewar versato sposta l'ossigeno atmosferico in pochi secondi, facendo perdere conoscenza ai soccorritori e soffocandoli dopo solo uno o due respiri senza mai sentirsi a corto di energia. respiro. Sapere perché non bisogna mai cercare di afferrare una bombola di gas che cade o saltare su un serbatoio che si dibatte, come evacuare una perdita criogenica carente di ossigeno senza diventare una seconda vittima e come individuare una bombola di acetilene in decomposizione interna salva vite umane.

Fallo adesso¶

1. Non tentare MAI di afferrare una bombola di gas compresso da 70 chilogrammi (150 libbre) ribaltabile con le mani o con il corpo e non saltare MAI su una bombola la cui valvola si è staccata. Lasciare che una bombola che cade colpisca il pavimento mentre si sposta lateralmente dal suo percorso; se la valvola di ottone si stacca e il serbatoio inizia a sibilare violentemente, a girare o a lanciarsi a razzo, gettarsi dietro una pesante copertura strutturale (un pilastro di cemento, un macchinario d'acciaio o fuori dalla stanza) immediatamente finché il cilindro non si svuota (in genere da 30 a 90 secondi).
2. Evacuare immediatamente la stanza e NON entrare per salvare un collega crollato se un serbatoio di azoto liquido (\(LN_2\)), argon, elio o anidride carbonica (\(CO_2\)) perde in uno spazio chiuso. L'asfissia da gas inerte fa perdere i sensi a un essere umano in meno di 15 secondi (da 1 a 2 respiri) senza sensazione di soffocamento; oltre il 50 per cento dei decessi dovuti a fughe di gas inerte sono causati da aspiranti soccorritori che si precipitano trattenendo il respiro. Attendere che i vigili del fuoco indossino un autorespiratore (SCBA); vedere asfissia in spazi confinati.
3. Non portare mai un pallone Dewar liquido criogenico o una bombola di gas compresso all'interno di una cabina dell'ascensore insieme ai passeggeri. Se un Dewar di azoto liquido fuoriesce o si rovescia all'interno di un vano ascensore chiuso, gli occupanti non possono scappare poiché la concentrazione di ossigeno precipita al di sotto del 6%; trasportare recipienti criogenici su montacarichi senza personale utilizzando i controlli di chiamata al piano.
4. Evacuare ad almeno 100-300 metri (da 330 a 1.000 piedi) di distanza se una bombola per saldatura di acetilene si surriscalda, vibra o emette un odore acido o simile all'aglio dopo un ritorno di fiamma o un incendio. A differenza dei normali serbatoi di gas cavi, le bombole di acetilene possono subire una decomposizione esotermica interna autosufficiente anche dopo che la valvola è stata chiusa, esplodendo ore dopo a meno che non vengano raffreddate continuamente da dietro gli schermi anti-esplosione da parte dei vigili del fuoco monitor dell'acqua senza equipaggio.
5. Chiama il numero di emergenza locale (911 negli Stati Uniti e in Canada, 112 nell'Unione Europea, 999 nel Regno Unito) da una posizione sicura controvento. Comunica all'operatore il nome esatto del gas e il numero di pericolo a quattro cifre delle Nazioni Unite sull'etichetta sulla spalla della bombola (ad esempio, Argon UN 1006, Ossigeno UN 1072, Acetilene UN 1001, Azoto liquido refrigerato UN 1977) e se qualcuno è intrappolato all'interno; controllare numeri di emergenza.
6. Congelamento criogenico caldo o ustioni con getto di gas freddo in acqua calda circolante delicatamente a 37-39 gradi Celsius (98,6-102,2 gradi Fahrenheit), non strofinare mai la pelle congelata. Se l'azoto liquido o il gas in espansione ad alta pressione congela la pelle o gli occhi, spostare la vittima all'aria aperta, irrigare delicatamente gli occhi interessati con soluzione salina o acqua tiepida per 15 minuti e immergere le dita congelate in acqua a temperatura corporea; vedere ipotermia e congelamento.

