Nel febbraio 2019 l'Health and Safety Executive del Regno Unito ha inasprito l'obbligo di proteggere i lavoratori dai fumi di saldatura. La decisione è stata presa in risposta a una nuova ricerca che ha individuato nella saldatura dell'acciaio dolce una causa di cancro ai polmoni e di possibile cancro ai reni.

La saldatura è un processo molto energetico che produce una serie di composti, molti dei quali estremamente dannosi, come i radicali liberi altamente reattivi che possono danneggiare qualsiasi tessuto con cui vengono a contatto. Ma le emissioni più dannose di tutta la saldatura sono i particolati metallici. Il nostro organismo è adattato a gestire le polveri a base di carbonio, come il polline, ma non può difendersi dai danni duraturi causati dalle polveri metalliche, che possono disturbare in modo permanente la protezione naturale dei polmoni e lasciare le persone esposte a pericolose infezioni.

Le nuove aspettative dell'HSE impongono ora ai datori di lavoro di adottare misure speciali per proteggere i lavoratori esposti ai fumi di saldatura di qualsiasi tipo, poiché la ventilazione generale non consente di ottenere il controllo necessario.

Tutte le saldature generano una serie di gas e particolati e i diversi tipi di saldatura e i diversi materiali generano una varietà di potenziali rischi per la salute.

Per esempio, la saldatura a gas produce biossido di azoto, la cui inalazione può provocare edema polmonare, mentre l'inalazione dei fumi della saldatura ad arco elettrico può provocare tosse cronica e bronchite. La saldatura di acciaio zincato o galvanizzato può causare febbre da fumi di zinco, che è legata a malattie coronariche, mentre la saldatura di acciaio inossidabile genera cromo esavalente, che può provocare cancro ai polmoni. L'asma è un rischio particolare quando si saldano tubi o acciaio rivestiti di poliuretano. Inoltre, molte applicazioni di saldatura rilasciano metalli neurotossici come alluminio, piombo e manganese. L'esposizione al manganese può causare una malattia simile al Parkinson, ad esempio.

Il bollettino dell'HSE (STSU1 - 2019) afferma che le aziende devono adottare le seguenti misure per ridurre i rischi derivanti dalla saldatura:

1. Assicurarsi che l'esposizione ai fumi di saldatura rilasciati sia adeguatamente controllata mediante controlli tecnici, in genere la ventilazione di scarico locale (LEV).
2. Assicurarsi che siano previsti controlli adeguati per tutte le attività di saldatura, indipendentemente dalla durata. Ciò include la saldatura all'aperto.
3. Se i controlli tecnici da soli non sono in grado di controllare l'esposizione, è necessario fornire un adeguato equipaggiamento di protezione delle vie respiratorie (RPE) per controllare il rischio derivante da eventuali fumi residui.
4. Assicurarsi che tutti i controlli tecnici siano utilizzati correttamente, sottoposti a un'adeguata manutenzione e, se necessario, a un esame e a un test approfonditi.
5. Assicurarsi che tutti gli RPE siano soggetti a un programma RPE, che racchiuda tutti gli elementi dell'uso degli RPE necessari a garantire che gli RPE forniscano una protezione efficace.

La maggior parte dei composti chimici organici brucia. La combustione è una semplice reazione chimica in cui l'ossigeno dell'atmosfera reagisce rapidamente con una sostanza, producendo calore.

I composti organici più semplici sono quelli noti come idrocarburi e sono i principali costituenti del petrolio greggio/gas. Questi composti sono composti da carbonio e idrogeno; l'idrocarburo più semplice è il metano, ogni molecola del quale è costituita da un atomo di carbonio e quattro atomi di idrogeno. È il primo composto della famiglia nota come alcani. Le proprietà fisiche degli alcani cambiano con l'aumentare del numero di atomi di carbonio nella molecola: quelli da uno a quattro sono gas, quelli da cinque a dieci sono liquidi volatili, quelli da 11 a 18 sono oli combustibili più pesanti e quelli da 19 a 40 sono oli lubrificanti. Gli idrocarburi a catena di carbonio più lunga sono i catrami e le cere.

