Tijdens de uitvoering van werkzaamheden werken we geregeld in besloten ruimten. In besloten ruimten zijn er specifieke veiligheidsrisico's m.b.t. gassen. Om deze reden besteden we in deze toolbox aandacht aan het gedrag van gassen in besloten ruimten.
Een besloten ruimte is een gesloten of deels open omgeving, met een al dan niet vernauwde toegang. Niet ontworpen voor het verblijf van personen. Daarnaast bieden de ruimten vaak beperkte bewegingsruimte, beperkte toegankelijkheid en beperkte vluchtwegen.
Voorbeelden van besloten ruimten zijn:
- Kruipruimten.
- Rioleringsstelsels.
- Kelders.
- Bouwkuipen (dieper dan 2 meter).
- Sleuven (dieper dan 2 meter).
- Opslagtanks, ketels en vaten.
- Verstikking. Verstikking is de belemmering van het lichaam in zijn ademhalingsfunctie. In besloten ruimten kunnen medewerkers bijvoorbeeld stikken omdat inerte gassen ervoor zorgen dat zuurstof wordt verdreven.
- Bedwelming. Bedwelming is het bewustzijn verliezen/verminderen door blootstelling aan een bepaalde stof.
- Vergiftiging. Vergiftiging, ookwel intoxicatie genoemd, is het binnenkrijgen van een bepaalde hoeveelheid stof waardoor je lichaam beschadigd raakt.
- Brand. Brand is een ongewenste verbranding met vuur die zich ongehinderd uit kan bereiden en schade en/of gevaar veroorzaakt.
- Explosie. Explosie, ookwel ontploffing genoemd, is een plotselinge vergroting van het volume van een hoeveelheid materie en het vrijkomen van energie op een gewelddadige manier, gewoonlijk gepaard gaand met het ontstaan van hoge temperaturen en het vrijkomen van gassen.
Gassen gedragen zich (in een besloten ruimte) op onderstaande wijze:
- Gassen die lichter zijn dan lucht stijgen op en hopen zich om deze reden op bij het plafond van een besloten ruimte.
- Gassen die zwaarder zijn dan lucht zakken naar beneden en hopen zich om deze reden op bij de bodem van een besloten ruimte.
De massa van een hoeveelheid stof wordt bepaald door het aantal atomen en de atoomsoorten die in de stof voorkomen. Omdat atomen erg klein zijn wordt de atoommassa niet gemeten in de eenheden gram of kilogram, maar in atomaire massa -eenheid (u). De atoommassa’s van afzonderlijke elementen/atomen staan in het periodiek systeem der elementen. Het periodiek systeem der elementen is een tabel waarin alle bekende chemische elementen systematisch zijn gerangschikt, op grond van hun atoomnummer, ofwel het aantal protonen in hun atoomkern.
Hieronder enkele voorbeelden:
- Waterstof. Symbool 'H' in het periodiek systeem der elementen. Atoommassa/weegt: 1,008u. Afgerond is dit 1u.
- Zuurstof. Symbool 'O' in het periodiek systeem der elementen. Atoommassa/weegt: 15,999u. Afgerond is dit 16u.
Lucht: weegt ongeveer 29u.
Lucht bestaat ongeveer voor 78% uit stikstofgas (N2), voor 21% uit zuurstofgas (O2) en voor 1% uit argon (Ar).
Atoommassa stikstof (N) = 14u.
Een molecuul stikstofgas (N2) bestaat uit 2 elementen/atomen stikstof (N).
Atoommassa zuurstof (O) = 16u.
Een molecuul zuurstofgas (O2) bestaat uit 2 elementen/atomen zuurstof (O).
Atoommassa argon (Ar) = 40u.
Een molecuul argon (Ar) bestaat uit 1 element/atoom argon (Ar).
Het gewicht van lucht, ookwel de molaire massa genoemd, is om deze reden: (0,78x2x14u) + (0,21x2x16u) + (0,01x1x40u) ≈ 29u.
