Le applicazioni dell'aria respirabile non si limitano solo al controllo della qualità del gas compresso nei set di respirazione e nei sistemi montati per i pazienti negli ospedali ma anche i livelli di ossigeno respirabile in compartimenti che potrebbero contenere attrezzature per la generazione di gas inerte o elettrolizzatori. Questi sono spesso non presidiati, e un sistema di monitoraggio remoto è necessario per consentire un ingresso sicuro.
Alcune navi e impianti di raffinazione hanno sistemi di soppressione degli incendi che utilizzano gas come Inergen, Argonite e FM 200. Questi rimuovono l'ossigeno dall'atmosfera. Se vengono utilizzati, allora il compartimento o lo spazio chiuso in cui sono usati deve essere controllato che i livelli di ossigeno siano sicuri per l'ingresso.
Circa il 78% dell'aria che respiriamo è azoto, una media del 20,9% (a livello del mare) è ossigeno. Il saldo è costituito da argon e poi da tracce di CO, CO2, vapore acqueo e gas nobili come il neon e l'elio.
Gli strumenti per monitorare l'aria respirabile e le atmosfere respirabili formano un nucleo di prodotti disponibili da Process Sensing Technologies (PST). Gli strumenti e i sensori PST possono essere utilizzati per controllare il contenuto di umidità, il contenuto di ossigeno e i livelli di N2, CO e CO2.
Misurazione dell'umidità e del tasso di umidità
Un certo livello di umidità è necessario per respirare l'aria. Se l'aria è troppo secca, asciugherà le vie respiratorie dell'utente, il che sarà scomodo come minimo e può anche essere pericoloso per lunghi periodi o in certe situazioni. D'altra parte, troppa umidità nel respiratore può danneggiare le valvole o favorire la crescita batterica.
Gli igrometri portatili sono ideali per fare controlli a campione di respiratori, bombole e linee di gas fisse. È importante sceglierne uno che sia in grado di misurare l'umidità nel gas alla pressione della linea.
Gli igrometri online sono adatti a fornire misurazioni continue dei compressori nel punto di consegna.
Misurazioni di ossigeno, CO e CO2
I monitor portatili di O2e CO sono un modo conveniente per controllare i livelli di ossigeno nelle bombole di aria respirabile, così come controllare i livelli pericolosi di monossido di carbonio (CO). Il monitoraggio del CO è particolarmente importante perché l'avvelenamento da CO è spesso fatale.
I monitor di O2 ambiente garantiscono la sicurezza in spazi confinati dove c'è il rischio di perdite di gas. Suonano allarmi se i livelli di O2 scendono sotto i livelli di sicurezza.
Misurare i livelli di O2 nei sistemi di generazione di gas conferma la purezza dell'ossigeno prodotto. Questi analizzatori possono anche includere sensori di CO, CO2 e umidità per fornire un quadro completo della qualità del gas respirato.
Miscele di gas per immersione
I subacquei tecnici e commerciali respirano una speciale miscela di azoto, elio e ossigeno. I rapporti di questi gas variano a seconda della profondità dell'immersione e uno specialista Si raccomanda un analizzatore Trimix o Heliox.
Un'atmosfera respirabile è quella in cui l'ossigeno si mantiene tra il 19,5 e il 23,5%: questo è il regolamentazione OSHA (Occupational Safety and Health Administration) 1910.146.
Se i livelli di O2 scendono sotto il 19,5 e fino al 16% le cellule del corpo non ricevono l'ossigeno necessario per il loro corretto funzionamento. Sotto il 14% fino al 10% l'attività fisica diventa faticosa e sotto il 6% si verificano incidenti mortali. La perdita di coscienza può avvenire rapidamente: entro 40 secondi.
Anche l'altitudine influisce sui livelli di ossigeno. All'aumentare dell'altitudine, la pressione atmosferica diminuisce e l'aria si assottiglia. Per questo motivo, anche la composizione dell'aria cambia, con una graduale riduzione dei gas normali (ossigeno, azoto e argon) e un aumento di idrogeno ed elio.
Per esempio, ci si può aspettare un livello di ossigeno del 20,9% a livello del mare, ma a 2000m è poco più del 16% di O2, e quando si arriva a 7.500 m si scende all'8%. Questo significa che ad ogni respiro si riceve meno ossigeno e questo può portare all'ipossia, chiamata anche "mal di montagna", che può essere fatale.
Set di aria respirabile: Autorespiratore, SCBA
Sono usati dai servizi di emergenza e generalmente consistono in una o due bottiglie riempite di aria compressa pulita ad una pressione di 200-300 bar collegate ad una maschera sigillata, o un boccaglio con una valvola a domanda che abbassa la pressione dell'aria compressa a un livello respirabile.
