آشنایی، کاربردها و اهمیت ایمنی گاز نیتروژن
گاز نیتروژن ، با نماد شیمیایی N2، یک عنصر غیرفلزی است که بخش عمده‌ای از اتمسفر زمین، یعنی حدود 78% آن را تشکیل می‌دهد. این گاز در شرایط استاندارد، بی‌رنگ، بی‌بو و بی‌مزه است. این فراوانی طبیعی و عدم وجود ویژگی‌های حسی هشداردهنده، می‌تواند به طور متناقضی منجر به کم‌اهمیت پنداشتن خطرات بالقوه آن در محیط‌های صنعتی و آزمایشگاهی شود، جایی که نیتروژن به صورت غلیظ یا در حالت مایع مورد استفاده قرار می‌گیرد.در حالت گازی، نیتروژن نسبتاً خنثی (inert) است و به خودی خود سمی تلقی نمی‌شد. این خنثی بودن، آن را برای بسیاری از کاربردهای صنعتی که نیاز به یک اتمسفر غیرواکنش‌گر است، ایده‌آل می‌سازد. با این حال، همین ویژگی خنثی و عدم وجود بو یا رنگ، تشخیص نشت آن و جایگزینی اکسیژن حیاتی در محیط را بدون استفاده از تجهیزات پایش تخصصی، غیرممکن می‌سازد. نیتروژن مایع (که اغلب با نام LN2 شناخته می‌شود) حالت مایع نیتروژن است که در دمای بسیار پایین، یعنی حدود 196- درجه سانتی‌گراد (77 کلوین) وجود دارد. این دمای فوق‌العاده پایین، منبع خطرات جدی مانند سوختگی‌های سرمایی شدید در صورت تماس با بافت‌های زنده است و نیازمند اقدامات احتیاطی ویژه‌ای است.
مروری بر کاربردهای گسترده نیتروژن در صنعت و آزمایشگاه
خواص منحصر به فرد نیتروژن، به‌ویژه خنثی بودن و در دسترس بودن آن، منجر به طیف وسیعی از کاربردهای نیتروژن در صنایع مختلف و مراکز تحقیقاتی شده است. به دلیل خنثی بودن، از گاز نیتروژن به طور گسترده برای ایجاد اتمسفر بی‌اثر (inerting) در مخازن و خطوط لوله، پاکسازی سیستم‌ها از گازهای ناخواسته یا قابل اشتعال، و جلوگیری از اکسیداسیون یا انفجار در فرآیندهای شیمیایی و صنعتی استفاده می‌شود.
در صنایع غذایی، نیتروژن برای بسته‌بندی اتمسفر اصلاح‌شده (MAP) به کار می‌رود تا با حذف اکسیژن، ماندگاری محصولات غذایی را افزایش داده و از فساد آن‌ها جلوگیری کند. همچنین، نیتروژن مایع به عنوان یک مبرد قدرتمند برای انجماد سریع مواد غذایی و حمل و نقل آن‌ها کاربرد دارد.
در حوزه پزشکی و تحقیقات، نیتروژن مایع نقش حیاتی در انجماد سریع و نگهداری طولانی‌مدت نمونه‌های بیولوژیکی، خون، بافت‌ها، سلول‌های بنیادی و اسپرم و تخمک ایفا می‌کند. همچنین در روش‌های درمانی مانند کرایوتراپی (سرمادرمانی) برای از بین بردن ضایعات پوستی و سلول‌های سرطانی استفاده می‌شود.
سایر کاربردهای نیتروژن شامل تولید صنعتی آمونیاک (که ماده اولیه تولید کودهای شیمیایی و اسید نیتریک است)، پر کردن لاستیک خودروها و هواپیماها برای حفظ فشار پایدارتر و جلوگیری از اکسیداسیون رینگ، در صنایع الکترونیک برای جلوگیری از اکسیداسیون در طول فرآیند تولید، و به عنوان گاز حامل در کروماتوگرافی گازی در آزمایشگاه‌ها می‌باشد. این گستردگی کاربردها نشان می‌دهد که افراد زیادی در بخش‌های مختلف ممکن است با این گاز سروکار داشته باشند و بنابراین، آگاهی از ایمنی آن ضروری است.
