PRACE NAUKOWE Akademii im. Jana Długosza w Czstochowie Technika, Informatyka, Inynieria Bezpieczestwa 2013, t. I Wojciech Domaski Centralny Instytut Ochrony Pracy Pastwowy Instytut Badawczy ul. Czerniakowska 16, 00-701 Warszawa, e-mail: wodom@ciop.pl TRANSPORT I MAGAZYNOWANIE GAZÓW TECHNICZNYCH Streszczenie: Gazy techniczne stanowi specyficzn grup towarów niebezpiecznych bdcych (ródłem zagroe dla zdrowia ludzi i rodowiska naturalnego. Zagroenia, które stwarzaj gazy techniczne, wynikaj ze sposobu ich magazynowania i transportu, ich fizycznych, chemicznych i biologicznych właciwoci. W artykule przedstawiono: zasady klasyfikacji i oznakowania gazów przyjtych w Umowie ADR oraz w Rozporzdzeniu CLP; podstawowe wymagania techniczne jakie powinny spełnia budynki i pomieszczenia przeznaczone na magazyny gazów technicznych; zasady przemieszczania pojemników z gazami technicznymi oraz post- powania w przypadku awarii. Słowa kluczowe: gazy, gazy techniczne, transport, magazynowanie, Umowa ADR, Rozporzdzenie CLP. Wstp Gazy techniczne stanowi specyficzn grup towarów niebezpiecznych, bdcych (ródłem zagroe dla zdrowia ludzi i rodowiska naturalnego. Zagroze sposobu ich przechowywa- enia, które stwarzaj gazy techniczne, wynikaj nia i transportu, ich własnoci fizyko-chemicznych oraz własnoci biologicz- nych. Gazy techniczne s przechowywane: w zbiornikach cinieniowych w stanie spronym, skroplonym lub rozpusz- czonym pod cinieniem, w zbiornikach kriogenicznych (cinieniowych i otwartych) w stanie skroplo- nym schłodzonym. Gazy w przypadku uwolnienia łatwo i szybko mieszaj si z powietrzem, wy- pełniajc due przestrzenie, stwarzajc zagroenie w zalenoci od własnoci uwolnionego gazu.
58 W. Domaski Gaz oznacza materiał, który w temperaturze 50 C ma prno par wiksz ni 300 kpa (3 bary) lub jest całkowicie w stanie gazowym w temperaturze 20 C, pod cinieniem atmosferycznym 101,3 kpa. Klasyfikacja i oznakowanie gazów wg ADR Gazy jako towary niebezpieczne wg klasyfikacji przyjtej przez ADR [1] s zakwalifikowane do klasy 2 (Gazy). Klasa 2 obejmuje czyste gazy, mieszaniny gazów, mieszaniny jednego lub wicej gazów z jednym lub kilkoma innymi materiałami oraz przedmioty zawierajce takie materiały. Niektóre gazy z uwagi na ich właciwoci mog by zaliczone do innej klasy ADR, np. fluorowodór (UN 1052) jest zaklasyfikowany do klasy 8 (Materiały rce), cyjanowodór stabilizowany zawierajcy mniej ni 3% wody (UN1053) klasa 6.1 (Materiały trujce). Zgodnie z ADR gazy oraz materiały i przedmioty zawierajce gazy dziel si na: 1. Gazy sprone: gazy, które zapakowane pod cinieniem, pozostaj całkowicie w stanie gazowym do temperatury 50 C. 2. Gazy skroplone: gazy, które zapakowane pod cinieniem znajduje si cz- ciowo w stanie ciekłym w temperaturach powyej 50 C. 3. Gazy schłodzone skroplone: gazy, które zapakowane pod cinieniem znajduje si czciowo w stanie ciekłym ze wzgldu na ich nisk temperatur. 