Τα κρυογενικά υλικά είναι εξαιρετικά ψυχρά υγρά που σε κανονική θερμοκρασία και πίεση θα ήταν αέρια. Τα πιο κοινά είναι το άζωτο και το ήλιο αλλά επίσης χρησιμοποιούνται το οξυγόνο, το υδρογόνο και το νέον. Έχουν πολύ χαμηλά σημεία βρασμού, χαμηλότερα των -150°C και έχουν υψηλό ρυθμό μετατροπής του υγρού σε αέριο. Σε θερμοκρασία δωματίου εξατμίζονται σε άοσμο και άχρωμο αέριο (εκτός από το οξυγόνο που είναι ανοιχτό μπλε), καθώς όμως συμπυκνώνεται η υγρασία του περιβάλλοντος αέρα, δημιουργούν μία πολύ ορατή ομίχλη. Η ομίχλη αυτή είναι δυνατό να περιορίσει την ορατότητα και δεν προσδιορίζει το νέφος των ατμών, οι οποίοι μπορεί να επεκτείνονται πολύ μακρύτερα.

Γράφουν οι

Δρ Γιώργος Σκρουμπέλος, Δρ Μηχανολόγος Μηχανικός, Γενικός Διευθυντής RMS ΕΞΥΠΠ
Πρόεδρος Επιτροπής Υγείας & Ασφάλειας του Ευρωπαϊκού Συνδέσμου Εταιρειών Συντήρησης

Μαργαρίτα Βατίστα, Χημικός ΜSc, Υπεύθυνη Τμήματος Μετρήσεων RMS ΕΞΥΠΠ

Τα κρυογενικά υγρά χρησιμοποιούνται σε τεχνικές εφαρμογές για ψυκτικές εγκαταστάσεις και σε εργαστήρια για τη διατήρηση υλικών σε χαμηλές θερμοκρασίες. Μεταφέρονται και χρησιμοποιούνται σε διάφορους τύπους δοχείων, ανάλογα με την ποσότητα, τη χρήση και το χρόνο αποθήκευσης. Τα δοχεία αυτά είναι κρυογενικές δεξαμενές, κρυογενικά δοχεία υγρών και δοχεία Dewars, τα οποία συνήθως διαθέτουν μανόμετρο, χειροκίνητη βαλβίδα εκτόνωσης, αυτόματη βαλβίδα υπερπίεσης, δίσκο θραύσης, δίοδο πλήρωσης και βάνα εισόδου αερίου για σύνδεση με το σωλήνα μετάγγισης.

Κατά την άμεση επαφή του δέρματος με τα κρυογενικά υγρά, μπορεί να προκληθεί ψυχρό έγκαυμα, και να παγώσουν τόσο εξωτερικοί όσο και υποδόριοι ιστοί, ενώ η παρατεταμένη επαφή ενδέχεται να οδηγήσει σε θρόμβους αίματος. Επίσης, το δέρμα είναι δυνατό να κολλήσει στην επιφάνεια του ψυχρού εξοπλισμού ή των σωληνώσεων που περιέχουν κρυογενικά υλικά και να προκληθεί τραυματισμός στην προσπάθεια αποκόλλησής του.

Εξαιτίας των μεγάλων αναλογιών μετατόπισης όγκου υγρού προς αέριο, συνήθως περίπου 700:1, έχουν τη δυνατότητα να δημιουργήσουν ένα περιβάλλον έλλειψης οξυγόνου με κίνδυνο πρόκλησης ασφυξίας στους παρευρισκομένους. Ταυτόχρονα, σημαντικός είναι και ο κίνδυνος έκρηξης, όπως στην περίπτωση του υγρού αζώτου κατά την επαφή του με τον ατμοσφαιρικό αέρα, είτε εξαιτίας της μεγάλης αλλαγής της πίεσης κατά την εξάτμισή τους, της συσσώρευσης παγιδευμένων αερίων στο δοχείο που είναι αποθηκευμένα από τη συμπύκνωση υγρασίας, αλλά και της ανάφλεξης εύφλεκτων ουσιών που εκτίθενται σε υγρό οξυγόνο ή σε περιβάλλον εμπλουτισμένο με οξυγόνο.

