jeg ofte spørre deltakerne i min trange plassforhold kurs, «Hva gjør 19.5 prosent så spesiell? Hvorfor er ikke det akseptabelt nivå av oksygen noe annet, som 19.3 prosent, 19.8 prosent eller 20.2 prosent?»Den vanlige svaret jeg får er: «Fordi OSHA sier så.»
i Motsetning til populære tro, OSHA ikke si at et oksygennivå på 19,5 prosent er «safe.»I stedet, 29 CFR 1910.146(b) definerer en farlig atmosfære som en «…, som utsetter ansatte for risiko for død, incapacitation, verdifall, eller evnen til å selv-redning (som er, rømme uten hjelp fra en tillatelse plass), skade eller akutt sykdom fra ett eller flere av følgende årsaker ….»Standard går da ut på å liste opp fem årsaker, en av dem er «… atmosfærisk oksygen konsentrasjon nedenfor 19.5 prosent….»
Merk den subtile forskjellen her. Standarden sier ikke at atmosfærer inneholder 19.5 prosent er sikkert; det står at de som har nivåer under 19.5 prosent kan være farlig., Mens dette kan høres ut som hairsplitting, jeg vil forklare senere på hvorfor det ikke.
Forstå Standarder
OSHA standarder bare staten regulatoriske krav. De trenger ikke fortelle oss hvordan disse kravene skal være oppfylt, og heller ikke de tilbyr råd, veiledning, eller kommentarer om hvordan å oppnå compliance. Dette er ikke noe unikt for OSHA. Alle koder, regler og standarder, enten utstedt av NFPA, ANSI eller andre standarder, noe som gjør kroppen, antar at leserne har en betydelig base av teknisk kunnskap knyttet til emnet.,
– Koder, regler og standarder er ikke ment å være kokebøker som forteller oss hvordan vi skal gjøre noe, men de er heller dokumenter som oppsummerer bestemte forventninger. For eksempel, bygge koder oppsummere krav om at strukturer er forventet å møte, men de don»t fortelle bygningsarbeidere hvordan de skal bruke sine verktøy og utstyr. I stedet, de i hovedsak anta at håndverkere allerede har de nødvendige ferdigheter til å konstruere en bygning, og at de vil følge kodene for å sikre at spesifikke bygging mål er oppnådd.,
på samme måte, OSHA er begrenset plass regulering forutsetter at leserne har betydelige tekniske kunnskap på områder som for eksempel, men ikke begrenset til, toksikologi, fallsikring, kjemiske verneutstyr, maskin vokter, brannvern, industriell hygiene instrumentering, elektrisk sikkerhet, lockout/tagout, åndedrettsvern, ventilasjon og voksnes læring metoder.
I lys av dette er det en forutsetning at leserne forstår også det tekniske grunnlaget for mange av standardens krav, inkludert 19.5 prosent oksygen verdi., Min erfaring er trukket fra tusenvis av mennesker som har vært med dusinvis av mine kurs, tyder på at folk flest ikke har en anelse om hvorfor 19.5 prosent er betydelig. Mens denne oksygen nivå som kan aksepteres i enkelte situasjoner, å stole på den uten å forstå sin basis kan føre til fatale konsekvenser.
For eksempel, i den første saken jeg jobbet på som et sakkyndig vitne, oppføring veileder for en kontrakt tank rengjøring firmaet ble testet atmosfæren i et rom og funnet det finnes 20.1 prosent oksygen. Da jeg så at antall, jeg var bekymret for, var svært opptatt av., Veileder var det ikke, faktisk, var han uvitende om advarsel det gitt. I stedet, han vitnet med stor tillit til at han visste at 19.5 prosent var «trygg.»Tross alt, det er hva han hadde lært på begrenset plass er det klart at han tok på staten brann skolen.