4. Gazy rozpuszczone: gazy, które zapakowane pod cinieniem s rozpuszczone w ciekłym rozpuszczalniku. 5. Pojemniki aerozolowe i małe naczynia zawierajce gazy (naboje gazowe). 6. Inne przedmioty zawierajce gazy pod cinieniem. 7. Gazy niesprone, podlegajce przepisom szczególnym (próbki gazów). Sztuki przesyłki (bben cinieniowy, butla, nabój gazowy, naczynie kriogeniczne, naczynie kriogeniczne otwarte, zbiorniki rurowe) i cysterny zwierajce gaz powinny by oznakowane nalepkami (tabela 1). Tab. 1. Oznakowanie sztuk przesyłki wg ADR Nalepka Podklasa Przykłady 2.1 gazy palne 2.2 gazy niepalne, nietrujce 2.3 gazy trujce acetylen rozpuszczony, propanbutan LPG, wodór sprony argon sprony, hel sprony, azot sprony chlor, fluor sprony, chlorowodór, bromek metylu
Transport i magazynowanie gazów 59 Oznakowanie gazowych substancji chemicznych i ich mieszanin wg CLP Zgodnie z rozporzdzeniem CLP [2] gazy podzielone s na klasy: 1. gazy łatwopalne: jest to gaz lub mieszanina gazowa palna w powietrzu w temperaturze 20 C i przy cinieniu normalnym 101,3 kpa; 2. gazy utleniajce: jest to jakikolwiek gaz lu mieszanina, która, na ogół wskutek dostarczenia tlenu moe powodowa zapalenie lub przyczyni si do spalania materiałów bardziej ni powietrze; 3. gazy pod cinieniem: gaz sprony, który zapakowany pod cinieniem jest całkowicie w stanie gazowym w temperaturze 50 C, w tym wszystkie gazy o temperaturze krytycznej 50 C; gaz skroplony, który zapakowany pod cinieniem jest czciowo ciekły w temperaturze powyej 50 C. Rozrónia si: gaz skroplony pod wysokim cinieniem: gaz o temperaturze krytycznej pomidzy 50 C i + 65 C oraz gaz skroplony pod niskim cinieniem: gaz o temperaturze krytycznej powyej + 65 C; gaz schłodzony, który zapakowany jest czciowo ciekły z powodu swojej niskiej temperaury; gaz rozpuszczony, który jest zapakowany pod cinieniem, jest rozpuszczony w rozpuszczalniku w fazie ciekłej; 4. wyrób aerozolowy, czyli dozownik aerozolu; jest to jednorazowy pojemnik wykonany z metalu, szkła lub tworzywa sztucznego, zawierajcy gaz spr- ony, skroplony lub rozpuszczony pod cinieniem wraz z ciecz, past, proszkiem lub bez, wyposaony w urzdzenie umoliwiajce uwalnianie jego zawartoci w postaci czsteczek stałych lub ciekłych w zawiesinie gazu, w postaci piany, pasty lub proszku albo w stanie ciekłym lub gazowym. Opakowania zawierajce gazy s oznakowane zgodnie z tabel 2.
