Физиологическое воздействие азота и аргона на организм человека

В настоящее время на предприятиях черной металлургии для различных целей стали широко использоваться азот и аргон.

Азот газообразный используется для охлаждения редуктора бесконусного загрузочного устройства доменных печей, уплотнения газоотводящих трактов конвертеров, производства защитных атмосфер и т.д.

Азот жидкий - для обработки деталей в цехах главного механика, в лабораториях и т.д., а после газификации - для различных технологических нужд на предприятиях, не имеющих собственных кислородных станций.

Аргон в значительных количествах используется в сталеплавильных цехах для повышения качества стали, а также при сварке и резке.

Азот и аргон доставляются потребителям тремя способами. По трубопроводам, в основном, на предприятиях, их производящих. На этих предприятиях, как правило, существуют сети магистральных аргоно- и азотопроводов. В баллонах или реципиентах под давлением 150-165 кГс/см² азот и аргон используются в местах с небольшими объемами потребления или при периодической потребности в этих газах. При большой потребности в этих газах и значительном удалении от места производства азот и аргон доставляются в жидком виде с последующей газификацией в специальных установках. Жидкий азот используется также в качестве хладоагента при эпизодических работах. Например, для замораживания грунта при строительстве фундаментов, разрушении старых фундаментов, тушении пожаров в шахтах и т.п.

Быстрый рост использования азота и аргона в различных процессах и отсутствие необходимой и доступной информации о свойствах этих газов и влиянии их на человеческий организм являются основными причинами несчастных случаев.

В существующей нормативно-технической документации и специальной литературе вопросы влияния атмосферы с пониженным содержанием кислорода и повышенным содержанием азота или аргона на организм человека освещены недостаточно полно, поэтому Черметэнерго обратилось в Советский токсикологический центр, институты биофизики и медико-биологических проблем Минздрава СССР.

В приведенных ниже сведениях о влиянии на организм человека атмосферы с пониженным содержанием кислорода и мерах первой помощи использованы ответы института медико-биологических проблем и института биофизики.

Основные сведения об азоте и аргоне

Азот - газ без цвета и запаха. Краткая характеристика приведена в табл. 1. На предприятиях черной металлургии используется азот чистотой 95-97 %; азот чистый с содержанием примесей менее 0,01 % и азот жидкий чистотой более 99 %.

При испарении жидкого азота, содержащего небольшое количество кислорода, в первую очередь испаряется азот, в результате чего концентрация кислорода в жидкости увеличивается и может достигнуть значений, при которых возникает опасность загораний и взрыва в ней ряда веществ и материалов.

Аргон - газ без цвета и запаха. Краткая характеристика приведена в табл. 1.

При охлаждении до температур жидкого азота и жидкого аргона многие материалы становятся хрупкими.

Аргон тяжелее воздуха и может скапливаться в приямках, колодцах, тупиках, вытесняя при этом воздух. Содержание кислорода может снижаться ниже предельных величин. Выравнивание концентрации за счет диффузии происходит медленно и зависит от объемов, геометрических форм, притока аргона в атмосферу, его температуры. Температура азота или аргона имеет большое значение. Так, несмотря на то, что азот легче воздуха, он как и аргон может скапливаться в приямках и колодцах, если температура поступающего азота ниже температуры воздуха.

Таблица 1

	Химическая формула	Содержание в атмосфере, % об.	Плотность при 20 ° С, кГс/м3	Температура кипения		Объем газа из 1 м3 жидкости при 20 ° С, м3
				К	° С
Воздух	-	-	1,208	78,9 81,7	-194,25 -191,45	725
Азот	2	78,09	1,126	77,35	-195,8	691
Аргон	А	0,93	1,668	87,29	-185,86	832

Физиологическое воздействие на человека

Аргон и азот - физиологически инертные, нетоксичные газы. Замещая кислород в воздухе и вытесняя собой кислород из организма, они воздействуют на человекакак удушающие агенты /асфиксанты/ по причине снижения парциального давления кислорода.

При медленном снижении содержания кислорода в атмосфере до непродолжительно переносимого организмом уровня /5-7 %/ обнаруживаются симптомы:

- учащение дыхания и пульса, ритм дыхания может быть волнообразным /периоды учащения дыхания сменяются периодами замедления/;

- потеря равновесия, головокружение, возможна эйфория;

- чувство тяжести или сдавливания в лобной части головы;

- стук в висках;

- чувство жара во всем теле;

- чувство покалывания в языке, кончиках пальцев рук и ног;

- затруднение речи;

- прогрессивно /возможно быстро/ снижающаяся физическая работоспособность, нарушение координации;

- изменение восприятия окружающей обстановки и угнетение функции органов чувств, особенно осязания;

- возможны "провалы" памяти и потеря сознания.

Симптомы могут проявляться в зависимости от индивидуальной предрасположенности человека к действию гипоксии.

При резком снижении содержания кислорода в атмосфере и особенно при случайном попадании человека в среду аргона или азота достаточно нескольких вдохов для снижения парциального давления кислорода в крови до критического уровня - наступает потеря сознания, практически всегда внезапно.

Разницы в воздействии на человека аргона или азота при полном вытеснении ими из атмосферы кислорода не существует.

При вдыхании гипоксической, но переносимой организмом, смеси воздуха с аргоном в отличие от азота индивидуально может проявляться слабое наркотическое действие аргона, выражающееся небольшой эйфорией. Но принципиального значения относительно угрожающей опасности это не имеет.

Меры первой помощи попавшему в атмосферу с пониженным содержанием кислорода

1. При обнаружении зоны с пониженным содержанием кислорода и человека в этой зоне необходимо немедленно вызвать газоспасателей.

2. Пострадавшего необходимо эвакуироватьиз загазованной зоны на свежий воздух. Оказывающий помощь должен воспользоваться кислородно-изолирующим прибором или шланговым противогазом. В случае применения шлангового противогаза необходимо контролировать содержание кислорода в месте забора воздуха непрерывным автоматическим анализатором в присутствии наблюдающего.

3. Пострадавшему развязать галстук, расстегнуть рубашку, пояс брюк /у мужчин дыхание преимущественно брюшное/. Если пострадавший находится в сознании, а также при потере сознания с сохранением дыхания достаточно создать ему покой. Допустимо дыхание чистым кислородом /кислородная подушка/.

4. При потере сознания и остановке дыхания следует немедленно сделать искусственное дыхание до его восстановления /способом "рот в рот" или с применением специальных аппаратов; другие способы искусственного дыхания малоэффективны/. После полного восстановления дыхания допустимо дыхание кислородом.

Объем оказания дальнейшей помощи должен определяться врачом.

Приложение 4

Рекомендуемое