flowchart TD
    Start["Emergenza Gas Compresso o Bombola Criogenica"] --> HazardType{"Che tipo di incidente con gas o bombola si sta verificando?"}
    HazardType -->|"Valvola della bombola ad alta pressione rotta / lanciata a razzo"| Rocket["1. NON tentare di afferrare o immobilizzare un cilindro da battere<br/>2. Immergersi dietro una copertura della macchina in cemento solido o acciaio pesante<br/>3. Attendere da 30 a 90 secondi finché il getto di gas supersonico non si esaurisce completamente<br/>4. Ventilare immediatamente la stanza se il gas è inerte, tossico o infiammabile"]
    HazardType -->|"Perdita di azoto liquido/argon/elio/CO2 nella stanza"| Cryo["1. Evacuare immediatamente la stanza e, se è sicuro, aprire le porte esterne.<br/>2. Non entrare MAI nella stanza trattenendo il respiro per tirare fuori una vittima priva di sensi<br/>3. Attivare la ventola di scarico di emergenza del laboratorio dal corridoio esterno<br/>4. Attendere i vigili del fuoco con i serbatoi SCBA per estrarre la vittima"]
    HazardType -->|"Ritorno di fiamma, incendio o involucro del cilindro caldo nel serbatoio dell'acetilene"| Acetylene["1. Chiudere la valvola della bombola SOLO se immediato (primi 2 secondi) e il serbatoio è freddo<br/>2. Se la parete della bombola risulta calda o sibila: EVACUARE immediatamente da 100 a 300 m (da 330 a 1.000 piedi)<br/>3. NON spostare una bombola di acetilene calda (un urto può farla esplodere)<br/>4. Le squadre dei vigili del fuoco applicano il raffreddamento a flusso d'acqua senza operatore per un periodo da 1 a 24 ore"]
    HazardType -->|"Perdita di ossigeno ad alta pressione o contaminazione di olio"| Oxygen["1. Eliminare immediatamente tutte le scintille, fiamme e fumo<br/>2. Lasciare la zona degli indumenti imbevuta di ossigeno e arieggiare gli indumenti all'aperto per 30 minuti<br/>3. Non toccare mai i regolatori o le valvole dell'ossigeno con guanti o strumenti unti"]

Valvole delle bombole tranciate e serbatoio balistico lanciato a razzo¶

La fisica di un razzo cilindrico da 200 bar (3.000 psi).¶

Una bombola di gas compresso standard in acciaio o alluminio ad alta pressione è un recipiente a pressione a pareti spesse forgiato senza giunture, testato per resistere a pressioni interne da 250 a 500 bar (da 3.600 a 7.250 psi). Tuttavia, l'anello debole di ogni bombola di gas compresso è il gruppo valvola filettato in ottone avvitato nello stretto collo rastremato nella parte superiore della bottiglia, insieme al fragile dispositivo di limitazione della pressione (PRD) a disco di scoppio in rame integrato nel lato del corpo della valvola.

Quando una bombola è in posizione verticale senza catena o cinghia a muro (ad esempio, mentre un tecnico sta sostituendo un regolatore di pressione in modo che il cappuccio protettivo in acciaio filettato sia rimosso) e viene urtata:

1. L'impatto della ghigliottina: Mentre il cilindro d'acciaio da 70 chilogrammi (155 libbre) si inclina attraverso un arco di 1,5 metri (5 piedi), la valvola superiore in ottone accelera ad alta velocità. Se la valvola in ottone colpisce il bordo di un tavolo di saldatura in acciaio, di un dente della forcella o di un gradino di cemento, o se un oggetto pesante cade sul regolatore di pressione in ottone collegato, il fragile stelo in ottone si taglia a filo con il collo del cilindro in acciaio, lasciando un orifizio aperto da 12 a 19 millimetri (da 0,5 a 0,75 pollici).
2. Propulsione del razzo supersonico: Il gas immagazzinato a 200 bar (3.000 psi) fuoriesce dall'apertura del collo da 15 millimetri a velocità supersonica (flusso soffocato), generando una spinta reattiva istantanea da 3.500 a 5.500 newton (da 800 a 1.250 libbre di spinta), circa da cinque a otto volte il peso morto del cilindro d'acciaio stesso.
3. Traiettoria caotica: Se la valvola si rompe in modo netto lungo l'asse centrale, il cilindro scatta all'indietro lungo il pavimento come un siluro, sfondando pareti di blocchi di cemento, montanti di legno, mobili di laboratorio e porte di veicoli o rimbalzando sui muri di cemento fino alle capriate del soffitto. Se lo stelo della valvola si piega con un angolo di 45 gradi prima di aprirsi, il cilindro gira all'impazzata come una girandola d'acciaio da 70 chilogrammi a centinaia di giri al minuto, frantumando caviglie e gambe prima di schizzare attraverso l'officina.