Den neste dagen, tre personer, inkludert anlegget sikkerhet direktør døde da de kom inn i et oksygen-mangelfull atmosfære. Dette, forresten, var den første av tre saker jeg har jobbet på, hvor en av dem som ble drept var på stedet sikkerhet offiser, men det er en historie for en annen gang.,
Mens det var en rekke andre forhold som hadde betydning for denne tragedien, gjenstår det faktum at bidraget veileder hadde en klar indikasjon dagen før hendelsen at det var en stemningsfull fare til stede. Oksygen nivå av 20.1 prosent gitt en klar, entydig advarsel om at noe var galt. Dessverre er den overordnede oppføringen ikke forstå advarsel fordi han, som så mange andre mennesker, visste at 19.5 prosent var «trygg.»
for Å forstå hvorfor 19.,5 prosent oksygen kan ikke være et akseptabelt nivå for oppføring i noen avgrensede områder, trenger vi å vite noe om luftveiene.
Luftveiene
luftveiene består av en enkelt luftveier som grener i mindre og mindre passasjer, lik roten av et tre. På slutten er små, drue-som klynger som kalles alveoler. Alveolene er atskilt fra blod-bærer kapillærer av cellevegger som er gjennomtrengelig for gasser, slik som oksygen og karbondioksid., Drivkraften for gassutveksling over denne barrieren er en trykkforskjell som finnes på motsatt side av cellen vegger. Høyere oksygen trykk på én side av veggene tillater oksygen å strømme fra lungene til blodet, mens høyere karbondioksid press på den andre siden av veggene gjør det mulig å strømme fra blodet til lungene.
Vanlig atmosfærisk luft ved havnivå har et press på 760 millimeter kvikksølv (mm Hg)., Fordi det er luft inneholder ca 21 prosent oksygen, oksygen bidrag til den totale presset, med andre ord sin partialtrykket, er 21 prosent av 760 mm Hg, eller om 159 mm Hg. Men som frisk luft kommer inn i øvre luftveier, det er humidified og vanndamp senker partialtrykket av oksygen til ca 150 mm Hg.
en Gang i alveolar områder, oksygen er partialtrykket er ytterligere redusert med karbondioksid som har gått fra blodet til lungene., Fordi trykket av karbondioksid i alveolene er ca 40 mm Hg, oksygen er partialtrykket dråper fra 150 til 110 mm Hg.
Når oksygen kommer inn i blodet, og det festes til hemoglobin molekyler som bærer det til cellene. På en alveolar partialtrykket av 110 mm Hg, hemoglobin-molekyler er mettet. Med andre ord, de er bærer alt det oksygenet de kan. Imidlertid, metning nivå er påvirket av den alveolare partialtrykket og en nedgang i oksygen partialtrykket produserer et tilsvarende fall i hemoglobin metning., Det er viktig å merke seg at fysiologer generelt enige om at effekten av oksygenmangel begynner å manifestere seg på delvis presset på ca 60 mm Hg.
Relevans i forhold til Avgrensede Områder
«Så hva er alt dette har å gjøre med trange steder?»spør du kanskje. Oksygen delvis trykket i et begrenset plass kan være lavere enn 159 mm Hg funnet i luften. Hvis så, partialtrykket av oksygen i den alveolare områder også vil være lavere.
Hvis inerte gasser som argon og nitrogen sette inn et mellomrom, må de fortrenge noen av atmosfærisk luft., Når dette skjer, mengden av oksygen, og dermed sin partialtrykket går ned. For eksempel, anta at nitrogen lekker inn et mellomrom, redusere oksygen nivå for å 19.5 prosent. Oksygen partialtrykket er nå 19.5 prosent av 760 mm Hg, eller 148 mm Hg. Når vi trekker fra den partialtrykket bidrag i form av vanndamp og karbondioksid, oksygen partialtrykket i den alveolare områder er ned til ca 100 mm Hg.
Fordi hemoglobin metning punktet er 110 mm Hg, blodet er ikke helt som bærer den optimale mengden av oksygen., En partialtrykket av 100 mm Hg er fortsatt 40 mm større enn 60 mm fysiologiske poenget. Mens våre sikkerhetsmargin kan bli redusert, og situasjonen er ikke kritisk.
