Veiligheid in besloten ruimten

Confined Space Gas
Detection PDC Manual
Veiligheid in besloten ruimten
1
Confined Space Gas
Detection PDC Manual
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.
2
Confined Space Gas
Detection PDC Manual
Besloten ruimten zijn vooral riskant
doordat:
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
Confined Space Gas
Detection PDC Manual
Maatregelen
Wanneer zich in de ruimte gevaarlijke gassen (kunnen) bevinden
(b.v. chloor, CO, SO2, 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
Confined Space Gas
Detection PDC Manual
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
Confined Space Gas
Detection PDC Manual
Branddriehoek
ontstekingsbron
zuurstof
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
Confined Space Gas
Detection PDC Manual
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
Confined Space Gas
Detection PDC Manual
Mijnwerkerskanarie
Japanse muis
8
Confined Space Gas
Detection PDC Manual
Veiligheidslamp (Flame Safety Lamp)
‘s Werelds meest geavanceerde gasdetectie instrument
9
Confined Space Gas
Detection PDC Manual
De drie meetgebieden:
Zuurstof (gebrek/overschot)
Brandbare gassen en dampen
Toxische contaminanten
Samenstelling van omgevingslucht:
78 % Stikstof
20,9 % Zuurstof
1,1 % Restgassen
1
0
Confined Space Gas
Detection PDC Manual
ZUURSTOF IS TEKORT WANNEER DE
CONCENTRATIE O2 LAGER IS DAN 19.5 VOL%
Oorzaken van zuurstoftekort:
Verdringing
Microbiologische processen
Oxidatie
Verbranding
Absorptie
1
1
Confined Space Gas
Detection PDC Manual
Zuurstof verdringing in een gesloten
tank
O2 & N2
O2N2 N2
N2 O2
O
N2 2 N N2
2
N2
O2
N2
N2 N
N2
2
N O
O O2
N2
2
2
N2N2 N2
N2 N 2
N
N2 2 N N2
2
N2
N2
N2
N2 N
N2
2
N N
N N2
N2
stikstof
zuiveren
2
2
2
2
Besloten ruimte met een open bovenkant
argon
1
2
Confined Space Gas
Detection PDC Manual
Symptomen van zuurstoftekort
20,9 %
Zuurstofconcentratie in schone lucht
19,5 % - 12 %
Vermoeidheid/concentratieverlies, reactie vermogen wordt
minder, kortademig
12 % - 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 O2 concentratie
Sensor verbruikt zichzelf en heeft een
verwachte levensduur van ca. 2 jaar.
1
3
Confined Space Gas
Detection PDC Manual
Zuurstofsensor
Moisture
barrier
Cathode
V
Capillary
pore
Electrolyte
Voltmeter
Anode
Zuurstofoverschot
Verhoging van het percentage O2 zorgt
voor versnelling van de chemische
reacties
Toename van het brandgevaar
23,5 Vol% O2 is een zuurstofoverschot
1
4
Confined Space Gas
Detection PDC Manual
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
Confined Space Gas
Detection PDC Manual
Explosiegrenzen
Gas Concentration
Flammability
Flammability
Range
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
Confined Space Gas
Detection PDC Manual
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
Confined Space Gas
Detection PDC Manual
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
Confined Space Gas
Detection PDC Manual
Alarmgrenswaarde gedefinieerd op 3
manieren
Time Weighted Average (TWA)
Short Term Explosure Limit (STEL)
Maximale acceptabele Concentratie tijdsgewogen gemiddelde 8 uur (MAC-TGG)
(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
Confined Space Gas
Detection PDC Manual
TWA berekening
Blootstelling
Concentratie
TWA
4 uur
100 ppm
50 ppm
8 uur
100 ppm
100 ppm
12 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
2
0
Confined Space Gas
Detection PDC Manual
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.
2
1
Confined Space Gas
Detection PDC Manual
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 O2 transporteren
•Chronische blootstelling zelfs van lage concentraties zijn schadelijk
Kenmerken van CO Koolmonoxide
•Kleurloos
•Reukloos
•Ongeveer even zwaar als lucht
•Brandbaar! (LEL is 12,5 %)
•Giftig!
2
2
Confined Space Gas
Detection PDC Manual
Giftige effecten CO
25 PPM
8 uren TWA
• 600 PPM
Hoofdpijn
• 2500 PPM
Buitenwesten
• 4000 PPM
Snel fataal
Zwavelwaterstof
• Geproduceerd tijdens rotten van organische materialen
•Speciaal verbonden met:
- riolering
- ruwe olie
- marine sedimenten
- looierijen
- papier industrie
2
3
Confined Space Gas
Detection PDC Manual
Kenmerken van zwavelwaterstof
• Kleurloos
• Ruikt naar rotte eieren
• Zwaarder dan lucht
• Corrosief
• Brandbaar (LEL is 4,3 %)
• Oplosbaar in water
• Zeer giftig!
Giftige effecten H2S
1 PPM
Ruikbaar
10 PPM
TWA
100 PPM
Geurloos
300 PPM
Bewusteloos
1000 PPM
Onmiddellijke ademhalingsstilstand,
bewusteloos, gevolgd door dood
2
4
Confined Space Gas
Detection PDC Manual
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
Capillair porie
Externe filter
Gevoels
elektrode
Referentie
elektrode
Elektrolyt
Teller
elektrode
2
5
Confined Space Gas
Detection PDC Manual
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
2
6
Confined Space Gas
Detection PDC Manual
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.
2
7
Confined Space Gas
Detection PDC Manual
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
+
-
100.0 ppm
+
+
-
-
Het gas is
nu geïoniseerd
Gas passeert de
UV lamp
+
Stroom wordt gemeten en
de concentratie wordt
getoond op de meter
Gas verlaat de meter
in originele toestand
Geladen gas ionen
stroomt langs geladen
platen in de sensor en veroorzaakt
een stroom
Photoionisatie detectors
•De UV lampen zijn beschikbaar in 3 uitvoeringen met verschillende
energie hoeveelheden:
- 9.8 eV
- 10.6 eV
- 11.7 eV
2
8
Confined Space Gas
Detection PDC Manual
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
9.8 eV
Lamp
15
Ionization
Potential (eV)
10.6 eV
Lamp
Niet ioniserend
11.7 eV
Lamp
14.01
14
13
12.1
11.32 11.47
12
11
10.5
9.99 10.1
10
9
10.66
9.24 9.54
8.4
8
Carbon
Monoxide
Oxygen
Carbon Tet.
Methylene
chloride
Acetic Acid
Ethylene
IPA
Vinyl Chloride
MEK
Benzene
Styrene
2
9
Confined Space Gas
Detection PDC Manual
Waarom gebruiken we niet altijd een
11.7 eV lamp?
•9,8 & 10,6 zijn meer specifiek
•10,6 lamp heeft een levensduur van 12 - 24 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 2 - 3 maanden
•11,7 lamp is duurder
Bedankt
Vragen
voor u aandacht
?
3
0

Download Report