Università degli Studi di Bari Facoltà di Farmacia Dip.ti Farmaco-Biologico e Farmaco-Chimico

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1 Università degli Studi di Bari Facoltà di Farmacia Dip.ti Farmaco-Biologico e Farmaco-Chimico UTILIZZO dei GAS COMPRESSI e delle BOMBOLE in SICUREZZA nei LABORATORI Nicola G. DI MASI Dipartimento Farmaco-Chimico dimasi@farmchim.uniba.it

2 CLASSIFICAZIONE FISICA DEI GAS COMPRESSI Gas compressi propriamente detti GAS COMPRESSI Gas liquefatti Gas disciolti sotto pressione LIQUIDI CRIOGENICI

3 GAS COMPRESSI PROPRIAMENTE DETTI Sono gas che possiedono una temperatura critica INFERIORE a -10 C. Vengono trasportati esclusivamente allo stato gassoso (sotto pressione) in recipienti chiamati bombole. Appartengono a questo gruppo: ossigeno, azoto, argon, idrogeno, elio, metano ecc.

4 GAS LIQUEFATTI Sono gas che possiedono una temperatura critica UGUALE o SUPERIORE a -10 C Vengono anch essi trasportati in bombole con una fase liquida in equilibrio con una fase gassosa. In questo caso la pressione all interno della bombola è chiamata tensione di vapore ed è caratteristica per ciascun tipo di gas. Appartengono a questo gruppo: anidride carbonica, protossido di azoto, propano, ecc.

5 GAS DISCIOLTI SOTTO PRESSIONE Sono gas che vengono disciolti sotto pressione in opportuni solventi. Appartengono a questo gruppo: l acetilene: un gas altamente infiammabile che può decomporsi con estrema violenza quando si trova allo stato gassoso sotto pressione. Inoltre è corrosivo nei confronti dei metalli con cui forma acetiluri. E altamente solubile in acetone e in dimetilformammide. Viene stoccato e trasportato in bombole contenenti una massa adsorbente inerte (calcio silicato), impregnata di solvente, che consente all acetilene di assorbirsi-deassorbirsi con rapidità, in condizioni di sicurezza.

6 TEMPERATURA E PRESSIONE CRITICA Temperatura Critica: per ciascun aeriforme esiste una particolare temperatura al di sopra della quale non è più possibile la liquefazione. Pressione Critica: è la pressione che bisogna esercitare sull'aeriforme, alla temperatura critica, per ottenerne la liquefazione.

7 DIAGRAMMA DI ANDREWS Famiglia di isoterme P / V relative al processo di compressione di un gas

8 ESEMPI DI TEMPERATURA E PRESSIONE CRITICA PER ALCUNI GAS PIU COMUNI

9 CLASSIFICAZIONE CHIMICA DEI GAS COMPRESSI Gas inerti (es. azoto, elio, argon, anidride carbonica) sono gas che non bruciano e non consentono la combustione Gas infiammabili (o gas combustibili) (es. idrogeno, acetilene, butano, propano) sono gas che bruciano in presenza di aria (o ossigeno) se miscelate in certe proporzioni Gas ossidanti (o gas comburenti) (es. aria, ossigeno, protossido di azoto) sono gas che facilitano e attivano la combustione delle sostanze combustibili. Gas tossici, corrosivi, cancerogeni (es. ammoniaca, cloro, acido solforico, acido bromidrico) sono gas che risultano nocivi per la salute.

10 LA NORMA UNI EN Con Decreto Ministeriale del 7 gennaio 1999 il Ministero dei Trasporti, ravvisando l'opportunità di uniformare le colorazioni distintive delle bombole nei Paesi CE, ha disposto l'applicazione della norma UNI EN che prevede un sistema di identificazione delle bombole con codici di colore delle ogive diverso da quello precedentemente usato in Italia. Il nuovo sistema di identificazione è divenuto obbligatorio il 10 agosto L eventuale modifica del colore secondo la nuova normativa è segnalato attraverso l apposizione della lettera maiuscola "N" riportata in 2 posizioni diametralmente opposte sull'ogiva. Si ricorda che la codifica dei colori riguarda solo l'ogiva delle bombole, in generale il corpo della bombola può essere dipinto di qualsiasi colore che non comporti il pericolo di erronee interpretazioni.