I primi dieci alcani sono:

_CH4 metano (gas) _C6H14 esano (liquido)
_C2H6 etano (gas) _C7H16 eptano (liquido)
_C3H8 propano (gas) _C8H18 ottano (liquido)
_C4H10 butano (gas) _C9H20 nonano (liquido)
_C5H12 pentano (liquido) _C10H22 decano (liquido)

Gli alcheni sono simili, ma la loro struttura molecolare comprende doppi legami (esempi sono l'etilene e il propilene). Hanno più energia per molecola e quindi bruciano più intensamente. Sono anche più preziosi per la produzione di altri prodotti chimici, tra cui le materie plastiche. Gli alchini contengono legami tripli (esempio: l'acetilene), utilizzati nella saldatura dei metalli. I composti di cui sopra sono tutti noti come alifatici, il che significa che gli atomi di carbonio sono tutti allungati in linea. Gli idrocarburi aromatici, come il benzene, hanno una struttura molecolare ad anello, quindi meno idrogeno per atomo di carbonio e quindi bruciano con una fiamma fumosa.

Quando gli idrocarburi bruciano, reagiscono con l'ossigeno dell'atmosfera per produrre anidride carbonica e vapore, ma se la combustione è incompleta perché l'ossigeno è insufficiente, si produce anche monossido di carbonio.

I composti organici più complessi contengono elementi come ossigeno, azoto, zolfo, cloro, bromo o fluoro e, se bruciano, i prodotti della combustione includono altri composti. Ad esempio, le sostanze contenenti zolfo, come il petrolio o il carbone, producono anidride solforosa, mentre quelle contenenti cloro, come il cloruro di metile o il cloruro di polivinile (PVC), producono cloruro di idrogeno.

Nella maggior parte degli ambienti industriali in cui esiste il rischio di esplosione o incendio a causa della presenza di gas o vapori infiammabili, è probabile che si verifichi una miscela di composti. Nell'industria petrolchimica le materie prime sono una miscela di sostanze chimiche, molte delle quali si decompongono naturalmente o possono essere alterate dalla lavorazione. Ad esempio, il petrolio greggio viene separato in molti materiali utilizzando il frazionamento (o distillazione frazionata) e il "cracking". Il frazionamento consiste nella rimozione dei gas altamente volatili a temperature che li rendono volatili da soli, poi a temperature più elevate per i composti più pesanti e infine a temperature ancora più elevate per gli idrocarburi più grandi. Il cracking è il processo in cui le grandi molecole di idrocarburi vengono spezzate dal calore e dall'azione catalitica per formare molecole di idrocarburi più piccole.

Inertizzazione

Per evitare esplosioni durante le operazioni di arresto e manutenzione, molti processi industriali utilizzano una procedura di inertizzazione. Se si riempie un contenitore di idrocarburi con aria, a un certo punto la miscela diventa esplosiva e pericolosa. Utilizzando un processo a due fasi in cui l'idrocarburo viene sostituito dall'azoto e poi l'azoto viene sostituito dall'aria, non si rischia l'esplosione in nessuna fase. Questo processo si chiama spurgo di un recipiente (ad esempio una cisterna di carburante o i serbatoi di stoccaggio di una petroliera). Lo spurgo degli idrocarburi è una pratica comune prima di effettuare lavori di manutenzione o riparazione. Prima dell'ingresso del personale, la nave deve essere spurgata con aria respirabile. Crowcon dispone di una strumentazione speciale per monitorare l'intero processo, al fine di garantire un'efficiente inertizzazione e di avvisare gli operatori della presenza di miscele potenzialmente pericolose di aria, azoto e idrocarburi durante le operazioni di manutenzione.

Norme che definiscono la concentrazione LEL

Le procedure di sicurezza si occupano generalmente di rilevare i gas infiammabili prima che raggiungano il loro limite inferiore di esplosività. Esistono due standard comunemente utilizzati che definiscono la concentrazione "LEL" per le sostanze infiammabili: ISO10156 (a cui fa riferimento anche la norma sostituita EN50054) e IEC60079-20-1:2010. La IEC (International Electrotechnical Commission) è un'organizzazione mondiale per la standardizzazione. Storicamente, i livelli di infiammabilità sono stati determinati da un unico standard: ISO10156 (Gas e miscele di gas - Determinazione del potenziale di incendio e della capacità ossidante per la selezione delle uscite delle valvole delle bombole).

Gli standard IEC e EU (europei) (IEC60079 e EN61779) definiscono le concentrazioni LEL misurate utilizzando una concentrazione di gas "agitata" (rispetto al metodo del gas "fermo" utilizzato nella ISO10156). È stato dimostrato che alcuni gas/vapori sono in grado di sostenere un fronte di fiamma a concentrazioni di combustibile inferiori quando sono agitati rispetto a quando sono fermi. Piccole differenze nei risultati del volume 100%LEL. Ciò è dovuto al fatto che la distanza media tra una molecola che brucia e una molecola incombusta è leggermente inferiore quando il gas viene agitato. I LEL risultanti variano leggermente tra i due standard per alcuni gas/vapori.

