[Chemie] hoe gevaarlijk is pure zuurstof (onder druk)?

[The_Butler]

Een vraagje voor de mensen uit de industriële hoek...

Mijn werk brengt me soms op een olie en gas jetty (plek waar schepen aanmeren). op het eind van deze jetty is een veiligheids klep die gebruikt wordt bij het lossen van LPG schepen. Omdat deze klep zo onpraktisch ver van de buitenwereld ligt gebruiken we flessen met pure stikstof om de klep open te houden. Bij nood of een incident kan met een druk op de knop de stikstof gedumpt worden naar atmosfeer en de klep gaat met een springveer systeem netjes dicht.

Nu zijn er meerdere bedrijven die gebruik maken van de klep, en de regel is dat ieder bedrijf zijn eigen gasflesje met perslucht moet leveren, de titel verraad al wat er nu komt, ik loop in deze beveiligde omgeving waar roken en open vuur etc streng verboden is en zie dat onze concurrent / buurman vrolijk een fles pure zuurstof (150 bar) heeft aangesloten op de klep... (direct, zonder de regulator (drukbescherming) te gebruiken). Ik heb vernomen dat de hoge druk een pakking heeft doorbroken en dat de klep als deze open staat vrolijk zuurstof staat te lekken, hoeveel weet ik niet en dat ga ik ook niet testen...

Ik heb direct mijn klant (het bedrijf met de stikstof) op de hoogte gesteld maar wat schetst mijn verbazing, hun reactie is er lauw, we weten het, niet ons probleem, wij zijn het er niet mee eens maar het is niet onze verantwoordelijkheid.

Goed, ik mijn baas ingelicht en die vertelt me dat ik een officiële brief moet opstellen waarin ik de gevaren uitleg en ons als bedrijf indek zodat we altijd kunnen zeggen dat we de juiste partijen hebben gewaarschuwd. Een snelle zoektocht op Google legt me uit dat het uiteraard heel gevaarlijk is, maar ik zou graag wat concrete voorbeelden geven. Ik heb ooit gehoord dat zuurstof en bepaalde smeer middelen (die je op een Jetty vind) bijvoorbeeld spontaan kunnen ontbranden bij kamer temperatuur, of dat de vloeistof die door de metalen pijp stroomt een statische lading kan opbouwen met boem als gevolg, of dat een klep die dicht gaat net dat beetje hitte kan genereren dat de zuurstof het metaal zelf in de fik zet....

Nogmaals ik weet dat het super gevaarlijk is maar alle data sheets die ik zie gaan niet in op deze bizarre situatie... en ik weet veel van olie en gas in normale atmosfeer (met 21%zuurstof) maar 100% zuurstof... onbekend terrein voor me....

[gwystyl]

Ehm... misschien moet je eerst zeker weten wat het is. Je noemt zowel zuurstof als stikstof. Zuurstof is een potentiele bom, stikstof krijg je nauwelijks aan het reageren onder normale omstandigheden (lage druk en temperatuur). Welke kleur heeft de gascilinder? Zuurstof zit normaalgesproken in een witte cilinder, stikstof in een bruine.

[The_Butler]

het is Zuurstof, van een Acetylene set, de stickers en labels hangen er allemaal netjes aan. "Onze" stikstof flessen hebben ook netjes labels....

[blitzkrieg]

Zoek even op oxygen clean, en op ASTM G93. Vanuit die norm moet je wel andere normen zien te vinden.

Edit, ik zit weer achter de laptop, zoekt wat makkelijker als op de telefoon:
Mooie folder van Linde Gas:
http://www.linde-gas.nl/i...20enrichment172_72933.pdf

[ Voor 52% gewijzigd door blitzkrieg op 22-10-2015 20:28 ]

[The_Butler]

Ik heb wat kunnen vinden online (Nasa site)... maar als ik alles zo lees twijfel ik of er echt zuurstof in die fles zit, zo ja dan is het een wonder dat toen het systeem in gebruik was de boel niet in de lucht gevlogen was... (dit speelt zich trouwens niet af in Nederland, of Europa for that matter).
Ik ga in ieder geval mijn brief opstellen en de kranten in de gaten houden...