Gli standard dell'aria respirabile variano ma non di molto, per esempio:
| Europa BS EN12021:2014 | USA CGA G-7.1.2011 Grado D | Australia e Nuova Zelanda AS-NZS 1715:2009 | |
| Ossigeno | 21 +/- 1% | 19.5-23.5% | 19.5-22% |
| Biossido di carbonio | ≤ 500 ppm | ≤ 1000 ppm | ≤ 800 ppm |
| Monossido di carbonio | ≤ 5 ppm | ≤ 10 ppm | ≤ 10 ppm |
| Olio | ≤ 0,5 mg/m3 | ≤ 0,5 mg/m3 | ≤ 1 mg/m3 |
| Linea d'aria <40 bar | Stoccaggio 5°C al di sotto della temperatura di stoccaggio più bassa: dove la temperatura di stoccaggio e di utilizzo non è nota il punto di rugiada della pressione non deve superare i -11°C | Dewpoint≤ 50°F (67 ppmV, per l'uso di SCBA in condizioni di freddo estremo il punto di rugiada non deve superare i -65°F (24 ppmV) o 10°F inferiore alla temperatura più fredda in cui viene indossato. | |
| Acqua alta pressione | da 40 a 200 bar ≤ 35 mg/m3
|
≥100 mg/m3 per bombole riempite inizialmente alla pressione di almeno 120 B |
Igrometro portatile ad alta velocità Michell MDM300. Questo è disponibile anche con una robusta custodia Peli, ed è in grado di misurare l'umidità alla pressione di linea.
Igrometro online SF82 per caricare i compressori per la consegna.
I monitor palmari AII-3000 e Palm O2 della Analytical Industries misurano i livelli di ossigeno nei serbatoi di aria respirabile. Il Palm CO assicura che i livelli di CO non siano pericolosi.
La subacquea dovrebbe essere considerata un'applicazione separata dell'aria respirabile. L'aria per i subacquei dovrebbe anche essere conforme a BS EN12021.
Inoltre, è divisa in due categorie, a seconda della profondità di immersione a cui il nuotatore deve arrivare o lavorare.
I subacquei sportivi e i subacquei in acque poco profonde possono lavorare con O2 standard al 21% con un saldo di N2 fino ad una profondità di 30m.
I subacquei tecnici e commerciali raggiungono profondità inferiori ai 30m. A queste profondità, alti livelli di N2 possono causare narcosi da azoto. Questo ha l'effetto di causare un effetto simile all'ubriachezza e può essere fatale.
Inoltre, riducendo la quantità di azoto in un set da immersione e sostituendolo con elio si possono ridurre gli effetti e i tempi di decompressione per ridurre le curve. Le curve, la malattia da decompressione o malattia di Caisson, possono verificarsi sia nei subacquei che nelle persone ad alta quota. L'azoto può uscire dalla soluzione come bolle nel sangue e può colpire tutto il corpo, comprese le articolazioni, il cuore, i polmoni e il cervello. Il termine "curve" deriva dalla forma del corpo che i subacquei che ne soffrono hanno assunto per cercare di alleviare il dolore.
I subacquei sportivi avanzati e i subacquei professionisti (come quelli in varie marine con il compito di recuperare e smaltire bombe e mine, così come i subacquei commerciali che lavorano su piattaforme petrolifere e di gas) usano un gas trimix o eliox nei loro set di immersione.
Sotto i 65m anche l'ossigeno può diventare tossico per il sistema nervoso centrale perché la pressione parziale dell'ossigeno aumenta in profondità. Quindi si usa elio extra per ridurre la quantità di ossigeno, un tipico trimix potrebbe essere 15% O2, 55% he, e 30% N2.
Igrometro portatile ad alta velocità Michell MDM300.Questo è disponibile anche con una robusta custodia Peli, ed è in grado di misurare l'umidità alla pressione di linea.
Igrometro online SF82 per misurazioni continue di umidità al compressore.
Monitoratori palmari AII-3000 e Palm O2 della Analytical Industries
Analytical Industries AII Trimix 4001 calcola e misura automaticamente la corretta miscela di elio, ossigeno e azoto per i subacquei tecnici.
La camera di decompressione è utilizzata dai subacquei commerciali profondi per comprimere e decomprimere in modo sicuro. È alimentata in superficie ed è essenzialmente un spazio vitale con una camera di compensazione per il trasferimento del cibo, ecc. Può anche essere collegato a una campana d'immersione. I sommozzatori possono passare diversi giorni in una di esse, mentre vengono compressi e decompressi.
La camera iperbarica è usata nel trattamento medico e può anche essere usata per trattare il mal di montagna mettendo una vittima in un'atmosfera ricca di ossigeno per aiutare il suo recupero. Questo può essere per operazioni post-trauma e malattie circolatorie in cui un aumento del livello di ossigeno a pressione è benefico.
Igrometro portatile ad alta velocità Michell MDM300. Questo è disponibile anche con una robusta custodia Peli, ed è in grado di misurare l'umidità alla pressione di linea.
Igrometro online SF82 per misurazioni continue di umidità al compressore.
Analytical Industries AII Trimix 4001 calcola e misura automaticamente la corretta miscela di elio, ossigeno e azoto per i subacquei tecnici.
Gli ospedali usano una grande varietà di gas, i principali sono:
Questi gas possono essere distribuiti da una rete di condutture o, in casi come il CO2, essere consegnati direttamente da una bottiglia. Molti ospedali hanno aree di produzione e stoccaggio di gas.