La tabella alla pagina seguente mostra alcune delle differenze notevoli nei valori LEL tra i due standard. Si può chiaramente notare che il 50% di LEL del metano nella norma EN60079 corrisponde a una concentrazione volumetrica in aria del 2,2%, contro il 2,5% volumetrico indicato nella norma ISO10156. Pertanto, se un rilevatore viene calibrato secondo la norma EN60079 utilizzando una miscela di metano al 50% LEL prodotta secondo la norma ISO 10156, si verificherebbe un errore di sensibilità del 13,6% che potrebbe invalidare la calibrazione. L'errore potrebbe anche essere maggiore per i rivelatori a infrarossi non lineari.

La direttiva europea ATEX (che riguarda la certificazione e l'uso di apparecchiature in atmosfere infiammabili) prevede che i produttori e gli utenti siano conformi allo standard EN61779. La politica di Crowcon è quella di applicare i nuovi valori di LEL in Europa e nei territori che aderiscono agli standard europei. Tuttavia, poiché il vecchio standard è ancora utilizzato negli Stati Uniti e in altri mercati, continueremo a calibrare secondo la norma ISO 10156 in questi territori. I prodotti Crowcon certificati ATEX/IECEx saranno forniti calibrati secondo gli standard IEC60079/EN61779 (ad esempio, i sensori di metano saranno calibrati in modo tale che 100% LEL = 4,4% volume). I prodotti certificati UL/CSA saranno calibrati in base allo standard ISO10156 (ovvero, i sensori di metano saranno calibrati in modo che il 100% LEL = 5% del volume), a meno che il cliente non abbia stabilito diversamente.

Livelli di allarme

I sistemi di rilevamento dei gas infiammabili sono progettati per creare allarmi prima che i gas/vapori raggiungano una concentrazione esplosiva. In genere, il primo livello di allarme è impostato al 20% LEL (anche se ci sono industrie che preferiscono il 10% LEL, in particolare le aziende del settore petrolifero e del gas). Il secondo e il terzo livello di allarme variano a seconda del tipo di industria e di applicazione, ma di solito sono impostati rispettivamente al 40% LEL e al 100% LEL.

L'evoluzione del rilevamento dei gas è cambiata notevolmente nel corso degli anni. Nuove idee innovative, dai canarini alle apparecchiature di monitoraggio portatili, forniscono ai lavoratori un monitoraggio continuo e preciso dei gas. Le apparecchiature di rilevamento dei gas possono essere suddivise in monitoraggio dei gas mediante sensori e tecnologia di percorso dei gas, interfaccia utente che informa le persone o le apparecchiature di qualsiasi azione necessaria e sistema di gestione dell'alimentazione che mantiene il tutto carico e funzionante. A questo pacchetto possiamo ora aggiungere una quarta considerazione: la tecnologia di comunicazione e registrazione.

Tipi di sensori

Rivelazione per foto-ionizzazione (PID)

La tecnologia PID è generalmente considerata la tecnologia di scelta per il monitoraggio dell'esposizione a livelli tossici di COV. I sensori includono una lampada come fonte di luce ultravioletta (UV) ad alta energia. L'energia della luce UV eccita le molecole di COV (Composti Organici Volatili) con carica neutra, rimuovendo un elettrone e lasciandole cariche. Una corrente scorre quindi tra due piastre cariche all'interno del sensore e la concentrazione di gas è proporzionale alla corrente.

Elettrochimica

I sensori elettrochimici misurano il gas che entra attraverso un piccolo foro nella faccia della cella, passa attraverso un filtro per umidità e olio in PTFE e raggiunge un elettrodo attraverso una soluzione elettrochimica. La portata e la sensibilità del sensore possono essere variate utilizzando fori di dimensioni diverse: i fori più grandi forniscono una sensibilità e una risoluzione maggiori, mentre i fori più piccoli riducono la sensibilità e la risoluzione ma aumentano la portata. Il tipo di gas misurato viene scelto attraverso la selezione del materiale dell'elettrodo, la selezione dell'elettrolita e talvolta l'uso di filtri per bloccare i tipi di gas indesiderati.

Perle catalitiche (Pellistor)

I sensori a pellistore sono costituiti da due bobine di filo abbinate, ciascuna racchiusa in perle di ceramica. La corrente passa attraverso le bobine di resistenza, riscaldandole a circa 230˚C. Una delle perle contiene un materiale catalizzatore, quindi quando una miscela di aria e gas infiammabile entra nel sensore, entra in contatto con le perle e brucia in prossimità di quella contenente il catalizzatore. Ciò determina una differenza di temperatura tra questa sfera attiva e l'altra "di riferimento". La differenza di temperatura provoca una differenza di resistenza, che viene misurata; la quantità di gas presente è direttamente proporzionale alla variazione di resistenza, quindi la concentrazione del gas come percentuale del suo limite inferiore di esplosività (% LEL*) può essere determinata con precisione. I sensori a pellistore sono ampiamente utilizzati nell'industria, tra cui le piattaforme petrolifere, le raffinerie e gli ambienti di costruzione sotterranei come le miniere e le gallerie.