Cosa fare quando la valvola di una bombola si taglia o perde in modo incontrollabile¶

1. Ottieni copertura balistica immediata per 60-90 secondi: nell'istante in cui un cilindro cade e senti il ​​ruggito assordante e assordante di una valvola ad alta pressione tranciata o di un disco scoppiato rotto, grida "TANK DOWN, TAKE COVER" e mettiti dietro una colonna strutturale di cemento, dietro una macchina in ghisa da molte tonnellate o fuori dalla porta dietro un solido angolo di muro. Anche una bombola piena di gas ad alta pressione da 9.000 litri (300 piedi cubi) con un collo completamente tranciato esaurirà l'intera carica in da 30 a 90 secondi.
2. Una volta interrotto il movimento cinetico, valutare il pericolo del gas PRIMA di rientrare nella stanza: Anche dopo che la bombola smette di muoversi e giace vuota sul pavimento, tutti i da 6.000 a 9.000 litri (da 210 a 315 piedi cubi) di gas compresso che erano all'interno della bottiglia stanno ora riempiendo la stanza attorno ad essa:
3. Asfissianti inerti (azoto, argon, elio, anidride carbonica): In una piccola cabina di saldatura, un ripostiglio o un laboratorio seminterrato, una singola bombola scarica può far scendere l'ossigeno atmosferico al di sotto dei livelli di respirazione sicura. Aprire le porte dall'esterno e consentire ai ventilatori di spurgare lo spazio prima di entrare.
4. Gas infiammabili (idrogeno, acetilene, propano, metano, monossido di carbonio): Evacuare immediatamente l'intero edificio senza azionare gli interruttori della luce o gli interruttori automatici (che creano un arco elettrico che può far esplodere la nuvola di gas).
5. Gas ossidanti (ossigeno puro, protossido di azoto): l'ossigeno puro satura gli abiti da lavoro, i capelli e gli stracci dei negozi; una singola scintilla statica o una sigaretta entro 15 minuti dall'esposizione farà esplodere gli indumenti in un intenso fuoco di fiamma ossidrica.
6. Gas tossici o corrosivi (cloro, ammoniaca, biossido di zolfo, idrogeno solforato, silano, fosgene): Attiva immediatamente l'allarme per materiali pericolosi della struttura, evacua controvento e in salita e attendi le squadre HAZMAT; vedere sversamenti di prodotti chimici.

Asfissia criogenica con azoto liquido (\(LN_2\)), argon e anidride carbonica¶

Perché le fuoriuscite di azoto liquido uccidono senza un solo respiro¶

L'azoto liquido (\(LN_2\), con punto di ebollizione a meno 196 gradi Celsius/meno 320 gradi Fahrenheit) e l'argon liquido (\(LAr\), con punto di ebollizione a meno 186 gradi Celsius/meno 303 gradi Fahrenheit) sono conservati in contenitori Dewar in acciaio inossidabile isolati sotto vuoto che vanno dai contenitori da banco da 4 litri ai cilindri pressurizzati su ruote da 240 litri.

Quando un Dewar di azoto liquido da 180 litri su ruote si ribalta in un corridoio, rompe la bobina di creazione della pressione o fa saltare la valvola di sicurezza all'interno di un piccolo laboratorio, una stanza della criobanca o una cucina di un ristorante (dove \(LN_2\) viene utilizzato per congelare rapidamente cibo o cocktail), due cose accadono contemporaneamente:

1. Il rapporto di espansione da 1 a 696: Ogni singolo litro di azoto liquido versato si trasforma in 696 litri di gas azoto freddo (e 1 litro di argon liquido si espande in 847 litri di gas argon pesante). Il versamento di soli 20 litri di azoto liquido all'interno di un magazzino chiuso di 3 x 4 metri (10 x 13 piedi) genera 13.920 litri di azoto gassoso puro, abbassando immediatamente la concentrazione di ossigeno della stanza dal normale 20,9% a meno dell'8%.
2. La trappola fisiologica della fame d'aria pari a zero: il cervello umano non rileva la quantità di ossigeno presente nel sangue per innescare l'impulso di respirare; invece, i chemocettori nel tronco cerebrale e nei corpi carotidei misurano rigorosamente l’accumulo di anidride carbonica disciolta (\(CO_2\)) nel sangue.
3. Quando entri in una stanza riempita al 95% di azoto o argon, puoi comunque inspirare ed espirare in modo completamente normale, eliminando l'anidride carbonica dal tuo corpo ad ogni respiro, quindi non sentirai fiato corto, zero soffocamento e zero avvertimenti.
4. Ancora peggio, quando la pressione parziale dell'ossigeno nei polmoni scende al di sotto del 6-8%, l'ossigeno effettivamente si diffonde all'indietro dal sangue venoso nei polmoni e viene espirato durante il primo respiro. Entro da 8 a 15 secondi (solo da 1 a 2 respiri), il sangue deossigenato raggiunge la corteccia cerebrale e la persona crolla priva di sensi sul pavimento, proprio dove il gas freddo e denso di azoto o argon è più concentrato; vedere asfissia in spazi confinati.

Risposta passo passo a una fuoriuscita di liquido criogenico o a un getto di gas freddo¶

1. Evacuazione immediata e salvataggio atmosferico¶

1. Se un Dewar criogenico si rovescia, si ribalta o emette rumorosamente all'interno, esci immediatamente dalla stanza e tira o appoggia la porta del corridoio spalancata dall'esterno solo se così facendo si ventila la stanza in un'area aperta non occupata o si attiva la ventola di scarico di emergenza ad alto volume della stanza.
2. Controlla il monitor della deplezione di ossigeno (ODM) montato a parete fuori dalla porta: I laboratori e le cantine di birre/sostanze dei ristoranti dovrebbero avere un monitor digitale di ossigeno/CO2 montato fuori dalla porta d'ingresso. Qualsiasi valore inferiore al 19,5% di ossigeno indica legalmente un'atmosfera carente di ossigeno; al di sotto del 12% provoca un immediato indebolimento della capacità di giudizio; al di sotto del 6-8% è fatale in pochi minuti.
3. Se una vittima è all'interno e può essere raggiunta dall'esterno della porta senza entrare nella stanza (ad esempio, i suoi piedi sono proprio sulla soglia della porta aperta in un ampio corridoio ben ventilato), rimanere completamente all'aria fresca del corridoio e tirarla fuori per le caviglie all'aria fresca. Altrimenti, aspetta i soccorritori dei vigili del fuoco che indossano bombole SCBA a pressione positiva.
4. Una volta che la vittima è all'aria aperta, controllare immediatamente la respirazione e il polso: Se non respira, avviare immediatamente la RCP con ventilazioni di soccorso (o ventilazione con maschera con pallone e valvola con ossigeno al 100%); il ripristino dell'ossigeno ai polmoni prima che si verifichi un arresto cardiaco ipossico consente un rapido recupero; vedere RCP.

2. Pronto soccorso per azoto liquido criogenico o congelamento da gas freddo¶

Brevi schizzi di goccioline di azoto liquido che rotolano sulla pelle calda e nuda spesso rimbalzano in modo innocuo a causa dell'effetto Leidenfrost (uno strato isolante di gas di azoto vaporizzato si forma immediatamente sotto la gocciolina). Tuttavia, se l'azoto liquido o l'argon liquido penetrano negli indumenti di cotone, si accumulano all'interno del polsino di un guanto o di uno stivale criogenico larghi, schizzano negli occhi o spruzzano come un getto di gas freddo ad alta pressione direttamente sulla pelle, congela la pelle e i tessuti profondi solidi a meno 196 gradi Celsius in pochi secondi:

1. Non togliere mai indumenti o guanti che sono rimasti congelati sulla pelle della vittima: Strappare un guanto o un calzino congelato su un dito o un piede strappa l'intero spessore dell'epidermide e del derma dall'arto. Allenta invece eventuali polsini stretti e immergi la mano o il piede vestito in acqua tiepida finché il legame del ghiaccio non si scioglie e l'indumento scivola via delicatamente.
2. Riscaldare rapidamente la pelle congelata in acqua calda circolante a una temperatura compresa tra 37 e 39 gradi Celsius (da 98,6 a 102,2 gradi Fahrenheit):
3. Immergere le dita, la mano o il piede congelati in una bacinella d'acqua pulita testata con un termometro (o con il gomito illeso in modo che sia piacevolmente caldo come il corpo, mai caldo) per 15-30 minuti finché il tessuto pallido, ceroso e duro come la roccia diventa rosa/rosso e flessibile; vedere ipotermia e congelamento.
4. Non strofinare o massaggiare mai ustioni criogeniche e non tenere mai le mani congelate su un becco Bunsen, un radiatore o un rubinetto dell'acqua calda da laboratorio a una temperatura superiore a 42 gradi Celsius (108 gradi Fahrenheit), poiché i tessuti congelati insensibili subiscono gravi ustioni termiche senza avvertirle.
5. Spruzzi criogenici sugli occhi: sciacquare immediatamente l'occhio aperto con un flusso delicato di soluzione salina tiepida sterile o acqua di rubinetto pulita in una stazione di lavaggio oculare per 15 minuti, non lasciare mai che la vittima si strofini gli occhi e coprire entrambi gli occhi con garze sterili per il trasporto immediato a un oftalmologo; vedere lesioni agli occhi.
6. Prevedere un forte dolore pulsante e vesciche chiare/emorragiche durante il riscaldamento: Avvolgere le dita riscaldate senza stringere con una garza sterile asciutta posizionata tra ciascun dito, non far scoppiare mai le vesciche criogeniche e trasportarle in un centro ustioni (le lesioni criogeniche sono gestite da unità specializzate in ustioni).

Ritorno di fiamma del cilindro di acetilene, decomposizione interna e incendi di grasso all'ossigeno¶

1. La bomba a orologeria di una bombola di acetilene calda¶

A differenza delle bombole di ossigeno, azoto o argon, che sono gusci cavi di acciaio riempiti di gas, l'acetilene (\(C_2H_2\)) è chimicamente instabile e può esplodere spontaneamente senza aria o ossigeno se compresso come gas libero a una pressione superiore a da 1,03 a 2,0 bar (da 15 a 29 psi). Per conservare l'acetilene in modo sicuro all'interno di una bombola di saldatura a 17 bar (250 psi), l'interno di una bombola di acetilene è riempito completamente solido dall'alto verso il basso con una massa monolitica porosa simile al cemento saturata con acetone liquido (o solvente DMF), in cui il gas acetilene è disciolto come la carbonatazione in una bottiglia di soda.

Tuttavia, due emergenze possono innescare una reazione esotermica catastrofica e autosufficiente all'interno di una bombola di acetilene:

• Ritorno di fiamma della torcia nel cilindro: Se un cannello per saldatura o taglio ossiacetilenico senza dispositivi di arresto del ritorno di fiamma funzionanti subisce un ritorno di fiamma (dove la fiamma viaggia all'indietro lungo il tubo rosso dell'acetilene) o se il cilindro viene esposto a un incendio esterno di un'officina o cade violentemente, l'acetilene all'interno della parte superiore del cilindro inizia a decomporsi in carbonio solido (fuliggine) e gas idrogeno rilasciando un intenso calore interno.
• Perché chiudere la valvola non ferma l'esplosione: Poiché la decomposizione dell'acetilene richiede zero ossigeno, anche se si chiude completamente la valvola della bombola, la reazione di decomposizione chimica può continuare a farsi strada lentamente verso il basso attraverso la massa porosa all'interno del cilindro d'acciaio chiuso per da 1 a 24 ore, aumentando la pressione interna e ammorbidendo la parete d'acciaio finché la bombola non esplode come una bomba ad alto potenziale esplosivo.

