Veiligheid in besloten ruimten

Transcriptie

1 Veiligheid in besloten ruimten 1

2 Gasdetectie Wat zijn besloten ruimten? Onder besloten ruimten worden ruimten verstaan die onder normale omstandigheden van de omgeving zijn afgesloten, maar die toch regelmatig moeten worden betreden voor inspecties, reparaties, schoonmaak- en onderhoudswerkzaamheden. Besloten ruimten komen voor in veel bedrijfstakken. Om een paar voorbeelden te noemen: Gasdetectie (vervolg) Mestkelders en giertanks op agrarische bedrijven; Dubbele wanden en sommige andere ruimten op schepen, bijvoorbeeld boegschroefruimten; Tankwagens voor het vervoer van vloeistoffen, vaste stoffen en gassen; Opslagreservoirs in bijvoorbeeld de petrochemische industrie; Rioleringsstelsels; Kruipruimten onder gebouwen.

3 Besloten ruimten zijn vooral riskant doordat: Confined Space Gas Zij vaak (resten van) vloeistoffen, gassen en dampen bevatten die - zelf of in combinatie giftig, brandbaar of explosief zijn; Er soms onvoldoende zuurstof in aanwezig is; Zijn meestal moeilijk toegankelijk zijn (dikwijls alleen via een mangat). Bij calamiteiten leidt dit tot grote problemen. Het reddingswerk van buitenaf is zeer gecompliceerd; Besloten ruimten dikwijls slecht te ventileren zijn; Gevolgen van een ongeval Vergiftiging, verstikking en verbranding (bijvoorbeeld na explosies) zijn dan ook de meest voorkomende gevolgen van ongevallen in besloten ruimten. Welke maatregelen moeten er worden genomen voordat men de besloten ruimte betreedt? Voorkomen is beter dan genezen. Als deze uitspraak ergens op van toepassing is, dan is het wel op het werken in besloten ruimten. Voordat de ruimte wordt betreden moet deze eerst goed zijn geventileerd. 3

4 Maatregelen Wanneer zich in de ruimte gevaarlijke gassen (kunnen) bevinden (b.v. chloor, CO, SO, propaan of butaan) moet er na voldoende ventileren door meting worden vastgesteld dat er geen gevaarlijke restconcentraties zijn achtergebleven. Indien gevaarlijke gassen worden uitgedreven met stikstof, moet daarna nog geruime tijd met lucht worden geventileerd en dan mag de ruimte pas worden betreden als door middel van meting is vastgesteld dat er voldoende zuurstof in de ruimte is. Na het legen van een besloten ruimte moeten alle leidingen die op deze ruimte zijn aangesloten worden losgekoppeld en(goed zichtbaar) worden afgedopt, zodat er geen gassen meer vanuit de leidingen in de ruimte kunnen komen. Nooit alleen Als een of meer werknemers zich in een besloten ruimte bevinden moet er buiten de ruimte altijd iemand aanwezig zijn, die direct alarm kan slaan als er binnen iets mis gaat (voor alle duidelijkheid: deze stand by moet onder alle omstandigheden buiten de ruimte blijven en dus ook niet naar binnen gaan om een in moeilijkheden geraakte collega te hulp te schieten). 4

5 Maatregelen Een besloten ruimte kan pas veilig worden betreden als zich daarin geen giftige of explosieve damp-/luchtmengsels meer bevinden en er voldoende zuurstof (minimaal 18% volume) aanwezig is. Omdat veel gassen reukloos zijn, zal altijd gebruik gemaakt moeten worden van meetinstrumenten om te kunnen vaststellen of het binnengaan van de ruimte verantwoord is. Er zijn onder meer explosiemeters, gasdetectors en zuurstofmeters in de handel. Het verbrandingsproces De meest voorkomende branden berusten op de reactie tussen een brandbaar materiaal en de zuurstof uit de lucht. Voor zo n reactie zijn een brandbare stof, zuurstof, en een ontstekingsbron nodig. Deze benodigde elementen vinden we terug in de zogenaamde branddriehoek. 5