آرین گاز ، تامین کننده انواع گازهای صنعتی و آزمایشگاهی با خلوص بالا می باشد. جهت خرید گاز نیتروژن با مناسب ترین قیمت و گرید های مختلف صنعتی و آزمایشگاهی، می توانید با کارشناسان فروش ما در ارتباط باشید.
چرا آگاهی از خطرات و رعایت نکات ایمنی نیتروژن حیاتی است؟
با وجود کاربردهای فراوان و حضور طبیعی و به ظاهر بی‌خطر نیتروژن در اتمسفر، استفاده نادرست از آن، به‌ویژه در غلظت‌های بالا به صورت گازی یا در حالت مایع، می‌تواند منجر به حوادث بسیار جدی، صدمات دائمی و حتی مرگ شود.
خطرات اصلی نیتروژن شامل خفگی ناشی از جایگزینی اکسیژن، سوختگی‌های سرمایی ناشی از تماس با نیتروژن مایع، و خطرات مرتبط انفجار مخزن نیتروژن به دلیل فشار بالا در سیلندرها و مخازن است.
آرین گاز
درک این نکته که خواصی که نیتروژن را برای یک کاربرد خاص ارزشمند می‌سازد (مانند خنثی بودن برای جلوگیری از آتش‌سوزی یا سرمای شدید LN2 برای انجماد) اغلب به طور ذاتی با خطرات بالقوه آن مرتبط است، برای ارزیابی و مدیریت ریسک بسیار مهم است. به عنوان مثال، خنثی بودن نیتروژن که از واکنش‌های ناخواسته جلوگیری می‌کند، همان خاصیتی است که به آن اجازه می‌دهد بدون هیچ گونه هشدار حسی، جایگزین اکسیژن شده و منجر به خفگی گردد.
هدف از این مقاله، ارائه اطلاعات جامع و کاربردی برای درک کامل خطرات مرتبط با گاز نیتروژن (در هر دو فاز گازی و مایع) و ترویج فرهنگ ایمنی در استفاده از این گاز پرکاربرد است. آگاهی از این خطرات و پایبندی دقیق به دستورالعمل‌های ایمنی، تنها راه تضمین سلامت افراد و جلوگیری از حوادث ناگوار در محیط کار است.
آیا گاز نیتروژن سمی است؟
پاسخ علمی: خیر، گاز نیتروژن به خودی خود سمی نیست.
آرین گاز
یکی از پرسش‌های رایج در مورد ایمنی گاز نیتروژن این است که آیا این گاز سمی است یا خیر. پاسخ علمی و دقیق به این پرسش این است که گاز نیتروژن (N2) به خودی خود یک ماده سمی تلقی نمی‌شود. این گاز بخش عمده‌ای از هوایی را که روزانه تنفس می‌کنیم (حدود 78%) تشکیل می‌دهد و بدن انسان به حضور آن در این غلظت عادت دارد. مکانیسم اثرگذاری خطرناک نیتروژن با گازهای سمی مستقیم مانند سولفید هیدروژن (H2S) که دارای اثرات سمی مستند بر سیستم‌های بیولوژیکی هستند، کاملاً متفاوت است. نیتروژن به عنوان یک گاز خنثی طبقه‌بندی می‌شود، به این معنی که در شرایط عادی تمایل کمی به شرکت در واکنش‌های شیمیایی دارد.
خطر اصلی: خفگی توسط نیتروژن در اثر جایگزینی با اکسیژن.