Come sapere se una bombola di acetilene si sta decomponendo e cosa fare¶

1. Primi 2 secondi dopo un flashback della torcia: Se la torcia ossiacetilenica esplode rumorosamente, fischia o emette fumo nero dalla punta, chiudi immediatamente la valvola dell'ossigeno della torcia, chiudi la valvola del carburante della torcia e, solo se puoi raggiungere immediatamente la bombola e il corpo della bombola risulta completamente freddo a mani nude, chiudi la valvola principale della bombola di acetilene.
2. Segnali di pericolo di decomposizione interna (NON AVVICINARE O TOCCARE):
3. Il corpo in acciaio della bombola di acetilene risulta caldo o bollente (oppure la vernice bagnata/l'acqua sul guscio emette vapore o si asciuga a chiazze).
4. Il cilindro emette un sordo sibilo, rimbombo o vibrazione interna.
5. Il gas che fuoriesce ha un forte odore di aglio marcio, acetone acido o isolante bruciato.
6. I tappi metallici fusibili (sui cilindri nordamericani) si sciolgono e sparano getti di fiamma o fuliggine nera.
7. Protocollo di evacuazione immediata per una bombola di acetilene calda o in fiamme:
8. Non tentare MAI di raccogliere, far rotolare o trasportare all'esterno una bombola di acetilene calda. Lo shock meccanico provocato dall'urto di una bombola di acetilene in decomposizione può farla esplodere nelle mani.
9. Evacuare tutti in una zona di esclusione di almeno 100-300 metri (da 330 a 1.000 piedi) dietro strutture solide e chiamare il 911 / 112 / 999.
10. I vigili del fuoco installeranno un monitoraggio senza equipaggio delle acque sotterranee dietro la copertura anti-esplosione per inzuppare continuamente il guscio del cilindro con acqua di raffreddamento ad alto volume per un massimo di 24 ore (controllo con termocamere e "test di asciugatura" fino a quando l'acciaio rimane freddo per oltre un'ora dopo che l'acqua si è fermata).

2. Compressione adiabatica dell'ossigeno ad alta pressione ed esplosioni di grasso¶

Non mettere mai una sola goccia di olio di petrolio, grasso, WD-40, vaselina o lozione oleosa per le mani sulla valvola della bombola di ossigeno, sul regolatore di pressione o sul raccordo della bombola di ossigeno dell'ospedale e non aprire mai rapidamente la valvola della bombola di ossigeno ad alta pressione stando di fronte ai manometri del regolatore:

• Quando la valvola di una bombola di ossigeno da 150 a 200 bar (da 2.200 a 3.000 psi) viene aperta rapidamente, l'ossigeno ad alta pressione si schianta nella cavità senza uscita del regolatore di ottone come un pistone, comprimendo il gas all'interno così velocemente che la sua temperatura aumenta istantaneamente a oltre 500 - 800 gradi Celsius (da 930 a 1.470 gradi Fahrenheit) (compressione adiabatica /effetto diesel).
• In presenza di ossigeno ad alta pressione al 100% a 600 gradi Celsius, anche una microscopica macchia di grasso per impronte digitali, olio idrocarburico o sigillante per filettature inadeguato all'interno del regolatore prende fuoco in modo esplosivo, fondendo il corpo del regolatore in ottone in un fuoco di metallo incandescente e soffiando i manometri in vetro del regolatore direttamente verso l'esterno, sul viso e sul torace dell'operatore.
• Regola per l'apertura sicura della bombola di ossigeno ("Rompere lentamente, stare di lato"): Ispezionare sempre le filettature dell'ossigeno con le mani pulite e prive di olio, verificare che la vite a T di regolazione della pressione del regolatore sia completamente estratta (allentata), stare a lato della bombola in modo che il corpo della valvola in ottone si trovi tra te e le superfici in vetro del regolatore e aprire il volantino della bombola molto lentamente inizialmente fino a quando l'ago del manometro dell'alta pressione smette di salire prima di aprire completamente la valvola.

Lista di controllo per la sicurezza dei gas compressi e criogenici¶

Controlla la tua officina, clinica, cucina o laboratorio rispetto a questi cinque standard obbligatori di sicurezza per le bombole:

