Jak víte, dusík je hlavní součástí zemské atmosféry a tvoří přibližně 78 % jejího objemu. Dusík je nehořlavý, nevýbušný, netoxický inertní plyn. Dusík používaný v průmyslových i neprůmyslových aplikacích však může představovat vážné nebezpečí jak v případě rychlé dekomprese u potápěčů (kesonová nemoc), tak jako dusivý (zajímavé je, že německý název pro dusík „Stickstoff“ znamená přesně „dusivý“). látka“).
Dusíková asfyxie
V průměru se člověk nadechne 12–20 dechů za minutu – a rychlost dýchání je regulována mozkem na základě koncentrace oxidu uhličitého CO v krvi.2 nebo přesněji na základě hodnoty pH stanovené touto koncentrací. Na každý cyklus „nádech/výdech“ v lidských plicích, které mají užitečný celkový objem přibližně 3 litry, se nahradí přibližně 600 ml plynu – za normální situace, jak známo, tělo savců včetně člověka absorbuje kyslík, uvolňuje ho plícemi do atmosféry produktem jeho zpracování je oxid uhličitý, neboli oxid uhličitý, CO2.
Při vdechování dusíku se již po 2-3 nádechech/výdechech sníží koncentrace kyslíku v plicích natolik, že kyslík začne opouštět krevní řečiště zpět do plic a následně s každým výdechem člověka do atmosféry . Za méně než 1 minutu po začátku inhalace dusíku se parciální tlak kyslíku v arteriální krvi sníží na 50 % saturačního tlaku a po 3 minutách klesne by až na nulu.
Přitom nepříjemné pocity, které člověk obvykle zažívá při nedostatku vzduchu (například při zadržování dechu), a které člověka nutí urychleně obnovit normální přístup vzduchu, jsou z fyziologického hlediska nevysvětluje se nedostatkem kyslíku, ale přebytkem oxidu uhličitého. Při vdechování dusíku místo vzduchu však člověk nadále vydechuje oxid uhličitý, který stále zůstává v krvi, a proto tělo nezaznamená ani zvýšení koncentrace oxidu uhličitého, ani bolestivé pocity spojené s tímto zvýšením.
Při absenci nepříjemných pocitů dušení a alarmující reakce těla může být další vývoj situace tristní: při poklesu saturace arteriální krve kyslíkem pod úroveň 60% dochází ke ztrátě vědomí. K podobnému poklesu obsahu kyslíku v krvi dojde asi po 40 sekundách, když je koncentrace kyslíku ve vdechovaném vzduchu 4-6 %. Pokud je koncentrace kyslíku ve vzduchu nižší, dojde ke ztrátě vědomí ještě rychleji – například podle statistik shromážděných americkým letectvem ve výšce 13 km, kde je obsah kyslíku ve vzduchu ekvivalentní 3,6 % na hladině moře je průměrná doba strávená ve vědomí bez umělého přívodu kyslíku pouze 9-12 sekund.
Obecně můžeme rozlišit následující stadia vývoje příznaků hypoxie v závislosti na obsahu kyslíku ve vdechovaném vzduchu (nutno podotknout, že níže jsou příznaky, které se objevují po různé době, v situaci dusíkové asfyxie dochází vysoká pravděpodobnost, že ke ztrátě vědomí dojde dříve, než se tyto symptomy objeví jako symptomy nebo že oběť bude mít čas pochopit jejich význam; podle publikace Asociace stlačeného plynu, Asociace stlačeného plynu, 2001):
20,9 % → normální pocit
19,0 % → některé fyziologické účinky nepostřehnutelné pro samotnou oběť
16,0 % → tachykardie, zrychlené dýchání, mírná zmatenost, snížená koordinace
14,0 % → pocit únavy, depresivní nálada, vážné problémy s koordinací, zmatenost
12,5 % → nevolnost, zvracení, těžká zmatenost a ztráta koordinace, potíže s dýcháním
10,0 % → ztráta schopnosti pohybu, ztráta vědomí, křeče, smrt
Takže při absenci pocitu dušení si člověk může stále všimnout příznaků hypoxie: bolest hlavy, závratě, nevolnost, únava nebo někdy mírná euforie. Samotný výskyt těchto příznaků, jakož i jejich intenzita a trvání až do okamžiku ztráty vědomí však závisí na individuálních vlastnostech organismu; Navíc ani u stejné osoby nemusí být hypoxie doprovázena těmito příznaky pokaždé. Je tedy možná i náhlá ztráta vědomí bez jakýchkoli „předzvěstí“. Po ztrátě vědomí, pokud je osoba nadále v atmosféře nasycené dusíkem, lze během několika minut očekávat klinickou a následně biologickou smrt.
Smrtelné případy dusíkové asfyxie
Úmrtí v důsledku udušení dusíkem nejsou neobvyklé. Podle americké vládní komise pro chemickou bezpečnost a vyšetřování nehod došlo v letech 1992 až 2002 v USA k 80 úmrtím v důsledku udušení dusíkem v průmyslových závodech, stejně jako v lékařských a vědeckých institucích. Vyhledávání v ruských vyhledávačích vám umožní najít více odkazů na podobné nehody, které se staly v Rusku.