خطر اصلی و اولیه مرتبط با گاز نیتروژن، خاصیت خفه‌کنندگی آن است که از طریق جایگزینی اکسیژن در محیط تنفسی رخ می‌دهد. هنگامی که گاز نیتروژن در یک فضای بسته یا محدود نشت کرده و تجمع می‌یابد، غلظت اکسیژن موجود در هوا را کاهش می‌دهد. بدن انسان برای حفظ عملکردهای حیاتی خود به حداقل غلظت مشخصی از اکسیژن در هوای دمی نیاز دارد که معمولاً حدود 19.5% حجمی در نظر گرفته می‌شود. اگر غلظت اکسیژن به دلیل افزایش غلظت نیتروژن به زیر این سطح کاهش یابد، اثرات فیزیولوژیکی نامطلوب و خطرناک به سرعت ظاهر می‌شوند. این وضعیت به عنوان هیپوکسی (کمبود اکسیژن در بافت‌ها) شناخته می‌شود و می‌تواند منجر به از دست دادن هوشیاری و در نهایت مرگ گردد. خطر خفگی به ویژه در فضاهای محدود، تانک‌ها، چاه‌ها، یا اتاق‌های با تهویه نامناسب که گاز نیتروژن می‌تواند در آن‌ها انباشته شود، بسیار جدی است.
مضرات و عوارض گاز نیتروژن (N2) برای بدن
همانطور که پیش تر اشاره شد، خطر اصلی گاز نیتروژن نه سمیت شیمیایی آن، بلکه توانایی آن در جایگزینی اکسیژن و ایجاد خفگی است.
مکانیسم ایجاد خفگی توسط نیتروژن: هنگامی که غلظت نیتروژن در هوای استنشاقی افزایش می‌یابد، فشار جزئی اکسیژن در این هوا کاهش پیدا می‌کند. این امر منجر به کاهش گرادیان فشار اکسیژن بین آلوئول‌های ریه و خون می‌شود و در نتیجه، میزان اکسیژنی که به هموگلوبین در گلبول‌های قرمز خون متصل می‌شود، کاهش می‌یابد. این وضعیت، که به آن هیپوکسی گفته می‌شود، به معنای نرسیدن اکسیژن کافی به بافت‌ها و اندام‌های بدن، به‌ویژه مغز و قلب است که به شدت به اکسیژن وابسته هستند.
عوارض استشمام گاز ازت/نیتروژن
علائم ناشی از استنشاق نیتروژن در غلظت‌های بالا (که منجر به کاهش اکسیژن می‌شود) متنوع بوده و به سرعت پیشرفت می‌کنند:
- علائم اولیه: شامل سردرد، سرگیجه، تنگی نفس، خستگی، تاری دید، سرفه‌های خفیف و احساس خفگی.
- علائم عصبی: با پیشرفت هیپوکسی، علائم عصبی مانند اختلال در تمرکز، اختلال در تعادل و هماهنگی حرکات، کاهش وضوح ذهنی، گیجی، و در موارد شدید، تشنج ظاهر می‌شوند.
- اختلالات قلبی: قلب برای جبران کمبود اکسیژن، تپش خود را افزایش می‌دهد. ممکن است درد در قفسه سینه و سایر ناراحتی‌های قلبی نیز به دلیل فشار وارده بر عضله قلب رخ دهد.
- مشکلات چشمی: علاوه بر تاری دید، ممکن است کاهش دید در شب و احساس سوزش و خشکی در چشم‌ها نیز تجربه شود.
- عوارض برای زنان باردار: استنشاق گاز نیتروژن در شرایط کمبود اکسیژن می‌تواند برای زنان باردار و جنین مضر باشد، هرچند جزئیات دقیق آن نیاز به بررسی بیشتر دارد.
- عوارض شدید: در صورت عدم رسیدگی فوری، کمبود شدید اکسیژن منجر به از دست دادن هوشیاری، کما، آسیب دائمی به مغز و در نهایت مرگ می‌شود.