• Fissare ogni bombola verticale in due punti (o un terzo superiore) con catene o cinghie pesanti, sia piene che vuote: Non lasciare mai una bombola indipendente senza catene sul pavimento, su una banchina di carico o su un carrello, anche per 30 secondi durante il cambio dei serbatoi. Mantenere il cappuccio di protezione della valvola in acciaio filettato pesante avvitato saldamente su ogni bombola ogni volta che viene spostata o non è collegata attivamente a un regolatore.
• Controllare le filettature di collegamento del regolatore CGA/ISO, non utilizzare mai adattatori o nastro in teflon su filettature diritte: Ogni famiglia di gas utilizza una geometria di uscita della valvola distinta e non intercambiabile (come CGA 540 per ossigeno, CGA 580 per argon/azoto inerte, CGA 510 con filettatura inversa per acetilene). Non forzare mai un regolatore non corrispondente su un cilindro, non utilizzare mai adattatori in ottone fatti in casa per collegare un regolatore del carburante a un serbatoio di ossigeno e non avvolgere mai il nastro in PTFE dell'idraulico sulle sedi di compressione a punta toro CGA (solo le filettature coniche dei tubi sugli steli dei misuratori accettano nastro classificato con ossigeno).
• Installare dispositivi di arresto del ritorno di fiamma E valvole di ritegno del flusso inverso su tutte le torce per ossitaglio: Installare dispositivi di arresto del ritorno di fiamma in acciaio sinterizzato dedicati direttamente all'uscita dei regolatori di pressione dell'ossigeno e del carburante (oltre alle valvole di ritegno sull'impugnatura della torcia) per impedire a un fronte di fiamma di raggiungere i tubi o la bombola di acetilene.
• Dotare le stanze criogeniche di dispositivi di monitoraggio continui della riduzione dell'ossigeno (ODM) e di scarico a basso livello: Installare monitor di ossigeno calibrati a due stadi (allarme al 19,5% e 18,0% \(O_2\)) con un flash esterno e un avvisatore acustico all'esterno della porta di ogni stanza di azoto liquido o di un frigorifero per bevande \(CO_2\) walk-in e indossare guanti criogenici larghi (in modo da poterli togliere immediatamente se si spruzza del liquido all'interno), un visiera integrale e pantaloni senza risvolto che coprono la parte superiore degli stivali chiusi quando si versa \(LN_2\).
• Evitare il trasporto di bombole e ghiaccio secco/LN2 in veicoli con bagagliaio chiuso sigillato: Non trasportare mai un Dewar di azoto liquido, una grande scatola di ghiaccio secco o un serbatoio di acetilene/propano non ventilato all'interno dell'abitacolo di un'auto o di un SUV chiusi con i finestrini alzati. Una perdita lenta della valvola o l'ebollizione di \(LN_2\) all'interno dell'abitacolo chiuso di un'auto possono asfissiare il conducente a velocità autostradale o incendiare l'interno del veicolo nell'istante in cui l'interruttore della luce del freno o il pulsante dell'alzacristallo elettrico si attivano.

Domande frequenti¶

Cosa succede realmente se la valvola di ottone rompe la parte superiore di una bombola di gas per saldatura o subacquea piena?¶

Una bombola di gas industriale compresso completa (come argon, azoto o ossigeno per saldatura) o una bombola per immersioni in alluminio contiene gas pressurizzato a una pressione compresa tra 150 e 300 bar (da 2.200 a 4.500 psi). Se il cilindro cade senza il cappuccio protettivo in acciaio e taglia la valvola di ottone sul collo, il gas fuoriesce attraverso l'apertura da 15 millimetri (0,6 pollici) a velocità supersonica, generando oltre 4.000 newton (900 libbre) di spinta del razzo. Questa spinta accelera il cilindro d'acciaio da 70 chilogrammi (155 libbre) sul pavimento o nell'aria a oltre 50 metri al secondo (110 miglia all'ora), penetrando facilmente nelle pareti di blocchi di cemento, nelle porte d'acciaio e nelle carrozzerie dei veicoli prima di svuotare la sua carica in 30-90 secondi. Non tentare mai di afferrare o calpestare una bombola con la valvola danneggiata; mettersi immediatamente al riparo dietro cemento pesante o acciaio finché il getto non si ferma completamente.

Perché le persone svengono in una perdita di azoto liquido o argon senza mai sentirsi soffocare?¶

Il riflesso del tuo corpo di respirare e la terrificante sensazione di "fame d'aria" (soffocamento) sono innescati quasi interamente dall'aumento dei livelli di anidride carbonica ($CO_2$) nel flusso sanguigno, non dalla mancanza di ossigeno. Quando l'azoto liquido o l'argon versati bolle trasformandosi in gas all'interno di una stanza chiusa, sposta l'ossigeno nell'aria consentendo comunque di inalare l'azoto inodore ed espirare normalmente l'anidride carbonica. Poiché i livelli di anidride carbonica rimangono bassi, ti senti completamente normale e a tuo agio, fino a quando il livello di ossigeno nel cervello non scende così in basso da perdere conoscenza senza preavviso dopo solo uno o due respiri (meno di 15 secondi). Non entrare mai in una stanza con una perdita criogenica per salvare una persona priva di sensi senza un autorespiratore (SCBA).