Jak by se dalo očekávat, k většině úmrtí na dusíkovou asfyxii dochází v uzavřených prostorách bez dostatečného větrání. Naopak, neoficiálně k významné části případů došlo v důsledku chybného použití dusíku místo stlačeného vzduchu: pracovník například omylem použil dusík k vyfouknutí zařízení v malém uzavřeném prostoru. Aniž by očekával vytvoření prostředí plynného dusíku a aniž by si toho všiml, pracovník zemřel; jeho kolega, který se ho snažil zachránit, také zemřel.
V dalším případě tři pracovníci čistili vnitřní filtry ve vodíkové nádrži. Předtím byla nádrž propláchnuta dusíkem. Jeden z pracovníků vyšplhal technickým výtahem na horní část nádrže vybavené poklopem a při provádění práce se částečně opřel do nádrže. Po nějaké době si jeho kolegové všimli, že pracovník na jeho volání nereaguje; ukázalo se, že byl v bezvědomí; později zemřel.
V dalším případě dva zaměstnanci dodavatelské firmy odstřelovali potrubí uvnitř kotle v chemičce. Oba dýchali přes respirátory napojené na 12kuličkovou klec vzduchojemů. Třetí pracovník byl venku, po chvíli se zvukem pneumatické houkačky pokusil dovolat kolegům, ale odpovědi se nedočkal. Oba pracovníci byli uvnitř nalezeni v bezvědomí. Při kontrole tlakových lahví se ukázalo, že místo vzduchu obsahovaly směs plynů s méně než 5 procenty obsahu kyslíku.
K podobnému trojnásobnému úmrtí došlo při práci v lakovací kabině, která byla předtím omylem propláchnuta dusíkem místo stlačeného vzduchu.
K dalšímu incidentu došlo, když se dodavatel pokusil použít pneumatickou sbíječku k odstranění usazenin z pece v huti hliníku. Pracovník, který našel 2 hlavní vedení stlačeného plynu, jeden označený jako „zemní plyn“ a druhý se starým kusem lepenky s nápisem „vzduch“, připevnil hadice z tohoto potrubí ke kladívku a ke svému respirátoru. Nesprávně označená linka obsahovala dusík a pracovník se udusil.
Dusíkové instalace a nebezpečí udušení
Linky na výrobu dusíku mohou být nebezpečné několika způsoby: jako tlaková zařízení, jako elektrická zařízení a jako zařízení na výrobu dusíku. Při projektování a výstavbě prostor pro linky, instalaci, provozování a vybavování zařízení je třeba se řídit mj. požadavky PB 11-544-03 „Bezpečnostní pravidla pro výrobu a spotřebu produktů vzduchové separace“ [ke stažení], stejně jako samozřejmě požadavky další aktuální Pravidla a další dokumenty schválené Gosgortekhnadzorem a dalšími oprávněnými státními orgány, pokyny pro vybavení a nakonec zdravý rozum.
Mimochodem, lze poznamenat, že bezprostřední nebezpečí dusíkové asfyxie, které představují závody na výrobu dusíku adsorpčního i membránového typu, je naštěstí často poněkud zmírněno následujícími skutečnostmi:
Za prvé, odpadní plyn, tj. vzduch poněkud obohacený kyslíkem, je obvykle vypouštěn do atmosféry přímo ze samotného generátoru dusíku. Případné úniky dusíku jak ze samotné instalace, tak z potrubí a zásobníků dusíku v blízkosti instalace proto nepředstavují nebezpečí s výjimkou případů vypuštění velkého množství dusíku v krátké době. Obvykle se dusík uvolňovaný z generátoru do atmosféry v důsledku netěsnosti jednoduše smísí s odpadním plynem, který se během provozu zařízení neustále uvolňuje do atmosféry, a celkově jednoduše poskytnou vzduch normálního složení (přesněji pravděpodobnější je v tomto případě naopak zvýšený obsah kyslíku než dusíku).
Za druhé, vzduchový kompresor umístěný blízko instalace (samozřejmě, pokud je umístěn poblíž), nasávající vzduch z místnosti, a zejména vzduchem chlazený, je silným bezpečnostním faktorem. Nasávání vzduchu pro chlazení výměníků tepla takovým kompresorem bude řádově vyšší než objemová produktivita generátoru dusíku, který je přiváděn stlačeným vzduchem z tohoto kompresoru. Pokud je kompresor vybaven vyhřívanou skříní pro odvod chladicího vzduchu, pak i při masivním úniku dusíku dojde velmi rychle k jeho eliminaci nasáváním chladicího vzduchu kompresorem. Ale i když kompresor není vybaven výstupní skříní, pohyb vzduchových hmot vytvářených jeho ventilátorem, stejně jako jeho nasávání vzduchu pro kompresi, významně přispěje k delokalizaci netěsnosti.