خطرات ویژه نیتروژن مایع (LN2)
نیتروژن مایع علاوه بر خطر خفگی ناشی از تبخیر سریع و جابجایی اکسیژن، خطرات منحصر به فرد دیگری نیز به همراه دارد:
سوختگی سرمایی نیتروژن مایع
نیتروژن مایع با دمای بسیار پایین خود، حدود 196- درجه سانتی‌گراد، در صورت تماس مستقیم با پوست، چشم‌ها یا سایر بافت‌های بدن، باعث انجماد سریع و آسیب بافتی شدید می‌شود که به آن سوختگی سرمایی یا سرمازدگی می‌گویند. این نوع سوختگی‌ها می‌توانند به لایه‌های عمیق پوست و حتی عضلات آسیب جدی وارد کنند. پوست در محل تماس ممکن است تغییر رنگ داده و سفید یا زرد خاکستری شود و در نهایت تاول زده یا سیاه شود. شدت آسیب به مدت زمان تماس و میزان نیتروژن مایع بستگی دارد. حتی تماس بسیار کوتاه مدت یا تماس با سطوح فلزی یا غیرفلزی که با LN2 به شدت سرد شده‌اند نیز می‌تواند خطرناک باشد. یک پدیده خطرناک این است که بافت‌های یخ‌زده ممکن است به سطوح بسیار سرد بچسبند و تلاش برای جدا کردن آن‌ها می‌تواند منجر به پارگی پوست شود.
اثرات داخلی در صورت بلعیدن یا تماس با مخاط
بلعیدن نیتروژن مایع به دلیل تبخیر بسیار سریع آن پس از خروج از ظروف مخصوص (فلاسک یا دوئر) و تماس با دهان، عملاً دشوار است. با این حال، تماس تصادفی LN2 با مخاط دهان، گلو یا مری، موجب یخ‌زدگی و سوختگی شدید این بافت‌های حساس می‌شود. این امر می‌تواند منجر به درد شدید، تورم و مشکلات در تنفس گردد.
انفجار گاز نیتروژن: بررسی واقعیت‌ها
آیا گاز نیتروژن ذاتاً قابل اشتعال یا انفجار است؟ (خیر)
آرین گاز
یک تصور غلط رایج ممکن است این باشد که گاز نیتروژن خود قابلیت انفجار دارد. لازم است به صراحت بیان شود که گاز نیتروژن (N2) به خودی خود یک گاز قابل اشتعال یا انفجاری نیست. نیتروژن یک گاز خنثی است و در واکنش‌های احتراقی شرکت نمی‌کند. در واقع، یکی از کاربردهای اصلی نیتروژن، استفاده از آن به عنوان گاز پوششی یا گاز پاکسازی برای جلوگیری از آتش‌سوزی و انفجار در مخازن و سیستم‌های حاوی مواد قابل اشتعال است، زیرا با کاهش غلظت اکسیژن، احتمال احتراق را از بین می‌برد.
شرایط منجر به حوادث انفجاری یا ترکیدن مخازن نیتروژن
با وجود اینکه نیتروژن خود منفجر نمی‌شود، شرایط خاصی وجود دارد که می‌تواند منجر به حوادثی شود که از نظر ظاهری و شدت آسیب، مشابه انفجار هستند. این حوادث معمولاً ناشی از ترکیدن فیزیکی مخازن یا سیلندرها به دلیل افزایش بیش از حد فشار داخلی است، نه یک واکنش شیمیایی انفجاری خود گاز.
افزایش فشار بیش از حد در سیلندرها یا مخازن نیتروژن
این اصلی‌ترین خطری است که می‌تواند منجر به “انفجار” نیتروژن شود. سیلندرهای گاز فشرده نیتروژن یا مخازن حاوی نیتروژن مایع، اگر در معرض حرارت شدید (مانند آتش‌سوزی یا منابع حرارتی دیگر) قرار گیرند، فشار داخلی آن‌ها به شدت افزایش می‌یابد. این افزایش فشار می‌تواند از حد تحمل بدنه سیلندر یا مخزن فراتر رفته و منجر به ترکیدگی ناگهانی و انفجار فیزیکی مخزن شود.