Sensori a infrarossi

Gli emettitori di infrarossi all'interno del sensore generano ciascuno un fascio di luce IR. Ogni fascio attraversa un campione di atmosfera e viene misurato da un fotoricevitore. Un fascio "di misura", con una frequenza di circa 3,3μm, viene assorbito dalle molecole di idrocarburi gassosi, quindi l'intensità del fascio si riduce se è presente una concentrazione adeguata di un gas con legami C-H. Un fascio "di riferimento" (di solito intorno a 3,0μm) non viene assorbito dal gas, quindi arriva al ricevitore con la massima intensità. La %LEL di gas presente è determinata dal rapporto dei fasci misurati dal fotoricevitore.

Spettrometro delle proprietà molecolari™ (MPS™)

I sensori MPS™ rappresentano la nuova generazione di rilevatori di gas infiammabili. MPS™ è in grado di rilevare rapidamente molti tipi di gas e di identificare contemporaneamente oltre 15 gas infiammabili caratterizzati. Fino a poco tempo fa, chi aveva bisogno di monitorare i gas infiammabili doveva scegliere un rilevatore di gas infiammabili tradizionale, contenente un sensore a pellistor calibrato per un gas specifico, oppure un sensore a infrarossi (IR) che varia anch'esso in uscita a seconda del gas infiammabile da misurare e quindi deve essere calibrato per ogni gas. Pur rimanendo soluzioni vantaggiose, ognuna di esse presenta ambienti in cui può essere utilizzata e ambienti da evitare. Ad esempio, sia i pellistor che i sensori a infrarossi richiedono una calibrazione regolare e i sensori catalitici a pellistor necessitano anche di frequenti bump test per assicurarsi che non siano stati danneggiati da contaminanti contenenti veleni permanenti (noti come agenti di "avvelenamento del sensore") o da condizioni difficili. In alcuni ambienti, i sensori devono essere sostituiti frequentemente, il che è costoso in termini di denaro, tempi di inattività e disponibilità del prodotto. La tecnologia IR non è in grado di rilevare l'idrogeno, che non ha una firma IR, e sia i rivelatori IR che quelli a pellistor a volte rilevano incidentalmente altri gas (cioè non calibrati), fornendo letture imprecise che possono innescare falsi allarmi o preoccupare gli operatori. La soluzione è il sensore MPS che rileva sia l'idrogeno che altri gas infiammabili, li identifica e applica la giusta calibrazione per ogni gas o gas costituente di qualsiasi miscela che monitora.

Alcuni strumenti utilizzano una pompa per fornire campioni di aria o gas al sensore.

Tipi di rilevamento

Fisso

I rilevatori di gas fissi sono dispositivi permanenti che rimangono montati in un'unica posizione. Possono essere installati in configurazioni a singolo rivelatore, in configurazioni a rivelatori multipli di piccole e grandi dimensioni e in un loop indirizzabile "a margherita". I rilevatori di gas fissi sono generalmente installati ovunque vi sia un rischio per gli impianti, gli edifici o le installazioni e possono rilevare accumuli lenti o perdite importanti per fornire un avviso precoce o automatico di fuoriuscita di gas da una particolare fonte. Spesso sono impostati per attivare altre misure di sicurezza, in modo da poter aprire sfiati, avviare ventilatori, chiudere valvole o persino arrestare automaticamente i processi una volta rilevato un problema. Spesso sono impostati per avvisare una sala di controllo o il personale di sicurezza di una fuga di gas potenzialmente pericolosa, in modo da consentire alle persone di intervenire. Possono anche far scattare gli allarmi per avviare un'evacuazione. D'altra parte, i rilevatori di gas fissi non sono solitamente progettati per evitare che un lavoratore entri in contatto con il gas, anche se alcuni sistemi hanno una componente di copertura dell'area nella loro progettazione. I rilevatori di gas portatili sono il modo migliore per proteggere le persone che rischiano di entrare in contatto con accumuli o rilasci di gas tossici o infiammabili.

