Säkerheten för flytande kväve är avgörande vid användning eller lagring av flytande kväve (LN2). På grund av sin låga temperatur är LN2 extremt farlig om den inte hanteras på rätt sätt. Det är därför Occupational Safety and Health Administration (OSHA) har tagit fram en lista över kvävesäkerhetskrav när man arbetar med denna gas i flytande tillstånd.
Vad är flytande kväve?
Kvävgas är inert, vilket innebär att den inte bildar kemiska föreningar med andra molekyler. Det är luktfritt, färglöst och smaklöst. Detta gör det säkert att tillsätta kväve till livsmedel eller för industriella processer. Dessutom är kväve, i flytande form, lätt att transportera i tankar eller cylindrar.
Men dess mest användbara egenskap är att flytande kväve är kallt. Flytande kväve har en kokpunkt på -320 grad F (-196 grad ). Vid vilken temperatur som helst över denna blir det en gas. Genom att leda LN (flytande kväve) runt eller in i andra gaser eller föremål kan det användas för att kyla dem. Detta gör det användbart både som kylmedel och för att frysa in material.
Vilka är de största riskerna när man arbetar med flytande kväve?
Även om flytande kväve inte är giftigt, har det två stora livsfarliga egenskaper. Eftersom flytande kväve kan avdunsta snabbt, kan det effektivt tränga undan luft för att skapa en atmosfär som inte kan försörja liv. Dessutom kan det också orsaka allvarliga skador på grund av vätskans intensiva kyla.
Faror vid arbete med flytande kväve inkluderar:
- Extrem kyla
- Kvävning
- Syreanrikning
- Tryckuppbyggnad
- Vätskespill
- Snabb fasförändring
- Explosion
Vad är expansionshastigheten för LN till gas?
Flytande kväve expanderar 696 gånger i volym när det förångas. Den har inga varningsegenskaper som lukt eller färg. Sålunda kan mycket små mängder flytande kväve skapa en syrefattig miljö och driva O2-nivån under OSHA:s säkra standard på 19,5 %. Syrebrist kan orsaka allvarliga hälsorisker inklusive illamående, yrsel, medvetslöshet och potentiellt kvävning.
Att förstå de faror som är förknippade med kvävets expansionshastighet är avgörande för att förhindra olyckor och garantera arbetarnas säkerhet. Den primära faran relaterade till kvävets expansionshastighet är förknippad med snabba tryckförändringar som kan uppstå när kväve släpps ut från ett högtryckskärl eller när det sker ett plötsligt släpp av komprimerad kvävgas.
Genom att följa korrekta kvävesäkerhetsprotokoll och vara medveten om farorna som är förknippade med kvävets expansionshastighet kan arbetare minimera riskerna med att hantera denna gas i olika industriella miljöer.
Är flytande kväve brandfarligt?
Flytande kväve – liksom kvävgas – är inte brandfarligt. Men eftersom flytande kväve utsätts för normala temperaturer och blir en gas expanderar det med en hastighet av 1:696. Detta har gett upphov till tanken att LN kan orsaka en explosion. Även om det tekniskt inte är sant, kan en snabb expansion av vätskan till gas till följd av en läcka eller en brand som omger LN-behållaren eller transportrören skapa extremt farliga tryck som resulterar i en icke brännbar explosion av behållaren.
Är flytande kväve farligt?
Tekniskt sett nej. Kväve är en vanlig gas som finns i naturen. Men när det förvaras under tryck i slutna behållare eller i flytande tillstånd finns det två primära faror. Den första är kvävning. På grund av sin snabba expansion kan den snabbt tränga undan syre i ett slutet område. Den andra är resultatet av dess kalla temperaturer. Det kommer omedelbart att frysa exponerad hud.
Kan du doppa dina bara händer i en behållare med flytande kväve?
Det korta svaret är nej, du bör inte doppa händerna i någon behållare med flytande kväve. Flytande kväve är extremt kallt, med en kokpunkt på -196 grad (-321 grad F) vid atmosfärstryck. All hudkontakt med flytande kväve kan orsaka allvarliga köldskador eller termiska brännskador på grund av snabb frysning av vävnader. För dem som till och med utsätts för kortvarig exponering för flytande kväve kan detta resultera i allvarliga skador.
När flytande kväve kommer i kontakt med huden avdunstar det omedelbart, vilket skapar ett lager av gas runt huden. Detta gasskikt kan dock snabbt försvinna, vilket tillåter direkt kontakt mellan det flytande kvävet och huden, vilket leder till snabb frysning och skada.
Det är därför man bör bära personlig skyddsutrustning (PPE) såsom isolerade handskar och skyddsglasögon vid hantering av flytande kväve. Dessutom är det viktigt att följa lämpliga säkerhetsprotokoll och få ordentlig utbildning innan du arbetar med kryogena ämnen och förstår säkerhetsmonitorer för gasdetektering för att förhindra att olyckor inträffar.
