často se ptám účastníků svých kurzů omezeného prostoru: „co dělá 19, 5 procenta tak zvláštním? Proč není přijatelná hladina kyslíku něco jiného, jako 19,3 procenta, 19,8 procenta nebo 20,2 procenta?“Obvyklá odpověď, kterou dostanu, je,“ protože to říká OSHA.“
Na rozdíl od všeobecného přesvědčení OSHA neříká, že hladina kyslíku 19, 5 procenta je „bezpečná“.“Místo toho 29 CFR 1910.146(b) definuje nebezpečnou atmosféru jako jednu „…, to může vystavit zaměstnanci na riziko smrti, plné svéprávnosti, ledvin, nebo schopnost k self-rescue (to je, uniknout bez pomoci z pobytu prostoru), úrazu nebo akutního onemocnění z jedné nebo více následujících příčin ….“Standard pak pokračuje v seznamu pěti příčin, z nichž jedna je“… koncentrace atmosférického kyslíku pod 19,5 procenta….“
všimněte si jemného rozdílu zde. Norma neříká, že atmosféra obsahující 19, 5 procenta je bezpečná; říká, že ty, které mají úrovně pod 19, 5 procenta, mohou být nebezpečné., I když to může znít jako hairsplitting, vysvětlím později, proč tomu tak není.
porozumění standardům
OSHA standardy jednoduše uvádějí regulační požadavky. Neříkají nám, jak by měly být tyto požadavky splněny, ani nenabízejí žádné rady, pokyny ani komentáře o tom, jak dosáhnout souladu. To není něco jedinečného pro Oshu. Všechny zákony, předpisy a normy, zda vydané NFPA, ANSI nebo jiné standardy, tělo, předpokládám, že čtenáři mají podstatný základní technické znalosti vztahující se k předmětu.,
kódy, předpisy a normy nejsou určeny jako kuchařky, které nám říkají, jak něco udělat; ale spíše jsou to dokumenty, které shrnují konkrétní očekávání. Například stavební předpisy shrnují požadavky, které se očekává, že struktury splňují, ale neříkají stavebním dělníkům, jak používat své nástroje a vybavení. Místo toho v podstatě předpokládají, že řemeslníci již mají dovednosti potřebné k výstavbě budovy a že budou dodržovat kódy, aby zajistili dosažení konkrétních stavebních cílů.,
Podobně, OSHA uzavřeném prostoru nařízení předpokládá, že čtenáři mají značné technické znalosti v oblastech, jako je například, ale nejsou omezeny na, toxikologie, ochrana proti pádu, protichemický ochranný oděv, stroj, ostraha, požární ochrana, hygiena, mar, elektrické bezpečnosti, lockout/tagout, ochrana dýchacích cest, větrání a vzdělávání dospělých metody.
v tomto světle existuje předpoklad, že čtenáři také chápou technický základ pro mnoho požadavků normy, včetně hodnoty kyslíku 19, 5 procenta., Mé zkušenosti, vyvodit z tisíce lidí, kteří se zúčastnili desítky mých kurzů, naznačuje, že většina lidí nemají ponětí, proč 19,5 procenta je významný. Zatímco tato hladina kyslíku může být v některých situacích přijatelná, spoléhat se na ni bez pochopení jeho základu může vést k smrtelným následkům.
Pro příklad, v prvním případě jsem pracoval jako odborný svědek, vstup údajů pro smlouvu čištění nádrží firma testovány atmosféry v prostoru a zjistil, že obsahuje 20,1 procenta kyslíku. Když jsem viděl toto číslo, Byl jsem znepokojen, velmi znepokojen., Nadřízený nebyl; ve skutečnosti, byl lhostejný k varování, které poskytl. Místo toho s velkou jistotou vypověděl, že věděl, že 19,5 procenta je „bezpečné“.“Koneckonců, to je to, co se učil na omezeném kosmickém kurzu, který absolvoval na státní hasičské škole.