6 Branddriehoek zuurstof ontstekingsbron brandbare stof Welke meters zijn er? Niet alleen brand- of explosiegevaar zijn van belang bij het meten van al of niet mogelijk gevaarlijke situaties. Welke meters staan ons dan ten dienste: Explosiemeter Gasmeetbuisjes Gas/dampmeters Stofmeters 6

7 Welke meters zijn er? Welke meter staan ons dan ten dienste? (Vervolg) Geluidsmeters; Verlichtingsterktemeters; Stralingsmeters; Statische ladingmeters; Luchtsnelheid/relatieve vochtigheidsmeters; Personal samplers. Meetprincipes gasdetectie zijn: Katalytische verbranding; Warmtegeleiding; Chromatografie (buisjes); Geleidbaarheid; Spectrofotometrie (IR,UV); Halfgeleiders (Chemosorptie); Gaschromatografie; Vlam-ionisatie (F.I.D.); photo-ionisatie (P.I.D.). 7

8 Mijnwerkerskanarie Japanse muis 8

9 Veiligheidslamp (Flame Safety Lamp) s Werelds meest geavanceerde gasdetectie instrument 9

10 De drie meetgebieden: Zuurstof (gebrek/overschot) Brandbare gassen en dampen Toxische contaminanten Samenstelling van omgevingslucht: 78 % Stikstof 0,9 % Zuurstof 1,1 % Restgassen 1 0

11 ZUURSTOF IS TEKORT WANNEER DE CONCENTRATIE O LAGER IS DAN 19.5 VOL% Oorzaken van zuurstoftekort: Verdringing Microbiologische processen Oxidatie Verbranding Absorptie 1 1

12 Zuurstof verdringing in een gesloten tank O & O O O N N O O O O stikstof zuiveren N N N N N Besloten ruimte met een open bovenkant argon 1

13 Symptomen van zuurstoftekort 0,9 % Zuurstofconcentratie in schone lucht 19,5 % - 1 % Vermoeidheid/concentratieverlies, reactie vermogen wordt minder, kortademig 1 % - 10 % Verstoorde ademhaling, snel moe, verlies van kritische functies, slechte doorstroming van het bloed 10 % - 6 % Misselijk, overgeven, niet bewegen, bewusteloos, dood 6 % - 0 % Stuiptrekkingen, snakken naar adem, hartstilstand, symptomen verschijnen onmiddellijk, dood in enkele minuten Zuurstofsensor Sensor geeft een spanning af welke evenredig is met de O concentratie Sensor verbruikt zichzelf en heeft een verwachte levensduur van ca. jaar. 1 3

14 Zuurstofsensor Moisture barrier Cathode Capillary pore V Voltmeter Electrolyte Anode Zuurstofoverschot Verhoging van het percentage O zorgt voor versnelling van de chemische reacties Toename van het brandgevaar 3,5 Vol% O is een zuurstofoverschot 1 4

15 Explosiegrenzen Gelukkig zijn niet alle mengverhoudingen van een brandbaar gas met lucht of zuurstof explosief. Een explosie kan alleen dan voorkomen als de mengverhouding (uit te drukken in volumeprocenten) zich binnen bepaalde grenzen bevindt. Zo kent ment: een onderste explosiegrens: L.E.L. = Lowest Explosive Limit een bovenste explosiegrens: U.E.L. = Upper Explosive Limit Explosiegrenzen Onder de onderste explosiegrens (L.E.L) is de concentratie aan brandbaar gas te gering om met een ontstekingsbron een explosie te veroorzaken. Boven de bovenste explosiegrens (U.E.L) is er te weinig zuurstof in het mengsel aanwezig om het mengsel te doen exploderen. (Let op toevoer van zuurstof (lucht), dit verlaagt de gasconcentratie zodat het mengsel weer explosief kan worden). Voor ieder gas liggen deze grenzen verschillend. 1 5

