اتمسفر خطرناك در فضاهای بسته

علیرضا حاجی قاسمخان

عضو هیات علمی دانشکده سلامت، ایمنی و محیط زیست، دانشگاه علوم پزشكی شهید بهشتی

 

 

مقدمه

حوادث فضاهای بسته در بیشتر موارد، منجر به مرگ و یا صدمات شدید می گردد. اکثر قربانیان و مصدومین افرادی بوده اند که سعی در نجات همكاران خود داشتند و به طوری که گفته شده است به ازاء هر نفری که در فضای بسته کشته می شود نزدیک به 2 نفر از افرادی كه برای كمك به او اقدام می كنند نیز کشته خواهند شد.

مطالعات نشان می دهد از 276 حادثه مربوط به فضای بسته در طی سه سال،  234 مورد منجر به مرگ و 193 مورد  منجر به صدمات شدید شده است. بنابراین در هر حادثه اتفاق افتاده در فضاهای بسته، یک جراحت یا یک مرگ وجود ندارد بلکه در هر حادثه، چندین مرگ و صدمات شدید ممکن است به وجود آیند. آمار نشان می دهد که به طور متوسط در انگلستان، در هرسال 15 مورد مرگ به دلیل کار کردن در فضاهای بسته اتفاق می افتد. به طوری که تخمین زده می شود، سالیانه میلیون ها کارگر در معرض خطر کار در فضاهای بسته قرار دارند و تحقیقات نشان می دهد اغلب کسانی که در چنین محیط هایی شاغل هستند خود تشخیص نمی دهند که در داخل فضای بسته کار می کنند.

در یک تعریف کلی، فضای بسته به  محوطه ای اطلاق می گردد که كاملا یا تا حدودی محصور بوده و درآن، احتمال زیادی برای ایجاد صدمات جدی و یا مرگ در اثر شرایط خطرناك وجود دارد. یک فضای بسته دارای چند مشخصه است:1) ورودی های محدود برای داخل و خارج شدن، 2) عدم طراحی محل جهت توقف دائم افراد، 3) تهویه طبیعی ناكافی و 4) سمی و خطرناک بودن اتمسفر آن.

تشخیص بسته بودن فضا برای برخی از مکان ها مانند مخازن و ظروف محصور، بسیار راحت است اما در برخی دیگر، مانند فضای بالای اتاق ها و یا مناطق زیر برزنت ها، ممکن است کمی نامشخص باشد در حالی که در تمام موارد، خطرات یکسانی وجود دارد.

برخی از فضا های بسته که ممکن است به اشتباه تشخیص داده نشوند عبارتند از: مخازن، داخل مجاری، لوله ها وکانال ها، کوره ها، چاله ها، کانتینرها، كانال های فاضلاب زیر زمینی، گودال های گودبرداری شده و حصارهای موقت كه با برزنت و امثالهم ایجاد می شود.

 

 

خطرات فضای بسته

خطرات فضای بسته به طور خلاصه عبارتند از: وجود اتمسفر خطرناک، لغزیدن روی سطوح، برخورد با موانع موجود در داخل محیط، نور ودید ضعیف، سروصدا و گرمای بیش از حد، غرق شدن در نقاط عمیق(مایعات و مواد ناهمگیر)، وجود مواد رادیو اکتیو، سقوط اشیاء، سقوط از ارتفاع، خطرات مربوط به تجهیزات و ماشین آلات (مخلوط کن ها، مبدل های حرارتی و ....)، مواد پیروفوریک، راهروها و مواد خورنده، وجود عوامل میكروبی( باکتری ها، قارچ ها و غیره) و حیوانات(مار و.....). در این نوشته، اتمسفر خطرناك در فضاهای بسته به عنوان یكی از مهمترین عوامل ایجاد حادثه مورد بحث قرار می گیرد.

اتمسفر فضای بسته به دلیل وجود موادی که ممکن است در آن حضور داشته باشند و یا کارهای که باید در داخل آن انجام شود گاهی بسیار خطرناک می گردد. تهویه ضعیف در این اماكن باعث افزایش غلطت موادی می شود که به طور معمول مقادیرشان ممکن است بسیار جزیی باشد. به طوركلی خطرات ناشی از اتمسفر این اماكن را می توان به چند دسته تقسیم نمود: 1)كاهش غلظت اکسیژن،2)افزایش بیش از حد غلظت اكسیژن، 3) وجود مواد  قابل اشتعال و انفجار، 4) وجود تركیبات سمی.