[__R__]

O2 + vet kan zeer zeker boem doen. Gebeurd wel vaker. Dat soort leidingen en appendages mag je ook zeker niet smeren. Zuurstof kan ook spontaan een leiding doen ontbranden maar dan heb je wel te maken met heel wat druk en stroming. Zie ik bij een fles die (in principe) een klep open houd dit niet krijgen.

Je gevaar zit in de eventuele smering. En het ongepaste gebruik. Maar dat de boel nu direct ontploft, nee.

Lekkende zuurstof kan je zo opsporen in dit geval. Klep gaat dan vanzelf dicht omdat vanzelf de fles leeg is.

[The_Butler]

De klep lijkt hier sterk op, het lek zit bij een pakking bovenop (het blauwe uitsteeksel volgt de bal klep als deze draait zodat men visueel kan zien of deze open of dicht is) Door de te hoge druk lekt deze pakking nu, ik weet niet hoe erg en zoals ik al zei, daar wil ik ook niet naast staan om er achter te komen. (tenzij ik onze stikstof gebruik...ideetje)

Intern zit de luchtkamer met het diafragma dus vol met x bar aan zuurstof, Ik weet niet wat voor een smeer middelen de fabrikant gebruikt, maar als het op olie basis is dan is het een kwestie van tijd voordat dit fout gaat. De klep is trouwens voor een 10" gas leiding... altijd leuk spul

[Reptile209]

Het zal wel schelen dat je - aan het eind van een jetty - in een goed geventileerde omgeving zit. Dat voorkomt ophoping van zuurstof. Maar het blijft m.i. een kwestie van tijd voordat er een te hoog zuurstofmengsel op de verkeerde plek terecht komt (vieze poetsdoek die even over de klep gehangen wordt bijvoorbeeld).

Als ik je goed begrijp, wordt het gas ook niet met de juiste druk aan de actuator geleverd. En zijn daar al dingen door beschadigd (pakking). Dat betekent dat de werking van deze ESD-klep (emergency shut down) niet meer gegarandeerd is, en dat brengt voor iedere gebruiker risico's met zich mee. Ook als jullie wel netjes N2 gebruiken. Een slechtwerkende ESD-klep is een potentieel risico voor de veiligheid van de jetty, de opslag en het schip (afhankelijk van welke functie hij precies heeft). En zeker een 10" klep is geen kattenpis.

Komen er ook "grote jongens" op die jetty (shell, bp, etc)? Doe dan een cc-tje van je brief naar hun QOHSE afdeling, dat helpt wel om wat druk (no pun intended) te zetten...

[The_Butler]

Reptile209 schreef op vrijdag 23 oktober 2015 @ 10:32:
Komen er ook "grote jongens" op die jetty (shell, bp, etc)? Doe dan een cc-tje van je brief naar hun QOHSE afdeling, dat helpt wel om wat druk (no pun intended) te zetten...

Er komen geen grote jongens helaas; het zijn allemaal kleine charter tankers. Over de ESD klep, die heb ik zelf gespecificeerd (is m'en beroep - veiligheids-systemen) als er geen luchtdruk op staat dan gaat de ESD klep netjes dicht (de failsafe positie). Tenzij er grove vervuiling binnenin zit, (zeewater kan het binnenwerk aantasten en dan zit de klep vast - of gaat super traag dicht) De vraag is nu, heeft de pure zuurstof de klep van binnen aangetast dat deze niet meer in zijn failsafe stand kan komen? Daar kom je alleen achter door te testen... (edit, en natuurlijk open maken / inspecteren)

Normaal specificeert de klep fabrikant dat je of N2 of gedroogde perslucht gebruikt, ("plant air" - een set compressors levert de luchtdruk om alle kleppen te bedienen, deze lucht is zoveel mogelijk vrijgemaakt van water en als je het helemaal goed doet meng je er ook nog een smerings-product door), ik vraag maar niet aan onze fabrikant wat de gevolgen zijn van pure O2, ik weet het antwoord al...