Ogni rilevatore fisso di gas deve comunicare con un pannello di controllo. Il pannello di controllo è il fulcro del sistema di rilevamento fisso di gas, che confronta le quantità di gas con i livelli preimpostati e fornisce varie opzioni per le funzioni di ingresso e uscita. I pannelli di controllo dei gas sono normalmente collocati in un'area sicura, ma possono essere installati in zone pericolose se opportunamente alloggiati. Comunicano con le teste dei sensori di rilevamento del gas o con i trasmettitori e possono essere collegati in rete a un punto centrale in modo da poter monitorare a distanza più pannelli/sistemi di controllo. Esistono diversi metodi di comunicazione con i rilevatori di gas fissi. Il più comune è quello analogico, ma c'è una crescente richiesta di comunicazioni digitali e wireless. Sono inoltre disponibili varie funzioni tramite il rilevatore per migliorare l'efficienza e ridurre il tempo trascorso dal personale in luoghi potenzialmente pericolosi, riducendo così il rischio per le persone.

Portatile

I rilevatori di gas portatili sono dispositivi di protezione personale che monitorano continuamente la zona di respirazione dell'utente. Essendo generalmente di dimensioni ridotte, questi dispositivi portatili, leggeri e robusti, vengono portati sulla persona e costruiti in modo da essere ergonomici e indossati in modo discreto. A volte vengono utilizzati anche per controllare gli spazi confinati, come le cisterne, dove il tipo di rischio di gas è noto, prima che qualcuno vi entri. Sono destinati al monitoraggio a distanza ravvicinata e di solito non sono adatti al monitoraggio continuo a lungo termine di spazi più ampi. I rilevatori di gas portatili sono il modo più sicuro e collaudato per proteggere i singoli lavoratori durante gli spostamenti.

I rilevatori portatili memorizzano le informazioni sull'esposizione ai gas per tutta la durata del turno, nonché gli eventi come gli allarmi o i quasi incidenti. Questi dati possono essere trasmessi a un portale basato su cloud per consentire numerosi vantaggi, come una maggiore efficienza operativa e la conformità alla sicurezza, oltre a fornire un meccanismo robusto e flessibile per fornire preziose informazioni utili. Le soluzioni dati offrono vantaggi tangibili a flotte portatili di tutte le dimensioni, sia che i rilevatori di gas vengano utilizzati in loco, fuori sede o in entrambi i casi. I rilevatori di gas portatili costano in genere meno dei sistemi fissi e la maggior parte è alimentata a batteria. D'altra parte, ogni utente deve essere adeguatamente addestrato per utilizzare il proprio rilevatore portatile. Inoltre, i rilevatori portatili non sono in genere collegati direttamente ad altri sistemi di sicurezza. Se il rilevatore lancia un allarme, l'utente è quindi tenuto a intervenire autonomamente per ridurre il rischio per sé o per gli altri.

Livelli di allarme

È importante notare che, mentre gli strumenti portatili per il rilevamento dei gas misurano e segnalano i livelli TWA, gli allarmi istantanei sono inclusi per segnalare tempestivamente l'esposizione a concentrazioni di gas pericolose. I lavoratori sono spesso esposti al rischio di esposizione a gas in situazioni in cui l'atmosfera non può essere controllata, come ad esempio nelle applicazioni di ingresso in spazi confinati, dove l'allarme ai valori TWA sarebbe inappropriato.

È necessario eseguire una propria valutazione dei rischi per assicurarsi che gli allarmi siano impostati a livelli appropriati per l'applicazione e in conformità alla legislazione e alle prassi locali.

I seguenti dati sono stati estratti da EH40 e EH40 per alcuni gas tossici comuni:

Limiti di esposizione sul luogo di lavoro:

*C - Limite massimo

I gas e i vapori prodotti, in molte circostanze, hanno effetti nocivi sui lavoratori che vi sono esposti per inalazione, assorbimento cutaneo o ingestione. Molte sostanze tossiche sono pericolose per la salute in concentrazioni pari a 1ppm (parti per milione). Se si considera che 10.000 ppm equivalgono all'1% del volume di un qualsiasi spazio, si capisce che una concentrazione estremamente bassa di alcuni gas tossici può rappresentare un pericolo per la salute.

Le sostanze tossiche gassose sono particolarmente pericolose perché spesso sono invisibili e/o inodori e sono fisicamente più difficili da evitare rispetto ai liquidi o ai solidi. Il loro comportamento fisico non è sempre prevedibile: la temperatura ambientale, la pressione e le modalità di ventilazione influenzano in modo significativo il comportamento di una fuga di gas. L'idrogeno solforato, ad esempio, è particolarmente pericoloso; sebbene abbia un caratteristico odore di "uovo cattivo" a concentrazioni superiori a 0,1 ppm, l'esposizione a concentrazioni di 50 ppm o superiori provoca la paralisi dei nervi olfattivi, rendendo inattivo il senso dell'olfatto. Questo può portare a ritenere che il pericolo sia passato. L'esposizione prolungata a concentrazioni superiori a 50 ppm può provocare altri sintomi e, in casi estremi, paralisi e morte.