60 W. Domaski Tab. 2. Oznakowanie opakowa wg CLP Piktogram Kategoria Hasło Zwrot Gazy łatwopalne 1 Niebezpieczestwo H220: Skrajnie łatwopalny gaz 2 1 Gazy utleniajce Niebezpieczestwo H221: Gaz łatwopalny H270: Moe powodowa lub intensyfikowa poar; utleniacz Gazy pod cinieniem Gaz sprony H280: Zawiera gaz pod cinieniem; ogrzanie grozi wybuchem Gaz skroplony H280: Zawiera gaz pod cinieniem; ogrzanie grozi wybuchem Gaz skroplony schłodzony H281: Zawiera gaz schłodzony; moe powodowa oparzenia kriogeniczne lub obraenia Gaz rozpuszczony H280: Zawiera gaz pod cinieniem; ogrzanie grozi wybuchem Wyroby aerozolowe łatwopalne 1 Niebezpieczestwo H222: Skrajnie łatwopalny aerozol 2 H223: Łatwopalny aerozol
Transport i magazynowanie gazów 61 Budynki magazynowe Budynki przeznaczone na magazyny pojemników z gazami technicznymi powinny by parterowe o lekkim dachu i wykonane z materiałów ognioodpornych. Wysoko pomieszcze przeznaczonych do przechowywania gazów technicznych powinna by nie mniejsza ni 3,25 m. Pomieszczenia magazynowe powinny by wykonane z materiałów bezpiecznych poarowo. Kade pomieszczenie powinno mie odrbne wyjcie. Podłogi w magazynach powinny by równe w wykonaniu antypolizgowym jednoczenie i zapewniajcym utrzymanie czystoci. Pomieszczenia przeznaczone do składowania pojemników z gazami palnymi powinny by wykonane z materiałów niedajcych iskier przy uderzeniu. Okna i drzwi w pomieszczeniach magazynowych powinny otwiera si na zewntrz. Oknach i wietliki powinny by wyposaone w aluzje lub matowe szyby. Dopuszcza si zamalowane szyb biał farb. W pomieszczeniach, w których przechowywane s naczynia temperatura nie powinna przekracza 35 C. Do ogrzewania pomieszcze przeznaczonych do przechowywania gazów mona stosowa wod lub par wodn. W pomieszczeniach powinna by zainstalowana wentylacja mechaniczna, zapobiegajca powstawaniu niebezpiecznych ste mieszanin gazów z powietrzem. Włcznik wentylacji powinien by umieszczony na zewntrz magazynu. Magazyny przeznaczone do przechowywania gazów toksycznych naley wyposay w urzdzenia neutralizujce dostoswane do rodzaju gazu toksycznego. Elektryczna instalacja w pomieszczeniach przeznaczonych do przechowywania naczy z gazem palnym (w tym instalacja owietleniowa) powinna odpowiada obowizujcym normom dla pomieszcze zagroonych wybuchem. Wszystkie włczniki powinny by umieszczone przy wejciu na zewntrz magazynu. Budynek magazynu gazów powinien by wyposaony w instalacj odgromow. W magazynie dopuszcza si składowanie do 3000 butli o pojemnoci 40 dm 3. Jednoczenie w jednym pomieszczeniu magazynowym moe by przechowywane najwyej 500 butli o pojemnoci 40 dm 3 z gazami palnymi i do 1000 butli z innymi gazami. Magazyny z gazami technicznymi powinny by zlokalizowane w bezpiecznej odległoci od innych budynków i magazynów (tabela 3). Pełne i puste butle z gazem mog by równie magazynowane pod wiatami i na otwartych placach, musz by jednak chronione przed silnym nasłonecznieniem.