Den 19.5 prosent oksygen nivå som alle er kjent med er ment å løse situasjoner som dette hvor atmosfærisk luft har blitt fordrevet på grunn av en inert gass som argon eller nitrogen. Imidlertid, i lys av dette, bør det være klinkende klart at det ikke er den andelen av oksygen som er viktig, men snarere partialtrykket av oksygen, og at 19.5 prosent oversettes til et partialtrykket av 148 mm Hg., Husk, skjønt, alt dette er bare sant i havet.
Air i store høyder inneholder den samme andelen av oksygen og nitrogen som luft ved havnivå, men det barometriske trykket på de høyder som er mindre enn dette på havet. For eksempel, det barometriske trykket på 5,000 fot er 632 mm Hg vs. 760 mm Hg ved havet. Det betyr at partialtrykket av oksygen ved 5000 meter er om 133 mm Hg vs. 160 mm Hg ved havet (21 prosent av 632 mm Hg 133 mm Hg)., Hvis vi igjen trekke fra bidrag for vanndamp og karbondioksid, vil vi finne at alveolar oksygen partialtrykket er ca 83 mm Hg vs. 110 mm Hg ved havet.
Imidlertid på et oksygennivå på 19,5 prosent nivået mye spioneringen som «trygt for oppføring» oksygen partialtrykket i alveolene synker til ca 74 mm Hg. Fordi effekten av oksygenmangel vil vanligvis manifestere seg ved 60 mm Hg, er det klart at sikkerhetsmargin under disse forholdene har falt betydelig.,
Mens denne diskusjonen kan virke akademisk, virkninger av redusert oksygen partialtrykket blir en viktig faktor i noen jobber. For eksempel, tenk deg en kystnære område tank-rengjøring mannskap som lander en kontrakt for å rense tanker i høye slettene områder som Denver, Salt Lake City eller Albuquerque. Når en veileder tester en plass, finner en konsentrasjon på 19,5 prosent oksygen og sier at plassen er «trygt å gå inn,» er det?
arbeidet mannskap, i motsetning til innbyggerne i disse områdene, er ikke acclimatized, eller brukes til «tynnere» luft., Etter bare mild anstrengelse, de kan ha en rekke negative effekter, inkludert redusert sidesynet, unormal tretthet og pustebesvær. Mens disse nedskrivninger kan være ubetydelige i vanlige miljøer, de kan hindre rømning eller bidra til dødsfall i trange rom. Tror du virkelig 19.5 prosent oksygen er «trygt» i dette tilfellet?
Andre luftforurensende stoffer
en Annen ting jeg har observert er at folk flest ikke synes å forstå at en 1,5 prosent nedgang i oksygen betyr at hele 7,5 prosent av noe annet har fått plass.,
Husker at, i runde tall, luft består av om lag 79 prosent nitrogen og andre gasser og om lag 21 prosent oksygen, så omtrentlig forholdet mellom nitrogen oksygen er ca 4 til 1. Dette betyr at, som atmosfærisk luft er fordrevet fra en plass, hver 1 prosent endring i oksygen nivå vil bli ledsaget av en 4 prosents endring i nitrogen-nivået fordi både gasser er fordrevet på samme pris., Med andre ord, hvis vi begynner dumping argon i en tank, det vil ikke presse ut bare oksygen, det presser seg på både oksygen og nitrogen i samme proporsjoner som de finnes i luften, ca 4-til-1.
ved Hjelp av runde tall, hvis oksygennivået synker 1,5 prosent fra 21 prosent til «safe» nivå på 19,5 prosent, nitrogen nivå må også ha endret av 6 prosent, fordi fire ganger 1,5 prosent er 6 prosent. Dermed totalt 7,5 prosent, eller over 75.000 unike deler per million (ppm), av noen andre stoff som må være tilstede for å føre oksygen nivå for å slippe med bare 1,5 prosent., Om at noe annet er en inert gass, for eksempel argon eller nitrogen, vår bekymring fokuserer på partialtrykket virkninger tidligere forklart. Men hva hvis det er noen andre gass eller damp?
