îi întreb frecvent pe participanții la cursurile mele de spațiu închis: „ce face ca 19, 5% să fie atât de special? De ce nu este nivelul acceptabil de oxigen altceva, cum ar fi 19,3 la sută, 19,8 la sută sau 20,2 la sută?”Răspunsul obișnuit pe care îl primesc este”, pentru că OSHA spune așa.contrar credinței populare, OSHA nu spune că un nivel de oxigen de 19, 5 la sută este „sigur.”În schimb, 29 CFR 1910.146 (b) definește o atmosferă periculoasă ca una „…, acest lucru poate expune angajații la riscul de deces, incapacitate, afectare sau capacitate de auto-salvare (adică să scape fără ajutor dintr-un spațiu de autorizare), vătămare sau boală acută din una sau mai multe dintre următoarele cauze ….”Standardul continuă apoi să enumere cinci cauze, dintre care una este „… concentrația de oxigen atmosferic sub 19,5%….”
rețineți diferența subtilă aici. Standardul nu spune că atmosferele care conțin 19,5% sunt sigure; se spune că cele care au niveluri sub 19,5% pot fi periculoase., În timp ce acest lucru ar putea suna ca hairsplitting, voi explica mai târziu de ce nu este.
înțelegerea standardelor
standardele OSHA afirmă pur și simplu cerințele de reglementare. Ele nu ne spun cum trebuie îndeplinite aceste cerințe și nici nu oferă sfaturi, îndrumări sau comentarii cu privire la modul de obținere a conformității. Acest lucru nu este ceva unic pentru OSHA. Toate codurile, reglementările și standardele, indiferent dacă sunt emise de NFPA, ANSI sau orice alt organism de elaborare a standardelor, presupun că cititorii au o bază substanțială de cunoștințe tehnice legate de subiect.,codurile, reglementările și standardele nu sunt destinate a fi cărți de bucate care ne spun cum să facem ceva; ci, mai degrabă, sunt documente care rezumă așteptările specifice. De exemplu, codurile de construcție rezumă cerințele pe care structurile trebuie să le îndeplinească, dar nu le spun lucrătorilor din construcții cum să-și folosească instrumentele și echipamentele. În schimb, ei presupun, în esență, că meșterii au deja abilitățile necesare pentru a construi o clădire și că vor urma codurile pentru a se asigura că obiectivele specifice de construcție sunt atinse.,
în mod Similar, OSHA spațiu închis regulamentul presupune că cititorii au substanțială cunoștințe tehnice în domenii precum, dar nu limitat la, toxicologie, de protecție, echipament de protecție chimică, mașină de paza, protecție la foc, igiena industrială, electrician de siguranță, lockout/tagout, protecție respiratorie, ventilația și adult metode de învățare.în această lumină, există o prezumție că cititorii înțeleg, de asemenea, baza tehnică pentru multe dintre cerințele standardului, inclusiv valoarea oxigenului de 19, 5 la sută., Experiența mea, extrase din mii de oameni care au participat la zeci de cursurile mele, sugerează că cei mai mulți oameni nu au un indiciu cu privire la ce 19,5 la sută este semnificativ. În timp ce acest nivel de oxigen poate fi acceptabil în anumite situații, bazându-se pe el fără a înțelege baza sa poate duce la consecințe fatale.
de exemplu, în primul caz în care am lucrat ca martor expert, supraveghetorul de intrare pentru o firmă de curățare a rezervoarelor contractate a testat atmosfera dintr-un spațiu și a constatat că conține 20, 1% oxigen. Când am văzut acel număr, am fost îngrijorat, foarte îngrijorat., Supraveghetorul nu a fost; de fapt, el a fost orb la avertismentul furnizat. În schimb, el a mărturisit cu mare încredere că știa că 19, 5 la sută erau „în siguranță.”La urma urmei, asta a fost învățat la cursul de spațiu închis pe care l-a urmat la școala de pompieri de stat.a doua zi, trei persoane, inclusiv directorul pentru siguranța plantelor, au murit când au intrat într-o atmosferă cu deficit de oxigen. Acesta, apropo, a fost primul dintre cele trei cazuri la care am lucrat unde unul dintre oamenii care a fost ucis a fost ofițerul de siguranță la fața locului, dar asta este o poveste pentru altă dată.,deși au existat o serie de alte probleme care au avut o influență asupra acestei tragedii, rămâne faptul că supraveghetorul de intrare a avut o indicație evidentă cu o zi înainte de incident că a existat un pericol atmosferic prezent. Un nivel de oxigen de 20, 1 la sută a oferit un avertisment clar și neechivoc că ceva nu este în regulă. Din păcate, supraveghetorul de intrare nu a înțeles avertismentul, deoarece el, ca mulți alți oameni, știa că 19, 5 la sută era „sigur”.”
