Bijna iedere ruimte waarin vloeibare stikstof wordt gebruikt, is voorzien van een aantal waarschuwingsborden of stickers. ‘Gevaar’, ‘niet aanraken’, ‘extreme kou’ of ‘persoonlijke bescherming vereist’. Het klinkt heftig, maar is vloeibare stikstof eigenlijk wel zo gevaarlijk?
In deze blog kijken we naar de veiligheid en het gevaar van vloeibare stikstof. We kijken naar veiligheidsmaatregelen en leggen uit hoe Demaco bijdraagt aan een efficiënt gebruik van deze stof.
Wat is vloeibare stikstof?
Vloeibare stikstof is een heldere, kleurloze vloeistof met een zeer lage temperatuur van -196 °C bij atmosferische druk. De vloeistof heeft een relatief hoge dichtheid van ongeveer 807 kg/m³ en is inert. Daarom reageert vloeibare stikstof onder normale omstandigheden niet met de meeste andere materialen.
Vanwege de extreme kou en brede beschikbaarheid wordt vloeibare stikstof gebruikt in een flinke lijst industrieën. Voorbeelden zijn de voedingsindustrie voor het invriezen van voedsel, de farmaceutische industrie voor het invriezen en conserveren van biologische materialen, de medische wereld voor diverse behandelingen en wetenschappelijk onderzoek als koelmiddel.
De gevaren van vloeibare stikstof
Ondanks de vele nuttige toepassingen, brengt vloeibare stikstof ook een aantal risico’s met zich mee. Wordt er namelijk niet op de juiste manier met extreme kou omgegaan, dan kan dit gevolgen hebben voor de toepassing hiervan en de gezondheid van de gebruikers.
Dit zijn de belangrijkste gevaren van vloeibare stikstof:
- Verwonding door extreme kou: Wanneer (de koude damp van) vloeibare stikstof in direct contact komt met de huid, kan dit bevriezing en ernstige brandwonden veroorzaken. Vooral natte huid bevriest razendsnel, en gevoelig weefsel zoals dat van de ogen is snel beschadigd. Zelfs een korte blootstelling kan al blijvende gevolgen hebben.
- Explosie door hoge druk: Warmt vloeibare stikstof op? Dan wordt de stof gasvormig en zet deze uit met een verhouding van 700:1. Met andere woorden; er is voor gasvormige stikstof 700 keer meer ruimte nodig dan voor vloeibare stikstof – en die is er in een infrastructuur, tank of container meestal niet. Loopt de druk dan ook te hoog op, dan kan er een explosie ontstaan.
- Verstikking en zuurstofverdringing: Vloeibare stikstof kan bij verdamping zuurstof verdringen en een zuurstofarme omgeving creëren. Vooral in kleine en slecht geïsoleerde ruimtes kan een gebrek aan zuurstof tot bewusteloosheid leiden en uiteindelijk zelfs tot overlijden. De benauwdheid slaat vaak plotseling toe, zonder duidelijke waarschuwing.
Is vloeibare stikstof brandbaar?
Terwijl vloeibare stikstof dus verschillende gevaren met zich meebrengt, heeft de stof één voordeel: op zichzelf is vloeibare stikstof niet brandbaar. Als een inerte stof reageert de cryogene vloeistof onder normale omstandigheden niet met de meeste andere materialen. Ditzelfde geldt voor stikstofgas. Zou je een vlam in een wolk met stikstofgas houden dan zal deze zelfs doven, omdat stikstof zuurstof verdringt.
Veiligheidsmaatregelen bij het omgaan met vloeibare stikstof
Gezien de potentieel ernstige gevaren die vloeibare stikstof met zich meebrengt, is het bij gebruik van deze stof belangrijk om strikte veiligheidsprotocollen op te stellen en te volgen. Dit zijn een aantal belangrijke veiligheidsmaatregelen die moeten worden gevolgd bij het gebruik van vloeibare stikstof:
- Persoonlijke beschermingsmiddelen: Voor optimale bescherming gebruiken de meeste locaties een gelaatsscherm, een veiligheidsbril, geïsoleerde cryogene handschoenen en beschermende kleding die de hele huid bedekt. Handschoenen moeten los zitten zodat ze snel kunnen worden uitgetrokken wanneer ze in contact komen met vloeibare stikstof. In feite bieden cryogene handschoenen bescherming tegen koude stikstof in gasvorm die van een cryogene vloeistof afkomt, maar ze zijn niet bestand tegen langdurig contact met de vloeistof zelf.