Le definizioni delle concentrazioni massime di esposizione ai gas tossici variano a seconda del Paese. I limiti sono generalmente ponderati in base al tempo, poiché gli effetti dell'esposizione sono cumulativi: i limiti stabiliscono l'esposizione massima durante una normale giornata lavorativa e per periodi più brevi, fino a 15 minuti o meno.

Esecutivo britannico per la salute e la sicurezza (HSE) e regolamenti COSHH

In molte circostanze, le sostanze chimiche, i fumi, le polveri e le fibre possono avere effetti nocivi per i lavoratori che vi sono esposti per inalazione, assorbimento cutaneo o ingestione. Le persone esposte a sostanze nocive possono sviluppare malattie (per esempio, il cancro) molti anni dopo la prima esposizione. Molte sostanze tossiche sono pericolose per la salute in concentrazioni pari a 1ppm (parti per milione). Se si considera che 10.000 ppm equivalgono all'1% del volume di un qualsiasi spazio, si capisce che una concentrazione estremamente bassa di alcuni gas tossici può rappresentare un pericolo per la salute.

Vale la pena notare che la maggior parte dei pericoli legati ai gas infiammabili può verificarsi quando la concentrazione dei gas supera le 10.000 ppm (1%) di volume nell'aria o più. I gas tossici devono essere rilevati a livelli di volume inferiori a 100 ppm (0,01%) per proteggere il personale e spesso a concentrazioni inferiori a 5 ppm.

Nel Regno Unito, in base alla normativa sul controllo delle sostanze pericolose per la salute (Control of substances hazardous to health regulations 1999, COSHH), l'Health and Safety Executive (HSE) stabilisce i limiti di esposizione professionale (OEL) e li pubblica in un documento intitolato EH40. Questi elenchi hanno valore legale e una legislazione simile esiste anche altrove; il COSHH tiene conto della Direttiva 80/1107/CEE della Commissione Europea. Il COSHH copre tutte le sostanze tossiche, tranne quelle che hanno una legislazione propria (amianto, piombo, materiali radioattivi e materiali presenti nelle miniere).

I regolamenti stabiliscono i requisiti per i datori di lavoro e, in alcuni casi, per i dipendenti (la mancata osservanza è soggetta alle sanzioni previste dall'Health and Safety at work act 1974). I requisiti sono:

• Progettare e gestire processi e attività per ridurre al minimo l'emissione, il rilascio e la diffusione di sostanze pericolose per la salute.
• Progettare e gestire processi per ridurre al minimo l'interazione umana in ambienti potenzialmente pericolosi.
• Nello sviluppo delle misure di controllo, tenere conto di tutte le vie di esposizione pertinenti: inalazione, assorbimento cutaneo e ingestione.
• Controllare l'esposizione con misure proporzionate al rischio per la salute.
• Scegliere le opzioni di controllo più efficaci e affidabili che riducono al minimo la fuga e la diffusione di sostanze pericolose per la salute.
• Quando non è possibile ottenere un adeguato controllo dell'esposizione con altri mezzi, fornire, in combinazione con altre misure di controllo, adeguati dispositivi di protezione individuale.
• Controllare e rivedere regolarmente tutti gli elementi delle misure di controllo per verificarne l'efficacia.
• Informare e formare tutti i dipendenti sui pericoli e sui rischi derivanti dalle sostanze con cui lavorano e sull'uso delle misure di controllo sviluppate per ridurre al minimo i rischi.
• Assicurarsi che l'introduzione di misure di controllo non aumenti il rischio complessivo per la salute e la sicurezza.

La valutazione viene effettuata dal datore di lavoro con l'aiuto dell'HSE, se necessario. Il modo migliore per controllare un rischio è prevenire l'esposizione, ma se ciò non è possibile, può essere necessario chiudere un processo o utilizzare apparecchiature di ventilazione e di estrazione, oppure impiegare procedure di manipolazione speciali. L'HSE pubblica la Guidance Note EH40 per aiutare i datori di lavoro a controllare adeguatamente i processi in modo che i lavoratori non siano esposti a livelli di materiali tossici superiori ai livelli di sicurezza riconosciuti.