pentru a înțelege de ce 19.,5% oxigen nu poate fi un nivel acceptabil pentru intrarea în unele spații închise, trebuie să știm ceva despre sistemul respirator.sistemul respirator constă dintr-o singură cale aeriană care se ramifică în pasaje mai mici și mai mici, similare cu rădăcinile unui copac. La sfârșit sunt clustere mici, asemănătoare strugurilor, numite alveole. Alveolele sunt separate de capilarele purtătoare de sânge prin pereții celulari care sunt permeabili la gaze, cum ar fi oxigenul și dioxidul de carbon., Forța motrice pentru schimbul de gaz peste această barieră este o diferență de presiune care există pe laturile opuse ale pereților celulari. Presiunea mai mare a oxigenului pe o parte a pereților permite oxigenului să curgă din plămâni în sânge, în timp ce presiunea mai mare a dioxidului de carbon pe cealaltă parte a pereților îi permite să curgă din sânge în plămâni.aerul atmosferic Normal la nivelul mării are o presiune de 760 milimetri de mercur (mm Hg)., Deoarece aerul conține aproximativ 21% oxigen, contribuția oxigenului la presiunea totală, cu alte cuvinte presiunea parțială, este de 21% din 760 mm Hg sau aproximativ 159 mm Hg. Dar, pe măsură ce aerul proaspăt intră în tractul respirator superior, acesta este umidificat și vaporii de apă scad presiunea parțială a oxigenului la aproximativ 150 mm Hg.Odată ajuns în spațiile alveolare, presiunea parțială a oxigenului este redusă în continuare de dioxidul de carbon care a trecut din fluxul sanguin în plămâni., Deoarece presiunea dioxidului de carbon în Alveole este de aproximativ 40 mm Hg, presiunea parțială a oxigenului scade de la 150 la 110 mm Hg.odată ce oxigenul intră în sânge, se atașează de moleculele de hemoglobină care îl transportă în celule. La o presiune parțială alveolară de 110 mm Hg, moleculele de hemoglobină sunt saturate. Cu alte cuvinte, ei transportă tot oxigenul pe care îl pot. Cu toate acestea, nivelul de saturație este afectat de presiunea parțială alveolară și o scădere a presiunii parțiale a oxigenului produce o scădere corespunzătoare a saturației hemoglobinei., Este important de menționat că fiziologii sunt, în general, de acord că efectele deficienței de oxigen încep să se manifeste la presiuni parțiale de aproximativ 60 mm Hg.
relevanța pentru spațiile închise
„deci, ce legătură are toate acestea cu spațiile închise?”s-ar putea întreba. Presiunea parțială a oxigenului din interiorul unui spațiu închis poate fi mai mică decât 159 mm Hg Găsită în aerul înconjurător. Dacă da, presiunea parțială a oxigenului în spațiile alveolare va fi, de asemenea, mai mică.dacă gazele inerte precum argonul și azotul intră într-un spațiu, ele înlocuiesc o parte din aerul atmosferic., Când se întâmplă acest lucru, cantitatea de oxigen și, astfel, presiunea parțială scade. De exemplu, să presupunem că azotul se scurge într-un spațiu, scăzând nivelul de oxigen la 19,5%. Presiunea parțială a oxigenului este acum de 19,5% din 760 mm Hg sau 148 mm Hg. Când scădem contribuțiile parțiale de presiune ale vaporilor de apă și dioxidului de carbon, presiunea parțială a oxigenului în spațiile alveolare este de aproximativ 100 mm Hg.deoarece punctul de saturație a hemoglobinei este de 110 mm Hg, sângele nu transportă cantitatea optimă de oxigen., O presiune parțială de 100 mm Hg este încă cu 40 mm mai mare decât punctul de pericol fiziologic de 60 mm. Deși marja noastră de siguranță poate fi redusă, situația nu este critică.