Medical Air & Gas - Compressed Air Testing - Trace Analytics (airchecklab.com)
I gas utilizzati per la respirazione di nuovo devono essere conformi alla BS EN 12021
Igrometro portatile ad alta velocità Michell MDM300. Questo è disponibile anche con una robusta custodia Peli, ed è in grado di misurare l'umidità alla pressione di linea.
Igrometro online SF82 per misurazioni continue di umidità al compressore.
Analytical Industries AII Trimix 4001 calcola e misura automaticamente la corretta miscela di elio, ossigeno e azoto per i subacquei tecnici.
Ntron MoGas Medical Gas Analyzerè progettato per confermare la purezza dell'ossigeno generato per uso medico.
La definizione dell'HSE è: Uno spazio confinato è un luogo che è sostanzialmente chiuso (anche se non sempre interamente), e dove possono verificarsi gravi lesioni da sostanze o condizioni sostanze o condizioni pericolose all'interno dello spazio o nelle vicinanze (ad esempio mancanza di ossigeno).
Queste potrebbero essere aree di generazione di N2 per gas inerti, o impianti di elettrolizzazione dove vengono prodotti sia H2 che O2.
Ci possono essere anche aree ipossiche. Queste sono aree con bassi livelli di ossigeno sia per la prevenzione degli incendi (stoccaggio di biblioteche per esempio) o per prevenire l'ossidazione di prodotti alimentari, o delle vernici e dei prodotti chimici.
Apparecchiature di monitoraggio come il Ntron Gasenz e Ntron OxyTx per aree pericolose possono avvisare di bassi livelli di O2. Questi verrebbero montati in modo permanente negli spazi. I loro display possono essere collocati nelle normali aree abitabili o le loro uscite inviate ai sistemi di allarme nelle sale di controllo.
CO e CO2 sono entrambi gas che devono essere monitorati in aree confinate o in stanze con bassa ventilazione.
Come linea guida i seguenti livelli si applicano al CO2 che si presenta allo 0,03% nell'aria normalmente respirabile:
250-350 ppm: Livello normale, aria respirabile all'esterno. Basso rischio
350 - 1.000 ppm Livello normale di respirazione in ambienti chiusi. Basso rischio
1.000 - 2000 ppm: Livelli elevati in aria di scarsa qualità, rischio maggiore di sonnolenza
2.000-5.000 ppm: Livelli elevati in aria di scarsa qualità: si verificano vertigini, nausea, aumento della frequenza cardiaca
5.000 ppm Limite di esposizione a lungo termine nel Regno Unito (periodo di riferimento di 8 ore)
15.000 ppm: Limite di esposizione a breve termine del Regno Unito
Quanto segue si applica al CO che è un gas letale (fonte Wikipedia):
Effetti del monossido di carbonio in relazione alla concentrazione in parti per milione nell'aria:
| Concentrazione | Sintomi |
| 35 ppm (0,0035%) | Mal di testa e vertigini entro sei-otto ore di esposizione costante |
| 100 ppm (0,01%) | Leggero mal di testa in due o tre ore |
| 200 ppm (0,02%) | Lieve mal di testa entro due o tre ore; perdita di giudizio |
| 400 ppm (0,04%) | Mal di testa frontale entro una o due ore |
| 800 ppm (0,08%) | Capogiri, nausea e convulsioni entro 45 minuti; insensibilità entro 2 ore |
| 1.600 ppm (0,16%) | Mal di testa, aumento della frequenza cardiaca, vertigini e nausea entro 20 min; morte in meno di 2 ore |
| 3.200 ppm (0,32%) | Mal di testa, vertigini e nausea in 5-10 minuti. Morte entro 30 minuti. |
| 6.400 ppm (0,64%) | Mal di testa e vertigini in uno o due minuti. Convulsioni, arresto respiratorio e morte in meno di 20 minuti. |
| 12.800 ppm (1,28%) | Inconsapevolezza dopo 2-3 respiri. Morte in meno di tre minuti. |
Offriamo le seguenti opzioni per il monitoraggio dei livelli di anidride carbonica e monossido di carbonio in spazi confinati:
Il Rotronic Monitoring System è un sistema di monitoraggio completo basato su cloud che può essere utilizzato per monitorare i livelli di CO2 in spazi confinati o aree con ventilazione limitata.
Rotronic offre un display dedicato al CO2, che visualizza anche la temperatura e l'umidità, per un monitoraggio completo della qualità dell'aria interna.
Ntron Microx 406, analizzatore di biossido di carbonio e Ntron Microx 401, analizzatore di monossido di carbonio sono unità convenienti che forniscono risposte affidabili e veloci risposte ai cambiamenti nella composizione dell'aria. Contattaci per saperne di più su queste opzioni.Il nostro team di specialisti in applicazioni sarà lieto di discutere la tua specifica applicazione di gas respirabile. Usa questo modulo per contattarci.
Sign up to one of our Industry newsletters and you’ll receive our most-recent related news and insights all directly to your inbox!
Sign Up