následující den zemřeli tři lidé včetně ředitele bezpečnosti rostlin, když vstoupili do atmosféry s nedostatkem kyslíku. Tohle, mimochodem, byl první ze tří případů, na kterých jsem pracoval, kde jeden z lidí, který byl zabit, byl bezpečnostní důstojník na místě, ale to je příběh na jindy.,
Zatímco tam bylo několik dalších otázek, které mají vliv na tuto tragédii, faktem zůstává, že vstup údajů byl zřejmý náznak, že den před incidentem, který tam byl atmosférický nebezpečí dárek. Hladina kyslíku 20,1 procenta poskytla jasné a jednoznačné varování, že něco není v pořádku. Inspektor vstupu bohužel varování nepochopil, protože stejně jako mnoho dalších lidí věděl, že 19, 5 procent je „bezpečné“.“
pochopit, proč 19.,5 procent kyslíku nemusí být přijatelnou úrovní pro vstup do některých uzavřených prostor, potřebujeme vědět něco o dýchacím systému.
dýchací systém
dýchací systém se skládá z jediné dýchací cesty, která se větví do menších a menších průchodů, podobně jako kořeny stromu. Na konci jsou malé hroznovité shluky nazývané alveoly. Alveoly jsou odděleny od kapilár nesoucích krev buněčnými stěnami, které jsou propustné pro plyny, jako je kyslík a oxid uhličitý., Hnací silou pro výměnu plynu přes tuto bariéru je tlakový rozdíl, který existuje na opačných stranách buněčných stěn. Vyšší tlak kyslíku na jedné straně stěny umožňuje kyslíku volně proudit z plic do krve, zatímco vyšší tlak oxidu uhličitého na druhé straně stěny umožňuje průtok krve do plic.
normální atmosférický vzduch na hladině moře má tlak 760 milimetrů rtuti (mm Hg)., Protože vzduch obsahuje přibližně 21% kyslíku, kyslík je podíl na celkovém tlaku, jinými slovy, jeho parciální tlak, je 21 procent 760 mm Hg, nebo o 159 mm Hg. Ale jak čerstvý vzduch vstupuje do horních cest dýchacích, je zvlhčován a vodní pára snižuje částečný tlak kyslíku na přibližně 150 mm Hg.
jednou v alveolárních prostorech je parciální tlak kyslíku dále snížen oxidem uhličitým, který prošel z krevního oběhu do plic., Protože tlak oxidu uhličitého v alveolech je asi 40 mm Hg, parciální tlak kyslíku klesá ze 150 na 110 mm Hg.
jakmile se kyslík dostane do krve, připojí se k molekulám hemoglobinu, které ho přenášejí do buněk. Při alveolárním parciálním tlaku 110 mm Hg jsou molekuly hemoglobinu nasyceny. Jinými slovy, nesou veškerý kyslík, který mohou. Úroveň nasycení je však ovlivněna alveolárním parciálním tlakem a pokles parciálního tlaku kyslíku způsobuje odpovídající pokles saturace hemoglobinu., Je důležité si uvědomit, že fyziologové obecně souhlasí s tím, že účinky nedostatku kyslíku se začínají projevovat při částečných tlacích asi 60 mm Hg.
význam pro stísněné prostory
“ takže co to všechno má co do činění s omezenými prostory?“můžete se zeptat. Parciální tlak kyslíku uvnitř uzavřeného prostoru může být nižší než 159 mm Hg nalezený v okolním vzduchu. Pokud ano, bude také nižší parciální tlak kyslíku v alveolárních prostorech.
Pokud inertní plyny jako argon a dusík vstupují do prostoru, vytlačují část atmosférického vzduchu., Když k tomu dojde, množství kyslíku a tím i jeho částečný tlak klesá. Předpokládejme například, že dusík uniká do prostoru a snižuje hladinu kyslíku na 19, 5 procenta. Parciální tlak kyslíku je nyní 19,5 procenta 760 mm Hg nebo 148 mm Hg. Když odečteme parciální tlakové příspěvky vodní páry a oxidu uhličitého, parciální tlak kyslíku v alveolárních prostorech je až asi 100 mm Hg.
protože bod saturace hemoglobinu je 110 mm Hg, krev není zcela nesoucí optimální množství kyslíku., Parciální tlak 100 mm Hg je stále o 40 mm větší než fyziologický nebezpečný bod 60 mm. I když může být naše bezpečnostní rezerva snížena, situace není kritická.