11 COLORAZIONI DELLE OGIVE DELLE BOMBOLE Solitamente la colorazione dell'ogiva della bombola non identifica il gas ma la natura del pericolo associato al gas contenuto VERDE BRILLANTE: Gas inerte ROSSO: Gas infiammabile (o gas combustibile) BLU CHIARO: Gas ossidante (o gas comburente) GIALLO: Gas tossico e/o corrosivo = Tossico e infiammabile = Tossico e ossidante

12 Solo per i gas più comuni sono previsti colori specifici:

13 ETICHETTATURA Ogni bombola deve riportare il nome commerciale del gas contenuto mediante scritte indelebili, etichette autoadesive, decalcomanie poste sul corpo della bombola, oppure cartellini di identificazione attaccati o appesi alla valvola o al cappellotto di protezione Etichette di identificazione per bombole Secondo la normativa UNI EN

14 PUNZONATURA DELL OGIVA DELLA BOMBOLA Tipo di gas contenuto

15 SIMBOLI DI PERICOLO

16 I RISCHI DELLA PRESSIONE Una tubazione sottoposta ad alta pressione può rompersi e frustare violentemente cose o persone. La sovrappressione può portare ad esplosione di contenitori chiusi, quali ad esempio serbatoi di gas. Le tubazioni e i serbatoi sono genericamente indicati come ad alta, media o bassa pressione. ATTENZIONE!!!!! La pressione è sempre un RISCHIO!!!!!!

17 COME CONTROLLARE LA PRESSIONE Le bombole di gas compressi e i circuiti sottopressione devono avere sempre un manometro che indichi la presenza di pressione all interno. 1 Atm = 760 mmhg = 1,033 Kg/cm 2 = 1,01 bar = 14,696 psi (lb/inch 2 ) = 101,325 kpa La pressione massima di esercizio dovrebbe essere sempre indicata: da una scala diversamente colorata da una lancetta rossa posta sul quadrante del manometro.

18 DISPOSITIVI DI SICUREZZA Valvole di sicurezza: abbassano la pressione scaricando gas in zone non pericolose. Si chiudono quando la pressione raggiunge nuovamente il valore desiderato. Devono essere controllate annualmente. Dischi di rottura: rompendosi abbassano immediatamente la pressione. Una volta rotti, pertanto, devono essere sostituiti.

19 RIDUTTORI DI PRESSIONE Vengono collegati alla bombola mediante una vite filettata. All interno della vite c è un tubo di raccordo di opportuna sezione (diversa a seconda del tipo di gas utilizzato). Possiedono due manometri: 1. Misura la pressione all interno della bombola (si aziona aprendo o chiudendo il rubinetto posto sulla testa della bombola) 2. Misura la pressione in uscita dal riduttore (si regola dal rubinetto presente sul riduttore stesso)

20 RIDUTTORI DI PRESSIONE Per i gas infiammabili la filettatura è sinistrorsa (si avvitano in senso anti-orario) Per i gas non infiammabili la filettatura è destrorsa (si avvitano in senso orario)

21 Ricordiamo la corretta sequenza da seguire nell apertura delle valvole: 1) Collegare il riduttore di pressione alla bombola 2) Aprire in senso anti-orario la valvola posta sulla testa della bombola mantenendo chiusa la valvola del riduttore 3) Aprire in senso orario il rubinetto del riduttore regolando la pressione di uscita desiderata

22 PRINCIPALI PERICOLI CONNESSI ALL USO DEI GAS COMPRESSI Pericolo subdolo!!! ASFISSIA!!!!! presenza di gas inerte spazio ridotto gas inodore e incolore sintomi difficilmente correlabili alla causa Misure di prevenzione: - corretto dimensionamento dei locali - ventilazione forzata e aereazione - monitoraggio dell ambiente

23 PRINCIPALI PERICOLI CONNESSI ALL USO DEI GAS COMPRESSI contemporanea presenza di combustibile + comburente + innesco Misure di prevenzione: - utilizzo di attrezzi che non generano scintille - ventilazione forzata e aereazione - monitoraggio dell ambiente

24 PRINCIPALI PERICOLI CONNESSI ALL USO DEI GAS COMPRESSI possono esserci vari meccanismi d interazione con l organismo Misure di prevenzione: - ventilazione forzata e aereazione - specifica formazione del personale - monitoraggio dell ambiente - sorveglianza sanitaria

25 MOVIMENTAZIONE E STOCCAGGIO DELLE BOMBOLE 1. Tutte le bombole devono avere l apposito cappellotto di protezione delle valvole sempre avvitato tranne quando la bombola e in uso. 2. Le bombole devono essere maneggiate con cura evitando urti violenti tra di loro o con altre superfici, evitando cadute o altre sollecitazioni meccaniche che possano comprometterne l integrita e la resistenza.

26 MOVIMENTAZIONE E STOCCAGGIO DELLE BOMBOLE 3. La loro movimentazione, anche per brevi distanze, deve avvenire mediante carrello a mano od altro opportuno mezzo di trasporto. Eventuali sollevamenti a mezzo gru, paranchi o carrelli elevatori devono essere effettuati impiegando esclusivamente le apposite gabbie, o cestelli metallici.