62 W. Domaski Tab. 3. Minimalne odległoci innych budynków od magazynu gazów technicznych Zawarto magazynu [szt. butli]* do 500 Minimalna odległo od magazynu i budynku produkcyjnego: 20 m 500 1500 od magazynu i budynku produkcyjnego: 25 m ponad 1500 niezalenie od iloci niezalenie od iloci od magazynu i budynku produkcyjnego: 30 m od budynku mieszkalnego: 50 m od budynku uytecznoci publicznej 100 m butle pojemnoci 40 dm 3 Operacje z butlami w magazynie Butle z gazami palnymi naley przechowywa w pomieszczeniach przeznaczonych wyłcznie do tego celu. Naczynia z gazami palnymi, niepalnymi i nietrujcymi, z wyjtkiem gazów utleniajcych, mona przechowywa w tym samym pomieszczeniu. Butle z gazami toksycznymi naley przechowywa w osobnych pomieszczeniach wyposaonych w skuteczn wentylacj. W przypadku magazynowania gazów tworzcych z powietrzem mieszaniny wybuchowe wentylacja powinna by wykonana w wersji antywybuchowej. Butle ze stopami napełnione gazem musz by przechowywane w pozycji pionowej. W celu zabezpieczenia przed upadkiem butle naley ustawia w boksach lub stojakach. Butle napełnione gazem bez stóp naley przechowywa w pozycji poziomej, w drewnianych ramach, zabezpieczone przed przesuniciem si. Wysoko stosu ułoonych warstwami butli nie moe by wysza ni 1,5 m. Butle wypełnione skroplonymi gazami musz by magazynowane w pozycji pionowej. Zawory butli w czasie przechowywania i wydawania z magazynu musz by zabezpieczone kłapakiem ochronnym. Puste butle musza by wyra(nie oznakowane i mog by przechowywane w jednym pomieszczeniu z butlami pełnymi. Puste butle mona składa w stosy o wysokoci do 1,5 m, zabezpieczone przed rozsuniciem si i zsuniciem ze stosu. Oprónione oraz zawierajce gaz naczynia naley chroni przed nagrzaniem. Naczynia z gazem mog by ustawiane w odległoci nie mniejszej ni 1 m od grzejników. Zastosowanie ekranów termicznych umoliwia ustawienie naczy w odległoci nie mniejszej ni 0,1 m. Niedopuszczalne jest rzucanie pojemników z gazem, przetaczanie po
Transport i magazynowanie gazów 63 podłou lub uderzanie metalowymi przedmiotami. Zabronione jest ogrzewanie butli i poddawanie działaniu otwartego ognia. Dodatkowe wymagania dotyczce przewozu i magazynowania gazów palnych Zabrania si wchodzenia do przedziału ładunkowego pojazdów zamknitych przewocych towary palne klasy 2 z przenonymi urzdzeniami owietleniowymi innymi ni te, które zaprojektowano i wykonano w sposób uniemoliwiajcy zapalenie si gazów palnych, które mog rozprzestrzenia si wewntrz pojazdu. Zabronione jest stosowanie ogrzewaczy spalinowych (równie w pojazdach FL) podczas załadunku lub rozładunku. W przypadku pojazdów FL przed rozpoczciem napełniania lub opróniania cysterny naley zapewni dobre połczenie elektryczne midzy podwoziem pojazdu a ziemi w celu umoliwienia odprowadzenia ładunków elektrostatycznych. Zasady przemieszczania pojemników z gazami technicznymi Butle mona przenosi na przeznaczonych do tego celu wózkach lub noszach. Transport mechaniczny butli jest moliwy po uprzednim stabilnym umocowaniu na urzdzeniu transportujcym. Butle mona przemieszczanie załoonym kołpakiem zabezpieczajcym przed uszkodzeniem zawór. W pomieszczeniach, w których mog znajdowa si palne gazy, mog by uywane wyłcznie wózki specjalnie dostosowane do pracy w warunkach zagroenia poarem lub wybuchem. W razie koniecznoci rcznego przetaczania butli naley kontrolowa jej równowag, trzymajc rk na kołpaku, utrzymujc butl przy ciele, i obraca butl drug rk, wspart na korpusie butli; zabrania si chwytania za zawór podczas przenoszenia butli. Po ustawieniu butli na miejscu przeznaczenia nale- y zabezpieczy j przed upadkiem. Przemieszczanie naczy kriogenicznych przystawalnych do transportu moliwe jest przez uchwyt dwoma rkami i jednoczesne popychanie rkoma i kolanem. W czasie transportu naczynia kriogenicznego nie naley wykonywa gwałtowanych ruchów. Niedopuszczalne jest przechylanie naczynia.