Lucht bevat ‘normaal’ 21 volumeprocent zuurstof. Bij minder dan 18 volumeprocent zuurstof in lucht is er onvoldoende zuurstof voor mensen om adem te kunnen halen. Bij meer dan 21 volumeprocent zuurstof in lucht is er verhoogd brand- en explosiegevaar.
Koolstofdioxide (C02): weegt 44u.
Atoommassa koolstof (C) = 12u.
Atoommassa zuurstof (O) = 16u.
Een molecuul koolstofdioxide (CO2) bestaat uit 1 element/atoom koolstof (C) + 2 elementen/atomen zuurstof (O).
Het gewicht van koolstofdioxide, ookwel de molaire massa genoemd, is om deze reden: 12u + (2x16u) = 44u.
Koolstofdioxide is dus zwaarder dan lucht en zal om deze reden o.a. bouwkuipen instromen en op de bodem van bouwkuipen blijven hangen. Koolstofdioxide ontstaat o.a. bij de verbranding van diesel. De molecuulformule van diesel is C13H28.
C13H28 + 20O2 -> 13CO2 + 14H2O
Zorg er om deze reden dus voor dat o.a. dieselaggregaten op voldoende afstand van bouwkuipen staan en richt uitlaten van aggregaten van bouwkuipen af.
Aardgas: weegt ongeveer 18u.
Aardgas bestaat ongeveer voor 81% uit methaan (CH4), voor 14% uit stikstofgas (N2), voor 3% uit ethaan (C2H6) en voor 1% uit kooldioxide (CO2)
Atoommassa koolstof (C) = 12u.
Atoommassa waterstof (H) = 1u.
Atoommassa stikstof (N) = 14u.
Atoommassa zuurstof (O) = 16u.
Het gewicht van aardgas, ookwel de molaire massa genoemd, is om deze reden: (0,81x(12u+(4x1u))) + (0,14x(2x14u)) + (0,03x((2x12u)+(6x1u))) + (0,01x((12u)+(2x16u))) ≈ 18u
Aardgas is dus lichter dan lucht en zal zich om deze reden, bijvoorbeeld bij lekkages van huisaansluitingen, ophopen bij plafonds van besloten ruimten.
Aardgas is bij winning geur- en kleurloos.
Waterstofsulfide (H2S): weegt 34u.
Atoommassa waterstof (H) = 1u.
Atoommassa zwavel (S) = 32u.
Een molecuul waterstofsulfide (H2S) bestaat uit 2 elementen/atomen waterstof (H) en 1 element/atoom zwavel (S).
Het gewicht van waterstofsulfide, ookwel de ‘molaire massa’ genoemd, is om deze reden: (2x1u) + (1x32u) = 34u.
Waterstofsulfide komt o.a. voor in riolen, giertanks en waterzuiveringsinstallaties.
Waterstofsulfide is giftig en ruikt naar rotte eieren.
Argon (Ar): weegt 40u.
Atoommassa argon (Ar) = 40u.
Een molecuul argon (Ar) bestaat uit 1 element/atoom argon (Ar).
Het gewicht van argon (Ar), ookwel de ‘molaire massa’ genoemd, is om deze reden: 1x40u = 40u.
Argon is dus zwaarder dan lucht en zal om deze reden o.a. bouwkuipen instromen en op de bodem van bouwkuipen blijven hangen. Argon wordt o.a. gebruik bij MIG en TIG lassen.
Argon is geur- en kleurloos en het verdrijft zuurstof (Argon is een inert gas).
Zorg er om deze redenen dus voor dat er beheersmaatregelen worden genomen als er met argon in o.a. bouwkuipen wordt gelast. Denk hierbij bijvoorbeeld aan gasdetectie en mechanische ventilatie.
Scan de volgende code met de app om deze toolbox te bekijken.