Gázveszély - gázjelzés

A gáz az anyagi rendszerek egyik lehetséges állapota, amelyben az alkotórészek közötti vonzerők kisebbek, mint a hőmozgás energiája, ezért a gázok a rendelkezésre álló teret teljesen kitöltik, önálló alakjuk és térfogatuk nincs. Úgy is fogalmazhatunk, hogy a gáz számtalan olyan kis részecske esetleges és kaotikus mozgása, melyek folyamatosan, másodpercenként milliószor kerülnek összeütközésbe egymással és az őket tartalmazó térség falával. A számos nyelven hasonló elnevezésű gáz név a görög káosz szóból eredeztethető.

A gázok tulajdonságai

A mindennapi életben gázokkal általános technikai körülmények között levegővel körülvett környezetünkben van dolgunk, ezért vizsgálódásunk fő szempontja a gázok viselkedése levegőben, hatásuk egymásra, kettőjük viszonya. Felvetődhet tehát a kérdés, hogyan terjednek a gázok? Erre többek között az egyik fontos tulajdonság ad választ, a relatív sűrűség. A gáz relatív sűrűsége egy szám, mely a gáznak a levegőhöz (sűrűség=1) viszonyított sűrűségi mértéke. Az egynél kisebb relatív sűrűséggel rendelkező gázok könnyebbek a levegőnél, ezért felfelé áramlanak. Az egynél nagyobb relatív sűrűségű gázok a tér alsó részében gyűlnek össze, és a létező aknákban, mélyedésekben koncentrálódnak. Ebből következik, hogy a levegőéhez közeli sűrűségű gázok főként a térség középső sávjában terülnek meghatározhatatlan kontúrú felhő-alakzatban.

A gázok gyorsan keverednek a levegővel, és amennyiben egy térségben akár csak egy kis mennyiségű gáz kerül is kibocsátásra, az viszonylag rövid idő, néhány másodperc alatt expandál az egész térben, miközben a levegővel elegyet alkotva felhígul. Ez a tulajdonság nem csak gáznemű anyagok, de azon gőzök jellemzője is, melyek éghető folyadékok elpárolgása folytán szabadulnak fel.

A gáznemű anyagokat három alapvető csoportba soroljuk veszélyességük alapján: éghető, és/vagy mérgező, illetve az ún. semleges gázok. Az éghetőség magában hordozza a robbanásveszélyt, mivel tüzet és robbanást az éghető gáz/gőz és a levegő elegye okozhat.

Magyarországon a munkahelyek kémiai biztonságáról a 25/2000 (IX. 30.) EüM-SZCSM együttes rendelet intézkedik. A rendelet táblázatos formában ismerteti a veszélyes anyagok munkahelyi levegőben megengedett átlagos (ÁK), csúcs- (CK) vagy maximális (MK) koncentráció-értékeit.

A gázok számunkra másik legfontosabb jellemzője a koncentráció, mivel annak mértéke döntő a gáz megjelenését követő intézkedések meghozatalához. Hozzá térfogati mértékegység tartozik.

Az éghető és robbanásveszélyes gázok/gőzök alsó és felső robbanási határral jellemezhetők és ezt térfogatszázalékban (tf%) fejezik ki. Alsó robbanási határ az éghető gáznak azon koncentrációja a levegőben, amely alatt a gázközeg nem robbanóképes. Felső robbanási határ az éghető gáznak azon koncentrációja a levegőben, amely fölött a gázközeg már nem robbanóképes. Az égés fogalma. Robbanás

Az égés fogalma. Robbanás

Az égés éghető anyagoknak a levegő oxigénjével végbemenő reakciója hő leadása mellett. Jellegét tekintve az égés és a robbanás ugyanaz az oxidációs folyamat, a különbség a láng terjedési sebességében mutatkozik. A legegyszerűbb éghető gázok azok a szerves vegyületek, amelyeket szénhidrogénként ismerünk, és amelyek a nyers kőolaj túlnyomó részét képviselik (pl. metán, hexán stb.).

A védelem alapelve robbanásveszélyes térségekben

Olyan esetekben, ahol robbanóképes gázközeg lehet jelen, a következőket kell tenni: meg kell szüntetni a robbanóképes gázközeg előfordulásának valószínűségét a gyújtóforrás körül, vagy meg kell szüntetni a gyújtóforrást. Ahol ez nem lehetséges, ott a védelmi intézkedéseket, a technológiai berendezéseket és az eljárást úgy kell kiválasztani és előkészíteni, hogy a gázközeg előfordulásának és gyújtóforrás jelenlétének valószínűsége elfogadhatóan kicsi legyen. A térségbe sorolás célja, hogy megkönnyítse az ilyen környezetben biztonságosan üzemeltethető villamos gyártmány kiválasztását és telepítését, figyelembe véve a gázcsoportokat és a hőmérsékleti osztályokat.