[ Voor 5% gewijzigd door The_Butler op 23-10-2015 12:55 ]

[Reptile209]

Dat is idd een beetje mijn zorg: het is een onnodig risico op meerdere nivo's:
• ge(mis-)bruik van zuurstof; direct risico op brand en explosie. Niet cool op een LPG jetty.
• overschrijden van de ontwerpdruk van de actuator. Mogelijk falen van de klep in normaal gebruik (alleen operationeel risico verwacht ik, want klep sluit dan als hij open zou moeten zijn. Gaat wel je laad/losproces frustreren, met een niet ondenkbaar risico dat iemand "die iritante klep wel even blokkeert in de open positie" -> weg veiligheidsfunctie)
• aantasting van het materiaal (pakkingen, metaal van de stem en de spring) van de actuator, waardoor deze mogelijk gaat vastlopen en niet meer sluit. Kan ook zijn dat dat pas over langere tijd aan het licht komt!

Allemaal onnodige risico's voor mensen en installaties. En dan is een fles met N2 waarschijnlijk nog goedkoper dan O2 ook nog. Of er nu al schade is, kan je alleen checken door de actuator te reviseren (moet toch al ivm de kapotte pakking). Tegelijk de gebruikers opvoeden (desnoods met een houten knuppel als ondersteunend lesmateriaal ) dat ze dit nooooit meer doen.

Ik werk zelf bij een ingenieursburo, dus voor mij is dit ook geen onbekende omgeving. Wel met de kanttekening dat in de praktijk veel meer dingen gebeuren die (op papier) niet zouden moeten, mogen of kunnen, en dat het makkelijk praten is vanaf een buro in Nederland. Soms moet je in dergelijke omgevingen ook een beetje roeien met de riemen die je hebt. Maar meestal komen dit soort dingen niet alleen (algeheel gebrek aan veiligheidsbewustzijn), en dat betekent dat er nog wel meer van dit soort issues zullen zijn. Brrrr.

[ Voor 19% gewijzigd door Reptile209 op 23-10-2015 13:48 ]

[The_Butler]

Reptile209 schreef op vrijdag 23 oktober 2015 @ 13:43:

Ik werk zelf bij een ingenieursburo, dus voor mij is dit ook geen onbekende omgeving. Wel met de kanttekening dat in de praktijk veel meer dingen gebeuren die (op papier) niet zouden moeten, mogen of kunnen, en dat het makkelijk praten is vanaf een buro in Nederland. Soms moet je in dergelijke omgevingen ook een beetje roeien met de riemen die je hebt. Maar meestal komen dit soort dingen niet alleen (algeheel gebrek aan veiligheidsbewustzijn), en dat betekent dat er nog wel meer van dit soort issues zullen zijn. Brrrr.

Je legt de vinger precies op de zere plek, onkunde en ad hoc beslissingen liggen hier ten grondslag aan dit incidentje- er ligt een schip voor tig duizend dollar per uur aan de kade, en de klep wil niet open. Waarom niet? Nou we zijn vergeten een cilinder met perslucht te regelen, waar kunnen we er snel een wegtrekken, ahh, de lokale snijbrand-set uit het gereedsschaps-hok... mooi, probleem opgelost.... zuurstof is toch ook gewoon lucht....

[rc5proxy]

[quote]The_Butler schreef op vrijdag 23 oktober 2015 @ 07:57:
[afbeelding]

Dit soort kleppen wordt normaal met perslucht of inderdaad stikstof bestuurd niet met pure zuurstof
er moet minimaal een reduceer ventiel tussen zitten.
o ja leuk filmpje over pure zuurstof
YouTube: Vloeibare Zuurstof
of
http://www.linde-gas.nl/i...t%20zuurstof172_37943.pdf

[Hkuit]

Je kunt bellen naar de Inspectie SZW, de voormalige Arbeidsinspectie. Kan volgens mij ook anoniem. Die nemen alle klachten staat serieus ; jij werkt in een potentieel zeer gevaarlijke situatie.