Η κρυογενική ψύξη χάρη στην άμεση χαμηλή θερμοκρασία που επιτυγχάνει και την ουδέτερη ατμόσφαιρα που δημιουργούν τα ψυκτικά υγρά, παρουσιάζει πλεονέκτημα στη διατήρηση των φυσικών συστατικών και των οργανοληπτικών χαρακτηριστικών των προϊόντων, ενώ ταυτόχρονα διατηρούνται ανέπαφες οι κυτταρικές δομές και δε συναντώνται φαινόμενα βακτηριακών αλλοιώσεων. Πλεονεκτεί λοιπόν έναντι των συμβατικών ψυκτικών τεχνικών, ενέχει όμως κινδύνους, για την αποφυγή των οποίων θα πρέπει να ακολουθούνται συγκεκριμένες διαδικασίες.

Οδηγίες για τον ασφαλή χειρισμό κρυογενικών υλικών

Μεταφορά και χρήση

  • Καλή γνώση των κινδύνων που σχετίζονται με τη χρήση των κρυογενικών υλικών
  • Εργασία σε ανοιχτό και καλά αεριζόμενο χώρο και διασφάλιση ορθής λειτουργίας συστήματος εξαερισμού και αισθητήρων έλλειψης οξυγόνου
  • Έλεγχος εξοπλισμού και βαλβίδων εκτόνωσης πίεσης για πιθανές φθορές ή ελαττώματα, αλλά και για υπολείμματα λαδιών ή βρωμιάς
  • Χρήση κατάλληλων υλικών εργασίας, δεδομένου ότι τα φυσικά χαρακτηριστικά πολλών υλικών ενδέχεται να αλλάξουν κατά την επαφή με τα κρυογενικά υγρά. Ελαστικά, πλαστικά ή μεταλλικά εργαλεία μπορεί να παγώσουν και να γίνουν εύθραυστα ή να συρρικνωθούν προκαλώντας πιθανώς διαρροές στις συνδέσεις εύκαμπτων σωλήνων
  • Έλεγχος των σωλήνων και των βαλβίδων εκτόνωσης στα συστήματα και τα δοχεία Dewar, αλλά και των «δίσκων θραύσης» που αποτελούν την τελική προστασία επιτρέποντας της ταχεία εκτόνωση της πίεσης
  • Κατά τη μεταφορά σε δευτερεύον δοχείο, δε θα πρέπει να υπερβαίνεται το 80% της χωρητικότητάς του
  • Το καπάκι του δοχείου πρέπει να επανατοποθετείται αμέσως ώστε να αποτραπεί η είσοδος ατμοσφαιρικής υγρασίας
  • Ιδιαίτερη προσοχή κατά τη μεταφορά των δοχείων με καρότσι ή κλωβό, όπου πρέπει να είναι ασφαλισμένα με ιμάντα ή αλυσίδα. Ακόμη και όταν είναι κενά, πρέπει να μεταφέρονται σε όρθια θέση και να μην τοποθετούνται πλάγια. Σε περίπτωση ανατροπής δοχείου, θα πρέπει να ακολουθηθεί συγκεκριμένη διαδικασία, λαμβάνοντας ειδικά μέτρα ασφαλείας
  • Οι φιάλες και τα δοχεία Dewars είναι πολύ βαριά, συνεπώς θα πρέπει να δίνεται ιδιαίτερη προσοχή κατά τη μεταφορά τους για να μην προκληθούν ατυχήματα ή μυοσκελετικά προβλήματα
  • Εάν είναι απαραίτητη η μεταφορά τους με ανελκυστήρα, θα πρέπει να λαμβάνονται όλα τα απαραίτητα μέτρα και να γίνεται χωρίς ταυτόχρονη παρουσία ατόμου στο θάλαμο
  • Κατά τη χρήση κρυογενικού υγρού για ψύξη αντικειμένου, το αντικείμενο θα πρέπει να εισάγεται αργά με τη χρήση κατάλληλων λαβίδων, ώστε να ελαχιστοποιηθεί ο κίνδυνος βρασμού και πιτσιλίσματος

Αποθήκευση

  • Χρήση εγκεκριμένων δοχείων αποθήκευσης που διαθέτουν βαλβίδες εκτόνωσης πίεσης
  • Αποθήκευση σε καλά αεριζόμενους χώρους για να αποτραπεί η έλλειψη οξυγόνου
  • Κατάλληλη στήριξη και ασφάλιση σε όρθια θέση
  • Δεν επιτρέπεται αποθήκευση σε χώρους με υψηλή θερμοκρασία, δυσμενείς καιρικές συνθήκες, παρουσία εύφλεκτων υλικών και πηγές θερμότητας ή χρήση γυμνής φλόγας
  • Διαχωρισμός των γεμάτων από τις κενές φιάλες/ δοχεία
  • Πραγματοποίηση συχνών οπτικών ελέγχων για ένδειξη διαρροών
  • Κατάλληλη σήμανση και οδηγίες αντιμετώπισης εκτάκτων καταστάσεων

