מאת: יפעת זר, מדור ידע וחדשנות המוס"ל
תאריך:05/08/2024
תקרית בטיחות: התנדפות חנקן נוזלי במפעל לעיבוד עופות בארה"ב
תיאור המקרה
בשנת 2021 אירעה תאונת עבודה במפעל לעיבוד עופות בג'ורג'יה, ארה"ב. עקב תקלת תפעול התנדף לחלל המקפיא (חדר ההקפאה) חנקן נוזלי (חסר ריח וצבע), ששימש לקירור העופות, וכתוצאה מכך, פחת ריכוז החמצן בחלל המקפיא באופן שסיכן את עובדי המשמרת, ששהו בחלל המקפיא. שישה מהם מתו מחנק. שלושה עובדים, שחשו לבדוק את מצב עמיתיהם לעבודה ולסייע להם, ולוחם אש נפגעו ממחסור בחמצן.
הלקחים מהתאונה
מועצת הבטיחות הכימית CSB, שחקרה את התאונה, קבעה כי מספר העובדים במשמרת היה גדול מדי ואלו מעולם לא עברו הדרכת בטיחות לעבודה בחנקן נוזלי ולכן לא היו מודעים לסיכוני החשיפה אליו. נוסף על כך, לא היה בחלל המקפיא מכשיר לניטור גז ומערכת להתרעה על ריכוזי חנקן או חמצן מסוכנים באוויר. המועצה המליצה ל-OSHA להתקין תקן ייעודי לתפעול מתקנים שיש בהם שימוש בחומרים קריאוגניים, כמו חנקן נוזלי, שיחייב, בין היתר, את ניטור האוויר בחלל העבודה והדרכות בטיחות לעובדים.
מהם נוזלים קריאוגניים?
כל הנוזלים הקריאוגניים הם גזים בטמפרטורה ובלחץ של תנאי הסביבה (אטמוספריים), חסרי ריח וצבע. הם עוברים למצבם הנוזלי בתנאי טמפרטורה ולחץ מתאימים. החזקתם בטמפרטורות נמוכות מאוד במצבם הנוזלי היא דרך שימושית ויעילה ביותר לאחסון נפח גדול מאוד של גזים לטווח שימושים נרחב.
לכל הנוזלים הקריאוגניים יש שתי תכונות:
- הם קרים בצורה קיצונית.
- כמות קטנה של נוזל מתפשטת לנפח גדול מאוד של גז.
אדים וגזים המשתחררים מנוזל קריאוגני נשארים קרים ביותר. לעתים הם גורמים לעיבוי הלחות שבאוויר ויוצרים ערפל הנראה בבירור רב. כאשר מכלי נוזלים קריאוגניים הם בעלי בידוד גרוע, חלק מהנוזלים גורמים לעיבוי האוויר סביב המכל בצורת תערובת של אוויר נוזלי.
דוגמאות לנוזלים קריאוגניים:
- גזים (בטמפרטורת סביבה) אינרטיים: חנקן, פחמן דו-חמצני, הליום, ארגון, ניאון.
- גזים (בטמפרטורת סביבה) דליקים: מימן, מתאן, פחמן חד-חמצני.
- חמצן נוזלי.
סיכוני הבטיחות העיקריים של נוזלים קריאוגניים
מחסור בחמצן
מחסור בחמצן (ירידה בריכוז החמצן אל מתחת ל-21%) בחלל עבודה יכול להיגרם עקב שפך או דליפה של נוזל קריאוגני, ההופך לגז בטמפרטורת הסביבה של חלל העבודה. הירידה בריכוז החמצן יכולה להיות הדרגתית או מהירה, כתלות בכמות החומר הדולף ובקצב הדליפה שלו, בנפח חלל העבודה ובמידת האוורור שלו.
הסימנים האופייניים לחוסר חמצן הם נשימה מהירה וכבדה, התעייפות מהירה, בחילות, הקאות, התמוטטות או אי-יכולת לזוז, התנהגות בלתי נורמלית. חנק כתוצאה מחוסר חמצן יכול להתרחש במהירות וללא התראה מוקדמת. אם מופיע אחד או יותר מהסימנים הנ"ל, או שיש סיכון לחנק, יש להוציא את האדם לאוויר החופשי ולהעבירו לטיפול רפואי מידי.
מומלץ לערוך סקר סיכונים לבחינת הצורך בהתקנת מערכת לניטור גזים ולהתרעה על ירידה בריכוז החמצן או עלייה בריכוז פחמן חד ודו-חמצני (רעילים), או המימן (ראו בהמשך – דלֵקות ונפיצות) בחללי העבודה.
דלקות ונפיצות
דליפה של גזים מונזלים דליקים, כגון מימן, מתאן, פחמן חד-חמצני, גז טבעי מונזל, עלולה ליצור אווירה דליקה או נפיצה ולגרום להתפוצצות או לדלקה. מימן, חנקן והליום, המתנדפים לאוויר, קרים במידה רבה כזו שהם יכולים לעבות את החמצן שבאוויר עד כדי היווצרות שלוליות של חמצן נוזלי ואזורים מועשרים בחמצן.