19,5% kyslíku, že každý, kdo je obeznámen s je určena k řešení situací, jako je tato, kde je atmosférický vzduch byl vytlačen inertním plynem, jako je argon nebo dusík. Nicméně, v tomto světle, mělo by být jasné, že to není procento kyslíku, který je důležitý, ale, spíše, parciální tlak kyslíku, a to 19,5 procenta znamená parciální tlak 148 mm Hg., Pamatujte však, že to vše platí pouze na hladině moře.
vzduch ve vysokých nadmořských výškách obsahuje stejné procento kyslíku a dusíku jako vzduch na hladině moře; barometrický tlak v těchto nadmořských výškách je však nižší než tlak na hladině moře. Například barometrický tlak při 5 000 stopách je 632 mm Hg vs. 760 mm Hg na hladině moře. To znamená, že parciální tlak kyslíku při 5000 stopách je asi 133 mm Hg vs. 160 mm Hg při hladině moře (21 procent 632 mm Hg je 133 mm Hg)., Pokud opět odečteme příspěvek pro vodní páru a oxid uhličitý, zjistíme, že parciální tlak alveolárního kyslíku je asi 83 mm Hg vs. 110 mm Hg na hladině moře.
Nicméně, na úrovni kyslíku 19,5 procenta na úrovni široce nabízený jako „bezpečný pro vstup“ parciální tlak kyslíku v alveolech klesne až o 74 mm Hg. Protože účinky nedostatku kyslíku se obecně projevují na 60 mm Hg, je jasné, že míra bezpečnosti za těchto podmínek se snížil výrazně.,
i když se tato diskuse může zdát akademická, účinky sníženého parciálního tlaku kyslíku se v některých pracovních místech stávají důležitým aspektem. Zvažte například posádku pro čištění nádrží v pobřežní oblasti, která uzavírá smlouvu na čištění tanků v oblastech high plains, jako je Denver, Salt Lake City nebo Albuquerque. Když nadřízený testuje prostor, najde koncentraci 19,5 procenta kyslíku a říká, že prostor je „bezpečný pro vstup“, že?
pracovní posádka, na rozdíl od obyvatel těchto oblastí, není aklimatizována ani zvyklá na“ tenčí “ vzduch., Po mírné námaze mohou trpět různými nežádoucími účinky, včetně sníženého periferního vidění, abnormální únavy a dušnosti. I když tyto poruchy mohou být v běžném prostředí bezvýznamné, mohly by bránit úniku nebo přispět k úmrtí ve stísněných prostorech. Opravdu si myslíte, že 19,5 procenta kyslíku je v tomto případě“ bezpečné“?
další kontaminanty vzduchu
Další věc, kterou jsem pozoroval, je, že většina lidí zřejmě nechápe, že pokles kyslíku o 1,5 procenta znamená, že do prostoru se dostalo neuvěřitelných 7,5 procenta něčeho jiného.,
Připomeňme, že v kulatých čísel, vzduch se skládá asi 79% dusíku a jiných plynů a o 21 procent kyslíku, takže přibližný poměr dusíku, kyslíku je asi 4: 1. To znamená, že při přemístění atmosférického vzduchu z prostoru bude každá 1% změna hladiny kyslíku doprovázena 4% změnou hladiny dusíku, protože oba plyny jsou přemístěny stejnou rychlostí., Jinými slovy, pokud bychom začít dumpingu argonu do nádrže, to nebude vytlačit kyslík, to tlačí ven kyslíku a dusíku ve stejném poměru, které existují ve vnějším ovzduší, o 4-k-1.
Pomocí kulatých čísel, je-li hladina kyslíku klesne o 1,5 procent z 21 procent na „bezpečné“ úrovni 19,5%, úroveň dusíku musí také změnila o 6 procent, protože čtyři krát 1,5 procenta je o 6 procent. Tak, celkem 7,5 procenta, nebo 75,000 částech na milion (ppm), některé další látky, musí být přítomen způsobit, že hladina kyslíku k poklesu jen o 1,5 procenta., Pokud je to něco jiného inertní plyn, jako je argon nebo dusík, naše obavy se zaměřují na dříve vysvětlené účinky parciálního tlaku. Ale co když je to nějaký jiný plyn nebo pára?
