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密闭空间中最常见的有毒气体是什么?

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通过鲍勃·亨德森 |最后更新:2021年7月14日

有毒气体可能是由有意使用或储存在密闭空间的材料产生的,可能是由自然过程产生的,可能是意外引入的空间,或者在下水道和大型互联系统的情况下,可以迁移到工作正在进行的区域。

在密闭空间中最常见的有毒气体是一氧化碳(CO)和硫化氢(H2S)。这些气体通常是用特定物质的电化学有毒气体传感器测量的。进入传感器的气体发生反应,从传感器产生与气体浓度成比例的电流(输出)。

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挥发性有机化学(VOC)蒸汽也可能存在于许多密闭空间,特别是与石油和石化工业相关的空间。挥发性有机化合物的气体浓度很低时通常是有毒的。VOCs通常是通过光电离检测器(PID)传感器测量的,以百万分之一(ppm)或更小的增量。

一氧化碳(CO)

一氧化碳是一种无色、无味、剧毒的气体,是不完全燃烧产生的副产品。一氧化碳与红细胞中的血红蛋白分子结合,阻止它们适当地运输氧气。当燃烧发生时,一氧化碳就可能存在。它特别与内燃机排气有关。

一氧化碳可由燃烧、在密闭空间内操作内燃机或不当使用通风设备而进入空间的热功产生。许多事故都与汽车尾气有关。确认鼓风机和通风设备只将新鲜空气引入空间,并且从空间排出的大气是安全的。

一氧化碳是一种慢性有毒气体。长期或反复暴露在相对较低浓度的一氧化碳中,最终会导致伤害、疾病或死亡。虽然高浓度的一氧化碳可能具有急性毒性,并导致立即呼吸停止或死亡,但对受影响工人造成最大伤亡的是长期低浓度接触造成的长期生理影响。即使暴露水平过低,不会立即产生症状,小剂量的重复暴露也会随着时间的推移将血液携氧能力降低到危险的低水平。随着时间的推移,这种部分血液供应的损害可能会导致严重的生理后果。

OSHA允许接触限度(PELs)发表于29 CFR 1910第G部分,“职业健康与环境控制”,或在Z部分,“有毒和危险物质”。如果有毒气体浓度超过PEL,则大气为危险状态。

OSHA一氧化碳的PEL是50ppm,按8小时计算环球航空公司极限。NIOSH推荐暴露限值(REL)包括两部分定义,8小时TWA限值为35ppm,上限为200ppm。的美国政府工业卫生学家会议(ACGIH)对CO的阈限值(TLV)为25 ppm,以8小时TWA计算。

硫化氢(H2S)

硫化氢(H2S)是由厌氧、硫固定细菌作用于含硫物质而产生的。它通常与未经处理的污水、动物产品、纸浆和造纸工业有关,但偶尔也会在几乎任何密闭空间中遇到。它是天然气、石油、硫矿床、火山气体和硫泉的组成部分。它尤其与石油生产和炼油活动有关。

H的暴露限值2作为管辖权和工作场所活动的功能,S有很大的不同。最广泛认可的H2参考TWA为8小时10ppm和15分钟短期暴露极限(STEL),不超过15ppm。H的ACGIH TLV2S更为保守。它包括8小时的TWA限制为1.0 ppm, 15分钟的STEL为5.0 ppm。

有疑问的时候,要保守!超过100 ppm的浓度应被视为对生命和健康有立即的危险,并有可能对接触者造成不可逆转的生理伤害。许多监测程序使用的仪器设置了警报,一旦浓度达到10ppm,就会立即发出警报,在这种情况下,工作人员会立即离开受影响地区。这种方法基本上消除了达到STEL或TWA暴露极限的可能性。

有毒的挥发性有机化合物气体

VOCs是一种有机化合物,其特点是在室温下容易挥发。常见的挥发性有机化合物包括溶剂、油漆稀释剂和指甲油去除剂,以及与汽油、柴油、取暖油、煤油和航空燃油等燃料相关的蒸气。这一类别还包括许多特定的有毒化学物质,如苯、丁二烯、正己烷、甲苯、二甲苯等。对这些常见污染物毒性认识的提高降低了接触限值,并增加了直接测量这些物质接触限值浓度的要求。在这些应用中,配备光电离探测器的仪器正越来越多地被用作首选的检测技术。

VOCs在工作场所环境中存在多种潜在威胁。许多挥发性有机化合物的蒸气比空气重,可以在封闭的环境或密闭的空间中取代大气。缺氧是造成密闭空间事故中受伤和死亡的主要原因。文献中包含了许多由挥发性有机化合物蒸气置换导致氧气不足引起的致命事故的例子。

大多数挥发性有机化合物在低得惊人的浓度下是易燃的。例如,较低的爆炸极限(LEL)浓度甲苯和己烷只有1.1% (11000 PPM)。相比之下,它需要5%的体积甲烷(50,000 PPM)才能达到空气中的可燃浓度。由于大多数挥发性有机化合物产生易燃气体,过去倾向于使用可燃气体测量仪器进行测量。可燃气体读数仪器通常提供LEL增量百分比的读数,其中100% LEL表示完全可燃气体浓度。可燃气体仪表报警通常设置为当浓度超过5%或10% LEL。不幸的是,大多数VOC蒸汽也是有毒的,PEL值远低于10% LEL。

VOC气体的测量通常采用光电离检测器(PID)传感器。光电离探测器利用探测器内的灯发出的高能紫外线作为能量来源,从中性带电的VOC分子中去除电子,产生与污染物浓度成比例的电流。从目标分子中移走电子所需的能量称为该物质的电离能(IE)。分子越大,或者分子中含有的双键或三键越多,IE就越低。因此,一般来说,分子越大,越容易被探测到。这与催化型可燃传感器的性能特点有很大的不同。

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危害 OSHA 标准 密闭空间 停摆…(乐透彩票) 呼吸防护

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Bob Henderson是密歇根州安阿伯市GfG Instrumentation, Inc.的总裁。Robert has been a member of the American Industrial Hygiene Association since 1992. He is an active member of the AIHA Real Time Detection Systems Technical Committee, and the AIHA Confined Spaces Committee. He is also a past chair of the Instrument Products Group of the International Safety Equipment Association. Robert has over 37 years of experience in the design, sale and marketing of atmospheric monitoring instruments used in confined space, industrial safety, and industrial hygiene monitoring applications.

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