La sécurité de l’azote liquide est essentielle lors de l’utilisation ou du stockage de l’azote liquide (LN2). En raison de sa basse température, le LN2 est extrêmement dangereux s’il n’est pas manipulé correctement. C'est pourquoi l'Occupational Safety and Health Administration (OSHA) a élaboré une liste d'exigences de sécurité en matière d'azote lorsque l'on travaille avec ce gaz à l'état liquide.
Qu’est-ce que l’azote liquide ?
L’azote gazeux est inerte, ce qui signifie qu’il ne forme pas de composés chimiques avec d’autres molécules. Il est inodore, incolore et insipide. Cela permet d’ajouter de l’azote aux aliments ou aux processus industriels en toute sécurité. De plus, l’azote, sous sa forme liquide, est facile à transporter dans des réservoirs ou des bouteilles.
Mais sa propriété la plus utile est que l’azote liquide est froid. L'azote liquide a un point d'ébullition de -320 degré F (-196 degré). À toute température supérieure, il devient un gaz. En acheminant du LN (azote liquide) autour ou dans d’autres gaz ou objets, il peut être utilisé pour les refroidir. Cela le rend utile à la fois comme liquide de refroidissement et pour congeler des matériaux.
Quels sont les principaux dangers lorsque l’on travaille avec de l’azote liquide ?
Bien que l’azote liquide ne soit pas toxique, il possède deux propriétés potentiellement mortelles majeures. L’azote liquide pouvant s’évaporer rapidement, il peut déplacer efficacement l’air pour créer une atmosphère incapable de supporter la vie. De plus, cela peut également provoquer des blessures graves en raison du froid intense du liquide.
Les dangers liés au travail avec de l'azote liquide comprennent :
- Froid extrême
- Asphyxie
- Enrichissement en oxygène
- Accumulation de pression
- Déversements de liquide
- Changement de phase rapide
- Explosion
Quel est le taux d’expansion du LN en gaz ?
L'azote liquide se dilate 696 fois en volume lorsqu'il se vaporise. Il n'a aucune propriété d'avertissement telle que l'odeur ou la couleur. Ainsi, de très petites quantités d'azote liquide peuvent créer un environnement déficient en oxygène et faire baisser le niveau d'O2 en dessous de la norme de sécurité de l'OSHA de 19,5 %. Une carence en oxygène peut entraîner de graves risques pour la santé, notamment des nausées, des étourdissements, une perte de conscience et potentiellement une asphyxie.
Comprendre les dangers associés au taux d’expansion de l’azote est crucial pour prévenir les accidents et garantir la sécurité des travailleurs. Le principal danger lié au taux d'expansion de l'azote est associé aux changements rapides de pression qui peuvent se produire lorsque l'azote est libéré d'un récipient à haute pression ou lorsqu'il y a une libération soudaine d'azote gazeux comprimé.
En suivant les protocoles de sécurité appropriés pour l'azote et en étant conscients des dangers associés au taux d'expansion de l'azote, les travailleurs peuvent minimiser les risques associés à la manipulation de ce gaz dans divers contextes industriels.
L’azote liquide est-il inflammable ?
L'azote liquide – comme l'azote gazeux – n'est pas inflammable. Cependant, lorsque l'azote liquide est exposé à des températures normales et devient un gaz, il se dilate à un taux de 1:696. Cela a donné naissance à l’idée que le LN peut provoquer une explosion. Bien que ce soit techniquement faux, une expansion rapide du liquide en gaz à la suite d'une fuite ou d'un incendie entourant le conteneur LN ou les tuyaux de transport peut créer des pressions extrêmement dangereuses entraînant une explosion non inflammable du conteneur.
L'azote liquide est-il dangereux ?
Techniquement, non. L'azote est un gaz courant que l'on trouve dans la nature. Cependant, lorsqu'il est stocké sous pression dans des récipients scellés ou à l'état liquide, il existe deux dangers principaux. La première est l’asphyxie. En raison de son expansion rapide, il peut rapidement déplacer l’oxygène dans un espace clos. La seconde est le résultat de ses températures froides. Il gèlera immédiatement la peau exposée.
Pouvez-vous tremper vos mains nues dans un récipient d'azote liquide ?
La réponse courte est non, vous ne devez pas plonger vos mains dans un récipient contenant de l’azote liquide. L'azote liquide est extrêmement froid, avec un point d'ébullition de -196 degrés (-321 degrés F) à la pression atmosphérique. Tout contact cutané avec de l'azote liquide peut provoquer de graves engelures ou des brûlures thermiques dues au gel rapide des tissus. Pour ceux qui subissent même une brève exposition à l’azote liquide, cela peut entraîner de graves blessures.
Lorsque l’azote liquide entre en contact avec la peau, il s’évapore immédiatement, créant une couche de gaz autour de la peau. Cependant, cette couche de gaz peut se dissiper rapidement, permettant un contact direct entre l'azote liquide et la peau, entraînant un gel et des dommages rapides.
C'est pourquoi il convient de porter des équipements de protection individuelle (EPI), tels que des gants et des lunettes isolants, lors de la manipulation de l'azote liquide. De plus, il est essentiel de suivre les protocoles de sécurité appropriés et de recevoir une formation appropriée avant de travailler avec des substances cryogéniques et de comprendre les moniteurs de sécurité de détection de gaz pour éviter que des accidents ne se produisent.