Hur lång tid tar flytande kväve att avdunsta?
Flytande kväve har en mycket låg kokpunkt och kan avdunsta mycket snabbt, vilket gör att det expanderar. När det kommer till avdunstningshastigheten beror det på flera faktorer:
Temperatur och tryck
Vid rumstemperatur (20 grader) har flytande kväve en förångningshastighet på cirka 0,2 liter per timme för alla öppna behållare.
Behållarisolering
En välisolerad cylinder med flytande kväve kan ta flera dagar att avdunsta om den är öppen mot luften.
Förhållande mellan ytarea och volym
Hastigheten med vilken nivåerna av flytande kväve sjunker bestäms av förhållandet exponerad ytarea till volym.
Underlagets värmeledningsförmåga och specifik värme
Flytande kväve tar längre tid att avdunsta på en polystyrenyta än på en metallyta.
Substratyta
Avdunstningshastigheten påverkas också av hur mycket det flytande kvävet tillåts spridas på substratet.
Vilka är ventilationskraven för flytande kväve?
För att förhindra att syrebrist uppstår kräver områden där kväve används eller förvaras tillräcklig ventilation. Dessa ventilationskrav fastställs vanligtvis av tillsynsorgan, branschorganisationer och relevanta myndigheter. Dessa kan inkludera men är inte begränsade till Occupational Safety and Health Administration (OSHA), National Fire Protection Association (NFPA) och American National Standards Institute (ANSI) för att nämna några.
Konsensus om ventilationskrav säger vanligtvis att minst fyra till sex byten av frisk luft behövs per timme och bör tillhandahållas. Detta beror dock på rummets storlek, mängden kväve som används och närvaron av ett system för övervakning av syrgasdetektering.
Vilka är säkerhetsreglerna för flytande kväve?
1. Andas inte in flytande kväve
Kvävning är den primära risken. En person som exponeras för höga halter av kvävgas bör avlägsnas från gaskällan och vid behov ges räddningsandning. Räddare eller personer som arbetar i slutna områden med risk för LN-exponering bör bära en fristående andningsapparat.
2. Bär lämplig personlig skyddsutrustning (PPE)
Korrekt hantering. lagring och användning av LN är avgörande för arbetarnas säkerhet. Flytande kväve kan orsaka brännskador motsvarande köldskador. Därför bör en andningsapparat med övertryck, hel ansikte, lufttillförd andningsapparat användas vid arbete med LN i trånga utrymmen. Ett ansiktsskydd som skyddar ögon och ansikte bör användas för att skydda mot stänk. Isolerade handskar, förkläden och skoöverdrag avsedda för hantering av kryogena gaser bör bäras för att minimera kontakt med oavsiktliga stänk.
3. Använd aldrig flytande kväve direkt
Flytande kväve som vätska har en mycket låg kokpunkt på -196 grader och oavsiktligt intag kan orsaka kvävning och luftvägs- eller magperforationer på grund av den extrema kylan. Du kan också ta risken att allvarligt bränna munnen och matstrupen.
4. Använd flytande kväve i väl ventilerade utrymmen
Du bör alltid se till att du använder flytande kväve i välventilerade utrymmen och aldrig kasta det genom att hälla det på golvet eller trottoaren. Genom att använda flytande kväve i ett slutet eller slutet utrymme kan du tränga undan tillräckligt med syre för att orsaka kvävning eller kvävning.
5. Använd endast behållare och utrustning avsedd för kryogen service
Genom att använda behållare som dewars kan du säkerställa att innehållet förblir i kryogent tillstånd och garantera säkerhet vid operationer som lagring eller transport av gaser.
Vilken faroklass är flytande kväve?
Flytande kväve tilldelas faktiskt inte en klass för farliga material (Hazmat) enligt traditionella klassificeringssystem som de som används av US Department of Transportation (DOT) eller FN. Istället klassificeras det vanligtvis som en kryogen vätska.
Men trots att det inte har tilldelats en Hazmat-klass anses flytande kväve fortfarande vara farligt på grund av dess extremt låga temperatur och risk för att orsaka köldskador eller allvarliga brännskador vid kontakt med hud eller andra material. Det kan också tränga undan syre i trånga utrymmen, vilket innebär dödsfall eller kvävningsrisk.
Det är viktigt att följa säkerhetsprotokoll och riktlinjer som är specifika för kryogena vätskor för att minska riskerna och säkerställa säker hantering. Detta inkluderar användning av lämplig personlig skyddsutrustning, implementering av korrekt ventilation och att följa lagrings- och hanteringsprocedurer utformade för att förhindra skador på arbetsplatsen.