Ρουχισμός και Μέσα Ατομικής Προστασίας

  • Προσωπίδα για προστασία των ματιών και του προσώπου
  • Γάντια θερμικής μόνωσης ή δερμάτινα, τα οποία πρέπει να είναι χαλαρά για να μπορούν να αφαιρεθούν άμεσα και εύκολα εφόσον έρθουν σε επαφή με κρυογενικό υλικό
  • Μακρυμάνικα ρούχα και παντελόνια χωρίς ρεβέρ
  • Ποδιά και υποδήματα από δέρμα ή άλλο μη απορροφητικό υλικό
  • Χαλαρά ρούχα και τιμαλφή πρέπει να αποφεύγονται

Ατυχήματα και Α’ Βοήθειες

  • Σε περίπτωση επαφής του δέρματος με κρυογενικό υλικό, αφαιρέστε με προσοχή τα ρούχα που ενδέχεται να εμποδίζουν την κυκλοφορία του αίματος προς την παγωμένη περιοχή
  • Μην τρίβετε τα παγωμένα μέρη γιατί μπορεί να προκληθεί καταστροφή στο δέρμα και τους ιστούς
  • Περάστε την περιοχή κάτω από δροσερό ή χλιαρό νερό (θερμοκρασία μικρότερη των 40°C) για δεκαπέντε λεπτά. Μη χρησιμοποιείτε ζεστό ή κρύο νερό και πηγές ξηράς θερμότητας όπως αερόθερμα ή πιστόλια θερμού αέρα. Η επαναθέρμανση της προσβεβλημένης περιοχής θα πρέπει να γίνεται σταδιακά και ενδέχεται να απαιτηθούν έως και εξήντα λεπτά.
  • Οι παγωμένοι ιστοί έχουν υποκίτρινο χρώμα, κηρώδη εμφάνιση και δεν πονάνε. Όταν όμως ξεπαγώσουν, δημιουργείται πρήξιμο, φουσκάλες, πόνος και είναι ευάλωτοι στη μόλυνση, οπότε απαιτείται ιατρική φροντίδα
  • Σε περίπτωση που έχουμε έκθεση των ματιών σε ψυχρά υγρά και αέρια, αμέσως και για τουλάχιστον δεκαπέντε λεπτά ζεσταίνουμε την περιοχή με χλιαρό νερό (<40°C) κρατώντας τα μάτια ανοιχτά ώστε να γίνεται πλύση όλου του οφθαλμού. Μεριμνούμε για άμεση ιατρική βοήθεια
  • Αν έχουμε άτομο σε κατάσταση υποθερμίας, πρέπει σταδιακά να επανέλθει η φυσιολογική θερμοκρασία του σώματος διαφορετικά μπορεί να έχουμε τον πάσχοντα σε κατάσταση σοκ ή ακόμη και περίπτωση καρδιακής αρρυθμίας
  • Σε περίπτωση παρατεταμένης εισπνοής, μεταφέρουμε το άτομο σε περιβάλλον με φρέσκο αέρα. Αν υπάρχει δυσκολία αναπνοής παρέχουμε οξυγόνο και αναζητούμε ιατρική βοήθεια
  • Σε περίπτωση πυρκαγιάς θα πρέπει να εφόσον είναι δυνατό να διακοπεί η παροχή του υλικού και η κατάσβεση να γίνει βάση συγκεκριμένου προϋπάρχοντος σχεδιασμού ανάλογα με το είδος και την ποσότητα του κρυογενικού υλικού, το σημείο εκδήλωσης της φωτιάς, τον περιβάλλοντα χώρο κλπ

Συνδυαστικά με τις ανωτέρω γενικές πρακτικές ασφαλείας, θα πρέπει σε κάθε περίπτωση χρήσης κρυογενικών υγρών να ακολουθούνται οι οδηγίες που περιγράφονται στο Δελτίο Δεδομένων Ασφαλείας (Safety Data Sheet) του εκάστοτε υλικού και να λαμβάνονται οι απαραίτητες προφυλάξεις. Ταυτόχρονα, θα πρέπει να ενημερώνονται οι εργαζόμενοι για τους πιθανούς κινδύνους και να εκπαιδεύονται κατάλληλα προκειμένου να διασφαλίζεται ο ασφαλής χειρισμός των κρυογενικών υλικών και κατ’ επέκταση η υγεία και η ασφάλεια στο χώρο εργασίας.