-
Voldoende ventilatie: Opslag- en gebruiksfaciliteiten waar vloeibare stikstof wordt gebruikt moeten voldoende worden geïsoleerd, om de verdringing van de aanwezige zuurstof uit de lucht te voorkomen. Ook moeten deze ruimtes voorzien worden van een goede zuurstofmeter, die op tijd aangeeft wanneer er te weinig zuurstof in de ruimte is. Dit kan wijzen op een lek in de vloeibare stikstof-infrastructuur. Dit brengt gebruikers in gevaar en zorgt voor een verspilling van vloeibare stikstof.
- Kwaliteitsverhogende producten: Producten zoals een ontgasser en een automatische gasontluchter zorgen ervoor dat overtollig gas in een systeem wordt afgevoerd en dat een toepassing altijd gevuld blijft met hoogwaardig koud vloeibaar stikstof. Dit is niet alleen belangrijk voor de toepassing, maar vermindert ook het risico op drukopbouw en een mogelijke explosie.
- Veilige opslag en vervoer: Isolatie staat centraal bij de opslag, het vervoer en de toepassing van vloeibare stikstof. Hoe beter de isolatie, hoe minder gasvorming en drukopbouw. De beste isolatie voor vloeibare stikstofinfrastructuren is vacuümisolatie. Deze isolatiemethode maakt gebruik van een dubbele concentrische buisconstructie met een vacuüm ertussen, waardoor bijna alle warmteverliezen uit een systeem worden gehouden.
Bij Demaco voorzien we bijna al onze producten en projecten van vacuümisolatie. Wilt u meer weten over deze isolatietechniek? Lees dan verder op onze pagina’s over vacuümtechniek en de 10 voordelen van vacuümgeïsoleerde systemen.
- Noodprocedures en training: Alle werknemers die met vloeibare stikstof werken, moeten getraind zijn in het omgaan met de stof. Ze moeten zich bewust zijn van de gevaren en noodprocedures kunnen volgen. Deze moeten duidelijke stappen bevatten die gevolgd moeten worden wanneer er bijvoorbeeld een lek optreedt, een persoon gewond raakt of een alarm afgaat voor zuurstoftekort in een afgesloten ruimte.
Regelgeving en (inter)nationale normen
Het naleven van regels rond het gebruik van vloeibare stikstof is niet alleen belangrijk, het wordt ook vereist door verschillende instanties. Er zijn zowel nationale als internationale normen voor het gebruik van gevaarlijke stoffen, en vloeibare stikstof is daar één van vanwege de extreem lage temperatuur.
De regelgeving rond gevaarlijke stoffen is ontworpen om zowel de veiligheid van personen die met de stof werken als de volksgezondheid te waarborgen.
Dit zijn de belangrijkste regels voor de veiligheid van vloeibare stikstof:
- Lokale en nationale voorschriften: Elk land heeft specifieke voorschriften voor het omgaan met gevaarlijke materialen, waaronder vloeibaar stikstof. Deze kunnen variëren van gedetailleerde veiligheidsprotocollen tot vereisten voor transport en opslag. In de Verenigde Staten valt de regelgeving voor het gebruik van vloeibare stikstof bijvoorbeeld onder de Occupational Safety and Health Administration (OSHA), terwijl in Europa richtlijnen vaak worden bepaald door zowel nationale wetten als EU-richtlijnen.
In Nederland is het Arbobesluit primair verantwoordelijk voor het gebruik en de toepassing van vloeibare stikstof. Dit besluit stelt specifieke eisen aan het veilig werken met gevaarlijke stoffen om de gezondheid en veiligheid van werknemers te waarborgen. Voorbeelden hiervan zijn duidelijke richtlijnen voor persoonlijke beschermingsmiddelen, preventie van bevriezingsletsel en voorschriften voor veilige opslag en vervoer. Het ministerie van Sociale Zaken en Werkgelegenheid (SZW) controleert of bedrijven zich aan deze regels houden.