انرژی آزاد شده از این ترکیدگی می‌تواند قطعات مخزن را با سرعت زیاد به اطراف پرتاب کرده و خسارات جانی و مالی شدیدی به بار آورد. پر کردن بیش از حد سیلندرها یا مخازن نیز خطرناک است. به‌ویژه در مورد نیتروژن مایع، توصیه می‌شود که مخازن بیش از 80% ظرفیت اسمی خود پر نشوند. دلیل این امر این است که با گرم شدن جزئی مایع (حتی در دمای محیط)، مقداری از آن تبخیر شده و به گاز تبدیل می‌شود که حجم بسیار بیشتری را اشغال می‌کند. اگر فضای کافی برای این انبساط وجود نداشته باشد، فشار داخلی به سرعت افزایش یافته و خطر ترکیدن مخزن را به دنبال دارد.
انبساط سریع نیتروژن مایع در ظروف دربسته و بدون تهویه مناسب
نیتروژن مایع (LN2) هنگام تبخیر و تبدیل شدن به گاز نیتروژن، حجم بسیار زیادی را اشغال می‌کند. نسبت انبساط حجمی نیتروژن مایع به گاز در شرایط استاندارد حدود 1 به 700 است. این بدان معناست که یک لیتر نیتروژن مایع می‌تواند حدود 700 لیتر گاز نیتروژن تولید کند. اگر این تبخیر سریع در یک ظرف کاملاً دربسته و بدون شیر اطمینان یا مسیر تهویه مناسب رخ دهد، فشار داخلی به سرعت و به طور چشمگیری افزایش می‌یابد. این افزایش فشار می‌تواند به راحتی از مقاومت ظرف فراتر رفته و منجر به انفجار شدید ظرف شود.
نکات ایمنی جامع برای استفاده از گاز نیتروژن
رعایت نکات ایمنی هنگام کار با گاز نیتروژن، به ویژه در حالت گازی، برای پیشگیری از حوادث ناشی از خفگی و خطرات مرتبط با فشار، امری حیاتی است. اقدامات ایمنی در این زمینه اغلب از یک سلسله مراتب کنترلی پیروی می‌کنند که در آن کنترل‌های مهندسی (مانند تهویه و پایش) در اولویت قرار دارند.
- اصل اول: شناخت کامل خواص و خطرات گاز. اولین و اساسی‌ترین گام در جهت ایمنی، درک کامل خواص فیزیکی و شیمیایی گاز نیتروژن و خطرات بالقوه آن است. این شامل آگاهی از بی‌رنگ و بی‌بو بودن آن، پتانسیل خفگی در اثر جابجایی اکسیژن، و خطرات ناشی از فشار بالا در سیلندرها می‌باشد. این شناخت پایه و اساس تمامی اقدامات ایمنی بعدی است.
- تهویه مناسب: کلید پیشگیری از خفگی در فضاهای بسته و محدود. از آنجایی که خطر اصلی گاز نیتروژن خفگی است، تأمین تهویه مناسب در محیط‌هایی که از این گاز استفاده یا نگهداری می‌شود، از اهمیت فوق‌العاده‌ای برخوردار است. استفاده از سیستم‌های تهویه عمومی یا موضعی کارآمد برای جلوگیری از تجمع گاز نیتروژن و کاهش سطح اکسیژن در فضاهای بسته یا محصور ضروری است. تخلیه گاز نیتروژن اضافی یا نشت‌کرده باید همیشه به طور ایمن به فضای باز و دور از ورودی‌های هوا و محل تردد افراد هدایت شود.
- سیستم‌های پایش و هشداردهنده سطح اکسیژن. به دلیل اینکه نیتروژن توسط حواس انسان قابل تشخیص نیست، اتکا به سیستم‌های پایش مداوم سطح اکسیژن در محیط‌هایی که احتمال نشت یا تجمع نیتروژن وجود دارد، یک اقدام ایمنی حیاتی است. این سیستم‌ها باید مجهز به هشدارهای صوتی و بصری باشند که در صورت کاهش غلظت اکسیژن به زیر سطح ایمن (معمولاً 19.5% حجمی)، افراد حاضر در محل را آگاه سازند. این هشداردهنده‌ها باید به طور منظم کالیبره و آزمایش شوند تا از عملکرد صحیح آن‌ها اطمینان حاصل شود.