16 Explosiegrenzen Gas Concentration Flammability Range 0 100% LEL Meetcel (detectorruimte) In de detectorruimte is een actief meetelement aangebracht. Het te meten gas-luchtmengsel stroomt langs het voorverhitte actieve meetelement en zal aldaar verbranden. Deze verbranding resulteert in een weerstand-verandering. Omdat het actieve element is opgenomen in een brugschakeling, zal deze brug uit balans raken, hetgeen een meetsignaal met een wijzeruitslag, op het aanwijsinstrument tot gevolg heeft. De mate van onbalans staat in directe verhouding met de gas-concentratie. 1 6

17 Detecteren van gas met katalysator element Sinter metaal Passieve gloeidraad Actieve gloeidraad Toxische gassen en dampen Detectie technieken: - Meetbuisjes - Elektrochemische sensoren - Photo ionisatie detectoren 1 7

18 Aansprakelijkheid De ARBO-wet stelt de werkgever verplicht er voor te zorgen dat een werknemer veilig kan werken. Dit betekent dat er de nodige veiligheidskleding en/of (gasdetectie) apparatuur aangeschaft dient te worden en men de nodige voorzorgsmaatregelen treft. Werknemers zijn verplicht deze apparatuur/kleding te gebruiken en de veiligheidsprocedures te volgen om zodoende veilig te kunnen werken. Met andere woorden, is er bijvoorbeeld géén apparatuur aanwezig om de veiligheid tijdens werkzaamheden te garanderen, dan is bij een eventueel ongeval de werkgever aansprakelijk. Aansprakelijkheid (Vervolg) Is er wel apparatuur aanwezig, maar wordt deze om welke reden dan ook niet gebruikt, dan is bij een ongeval de werknemer vaak aansprakelijk. Uiteraard zijn er gevallen waarin deze grenzen niet zo duidelijk getrokken kunnen worden, het is dan aan de rechter om hier een oordeel over te vellen. 1 8

19 Alarmgrenswaarde gedefinieerd op 3 manieren Time Weighted Average (TWA) Maximale acceptabele Concentratie tijdsgewogen gemiddelde 8 uur (MAC-TGG) Short Term Explosure Limit (STEL) (MAC-TGG 15 minuten) Instantaneous Onmiddellijke overschrijding (MAC-C) TWA = MAC TGG 8 uur Hieronder wordt verstaan de tijd over de gemiddelde maximale aanvaardbare concentratie bij een blootstellingduur tot 8 uur per dag en niet meer dan 40 uur per week. 1 9

20 TWA berekening Blootstelling Concentratie TWA 4 uur 100 ppm 50 ppm 8 uur 100 ppm 100 ppm 1 uur 100 ppm 150 ppm INSTANTANEOUS Dit is de maximum concentratie waarbij een werknemer mag werken Deze mogen nooit overschreden worden ook niet voor een klein moment 0

21 Short Term Explosure Limit STEL = MAC TGG 15 minuten De STEL is de Tijd gewogen gemiddelde van inademing van gas gedurende een periode van 15 minuten. STEL/TWA/Maximaal Maximaal STEL TWA 15 min. 1

22 CO Koolmonoxide Wordt geproduceerd als verschijnsel van incomplete verbranding Is verbonden met interne verbrandingsmotor uitlaatpijp - voertuigen - compressoren - pompen Bindt zich aan hemoglobine in de rode bloedlichaampjes Vergiftigde cellen kunnen geen O transporteren Chronische blootstelling zelfs van lage concentraties zijn schadelijk Kenmerken van CO Koolmonoxide Kleurloos Reukloos Ongeveer even zwaar als lucht Brandbaar! (LEL is 1,5 %) Giftig!