A robbanásveszélyes tereket az éghető gázok, gőzök előfordulásának valószínűsége alapján zónákba sorolják be. Erre vonatkozó előírásokat az MSZ EN 60079-10:1998 szabvány tartalmaz, míg villamos berendezéseknek a létesítéséről ezekben a terekben (bányák kivételével) az MSZ EN 60079-14:1999 szabvány intézkedik.

Figyelembe kell venni, hogy az éghető anyag milyen körülmények között kerül(het) a környezetbe. A zóna kiterjedésére befolyással van még az anyag illékonysága (a lobbanásponttal vagy a gőznyomással és a párolgási hővel jellemezhető tulajdonság), továbbá hőmérséklete, alsó robbanási határa és relatív sűrűsége. A kibocsátott gáz vagy gőz a levegőben történő szétterjedés vagy diffúzió által oly mértékben felhígulhat, hogy koncentrációja az alsó robbanási határ alá csökken. Növekvő szellőzéssel tehát csökkenteni lehet a zóna kiterjedését. Megfelelő mértékű szellőzés megakadályozhatja a robbanóképes közeg kialakulását vagy fennmaradását, és ezáltal meg is változtathatja a zóna besorolását. A szellőzés természetes vagy mesterséges lehet. Általában egy gázveszély jelzőközpont beavatkozó jelére a mesterséges szellőzés bekapcsolódik.

A robbanásveszélyes térségben alkalmazni kívánt villamos gyártmányok alkalmazáshoz a villamos eszközök csoportokba, ill. alcsoportokba (I - IIA - IIB - IIC) vannak sorolva. Előzőek alapján minden ilyen gyártmányon jól látható helyen van feltüntetve, hogy az adott védelmi mód mellett milyen tanúsított feltételek mellett alkalmazható.

A mérgező gázok

Sok gáz rendelkezik nagyon veszélyes vagy halálos fiziológiai hatással még kis koncentrációban is, ezek a gázok gázmérgezést okozhatnak. A gázmérgezés összefoglaló elnevezése a különböző, egészségre ártalmas gázok vagy légszennyezések belégzése révén kialakult egészségkárosodásnak. Többnyire akkor jön létre, ha olyan gázok kerülnek a szervezetbe, amelyek akadályozzák a szabályos oxigénfelvételt, a légzést (például fojtó gázok), de más mérgező hatást okozó gázok vagy gázkomponensek is okozhatják. Leggyakoribb tünetei a légutak nyálkahártyáinak izgalma, könnyezés, fejfájás, hányinger, égető érzés az orr vagy a garat nyálkahártyáján, esetenként eszméletvesztés. A mérgező gázok gátolhatják a vörösvértestekben az oxigén szállítását azáltal, hogy igen erősen kötődnek az oxigén szállítását végző hemoglobinhoz (cián és szén-monoxid). A mérgező gázok (klór, foszgén, nitrózus gázok) másik hatásmódja, hogy a tüdőszövetekben tüdővizenyőt okoznak, ezáltal csökkentik a légzőfelületet, nehezítik vagy lehetetlenné teszik az oxigén vérbe történő bejutását. Mindkét folyamat végül is oxigénhiányhoz, ezáltal légzési elégtelenséghez, esetleg a beteg halálához vezet.

Mérgező gázokkal főképpen az iparban lehet kapcsolatba kerülni, de hétköznapi környezetünkben is előfordulhatnak: pl.: borospincékben, előadótermekben, biogáz-telepeken, zárt garázsokban, uszodákban, stb. Ezeken a helyeken rendre szén-dioxid, kénhidrogén, szén-monoxid, klórgáz, valamint nitrogén-oxid szabadul fel.

A gázok koncentrációjának mérése

A gázok egymástól jelentősen eltérő tulajdonságai miatt sokféle mérési eljárást vezettek be. Ennek köszönhetően ma már széles választékban állnak rendelkezésre mérőeszközök úgy mérési tartományukat, mint mérési elvüket és kivitelüket illetően. A különböző mérési feladatokban a gázok általában más-más koncentrációban vannak jelen, ezért az alkalmazott műszerek mérési tartománya, érzékenysége, és a gáz fajtájától függően a mérés elve is más. A méréshez villamos mérőműszereket - döntően gázérzékelőket - alkalmaznak.

A koncentrációmérésnél használt érzékelőknek az a feladata, hogy a koncentrációval arányos villamos jelet szolgáltassanak, amelyet egy kiértékelő műszer fogad és leolvasható jelzéssé alakít, s adott esetben hang- és fényjelzés kísér. Legelterjedtebben alkalmazott érzékelési elvek és érzékelhető gázok:

• katalítikus: éghető gázok, gőzök
• infrás: szénhidrogének és szén-dioxid
• félvezetős: éghető, mérgező és semleges gázok, gőzök
• vegyi cellás: mérgező gázok, hidrogén és oxigén

Az érzékelő kiválasztása

• Veszélyes gáz tulajdonságai
• Hatósági előírások (ÁNTSZ, Katasztrófavédelem...), valamint az MSZ EN hatályos szabvány előírások
• Környezeti hatások (hőmérséklet, páratartalom, nyomás...)