- انتخاب و استفاده از تجهیزات استاندارد و مناسب (سیلندر، رگولاتور، شیرآلات، لوله‌کشی). تمامی تجهیزاتی که برای ذخیره‌سازی، انتقال و استفاده از گاز نیتروژن به کار می‌روند، از جمله سیلندرها، رگولاتورهای فشار، شیرها، و سیستم‌های لوله‌کشی، باید مطابق با استانداردهای صنعتی معتبر طراحی، ساخته و نصب شده باشند. استفاده از فشارسنج‌های مناسب برای کنترل و نمایش فشار در سیستم ضروری است. جنس مواد به کار رفته در تجهیزات باید با گاز نیتروژن و فشارهای کاری سازگار باشد. هرگز نباید شیرهای سیلندر، رگولاتورها یا سایر وسایل ایمنی را دستکاری، تعمیر غیراصولی یا تغییر داد.
- بازرسی دوره‌ای و نگهداری صحیح از تجهیزات. تجهیزات مرتبط با گاز نیتروژن باید به طور منظم و طبق یک برنامه مدون، مورد بازرسی، آزمایش و نگهداری قرار گیرند تا از عملکرد صحیح، ایمن و بدون نشت آن‌ها اطمینان حاصل شود. هرگونه نقص یا فرسودگی باید به سرعت برطرف گردد.
- اصول صحیح انبارش و جابجایی سیلندرهای گاز. سیلندرهای گاز نیتروژن باید در مکانی خشک، خنک، با تهویه بسیار خوب، و دور از نور مستقیم خورشید، منابع حرارتی، مواد قابل اشتعال و مواد خورنده انبار شوند. سیلندرها باید به صورت عمودی و با استفاده از زنجیر یا تسمه مهار شوند تا از سقوط آن‌ها جلوگیری گردد. شیر سیلندر باید پس از هر بار استفاده و همچنین زمانی که سیلندر خالی است، کاملاً بسته شود. برای جابجایی سیلندرها باید از چرخ دستی مخصوص استفاده شود.
اقدامات اضطراری و کمک‌های اولیه در حوادث مرتبط با گاز نیتروژن
با وجود رعایت تمامی نکات ایمنی، همواره احتمال بروز حوادث وجود دارد. آگاهی از اقدامات صحیح و سریع در شرایط اضطراری و توانایی انجام کمک‌های اولیه مناسب می‌تواند تفاوت بین آسیب جزئی و صدمات جدی یا حتی مرگ را رقم بزند. سرعت عمل و درخواست کمک از متخصصان در این شرایط بسیار حیاتی است.
در مواجهه با فرد دچار خفگی (کمبود اکسیژن)
اگر فردی در محیطی با کمبود اکسیژن ناشی از تجمع گاز نیتروژن قرار گرفته و دچار علائم خفگی شده است، اقدامات زیر باید فوراً انجام شود:
- فوراً فرد را از محیط آلوده به هوای تازه منتقل کنید. این اولین و حیاتی‌ترین اقدام است. فردی که برای کمک وارد می‌شود نیز باید مراقب ایمنی خود بوده و در صورت امکان از دستگاه تنفسی مناسب استفاده کند تا خود دچار خفگی نشود.
- فوراً با اورژانس (115) تماس بگیرید و وضعیت را شرح داده و درخواست کمک پزشکی تخصصی کنید.
- اگر فرد نفس نمی‌کشد یا تنفس وی بسیار ضعیف است و شما آموزش‌های لازم را دیده‌اید، عملیات احیای قلبی-ریوی (CPR) را آغاز کنید.
- در صورت امکان و در دسترس بودن، به فرد مصدوم اکسیژن خالص با استفاده از ماسک بدهید.
- تا رسیدن تیم پزشکی، وضعیت مصدوم را به دقت تحت نظر داشته باشید.
نکات ایمنی تخصصی و اقدامات احتیاطی برای کار با نیتروژن مایع (LN2)
کار با نیتروژن مایع (LN2) به دلیل خواص برودتی شدید و پتانسیل انبساط حجمی بالا، نیازمند رعایت نکات ایمنی بسیار دقیق‌تر و تخصصی‌تری نسبت به گاز نیتروژن است. خطرات LN2 چندگانه بوده و شامل خفگی (ناشی از تبخیر سریع و جابجایی اکسیژن)، سوختگی‌های سرمایی شدید، و خطرات ناشی از افزایش فشار در ظروف و سیستم‌ها می‌باشد.