nivelul de oxigen de 19,5% cu care toată lumea este familiarizată este destinat să abordeze situații precum aceasta în care aerul atmosferic a fost deplasat de un gaz inert, cum ar fi argonul sau azotul. Cu toate acestea, având în vedere acest lucru, ar trebui să fie foarte clar că nu procentul de oxigen este important, ci, mai degrabă, presiunea parțială a oxigenului, și că 19,5% se traduce printr-o presiune parțială de 148 mm Hg., Amintiți-vă, totuși, toate acestea sunt valabile numai la nivelul mării.
aerul la altitudini mari conține același procent de oxigen și azot ca aerul la nivelul mării; cu toate acestea, presiunea barometrică la aceste altitudini este mai mică decât cea la nivelul mării. De exemplu, presiunea barometrică la 5.000 de picioare este de 632 mm Hg față de 760 mm Hg la nivelul mării. Asta înseamnă că presiunea parțială a oxigenului la 5.000 de picioare este de aproximativ 133 mm Hg față de 160 mm Hg la nivelul mării (21% din 632 mm Hg este de 133 mm Hg)., Dacă scădem din nou contribuția pentru vaporii de apă și dioxidul de carbon, vom constata că presiunea parțială a oxigenului alveolar este de aproximativ 83 mm Hg față de 110 mm Hg la nivelul mării.
cu toate acestea, la un nivel de oxigen de 19, 5 la sută nivelul pe scară largă considerat „sigur pentru intrare”, presiunea parțială a oxigenului în Alveole scade la aproximativ 74 mm Hg. Deoarece efectele deficienței de oxigen se vor manifesta în general la 60 mm Hg, este clar că marja de siguranță în aceste condiții s-a redus considerabil.,deși această discuție poate părea academică, efectele scăderii presiunii parțiale a oxigenului devin un aspect important în unele locuri de muncă. De exemplu, luați în considerare un echipaj de curățare a rezervoarelor din zona de coastă care încheie un contract pentru curățarea rezervoarelor în zonele înalte de câmpie, cum ar fi Denver, Salt Lake City sau Albuquerque. Când un supraveghetor testează un spațiu, găsește o concentrație de oxigen de 19,5% și spune că spațiul este „sigur de intrat”, nu-i așa?echipajul de lucru, spre deosebire de locuitorii din aceste zone, nu este aclimatizat sau obișnuit cu aerul „mai subțire”., După numai efort ușoară, acestea pot suferi o varietate de efecte adverse, inclusiv viziune periferică redusă, oboseală anormală și dificultăți de respirație. În timp ce aceste deficiențe pot fi nesemnificative în mediile obișnuite, acestea ar putea împiedica evadarea sau pot contribui la decese în spații închise. Chiar crezi că 19,5% oxigen este „sigur” în acest caz?un alt lucru pe care l-am observat este că majoritatea oamenilor nu par să înțeleagă că o scădere de 1,5% a oxigenului înseamnă că un procent enorm de 7,5% din altceva a ajuns în spațiu.,reamintim că, în număr rotund, aerul este format din aproximativ 79% azot și alte gaze și aproximativ 21% oxigen, deci raportul aproximativ dintre azot și oxigen este de aproximativ 4 la 1. Aceasta înseamnă că, pe măsură ce aerul atmosferic este deplasat dintr-un spațiu, fiecare modificare de 1% a nivelului de oxigen va fi însoțită de o modificare de 4% a nivelului de azot, deoarece ambele gaze sunt deplasate în același ritm., Cu alte cuvinte, dacă vom începe dumping argon într-un rezervor, acesta nu va împinge doar oxigen, se împinge atât de oxigen și azot în aceleași proporții ca ele exista în aerul înconjurător, aproximativ 4-la-1.folosind numere rotunde, dacă nivelul oxigenului scade cu 1, 5% de la 21% la nivelul „sigur” de 19, 5%, nivelul azotului trebuie să se fi schimbat și cu 6%, deoarece de patru ori 1, 5% este de 6%. Astfel, un total de 7,5 la sută, sau 75.000 de părți pe milion (ppm), a unei alte substanțe trebuie să fie prezent pentru a determina scăderea nivelului de oxigen cu doar 1,5 la sută., Dacă altceva este un gaz inert, cum ar fi argonul sau azotul, preocuparea noastră se concentrează asupra efectelor parțiale ale presiunii explicate anterior. Dar dacă este