L'aspetto del monitoraggio del COSHH è particolarmente rilevante per i prodotti Crowcon, per i quali è richiesto il monitoraggio:

• Se il mancato rispetto delle misure di controllo comporta gravi rischi per la salute
• Se non si ha la certezza che i limiti di esposizione non vengano superati
• Se non è chiaro che le misure di controllo stanno funzionando correttamente

Quando è richiesto il monitoraggio dell'esposizione a gas tossici, i dipendenti devono essere informati sui rischi potenziali e sulle precauzioni da seguire. I risultati del monitoraggio e della sorveglianza sanitaria devono essere registrati.

Le sostanze tossiche gassose sono particolarmente pericolose perché spesso sono invisibili e/o inodori e sono più difficili da evitare fisicamente rispetto ai liquidi o ai solidi. Il loro comportamento fisico non è sempre prevedibile: la temperatura ambiente, la pressione e gli schemi di ventilazione influenzano in modo significativo il comportamento di una fuga di gas. I rilevatori di gas tossici Crowcon e i loro accessori sono stati progettati tenendo conto di questo aspetto e la necessità di un monitoraggio e di una registrazione continui ha portato allo sviluppo di strutture per la registrazione dei dati.

Il monitoraggio ambientale sul luogo di lavoro è sempre più importante. Si riconosce che la salute e il benessere dei dipendenti possono essere influenzati dall'inquinamento prodotto dai processi industriali, dai fumi del traffico e dal decadimento dei rifiuti. I livelli di NOx (ossidi di azoto), SOx (ossidi di zolfo) e, sempre più spesso,_CO2 vengono monitorati per quantificare l'esposizione.

L'edizione 2005 di EH40 ha introdotto una nuova terminologia per la definizione dei limiti di esposizione professionale (OEL). Il sistema precedente definiva i LEP come limiti di esposizione massima (MEL) e standard di esposizione professionale (OES). I MEL e gli OES sono stati abbandonati e sostituiti da un unico tipo di OEL, noto come limite di esposizione sul luogo di lavoro (WEL). I valori numerici sono rimasti inizialmente invariati, ma alcuni sono stati successivamente abbassati in seguito alla disponibilità di nuove informazioni. I LEP per circa 100 sostanze sono stati eliminati in quanto le sostanze sono ora vietate, scarsamente utilizzate o vi sono prove che suggeriscono effetti avversi sulla salute vicini al vecchio valore limite.

Dal 1989 all'aprile 2005, gli standard di esposizione professionale sono stati suddivisi in due categorie.

I livelli massimi di esposizione (MEL) riguardavano le sostanze più pericolose che potevano causare gli effetti più gravi sulla salute (come il cancro o l'asma) e l'esposizione ai materiali con MEL era mantenuta il più bassa possibile e certamente non superiore al loro MEL.

Gli standard di esposizione professionale sono stati fissati a un livello al quale non vi è alcuna indicazione di rischio per la salute dei lavoratori e dei dipendenti esposti per inalazione giorno dopo giorno.

Come già menzionato, il nuovo elenco dei limiti di esposizione sul luogo di lavoro (WEL) combinerà OEL e MEL utilizzando gli stessi valori numerici. l'elenco fornisce limiti di esposizione a lungo termine (8 ore) (LTEL) applicabili all'esposizione durante una normale giornata lavorativa e limiti di esposizione a breve termine (15 minuti) (STEL) applicabili all'esposizione occasionale a livelli più elevati. Pertanto, i WEL sono concentrazioni di sostanze tossiche nell'aria, mediate su un determinato periodo di tempo e denominate media ponderata nel tempo (TWA).

I WEL possono essere espressi come parti per milione (ppm) e milligrammi per metro cubo (mg/m3) se la sostanza esiste come gas o vapore alla normale temperatura e pressione ambiente. I composti che non formano vapori a temperatura e pressione ambiente sono espressi solo in mg/m3. Per informazioni sulla conversione dei WEL espressi in PPM in mg/m3, consultare la sezione Calibrazione dei rivelatori del presente documento.

Quando si incontrano miscele di gas tossici, gli effetti sulla salute sono spesso additivi e occorre tenerne conto (l'esposizione a due gas con effetti simili, ciascuno al 50% dei rispettivi WEL, può essere equivalente a lavorare a un WEL o i due gas insieme possono avere un effetto potenziato). Una spiegazione dettagliata delle esposizioni miste è contenuta nel documento EH40/2005.

I gas e i vapori prodotti, in molte circostanze, hanno effetti nocivi sui lavoratori che vi sono esposti per inalazione, assorbimento cutaneo o ingestione. Molte sostanze tossiche sono pericolose per la salute in concentrazioni pari a 1ppm (parti per milione). Considerando che 10.000 ppm equivalgono all'1% del volume di un qualsiasi spazio, si capisce che una concentrazione estremamente bassa di alcuni gas tossici può rappresentare un pericolo per la salute. Ma quali sono le caratteristiche dei gas?