در صورتی که اندازه گیری و ارزشیابی درست و همچنین اقدامات صحیح ایمنی برای ورود و کارکردن در این فضاها صورت نگیرد وقوع حوادث جدی و مرگباری حتمی است.

 

كاهش غلظت اکسیژن

اکسیژن موجود در فضاهای بسته ممكن است به دلایل جایگزینی یا حذف كاهش یابد. به عنوان مثال، در هنگامی كه گازهای قابل اشتعال و انفجار در غلظت های خطرناك در این قبیل محیط ها وجود داشته باشند گازهای بی اثری را مانند نیتروژن به داخل محیط تزریق می کنند تا غلظت گازهای قابل انفجار به كمتر از حد خطرناك تقلیل یابد. در چنین شرایطی، نیتروژن جایگزین اكسیژن می گردد و مقدار آن را در محیط كاهش می دهد. همچنین اکسیژن می تواند به علت انجام فرایندهایی مانند جوشکاری و یا به علت واکنش های شیمیایی (مانندزنگ زدگی داخل تانک) در داخل فضای بسته کاهش یابد.

 كاهش اکسیژن به عنوان بزرگترین عامل خطر در فضاهای بسته به حساب می آید زیرا در غلظت های پایین این عنصر، افراد مستعد خفگی بوده و بطور ناگهانی دچار کاهش هوشیاری می­شوند. شخصی که از اکسیژن کافی برخوردار نیست ممکن است قادر به حرکت نباشد و نتواند خود را از مهلکه نجات دهد و اگر سریعا از محل خارج نشود خواهد مرد. علایمی که مصدوم در نتیجه کاهش اکسیژن موجود در هوا نشان خواهد داد به شرح جدول زیر می توان خلاصه نمود.

 

 

علایم کلنیکی ناشی از تماس با مقادیر مختلف اکسیژن

 

علایم كلنیكی

درصد  اکسیژن

حداکثر مقدار قابل قبول

5/23

حد معمول اکسیژن در هوا

21

حداقل مقدار قابل قبول

5/19

اولین علایم خفگی،كاهش توانایی انجام کار، بروز اختلالات قلبی و ریوی

19-15

کاهش قدرت تصمیم گیری، گرفتگی عضلات، مشکلات تنفسی

15-12

کاهش سرعت و عمق تنفس،  بنفش شدن لب ها ،کاهش قدرت تصمیم گیری

12-10

کاهش قدرت بدنی، سیانوزه شدن صورت، عدم توانایی راه رفتن، غش و ضعف، بیهوشی

10-8

در 6 دقیقه ی اول احتمال 50%مرگ و در 8 دقیقه ی اول احتمال 100%مرگ

8-6

کما در عرض 40 ثانیه،تشنج، ایست تنفسی،مرگ

6-4

 

 

افزایش بیش از حد غلظت اكسیژن

افزایش اکسیژن درفضای بسته، به علت نشت آن از سیلندرها در هنگام جوشكاری اکسی استیلن و یا نشت از دیگر منابع موجود در محل اتفاق می افتد. پر واضح است که اکسیژن در غلظت های بالا، ریسک حریق و انفجار را افزایش می دهد. به همین دلیل هم چنانچه اکسیژن محیط به بیش از 23درصد برسد باید سیستم های پایش را به طریقی طراحی نمود كه اعلام خطر كنند.

 

وجود گازهای قابل اشتعال و انفجار  

تراكم یك گاز قابل اشتعال و انفجار در محدوده­ای بین حدود پایین (LEL1) و بالای (UEL2) انفجار، با یک جرقه منجر به ایجاد حریق یا انفجار شده و می تواند سبب مرگ و یا جراحات شدیدی گردد. افزایش بیش از حد غلظت اكسیژن باعث وسیع شدن دامنه بین حد پایین و بالای انفجار شده و احتمال حریق را افزایش می دهد.

 حریق داخل یك فضای بسته به علت آن كه در این فضاها، راه های محدودی برای خروج دود و گرمای حاصل از احتراق وجود دارد خطرناك تر می­باشد و کاهش اکسیژن به همراه افزایش سریع دود و حرارت، باعث بی هوشی شخص شده و توانایی فرار را از او می گیرد. لازم به ذكر است كه بیشتر هیدروکربن ها، علاوه بر اینکه باعث حریق و انفجار می شوند  دارای خاصیت مخدر و بیهوشی آور نیزهستند. این مواد خیلی سریع عمل می کنند به طوری كه گاهی با چهارمین تنفس فرد به دلیل دپرسیون سیستم عصب مركزی، بی هوش می شود.