Combien de temps faut-il à l’azote liquide pour s’évaporer ?
L'azote liquide a un point d'ébullition très bas et peut s'évaporer très rapidement, provoquant sa dilatation. En ce qui concerne le taux d’évaporation, cela dépend de plusieurs facteurs :
Température et pression
À température ambiante (20 degrés), l'azote liquide a un taux d'évaporation d'environ 0,2 litre par heure pour tout récipient ouvert.
Isolation des conteneurs
Une bouteille d’azote liquide bien isolée peut mettre plusieurs jours à s’évaporer si elle est ouverte à l’air.
Rapport surface/volume
La vitesse à laquelle les niveaux d’azote liquide diminuent est déterminée par le rapport surface exposée/volume.
Conductivité thermique du substrat et chaleur spécifique
L'azote liquide met plus de temps à s'évaporer sur une surface en polystyrène que sur une surface métallique.
Surface du substrat
Le taux d’évaporation est également influencé par la quantité d’azote liquide qui peut se répandre sur le substrat.
Quelles sont les exigences de ventilation pour l’azote liquide ?
Afin d'éviter un manque d'oxygène, les zones où l'azote est utilisé ou stocké nécessitent une ventilation suffisante. Ces exigences en matière de ventilation sont généralement établies par les organismes de réglementation, les organisations industrielles et les autorités compétentes. Ceux-ci pourraient inclure, sans s'y limiter, l'Occupational Safety and Health Administration (OSHA), la National Fire Protection Association (NFPA) et l'American National Standards Institute (ANSI), pour n'en nommer que quelques-uns.
Le consensus sur les exigences en matière de ventilation stipule généralement qu'au moins quatre à six changements d'air frais sont nécessaires par heure et doivent être fournis. Cela dépend cependant de la taille de la pièce, de la quantité d'azote utilisée et de la présence d'un système de surveillance de détection d'oxygène gazeux.
Quelles sont les règles de sécurité concernant l’azote liquide ?
1. Ne pas inhaler l'azote liquide
L'asphyxie est le principal risque. Une personne exposée à des niveaux élevés d’azote gazeux doit être éloignée de la source de gaz et lui administrer une respiration artificielle si nécessaire. Les sauveteurs ou les personnes travaillant dans des zones fermées présentant un risque d'exposition au LN doivent porter un appareil respiratoire autonome.
2. Portez un équipement de protection individuelle (EPI) approprié
Bonne manipulation. le stockage et l’utilisation du LN sont essentiels à la sécurité des travailleurs. L'azote liquide peut provoquer des brûlures équivalentes à des engelures. Par conséquent, un appareil respiratoire à pression positive, intégral et alimenté en air, doit être utilisé lorsque vous travaillez avec du LN dans des espaces confinés. Un écran facial protégeant les yeux et le visage doit être utilisé pour se protéger des éclaboussures. Des gants isolés, des tabliers et des couvre-chaussures conçus pour la manipulation de gaz cryogéniques doivent être portés afin de minimiser le contact avec les éclaboussures accidentelles.
3. Ne consommez jamais d’azote liquide directement
L'azote liquide en tant que liquide a un point d'ébullition très bas de -196 degrés et une ingestion accidentelle pourrait provoquer une asphyxie et des perforations des voies respiratoires ou gastriques en raison de la température extrêmement froide. Vous pourriez également prendre le risque de vous brûler gravement la bouche et l’œsophage.
4. Utilisez de l'azote liquide dans des zones bien ventilées
Vous devez toujours vous assurer que vous utilisez de l'azote liquide dans des endroits bien ventilés et ne jamais le jeter en le versant sur le sol ou le trottoir. En utilisant de l'azote liquide dans un espace confiné ou clos, vous pourriez déplacer suffisamment d'oxygène pour provoquer une asphyxie ou une suffocation.
5. Utilisez uniquement des conteneurs et des équipements conçus pour un service cryogénique
En utilisant des conteneurs tels que des Dewars, vous pouvez garantir que le contenu reste à l'état cryogénique et garantir la sécurité des opérations telles que le stockage ou le transport de gaz.
Quelle classe de matières dangereuses correspond à l’azote liquide ?
L'azote liquide n'est en fait pas classé dans une classe de matières dangereuses (Hazmat) selon les systèmes de classification traditionnels comme ceux utilisés par le ministère américain des Transports (DOT) ou les Nations Unies. Au lieu de cela, il est généralement classé comme liquide cryogénique.
Cependant, même s'il ne lui est pas attribué une classe Hazmat, l'azote liquide est toujours considéré comme dangereux en raison de sa température extrêmement basse et de son potentiel de provoquer des engelures ou des brûlures graves au contact de la peau ou d'autres matériaux. Il peut également déplacer l'oxygène dans des espaces confinés, présentant un risque de mort ou d'asphyxie.
Il est essentiel de suivre les protocoles de sécurité et les directives spécifiques aux liquides cryogéniques pour atténuer les risques et garantir des pratiques de manipulation sûres. Cela comprend l'utilisation d'un équipement de protection individuelle approprié, la mise en place d'une ventilation adéquate et le respect des procédures de stockage et de manipulation conçues pour éviter les blessures sur le lieu de travail.