-
Internationale standaarden: Organisaties zoals de International Organization for Standardization (ISO) bieden standaarden die helpen bij het waarborgen van veiligheid tijdens het gebruik van vloeibare stikstof. Om een ISO-certificering te verkrijgen, moet een organisatie strenge externe audits ondergaan om te bewijzen dat alle gebruikte processen en systemen voldoen aan de specifieke vereisten van de betreffende ISO-standaard.
Bij Demaco zijn onze producten en diensten gecertificeerd volgens de ISO 9001 norm voor kwaliteitsmanagementsystemen. Dit is een belangrijke certificeering voor het veilig gebruik van cryogene gassen zoals vloeibare stikstof, vloeibare waterstof en meer.
-
Specifieke industrienormen: Afhankelijk van de industrie kunnen er aanvullende normen gelden die de veiligheid rond het gebruik van vloeibare stikstof regelen. Dit geldt vooral voor industrieën waar hygiëne belangrijk is, zoals de voedingsmiddelenindustrie, de farmaceutische industrie en medische instellingen.
Bij de productie van medicijnen in de farmaceutische industrie moeten systemen met vloeibare stikstof bijvoorbeeld regelmatig worden geïnspecteerd en gereinigd en moeten werknemers beschermende kleding dragen om blootstelling aan extreem lage temperaturen tot een minimum te beperken.
Demaco’s infrastructuur voor vloeibaar stikstof
Bij Demaco zijn we gespecialiseerd in het ontwerpen en bouwen van infrastructuren voor vloeibare gassen zoals vloeibaar stikstof, vloeibaar waterstof, vloeibaar helium, LNG en meer. Wij zetten ons in om het transport en de toepassing van deze koude vloeistoffen zo efficiënt mogelijk te maken, en daar hoort veiligheid natuurlijk ook bij. Dit doen we onder andere op de volgende manieren.
- Optimale isolatie (vacuüm): Demaco gebruikt geavanceerde vacuüm isolatietechnologieën om infrastructuren voor vloeibare stikstof zo veilig mogelijk op te zetten. Wij leveren bijvoorbeeld vacuümgeïsoleerde transferlijnen, koeltrays en vulstations voor vloeibaar stikstof, inclusief de bijbehorende kwaliteitsverbeteringsproducten om een infrastructuur te bieden die aan alle veiligheidseisen voldoet.
- Projecten op maat: Demaco levert oplossingen op maat. Van ontwerp tot uitvoering denken we samen met de klant na over elk project. We kijken naar de locatie, houden rekening met alle veiligheidsrichtlijnen en leveren alleen producten waar zowel wij als de klant volledig achter staan. Door onze jarenlange ervaring kennen we de gevaren van vloeibare gassen als geen ander en doen we er alles aan om deze tot een minimum te beperken.
- Richtlijnen en certificeringen: Onze infrastructuur en processen zijn ontworpen om te voldoen aan alle belangrijke nationale en internationale veiligheidsnormen en richtlijnen. Enkele voorbeelden van onze certificaten zijn de kwaliteits- en veiligheidscertificaten ISO 9001 en VCA**, de ISO 3834-2 voor de lastechniek en de PED modules H en H1 (volgens EU-richtlijn). Door ons aan alle richtlijnen te houden, weten we dat we alleen de allerveiligste producten leveren.
- Drukontlastingsinrichtingen installeren: Dit voorkomt dat de druk in systemen te hoog wordt, waardoor explosiegevaar tot een minimum wordt beperkt.
- Conditioneringsapparatuur: We gebruiken geavanceerde technieken om overtollig gas af te voeren en drukopbouw te voorkomen.
- Vacuümisolatie: Het gebruik van vacuümisolatie helpt brandwonden door extreme kou voorkomen en zorgt voor optimale veiligheid tijdens transport en opslag.
- Temperatuurbeveiliging op afblaasleidingen: Dit systeem voorkomt onveilige opwarming van leidingen en drukopbouw.
- Calamiteitengestuurde kleppen: Deze kleppen zorgen voor een snelle en efficiënte interventie in geval van nood om verdere risico’s te vermijden.