Terskel Verdiene for mange gasser og damper varierer fra om lag 10 til 100 ppm. Min favoritt solvent etylalkohol har den høyeste TLV, med 1000 ppm, slik at et nivå på 75.000 ppm vil være 75 ganger høyere enn det høyeste TLV som finnes! For stoffer med TLVs alt mellom 10 og 100 ppm, som vi nå snakker mellom 750 og 7500 ganger over TLV.,
Mens denne faren kan bli identifisert gjennom andre metoder for prøvetaking, for eksempel bruk av detektor rør, min erfaring er at mange mennesker ikke forstår omfanget av problemet becuse de ikke forstår det begrensninger av de virkemidlene de bruker. For eksempel, noen av deltakerne i mine klasser fortelle meg at de bruker sine brennbar gass meter for å vurdere konsentrasjon av «giftige» luft forurensning, slik som aceton, hexane, toluen og methyl ethyl keton.,
Riktignok disse og mange andre gasser og damp er brannfarlig og kan bli oppdaget av en brennbar gass-måleren hvis konsentrasjonen er høy nok, men de fleste brennbar gass meter har en deteksjonsgrensen på 1 prosent LEL. Dette betyr at selv om konsentrasjonen av noen gasser og damper kan være 10 ganger over TLV, den brennbare gassen måleren viser null. Dette er fordi denne konsentrasjonen, så høyt som det er, fortsatt er under brennbar gass-måleren er deteksjonsgrense.
Så Hva er Akseptabelt?
Mange referanse kilder tyder på at luften inneholder 20.,95 prosent oksygen. Imidlertid, denne verdien er basert på antagelsen om at luften er «bone dry»: med andre ord, den inneholder ingen fuktighet. Imidlertid, luft i de fleste deler av landet ikke inneholde en viss mengde vanndamp, som vi gjenkjenner som fuktighet. Mens den eksakte volumet av vann som luft kan holde varierer med temperatur, relativ fuktighet mellom 40 til 60 prosent ved temperaturer kan redusere oksygen nivå med ca 0.1 prosent. Som en praktisk sak, en verdi av ca 20.8 prosent oksygen kan være mer hensiktsmessig enn 20,9 prosent, fordi lavere verdi tar fuktighet i betraktning.,
Nå, tenk om dette. Hvis vanlig uteluft inneholder 20.8 prosent oksygen, og du er ventilerende en plass med denne luften, gjør det ikke stå til grunn at luften i rommet bør også være 20.8 prosent? Hvis du gjør en måling av oksygen og instrumentet leser 20,0 prosent i stedet, tror du ikke du burde være litt bekymret? Burde du spørre deg selv «Hvorfor?»? Hvis du ikke vet hvorfor, bør du virkelig la folk inn på plass?
Oppsummering
i Motsetning til populære tro, 19.5 prosent oksygen er ikke noen magisk tall., Snarere er det en verdi som er etablert på grunnlag av negative fysiologiske effekter som kan manifestere seg på en oksygen partialtrykket mindre enn 148 mm Hg. Selv om oksygen er godt over 19.5 prosent, farlige konsentrasjoner av andre gasser og damper kan være til stede. Noen gasser og damper kan være til stede ved konsentrasjoner godt over TLV mens på samme tid, de er under en brennbar gass-måleren er deteksjonsgrense.
Fordi luften inneholder om 20.8 prosent oksygen, hvis oksygen konsentrasjon i et rom som er noe annet enn 20.8 prosent, bør du spørre deg selv: «Hvorfor?»., Hvis du ikke kan komme opp med en troverdig svar, du hadde bedre å ikke la folk sette inn et mellomrom før du kan gjøre det.
John Rekus er et selvstendig hms-konsulent og forfatter av den Nasjonale Sikkerhet Råd er Komplett Trange rom Håndbok. Med mer enn 20 års OSHA regulatoriske erfaring, han har spesialisert seg i å gjennomføre OSHA samsvar undersøkelser og gi sikkerhet seminarer for ansatte og ledere. Han bor i nærheten av Baltimore, og kan nås på (410)583-7954 eller via hans hjemmeside på http://www.jfrekus.com.