  

وجود مواد سمی

مواد سمی بسته به نوع ماده، مدت زمان مواجهه، راه ورود به بدن و حساسیت شخص، اثرات متفاوتی را بر سلامت افراد باقی می گذارند. این اثرات از  یك خارش موضعی مختصر تا مرگ متفاوت است. بعضی از مواد سمی که به طور معمول در فضای بسته وجود دارند عبارتند از: هیدروژن سولفوره، هیدروژن فلورید، هیدروژن برومید، هیدروژن سیانید، کلر، حلال های آلی، تترااتیل سرب، فیوم های جوشکاری و .....

به علت تهویه طبیعی ضعیف در فضاهای بسته، غلظت های بالایی از مواد سمی در این اماكن وجود دارند به طوری كه به علت وجود بعضی از مواد، هوای داخل فضای بسته به قدری سمی می شود که مانع فرار فرد به محوطه خارج می شود و در نهایت منجر به مرگ وی می گردد.

  

شرایط ورود به فضاهای محصور

 با توجه به موارد فوق، قبل از ورود به این قبیل فضاها، ارزشیابی هوا از نظر داشتن اكسیژن كافی (5/19 درصد) و عدم وجود گازهای قابل اشتعال  و دیگر گازهای سمی ضروری است. دیاگرام زیر شرایط ورود به فضاهای محبوس را به شرط عدم وجود گازهای سمی نشان می دهد. البته باید در نظر داشت که این دیاگرام، تنها اجازه ورود به فضای بسته را می دهد و برای انجام کارهایی همچون کار گرم در داخل اماكن مذكور، احتیاج به ارزشیابی دیگری است.

 

 

دیاگرام ورود به فضاهای بسته به شرط عدم وجود گازهای سمی

 

 

اكسیژن

گازهای قابل اشتعال

گازهای سمی

ورود بدون نیاز به وسایل تنفسی

%8/20

LEL % 10>

AOE3-TWA %10>

ارزیابی ریسك برای استفاده از وسایل تنفسی

%5/23 – 5/19

LEL % 20>

AOE-STEL >

نا ایمن – اجازه ورود داده نشود

%5/23< و یا %5/19>

LEL %20<

AOE-STEL <

 

 

غلظت گازهای قابل اشتعال در فضاهای محبوس باید كمتر از LEL %10 باشد در غلظت بیشتر از LEL %20 كار باید متوقف شده و افراد از محیط خارج گردند. در هنگامی كه تراكم گازهای قابل انفجار به بیش از LEL%20  رسیده باشد باید با تزریق گازهای خنثی مثل نیترو‍ژن سبب كاهش غلظت آنها شد و هنگامی كه مشكل در افزایش غلظت گازهای سمی باشد باید ورود به محل با استفاده از  ماسك های رساننده هوا صورت پذیرد. در محل هایی كه كمبود اكسیژن وجود دارد می توان توسط یك دمنده هوا را به داخل محل تزریق نمود. در این مواقع، قبل از پایین رفتن به درون فضا تا بیرون آمدن از آن، باید عمل تهویه ادامه داشته باشد.

 فردی كه وارد فضای بسته می شود باید یك كمربند ایمنی مورد تایید با یك طناب متصل به آن بپوشد. انتهای آزاد طناب باید خارج از نقطه ورودی محكم شده و حداقل یك فرد به طور آماده در خارج از محفظه حاضر باشد و یك شخص دیگر نیز در معرض دید و یا پیغام از فرد آماده  قرار گیرد و ارتباطات منظمی بین فرد حاضر و شخص وارد شده به محفظه برقرار گردد. فرد آماده نیز باید تجهیزات مناسب و حفاظتی به همراه داشته باشد تا در صورت لزوم استفاده نماید. آموزش كمك های اولیه به ویژه CPR4 برای این افراد ضروری است.

 چنانچه قسمت ورودی از طریق یك دریچه فوقانی تعبیه شده باشد از ابزار بالا رونده و یا قلابی كه شخص را در وضعیت قائم نگهدارد باید استفاده شود و اگر محفظه دارای اتمسفری از مواد منفجره و آتش گیر است یا احتمال وجود مواد مذكور وجود دارد نباید از هیچگونه ابزار یا تجهیزاتی كه ممكن است منبع جرقه باشد استفاده نمود.