Caratteristiche dei gas tossici:

Volete saperne di più sui gas tossici? Consultate i nostri articoli Monitoraggio dei gas tossici o Limiti di esposizione ai gas tossici e livelli di allarme.

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I monitor per l'ossigeno di solito emettono un primo allarme quando la concentrazione di ossigeno scende al 19% del volume. La maggior parte delle persone inizia a comportarsi in modo anomalo quando il livello raggiunge il 17%, e quindi un secondo allarme viene solitamente impostato a questa soglia. L'esposizione ad atmosfere contenenti tra il 10% e il 13% di ossigeno può portare molto rapidamente alla perdita di conoscenza; la morte sopraggiunge molto rapidamente se il livello di ossigeno scende sotto il 6% di volume.

Il pericolo rappresentato dalla carenza di ossigeno è facilmente sottovalutato, soprattutto perché i rischi possono esistere anche in ambienti non industriali, come cantine o bar dove si utilizzano_CO2 e azoto. L'esaurimento dell'ossigeno dovuto alla corrosione o alle attività batteriche rappresenta un rischio significativo in spazi confinati come tubature, imbarcazioni, fognature e gallerie. I sensori di ossigeno sono spesso installati nei laboratori dove i gas inerti (ad esempio l'azoto) sono conservati in aree chiuse.

Arricchimento dell'ossigeno:

L'aumento dei livelli di ossigeno può aumentare drasticamente l'infiammabilità di qualsiasi materiale combustibile. Se i livelli di ossigeno superano il 24% del volume, anche materiali come gli indumenti, che normalmente si limitano a fumare, possono prendere fuoco.

Il rischio di arricchimento dell'ossigeno esiste quando l'ossigeno puro viene immagazzinato, ad esempio negli ospedali e negli impianti industriali di produzione e distribuzione del gas. In questi ambienti si utilizzano tipicamente sensori di ossigeno con allarme crescente impostato al 23,5% di volume.

Il nome gas deriva dalla parola caos, che riassume perfettamente la caratteristica principale dello stato più semplice della materia.

Un gas è uno sciame di particelle che si muovono in modo casuale e caotico, scontrandosi continuamente tra loro e con le pareti di qualsiasi contenitore. Il volume reale delle particelle è minimo rispetto allo spazio totale che occupano, ed è per questo che i gas riempiono qualsiasi volume disponibile e sono facilmente comprimibili. Le velocità medie delle molecole di gas sono dell'ordine di 100 metri al secondo e si scontrano tra loro miliardi di volte al secondo. Per questo motivo i gas si mescolano rapidamente ed esercitano una pressione.

Questo movimento costante è facilmente dimostrabile rilasciando una piccola quantità di gas odoroso in una stanza. In pochi secondi il gas si sente in tutte le parti della stanza. Queste proprietà si applicano anche ai liquidi evaporati.

Un volume di qualsiasi gas alla stessa temperatura e pressione contiene lo stesso numero di molecole, indipendentemente dal tipo di gas. Ciò significa che la misurazione del gas in volume è molto conveniente. Le misure di gas ad alte concentrazioni sono in % (volume) e a basse concentrazioni in parti per milione, ppm (volume).

Sebbene i diversi gas abbiano densità diverse, non si separano completamente in strati in base alla loro densità. I gas pesanti tendono ad affondare e quelli leggeri a salire, ma il loro movimento costante fa sì che ci sia un continuo rimescolamento (cioè non si raccolgono insieme e non si respingono come spesso fanno i liquidi).

Quindi, in una stanza dove c'è una fuga di gas naturale (metano), il gas tenderà a salire perché è più leggero dell'aria, ma il movimento costante significa che ci sarà una concentrazione considerevole a livello del pavimento. Questo accade in condizioni di perfetta immobilità, ma se ci sono correnti d'aria, la miscelazione aumenta.

L'aria è una miscela di gas, tipicamente:

Azoto 77,2%
Ossigeno 20,9%
Vapore acqueo 0,9% (a seconda della temperatura)
Argon 0,9%
Anidride carbonica 0,04% e in aumento dello 0,0002% all'anno
Altri gas 0,07%

Poiché la sua composizione è ragionevolmente costante, l'aria con la composizione sopra elencata viene solitamente considerata come una miscela di gas di riferimento. Misuriamo le deviazioni da questa miscela, il che semplifica la misurazione di gas tossici e infiammabili per applicazioni di sicurezza e salute.