تجهیزات حفاظت فردی ضروری برای LN2
استفاده از تجهیزات حفاظت فردی مناسب هنگام کار با LN2 یک الزام مطلق است و به عنوان آخرین خط دفاعی در برابر تماس تصادفی عمل می‌کند. با این حال، باید توجه داشت که PPE سپری شکست‌ناپذیر نیست، بلکه اقدامی برای کاهش عواقب تماس‌های تصادفی و کوتاه است.
- محافظ کامل صورت و عینک ایمنی: برای محافظت از چشم‌ها و صورت در برابر پاشش احتمالی LN2 یا قطعات پرتاب شده در صورت شکستن ظروف، استفاده همزمان از عینک ایمنی (زیر محافظ صورت) و محافظ کامل صورت ضروری است.
- دستکش‌های کرایوژنیک (عایق، گشاد، با قابلیت درآوردن سریع): این دستکش‌ها باید از مواد عایق سرما ساخته شده و به اندازه‌ای گشاد باشند که در صورت پاشیدن LN2 به داخل آن‌ها، بتوان به سرعت دستکش را از دست خارج کرد. این نکته بسیار مهم است، زیرا یک دستکش تنگ که LN2 را در تماس با پوست نگه دارد، آسیب را تشدید می‌کند. این دستکش‌ها برای محافظت در برابر تماس تصادفی و کوتاه‌مدت طراحی شده‌اند و هرگز نباید دست‌ها را با این دستکش‌ها در LN2 فرو برد.
- لباس محافظ آستین بلند، شلوار بلند (بدون پاچه تا شده به داخل): برای پوشاندن کامل پوست و جلوگیری از تماس LN2 با آن، باید از پیراهن‌های آستین بلند و شلوارهای بلند استفاده کرد. پاچه‌های شلوار نباید به داخل کفش یا چکمه تا شوند، زیرا این کار می‌تواند محلی برای جمع شدن LN2 پاشیده شده ایجاد کند.
- کفش ایمنی پنجه بسته و مقاوم: استفاده از کفش‌های کاملاً بسته و مقاوم در برابر سرما برای محافظت از پاها در برابر پاشش LN2 و سقوط اشیاء ضروری است.
روش‌های ایمن کار با LN2
علاوه بر موارد بالا، رویه‌های کاری ایمن نقش اصلی را در پیشگیری از حوادث ایفا می‌کنند.
- جلوگیری مطلق از تماس مستقیم با پوست و چشم: این اساسی‌ترین اصل در کار با LN2 است.
- استفاده از ظروف مخصوص با سیستم تهویه فشار: LN2 باید فقط در ظروف طراحی شده برای مایعات برودتی (مانند فلاسک‌های دوئر) نگهداری و حمل شود. این ظروف باید دارای درپوش‌های شل یا سیستم‌های کاهش فشار باشند تا از افزایش فشار خطرناک ناشی از تبخیر طبیعی LN2 جلوگیری کنند. هرگز LN2 را در یک ظرف کاملاً دربسته و بدون تهویه نگهداری نکنید، زیرا این کار قطعاً منجر به انفجار ظرف خواهد شد.
- عدم پر کردن ظروف بیش از 80% ظرفیت: به دلیل انبساط قابل توجه LN2 هنگام گرم شدن و تبخیر، ظروف نباید بیش از 80% ظرفیت اسمی خود پر شوند تا فضای کافی برای انبساط گاز وجود داشته باشد.
- انبارش در مکان‌های خنک، خشک، با تهویه عالی و دور از مواد ناسازگار: محل نگهداری LN2 باید دارای تهویه بسیار خوب برای جلوگیری از تجمع گاز نیتروژن و کاهش سطح اکسیژن باشد. همچنین باید دور از منابع حرارتی، نور مستقیم خورشید و مواد قابل اشتعال یا اکسید شونده باشد.