 

اندازه گیری گازها در فضاهای بسته

اغلب دتكتورهای پرتابل كه برای اندازه گیری گازهای قابل اشتعال به كار می روند براساس احتراق كاتالیتیكی گاز قابل احتراق روی یك فیلامان حرارتی (معمولا پلاتین) كار می كنند. كار آنها هنگامی دقیق است كه مقدار اكسیژن در هوا تقریبا %21 باشد در غیر این صورت، یعنی ناكافی بودن اكسیژن، اندازه گیری دقیق نخواهد بود. از این رو ابتدا باید مقدار اكسیژن محیط سنجیده شود.  قرائت مقادیر كم اكسیژن به معنای حضور یك آلاینده دیگر است و علت آن این است كه هرگاه ماده گازی شكل دیگری در محیط حضور داشته باشد جایگزین هوا (نیتروژن و اكسیژن) گشته و سبب می شود كه مقدار اكسیژن كمتر از %20 گردد. مثلا، اگر مقدار اكسیژن %19 قرائت شود آن اتمسفر دارای %7/8 از یك آلاینده دیگر است. (نسبت نیتروژن به اكسیژن در هوا در شرایط طبیعی %2/79 به %8/20 است).

 لازم به ذکر است که برخی از مواد سمی مانند هیدروژن سولفوره در غلظت های بسیار کم، اگرچه تغییرات محسوسی را در غلظت اکسیژن به وجود نمی آورند ولی اتمسفرهای خطرناکی را ایجاد می نمایند از این رو نمی توان بر اساس اندازه گیری اکسیژن حکم به سالم بودن اتمسفر نمود. به عبارت دیگر قبل از ورود به داخل فضاهای محصور، در صورتی که احتمال گازهای سمی وجود دارد باید نسبت به اندازه گیری آنها نیز اقدام شود.

 دتكتور گازهای قابل اشتعال را باید بر اساس نظر سازنده آن خوب نگهداری، كالیبره و مورد استفاده قرار داد تا نتایج دقیقی عاید گردد. لازم به ذكر است كه هیچگاه نباید از دتكتورهایی كه بر اساس تغییر رنگ كار می نمایند مانند لوله های گازیاب برای اندازه گیری LEL استفاده كرد. همچنین دتكتورهای گازهای قابل احتراق نیز نباید برای اندازه گیری مواد سمی بكار روند زیرا این دتكتورها قادر به تعیین مقدار مواد سمی در مقادیر خیلی كم كه ممكن است باعث مسمومیت شوند نیستند.

 نكته دیگر اینكه تعدادی از گازها ممكن است در هنگام استفاده از یك دتكتور اثرات تداخلی داشته باشند و سبب نتایج غیر دقیق شوند. برای مثال دتكتورهای ساخت شركت دراگر5 برای اندازه گیری اسید استیك، بر اساس تغییر رنگ لوله به رنگ زرد طراحی شده اند ولی نه تنها در حضور اسید استیك، بلكه در حضور دی اكسیدسولفور نیز تغییر رنگ می دهند از این رو در حضور آلاینده مذكور، اندازه گیری اسید استیك دقیق نخواهد بود. در نتیجه باید با توجه به اطلاعاتی كه توسط سازنده دتكتورها ارائه می شود دتكتور مناسبی را برای تعیین مقدار صحیح مواد سمی انتخاب نمود.

 

منبع:

 1- Institution of Chemical Engineers (IChemE), Confined Space Entry, London, UK, 2005

 

 ***

 

1- Lower Explosive Limit

2- Upper Explosive Limit

3- Allowable Occupational Exposure

4- Cardiac Pulmonary Resuscitation

5- Drager

 

خبرنامه

اطلاعات تماسی

تلفن : ۰۲۱۲۲۹۲۴۹۸۷

ایمیل :‌ info [@] safetymmesage [dot] com

درباره پیام ایمنی

فعاليت سايت پیام ایمنی از سال 1382 همزمان با انتشار نشریه پیام ایمنی آغاز گرديد. هدف ما از طراحی اين سايت، ايجاد مرجعی کامل و كارآمد از موضوعات ایمنی، بهداشت، محیط‏ زیست و آتش‏ نشانی، به منظور رفع نياز محققين و علاقمندان در كشور است.


طراحی سایت و طراحی گرافیک توسط استودیو طراحی حاشیه