23 Giftige effecten CO 5 PPM 8 uren TWA 600 PPM Hoofdpijn 500 PPM Buitenwesten 4000 PPM Snel fataal Zwavelwaterstof Geproduceerd tijdens rotten van organische materialen Speciaal verbonden met: - riolering - ruwe olie - marine sedimenten - looierijen - papier industrie 3

24 Kenmerken van zwavelwaterstof Kleurloos Ruikt naar rotte eieren Zwaarder dan lucht Corrosief Brandbaar (LEL is 4,3 %) Oplosbaar in water Zeer giftig! Giftige effecten H S 1 PPM Ruikbaar 10 PPM TWA 100 PPM Geurloos 300 PPM Bewusteloos 1000 PPM Onmiddellijke ademhalingsstilstand, bewusteloos, gevolgd door dood 4

25 Toxische sensor Gas stroomt de sensor in en bereikt het gevoelige oppervlak Elektrode zorgt voor een specifieke reactie Gebruik van selectieve externe filters om de kruisgevoeligheid te begrenzen Elektrochemisch toxisch sensor Externe filter Capillair porie Gevoels elektrode Elektrolyt Referentie elektrode Teller elektrode 5

26 Wat mist een 4-gas monitor? Vluchtige Organische Componenten (VOCs) - Brandstoffen - Vetten/olie/ontvetters - Verf/oplosmiddelen - Plastic/hars De chemische verbindingen wat de industrie weerhoudt! Wat is een PID? PID = Photo-Ionisation Detectie 6

27 Photo-Ionisatie Detectie Om VOC (Vluchtige Organische Componenten) te meten wordt gebruik gemaakt van een PID (Photo-Ionisatie Detectie). Dit rust op het principe dat een gas of damp langs een Ultraviolette lichtbron stroomt, vervolgens wordt het gas door deze UV bron elektrisch geladen. Dit heeft tot gevolg dat er een elektrische stroom ontstaat welke evenredig is met de concentratie van de contaminant en deze kan dan weergegeven worden op het display van een PID meter. Photo-Ionisatie Detectie PID maakt gebruik van een Ultra Violette lichtbron om neutraal geladen moleculen aan te schieten zodat ze elektrisch geladen ion worden. Dit heeft tot gevolg dat er een elektrische stroom ontstaat in de detector welke de concentratie van de contaminant (vervuiling) weergeeft. De hoeveelheid energie die nodig is om een elektron van een specifiek molecuul weg te halen is het ionisatie potentiaal (IP). Om een specifieke substantie te meten moet de IP voor een ionisatie detector groter zijn dan de te meten substantie. 7

28 Hoe werkt een PID? Een optisch systeem maakt gebruik van een Ultraviolet lamp om gassen en dampen te ontleden Intrede van het gas in de meter + - Gas passeert de UV lamp + - Het gas is nu geïoniseerd ppm Geladen gas ionen stroomt langs geladen platen in de sensor en veroorzaakt een stroom + - Stroom wordt gemeten en de concentratie wordt getoond op de meter Gas verlaat de meter in originele toestand Photoionisatie detectors De UV lampen zijn beschikbaar in 3 uitvoeringen met verschillende energie hoeveelheden: ev ev ev 8

29 Ionisatie Potentiaal (IP) IP bepaalt of de PID het gas kan zien Als de IP van het gas minder is dan de ev van de lamp kan de PID het gas zien De IP meet de sterkteverbinding van de moleculen van een gas en voert verder geen bewerking uit met correctiefactoren De IP zijn beschikbaar bij RAE Benelux b.v. Wat meet een PID? Enkele Ionisatie Potentiaal (IP) van enkele gassen Ionization Potential (ev) Styrene 9.8 ev Lamp Benzene MEK 9.99 Vinyl Chloride 10.6 ev Lamp IPA Ethylene Acetic Acid 11.7 ev Lamp Methylene chloride Carbon Tet. Niet ioniserend Oxygen Carbon Monoxide 9

30 Waarom gebruiken we niet altijd een 11.7 ev lamp? 9,8 & 10,6 zijn meer specifiek 10,6 lamp heeft een levensduur van 1-4 maanden 10,6 lamp is voordeliger 10,6 lamp is meer accuraat 11,7 lamp is gewenst voor hoger energiegassen bijvoorbeeld Methyl Chloride 11,7 lamp Lithium Fluoride kristallen absorberen water en verminder sneller 11,7 lamp heeft een levensduur van ongeveer - 3 maanden 11,7 lamp is duurder Bedankt voor u aandacht Vragen? 3 0