un alt gaz sau vapori?valorile limită de prag pentru multe gaze și vapori variază de la aproximativ 10 la 100 ppm. Solventul meu preferat de alcool etilic are cel mai mare TLV, 1,000 ppm, deci un nivel de 75,000 ppm ar fi de 75 de ori mai mare decât cel mai mare TLV care există! Pentru substanțele cu TLV-uri cuprinse între 10 și 100 ppm, acum vorbim între 750 și 7,500 de ori peste TLV.,deși acest pericol poate fi identificat prin alte metode de eșantionare, cum ar fi utilizarea tuburilor detectorului, experiența mea sugerează că mulți oameni nu înțeleg amploarea problemei, deoarece nu înțeleg limitările instrumentelor pe care le folosesc. De exemplu, unii participanți la clasele mele îmi spun că folosesc contoarele de gaze combustibile pentru a evalua concentrația contaminanților „toxici” ai aerului, cum ar fi acetonă, hexan, toluen și metil etil cetonă.,desigur, aceste și multe alte gaze și vapori sunt inflamabile și pot fi detectate de un contor de gaz combustibil dacă concentrațiile sunt suficient de mari; cu toate acestea, majoritatea contoarelor de gaz combustibil au o limită de detecție de aproximativ 1 la sută LEL. Aceasta înseamnă că, chiar dacă concentrația unor gaze și vapori poate fi de 10 ori peste TLV, contorul de gaz combustibil citește zero. Acest lucru se datorează faptului că această concentrație, atât de mare cât este, este încă sub limita de detecție a contorului de gaz combustibil.deci ,ce este acceptabil?multe surse de referință sugerează că aerul conține 20.,95% oxigen. Cu toate acestea, această valoare se bazează pe presupunerea că aerul este „uscat osos”: cu alte cuvinte, nu conține umiditate. Cu toate acestea, aerul din majoritatea părților țării conține o anumită cantitate de vapori de apă, pe care o recunoaștem ca Umiditate. În timp ce volumul exact de apă pe care îl poate reține aerul variază în funcție de temperatură, o umiditate relativă de 40 până la 60% la temperaturile ambientale poate scădea nivelul de oxigen cu aproximativ 0, 1%. Ca o chestiune practică, o valoare de aproximativ 20, 8 la sută oxigen poate fi mai potrivită decât 20, 9 la sută, deoarece valoarea mai mică ia în considerare umiditatea.,acum, gândiți-vă la asta. Dacă aerul obișnuit din exterior conține 20,8% oxigen, și ventilați un spațiu cu acest aer, nu se poate argumenta că aerul din spațiu ar trebui să fie și 20,8%? Dacă efectuați o măsurare a oxigenului și instrumentul dvs. citește în schimb 20.0 la sută, nu credeți că ar trebui să fiți puțin îngrijorat? Nu ar trebui să te întrebi ” De ce?”? Dacă nu știți de ce, ar trebui să lăsați cu adevărat oamenii să intre în spațiu?contrar credintei populare, oxigenul de 19,5% nu este un numar magic., Mai degrabă, este o valoare stabilită pe baza efectelor fiziologice adverse care se pot manifesta la o presiune parțială a oxigenului mai mică de 148 mm Hg. Chiar dacă oxigenul este cu mult peste 19,5%, pot fi prezente concentrații periculoase de alte gaze și vapori. Unele gaze și vapori pot fi prezente la concentrații cu mult peste TLV, în timp ce, în același timp, se află sub limita de detecție a contorului de gaz combustibil.
Deoarece aerul ambiant conține aproximativ 20.8% oxigen, dacă concentrația de oxigen într-un spațiu este altceva decât 20.8 la sută, ar trebui să te întrebi „de Ce?”., Dacă nu puteți veni cu un răspuns credibil, ar fi bine să nu lăsați oamenii să intre într-un spațiu până când nu puteți face acest lucru.John Rekus este consultant independent în domeniul siguranței și autor al Manualului complet pentru spații închise al Consiliului Național de siguranță. Cu mai mult de 20 de ani de experiență în reglementare OSHA, el este specializat în efectuarea sondajelor de conformitate OSHA și furnizarea de seminarii de siguranță pentru lucrători și manageri. El locuiește în apropiere de Baltimore, și poate fi contactat la (410)583-7954 sau prin intermediul site-ul său de la http://www.jfrekus.com.