[The_Butler]

rc5proxy schreef op vrijdag 23 oktober 2015 @ 21:35:
Dit soort kleppen wordt normaal met perslucht of inderdaad stikstof bestuurd niet met pure zuurstof
er moet minimaal een reduceer ventiel tussen zitten.

Een reduceer ventiel of een regulator (regulator bepaalt ook hoe snel een klep open gaat - van tergend langzaam tot mega snel en de regulator beschermt tegen overdruk) moet er ook zijn - (mijn systeem heeft dat ook alleen hebben de slimmeriken deze afgekoppeld) . Dat zuurstof niet gebruikt mag worden is oud nieuws; het ging me in mijn post om concrete voorbeelden, zodat ik niet aankom bij de klant en zeg "het is heel gevaarlijk" maar dat ik met een paar voorbeelden kan komen om mijn argument kracht bij te zetten.

Hkuit schreef op zaterdag 24 oktober 2015 @ 00:04:
Je kunt bellen naar de Inspectie SZW, de voormalige Arbeidsinspectie. Kan volgens mij ook anoniem. Die nemen alle klachten staat serieus ; jij werkt in een potentieel zeer gevaarlijke situatie.

Geld dat ook in Afrika? - en ja ik weet dat het heel gevaarlijk is daar, ik ga ook netjes weigeren om daar aan het werk te gaan all deze situatie niet veranderd... Ik denk niet dat operators in Nederland zoveel onkunde / zo nonchalant zullen zijn (hoop ik?)
edit
- Nu ik er over denk, als ik dit in Nederland of Engeland zou zien dan zou ik direct het probleem aankaarten zij de persoon verantwoordelijk voor veiligheid van de site, als deze geen actie onderneemt ben ik dacht ik zelfs wettelijk verplicht de instanties in te lichten (als je willens en wetens een zeer gevaarlijke situatie door laat sluimeren ben je dacht ik mede aansprakelijk, of in ieder geval niet "due dilligent"). Zo gaat dat als ik offshore werk ook, als je ook maar iets ziet waarvan je denk dat het niet klopt hoor je dat direct aan te kaarten (wordt ook actief aangeleerd).

[ Voor 17% gewijzigd door The_Butler op 24-10-2015 07:33 ]

[MSalters]

Even googlen suggereert dat staal en aluminium pas bij ~1500K vlam vat, redelijk onafhankelijk van zuurstof druk.

Smeermiddelen zijn inderdaad een groter probleem en hebben in de regel een lager vlampunt bij hogere zuurstofdruk: http://dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/665121.pdf, figuur 20 (pagina 64). Worst case is onder de 500K.

[The_Butler]

Ik heb de meeste info uit het volgende document gehaald (oldschool NASA ftw).

"the ignitiontemperatures of aluminum in oxygen vary from 680 °C, which is the
melting point of aluminum, to 1747 °C , which is the melting point of AL²O³.
The ignition temperature obtained depends on whether or not the oxide is
protective during the ignition process"

Elders in het document staat dat vervuiling (een korreltje metaal bijvoorbeeld) welke onder de hoge druk tegen een aluminium wand aanbotst het beschermende oxide laagje weg kan stoten en genoeg warmte dmv kinetische energie kan leveren om alsnog het aluminium te laten ontbranden...

Ik wist al dat de spelregels voor brand en ontploffingen drastisch veranderen in een zuurstof rijke omgeving, maar niet precies in welke mate, vandaar mijn post op dit forum. Maar dankzij het document in de link heb ik genoeg "munitie" tot mijn beschikking om een discussie met de lokale partijen te overtuigen denk ik.

nog een quote:

In oxygen or oxygen-enriched atmospheres, ignition of fuel-oxygen mixtures will
occur with lower energy inputs and at lower temperatures than in air.
For example, the minimum spark energy required for the ignition of hydrogen in air is
0.019 mJ (4.54 x 10⁶ cal) at 1 atm (Lewis and von Elbe 1961), but the minimum
spark energy for the ignition of hydrogen in 1 atm of oxygen is only 0.0012 mJ (2.8662 x l0⁷ cal) (Kuchta et al. 1971).

Met andere woorden, de spelregels veranderen nogal drastisch...