- جابجایی با احتیاط: هنگام حمل و نقل ظروف حاوی LN2 باید بسیار احتیاط کرد تا از ریختن یا پاشیدن آن جلوگیری شود. برای انتقال LN2 از یک ظرف به ظرف دیگر، باید از تجهیزات مناسب مانند لوله‌های انتقال مخصوص یا انبرهای بلند برای خارج کردن اشیاء از داخل LN2 استفاده کرد.
اقدامات لازم در صورت نشت یا پاشش LN2
- در صورت نشت یا پاشش مقدار زیادی LN2، باید فوراً منطقه را تخلیه کرد. به دلیل خطر خفگی ناشی از تبخیر سریع LN2 و همچنین خطر احتمالی غنی‌سازی اکسیژن در نزدیکی سطوح سرد، باید از هرگونه منبع احتراق نیز دور ماند.
- باید فوراً تهویه محل را افزایش داد تا از تجمع گاز نیتروژن و کاهش خطرناک سطح اکسیژن جلوگیری شود.
- تنها پس از اطمینان از ایمن بودن سطح اکسیژن و برطرف شدن سایر خطرات، می‌توان به منطقه بازگشت.
در صورت تماس پوست یا چشم با نیتروژن مایع (سوختگی سرمایی)
سوختگی‌های سرمایی ناشی از LN2 نیازمند اقدامات کمک اولیه خاصی هستند تا از آسیب بیشتر به بافت جلوگیری شود.
- فوراً ناحیه آسیب‌دیده (پوست یا چشم) را با حجم زیادی آب ولرم (نه داغ و نه خیلی سرد، دمای حدود 37-40 درجه سانتی‌گراد) به آرامی و به مدت حداقل 15 دقیقه شستشو دهید. هدف از شستشو، گرم کردن تدریجی بافت یخ‌زده است.
- هرگز موضع آسیب‌دیده را مالش ندهید و از حرارت مستقیم (مانند آب داغ، هیتر، یا آتش) برای گرم کردن استفاده نکنید. مالش دادن می‌تواند باعث آسیب بیشتر به سلول‌های یخ‌زده و کریستال‌های یخ درون آن‌ها شود. گرم کردن سریع یا با حرارت زیاد نیز می‌تواند آسیب را تشدید کند، به‌ویژه اگر حس بافت به دلیل سرمازدگی کاهش یافته باشد.
- لباس‌های آلوده به LN2 یا لباس‌هایی که به پوست یخ‌زده چسبیده‌اند را با احتیاط و به آرامی خارج کنید. اگر لباس به پوست چسبیده است، آن را با زور نکشید؛ همزمان با شستشو با آب ولرم، سعی در جدا کردن آن کنید یا در صورت لزوم، آن را ببرید.
- پس از گرم کردن ناحیه، آن را با یک باند استریل، خشک و گشاد بپوشانید تا از عفونت و آسیب بیشتر جلوگیری شود. از مالیدن هرگونه پماد یا کرم بر روی ناحیه آسیب‌دیده خودداری کنید.
- فوراً مصدوم را به نزدیک‌ترین مرکز درمانی یا بیمارستان منتقل کنید تا تحت مراقبت‌های پزشکی تخصصی قرار گیرد. سوختگی‌های سرمایی ممکن است نیاز به درمان‌های پیشرفته‌تری داشته باشند.
نتیجه‌گیری: فرهنگ ایمنی، ضامن سلامت در کار با نیتروژن
گاز نیتروژن، چه در حالت گازی و چه مایع، یک ماده شیمیایی پرکاربرد با خواص منحصر به فرد است که نقش مهمی در صنایع مختلف و تحقیقات علمی ایفا می‌کند. با این حال، همانطور که در این مقاله به تفصیل بررسی شد، استفاده از نیتروژن بدون آگاهی کامل از خطرات بالقوه آن و عدم رعایت دقیق نکات ایمنی، می‌تواند منجر به حوادث ناگوار، صدمات جدی و حتی مرگ شود.