מימן יוצר תערובת דליקה עם האוויר בטווח רחב מאוד (בין 6% ל-75% בנפח) יחסית לנוזלים קריאוגניים אחרים וגם ניצת בקלות יחסית. מומלץ לערוך סקר סיכונים לבחינת נחיצות מערכת התרעה על ריכוז המימן בחלל העבודה.
סיכוני חמצן נוזלי
שפיכה או דליפה של חמצן נוזלי עלולה להעלות את ריכוז החמצן המקומי אל מעל ריכוזו הטבעי באוויר ( כ-22%) ולגרום להיווצרות של אוירה דליקה, שבה די בנוכחות אש גלויה או ניצוץ כדי לגרום לדלקה (למשל, הפעלת מפסק חשמלי, מכשיר מעבדתי או אש גלויה ממבער בונזן במעבדה).
כמו כן, באווירה המועשרת בחמצן, חומרים רבים, שאינם נחשבים דליקים, כגון פלדות נירוסטה, ברזל יציקה, אלומיניום, אבץ וטפלון, יכולים להידלק ספונטנית ולבעור, וחומרים אורגניים יכולים להגיב בפיצוץ. ביגוד שהותז עליו חמצן נוזלי עשוי להישאר בסיכון גבוה להידלקות במשך שעות רבות, ומשטח, המצופה אספלט או זפת, שנשפך עליו חמצן נוזלי, עלול להתפוצץ.
פגיעות קור
במגע עם עור הגוף עלולים הגזים והאדים של הנוזלים הקריאוגניים לגרום לפגיעות קור. חשיפה קצרה עלולה להרוס רקמות עדינות כעיניים וחשיפה ממושכת של העור או מגע עם פני שטח קרים עלולה לגרום לפגיעות קור. עור חשוף, הבא במגע עם מתכת שקוררה על ידי נוזל קריאוגני, נדבק אליה, והעור נקרע כאשר מושכים אותו לניתוק המגע. אפילו חומרים לא מתכתיים מסוכנים למגע בטמפרטורות נמוכות מאוד. כמו כן, בשהייה ובשאיפה ממושכת של אוויר קר באופן קיצוני כמו בסביבת שפך של נוזל קריאוגני עלול להיגרם נזק לריאות.
עליית לחץ
כאשר הנוזלים הקריאוגניים מתאדים בתוך מכל אטום, עשוי להיווצר לחץ עצום, אשר עלול לפוצץ את המכל. לכן, כל מכל המיועד לנוזל קריאוגני מצויד בשני התקני בטיחות למניעת עליית הלחץ בתוכו (שסתום ביטחון או פורקי לחץ ודסקית פריצה). כמו כן, יש להתקין שסתום ביטחון או פורקי לחץ בכל מקום שבו עלול להילכד נוזל קריאוגני.
מיקום, אחסון ושינוע ידני של נוזלים קריאוגניים
אחסון של נוזל קריאוגני חייב להיות במכלים מיוחדים, על-קרקעיים, מבודדים תרמית, באזור מאוורר היטב ורחוק מאש גלויה, מקורות הצתה או חום גבוה. על חומרי המבנה של מכל האחסון ורכיביו, ובכלל זה השסתומים והאביזרים המורכבים עליו, להיות מותאמים לסוג הנוזל הקריאוגני שיאוחסן בו. המכלים צריכים לכלול אמצעי ביטחון (שסתומי ביטחון ודסקיות פריצה).
מיקום המכלים ייקבע בהתאם לממצאי סקר והערכת סיכונים. המרחק בין מכל של נוזל קריאוגני לבין מבנים וקירות גבוהים סמוכים יבטיח זרימת אוויר חופשי סביב המכל. שינוע ידני של מכלי נוזל קריאוגני ייעשה במצב אנכי (עמידה) באמצעות עגלות מיוחדות שתוכננו והותאמו למכלים אלה.
שימוש בציוד מגן אישי
על העובד בסביבת נוזלים קריאוגניים להשתמש בציוד מגן אישי להגנת כל גופו, בהתאם להנחיות גיליון הבטיחות של החומרים.
תקינה
התקן הישראלי ת"י 4295 – מכלי לחץ (תקן רשמי) והתקן האירופי EN 13458 חלים על מערכות (מכלים, ציוד וכדומה) של נוזלים קריאוגניים. הם קובעים דרישות לתכנון ולייצור, מפרטים בדיקות במהלך הייצור ובסופו וכן בדיקות תקופתיות.
מקורות:
♦ נוזלים קריאוגניים - דגשים בטיחותיים, ת-189, דוד זיו, מרכז מידע של המוס"ל