64 W. Domaski Postpowanie w razie awarii (wyciek, poar, uszkodzenie pojemnika) W sytuacjach awaryjnych nadzór lub pracownicy powinni powiadomi pracowników lub współpracowników o awarii, usun z rejonu zagroenia wszystkie osoby niebiorce udziału w likwidacji awarii. Przed przytpieniem do akcji ratowniczej naley załoy aparat izolacyjny i przystpi do akcji. W przypadku poaru mog wydziela si toksyczne pary i dymy. W czasie usuwania awarii, erupcji gazów naley unika bezporedniego wdychania gazów, oparów i aerozoli. Z obszaru zagroenia naley usun (ródła zapłonu, nie stosowa narzdzi iskrzcych i nie pali tytoniu, zabezpieczy wloty kanałów ciekowych i deszczowych. W razie niekontrolowanego wycieku gazu na wolnym powietrzu naley: ewakuowa pracowników z zagroonej przestrzeni, zamkn zawór butli, jeeli zawór jest uszkodzony, pozostawi butl do czasu jej oprónienia, oznaczy miejsce zagroone uwalnianym gazem, butl z uszkodzonym zaworem lub uszkodzon butl przekaza do dostawcy. W pomieszczeniach zamknitych w razie wycieku gazu naley: załoy izolujcy aparat oddechowy, zamkn zawór butli, jeeli zamknicie jest niemoliwe, przenie butl na zewntrz budynku, jeeli usunicie butli z budynku jest niemoliwe, naley zapewni wentylacj, opuci pomieszczenie, uniemoliwi dostp do zagroonego pomieszczenia, w razie koniecznoci ewakuowa ludzi z bliskiego otoczenia, po wywietrzeniu sprawdzi zawarto gazu i tlenu w powietrzu, butl z uszkodzonym zaworem lub uszkodzon butl przekaza do dostawcy. W przypadku poaru uwolnionego gazu nie wolno gasi, jeeli nie mona bezpiecznie zamkn wycieku gazu. Naley wyeliminowa wszystkie (ródła zapłonu, jeeli jest to konieczne. Nastpnie podj wskazane niej działania: ostrzec personel i zarzdzi ewakuacj, zabezpieczy teren tam i ustawi znaki ostrzegawcze, wezwa stra poarn, zamkn zawór na butli (nie dotyczy butli z acetylenem), wyłczy instalacj elektryczn,
Transport i magazynowanie gazów 65 zbiorniki usun z obszaru zagroenia, jeeli eli jest to nie niemoliwe, chłodzi wod z bezpiecznego miejsca, jeli pojawi si ogie, próbowa gasi przy pomocy ganicy lub obficie poz bezpiecznej odległoci i zza lewajc wod (takie działania mona podj cikiej zasłony), nie gasi butli z acetylenem dopuci do wypalenia zawartoci butli, zbiorniki naraone na działanie ognia oznaczy i wyłczy z eksploatacji. W razie wycieku gazu naley przeprowadzi ewakuacj pracowników z zagro- onego obszaru. Przy wycofywaniu ludzi ze strefy zagroenia naley uwzgldni kierunek wiatru. W przypadku wiatru o prdko powyej 1 m/s ewakuacj osób poza stref zagroenia naley prowadzi tak, aby ich czas w zagroonym onym obszarze był jak najkrótszy. Naley przy tym zachowa zasad, e stref zagroon opuszczamy, poruszajc si w kierunku prostopadłym do kierunku wiatru. Po opuszczeniu strefy osoby ewakuowane przemieszczaj si, poruszajc si pod wiatr (rys. 1) [3]. W czasie ewakuacji naley stosowa sprzt ucieczkowy. Rys. 1. Schemat ewakuacji ze strefy zagroenia Podczas prowadzenia akcji ratowniczej ratowników do strefy zagroenia naley wprowadzania zgodnie z kierunkiem wiatru wiatr w plecy (rys. 2) [3]. W akcji ratowniczej powinien bra udział zespół dwuosobowy. Zasig strefy skae zaleny od temperatury, siły wiatru, opadów, iloci uwolnionego gazu itp. Praca w rejonie awarii powinna by prowadzona tylko w aparatach po- wietrznych.