prahové mezní hodnoty pro mnoho plynů a par se pohybují od asi 10 do 100 ppm. Můj oblíbený rozpouštědlový ethylalkohol má nejvyšší TLV, 1,000 ppm, takže hladina 75,000 ppm by byla 75 krát větší než nejvyšší TLV, která existuje! U látek s Tlv v rozmezí od 10 do 100 ppm nyní mluvíme mezi 750 A 7 500krát nad TLV.,
Zatímco toto nebezpečí může být identifikován pomocí jiných metod odběru vzorků, jako je například použití detektor trubek, moje zkušenosti ukazují, že mnozí lidé nechápou závažnost problému, protože nechápou, omezení nástrojů, které používáte. Například někteří účastníci mých tříd mi říkají, že používají své hořlavé plynoměry k vyhodnocení koncentrace“ toxických “ kontaminantů vzduchu, jako je aceton, hexan, toluen a methylethylketon.,
je Pravda, že tyto a mnohé další plyny a výpary jsou hořlavé a mohou být detekovány hořlavý plyn metr, pokud jejich koncentrace je dostatečně vysoká; nicméně, většina hořlavých plynů metrů má detekční limit asi 1% LEL. To znamená, že i když koncentrace některých plynů a par může být 10krát nad TLV, měřič hořlavého plynu čte nulu. Je to proto, že tato koncentrace, tak vysoká, jak je, je stále pod hranicí detekce hořlavého plynoměru.
Takže co je přijatelné?
mnoho referenčních zdrojů naznačuje, že vzduch obsahuje 20.,95 procent kyslíku. Tato hodnota je však založena na předpokladu, že vzduch je „kost suchý“: jinými slovy neobsahuje vlhkost. Vzduch ve většině částí země však obsahuje určité množství vodní páry,kterou uznáváme jako vlhkost. Zatímco přesný objem vody, kterou může vzduch držet, se mění s teplotou, relativní vlhkost 40 až 60 procent při okolních teplotách může snížit hladinu kyslíku asi o 0, 1 procenta. Z praktického hlediska může být hodnota asi 20,8 procenta kyslíku vhodnější než 20,9 procenta,protože nižší hodnota zohledňuje vlhkost.,
nyní o tom přemýšlejte. Pokud obyčejný venkovní vzduch obsahuje 20,8 procenta kyslíku a ventilujete prostor tímto vzduchem, neznamená to, že vzduch v prostoru by měl být také 20,8 procenta? Pokud provedete měření kyslíku a váš přístroj místo toho přečte 20,0 procenta, nemyslíte si, že byste měli být trochu znepokojeni? Neměli byste se ptát sami sebe “ Proč?“? Pokud nevíte proč, měli byste opravdu nechat lidi vstoupit do prostoru?
souhrn
Na rozdíl od všeobecného přesvědčení, 19,5 procenta kyslíku není nějaké magické číslo., Spíše je to hodnota stanovená na základě nepříznivých fyziologických účinků, které se mohou projevit při parciálním tlaku kyslíku menším než 148 mm Hg. I když je kyslík výrazně vyšší než 19,5 procenta, mohou být přítomny nebezpečné koncentrace jiných plynů a par. Některé plyny a páry mohou být přítomny v koncentracích vysoko nad TLV, zatímco současně jsou pod hranicí detekce hořlavého plynoměru.
protože okolní vzduch obsahuje asi 20,8 procenta kyslíku, pokud je koncentrace kyslíku v prostoru něco jiného než 20,8 procenta, měli byste se zeptat sami sebe “ Proč?“., Pokud nemůžete přijít s důvěryhodnou odpovědí, měli byste raději nechat lidi vstoupit do prostoru, dokud tak neučiníte.
John Rekus je nezávislý bezpečnostní konzultant a autor kompletní příručky pro stísněné prostory Národní rady bezpečnosti. S více než 20 lety regulačních zkušeností OSHA se specializuje na provádění průzkumů shody OSHA a poskytování bezpečnostních seminářů pro pracovníky a manažery. Bydlí poblíž Baltimoru a může být dosaženo na (410)583-7954 nebo prostřednictvím svého webu na http://www.jfrekus.com.