27 MOVIMENTAZIONE E STOCCAGGIO DELLE BOMBOLE Riassunto delle regole da seguire

28 MOVIMENTAZIONE E STOCCAGGIO DELLE BOMBOLE 4. Durante l'uso o nei luoghi di deposito i recipienti devono essere tenuti in posizione verticale ed assicurati alle pareti o a un qualsiasi supporto solido con catenelle od altro mezzo idoneo, per evitarne il ribaltamento, salvo che la forma del recipiente ne assicuri la stabilità E' vietato usare le bombole orizzontali o capovolte

29 MOVIMENTAZIONE E STOCCAGGIO DELLE BOMBOLE Le bombole poggiate male o senza appoggio rischiano di cadere, urtare altre bombole e provocare una caduta generale (effetto domino!!!!)

30 MOVIMENTAZIONE E STOCCAGGIO DELLE BOMBOLE 5. Una volta assicurato il recipiente si può togliere il cappellotto di protezione della valvola. Le valvole dei recipienti devono essere sempre tenute CHIUSE, tranne quando il recipiente è in utilizzo. L'apertura della valvola dei recipienti deve avvenire gradualmente e lentamente. 6. Prima di restituire un recipiente vuoto, l'utilizzatore deve assicurarsi che la valvola sia ben chiusa, quindi avvitare il cappellotto di protezione. Si consiglia di lasciare sempre una leggera pressione positiva all'interno del recipiente. 7. Le bombole devono essere protette contro qualsiasi tipo di manomissione provocato da personale non autorizzato

31 MOVIMENTAZIONE E STOCCAGGIO DELLE BOMBOLE I recipienti contenenti gas devono essere stoccati in luoghi adatti: non devono essere esposti all'azione diretta dei raggi del sole, né tenuti vicino a sorgenti di calore o comunque in ambienti in cui la temperatura possa raggiungere o superare i 50 C ( rischio di esplosione!!!) non devono essere raffreddati artificialmente. (temperature molto basse o al disotto di -20 C rendono più fragili le bombole!!!). Le bombole non devono essere esposte ad una umidità eccessiva, né ad agenti chimici corrosivi. È vietato immagazzinare in uno stesso luogo recipienti contenenti gas tra loro incompatibili. È necessario, inoltre, evitare lo stoccaggio dei recipienti in luoghi ove si trovino materiali combustibili o sostanze infiammabili.

32 MOVIMENTAZIONE E STOCCAGGIO DELLE BOMBOLE Non usare mai pinze, tenaglie o altri attrezzi per aprire o chiudere le valvole. Per le valvole dure ad aprirsi o grippate per motivi di corrosione, contattare il fornitore per istruzioni ed evitare di utilizzare il gas. È assolutamente vietato usare olio, grasso od altri lubrificanti combustibili sulle valvole dei recipienti contenenti ossigeno e altri gas ossidanti. Non devono essere montati riduttori di pressione, manometri, manichette od altre apparecchiature previste per un particolare gas (o gruppo di gas) su bombole contenenti gas con proprieta chimiche diverse e/o incompatibili L'utilizzatore non deve cambiare, manomettere, tappare i dispositivi di sicurezza eventualmente presenti, né in caso di perdite di gas, eseguire riparazioni sui recipienti pieni e sulle valvole.

33 MOVIMENTAZIONE E STOCCAGGIO DELLE BOMBOLE Nei luoghi di deposito devono essere tenute separate le bombole piene da quelle vuote utilizzando appositi cartelli.

34 REVISIONE DELLE BOMBOLE Le bombole devono essere collaudate e sottoposte a revisione: ogni 5 anni (per le bombole di idrogeno e ossido di carbonio) ogni 10 anni (per le bombole contenenti altri gas) Il proprietario deve conservare il certificato di revisione. L effettuata revisione deve essere punzonata sull ogiva della bombola. L utilizzatore non è tenuto ad avere nessun documento. Tuttavia, l uso di bombole scadute lo rende responsabile delle conseguenze che potrebbero derivare dall utilizzo delle stesse.

35 CLASSIFICAZIONE COMMERCIALE DEI GAS COMPRESSI Il grado di purezza di un gas viene espresso come valore percentuale: esso indica le moli di gas puro rispetto al numero di moli totali. Dal punto di vista della purezza i gas sono generalmente distinti in: Gas tecnici: con una purezza compresa tra il 95% e il 99% Gas puri: con una purezza compresa tra 99% e 99,99% Gas purissimi o ultrapuri: con una purezza compresa tra 99,99% e 99,99999% La notazione a punto : una forma abbreviata per indicare la percentuale di purezza Indica quanti 9 occorre mettere in sequenza per comporre la percentuale Es. Azoto 5.5 Indica la cifra che compare dopo la sequenza di 9