66 W. Domaski Rys. 2. Schemat wejcia do strefy zagroenia Podsumowanie Magazyny oraz transport, w których s wykonywane operacje z gazami i towarami zawierajcymi gaz, stanowi miejsca pracy o wysokim stopniu zagroenia dla zdrowia i ycia pracowników, ze wzgldu na bezporedni lub bli- ski kontakt z tymi towarami przy ich przyjmowaniu, przemieszczaniu wewntrz magazynu, składowaniu, wydawaniu, załadunku, rozładunku i transportu. Bez- pieczna praca ze szkodliwymi i gro(nymi dla zdrowia towarami wymaga zna- jomoci ich własnoci chemicznych, fizycznych i biologicznych. Kade naczy- nie zawierajce gaz wykazuje mniejsze lub wiksze zagroenie. Dla oceny za- groenia jest wan informacj, jakiego rodzaju zagroenia mog spowodowa niewłaciwie i (le wykonane operacje, które mog w skrajnych przypadkach doprowadzi do poaru, wybuchu lub niekontrolowanego wycieku gazu. Po- niewa w obrocie towarowym jest wiele niebezpiecznych gazów, jest niemo- liwe poznanie wszystkich ich własnoci. Dodatkowym zagroeniem jest wielka liczba uczestników obrotu (przemysł, handel, usługi) tymi chemikaliami. Std zaistniała potrzeba pogrupowania gazów ze wzgldu na ich niebezpieczne wła- snoci, a nastpnie opracowanie procedur bezpiecznych operacji magazynowa- nia i transportu. Niniejszy artykuł jest czci zadania pn.: Opracowanie metod i sposo- bów spełniajcych wymagania bezpieczestwa chemicznego dla przechowywa- nia towarów w magazynach, w szczególnoci w małych i rednich przedsibiora poziomu bez- stwach, realizowanego w CIOP-PIB, którego celem jest analiza pieczestwa w obszarze magazynowania towarów niebezpiecznych w małych i rednich przedsibiorstwach.
Transport i magazynowanie gazów 67 Literatura [1] Załczniki do Owiadczenia Rzdowego z dnia 23 marca 2011 r. w sprawie wejcia w ycie zmian do załczników A i B Umowy europejskiej dotyczcej midzynarodowego przewozu drogowego towarów niebezpiecznych (ADR), sporzdzonej w Genewie dnia 30 wrzenia 1957 Dz. U. nr 110, poz. 641. [2] Rozporzdzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1272/2008 z dnia 16 grudnia 2008 r. w sprawie klasyfikacji, oznakowania i pakowania substancji i mieszanin, zmieniajcego i uchylajcego dyrektywy 67/548/EWG i 1999/45/WE oraz zmieniajcego rozporzdzenie (WE) nr 1907/2006. Dz. Urz. UE L 353 z 31.12.2008, s. 1. [3] Janczyk A., Zasady Bezpieczestwa. Opracowanie Tetra Pak Sp. z o. o. Publikacja opracowana na podstawie wyników II etapu programu wieloletniego pn. Poprawa bezpieczestwa i warunków pracy finansowanego w latach 2011 2013 w zakresie bada naukowych i prac rozwojowych ze rodków Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyszego / Narodowego Centrum Bada i Rozwoju. Koordynator programu: Centralny Instytut Ochrony Pracy Pastwowy Instytut Badawczy. Wojciech Domaski Centralny Instytut Ochrony Pracy Pastwowy Instytut Badawczy TRANSPORT AND STORAGE OF INDUSTRIAL GASES Abstract Industrial gases are a special group of dangerous goods which are potentially hazardous to human health and the environment. Hazards that those gases pose result from the method they are stored and transported, and their physical, chemical and biological properties. This paper presents classification and labelling of gases in the ADR Agreement and CLP Regulation, basic technical requirements buildings and spaces used for storing industrial gases should fulfil, safe movement of containers with technical gases, and emergency procedures. Keywords: gases, industrial gases, transport, storage, ADR Agreement, CLP Regulation.