Perché una bombola di acetilene può esplodere ore dopo che la valvola è già stata chiusa?¶

A differenza di altri gas combustibili come propano o metano, l'acetilene ($C_2H_2$) è un composto chimico endotermico che può scomporsi in carbonio solido e idrogeno gassoso rilasciando un enorme calore interno, senza bisogno di aria o ossigeno. Se un ritorno di fiamma della torcia ritorna in una bombola di acetilene o se la bombola viene riscaldata da un fuoco vicino, questa reazione di decomposizione esotermica può iniziare all'interno della parte superiore della bombola. Anche se si chiude immediatamente la valvola della bombola in modo che non fuoriesca gas e non entri aria, l'ondata di calore può continuare a viaggiare lentamente verso il basso all'interno del guscio d'acciaio chiuso per diverse ore finché la pressione interna non fa scoppiare catastroficamente la bombola. Se un serbatoio di acetilene risulta caldo al tatto, sibila internamente o odora di aglio dopo un flashback, lascialo esattamente dov'è, evacua a 100-300 metri di distanza e chiama i vigili del fuoco.

Perché è così pericoloso depositare olio o grasso su un regolatore di ossigeno medico o per saldatura?¶

L'ossigeno puro ad alta pressione (da 150 a 200 bar / da 2.200 a 3.000 psi) abbassa drasticamente la temperatura di accensione di qualsiasi idrocarburo organico, inclusi olio motore, grasso per cuscinetti, WD-40, balsamo per labbra e vaselina. Inoltre, quando si apre la valvola di una bombola di ossigeno, il gas ad alta pressione si precipita nello stretto passaggio senza uscita del regolatore e comprime il gas intrappolato così rapidamente che la temperatura all'interno del raccordo in ottone raggiunge oltre 500 gradi Celsius (930 gradi Fahrenheit) in millisecondi (nota come compressione adiabatica). Se anche una piccola macchia di olio o grasso è presente sulle filettature o sulla sede della valvola, si autoaccende istantaneamente all'interno dell'ossigeno puro, incendiando l'ottone e l'acciaio del regolatore stesso e provocando l'esplosione del regolatore.

Questa guida fornisce informazioni sulla sicurezza di emergenza e sul primo soccorso per le emergenze relative a gas compresso e liquidi criogenici e non sostituisce la formazione certificata su materiali pericolosi, saldatura o sicurezza di laboratorio. Prendi in considerazione la possibilità di frequentare un corso pratico di primo soccorso e RCP presso la Croce Rossa, la St John Ambulance o un'organizzazione locale di formazione medica di emergenza.

Guide correlate¶

• Asfissia in spazi confinati: tombini, silos e serbatoi
• Pronto soccorso per ipotermia e congelamento
• Fuoriuscite di prodotti chimici e materiali pericolosi
• Lesioni agli occhi e schizzi di sostanze chimiche
• Pronto soccorso per ustioni e scottature
• Infortuni sul lavoro e infortuni sul lavoro

Fonti controllate¶

• Compressed Gas Association (CGA, Stati Uniti): Manuale sui gas compressi e sulla gestione sicura dei gas compressi in contenitori (opuscolo P-1) e sulla gestione sicura dei liquidi criogenici (opuscolo P-12)
• British Compressed Gases Association (BCGA, Regno Unito) e Health and Safety Executive (HSE, Regno Unito): Uso sicuro delle bombole di gas compresso (INDG306) e Lavoro sicuro con l'acetilene (INDG327)
• US Chemical Safety and Hazard Investigation Board (CSB, Stati Uniti): Bollettino di sicurezza sui pericoli dell'asfissia da azoto (n. 2003-10-B)
• Associazione europea dei gas industriali (EIGA): gestione degli incidenti con le bombole di acetilene e compressione adiabatica nei regolatori di ossigeno
• Amministrazione per la sicurezza e la salute sul lavoro (OSHA, Stati Uniti): Requisiti generali per i gas compressi (29 CFR 1910.101) e Saldatura e taglio di gas ossigeno-carburante (29 CFR 1910.253)