Nutec. Rapport nr: 5-94 Revisjon nr: i Dato : Prosjekt nr:

Transkript

1 Nutec NORSK UNDERVANNSTEKNOLOGISK SENTER A.S Postboks 6, 5034 Yiie Laksevåg. Telefon Telex : nutec n. Telefax: Rapport nr: 5-94 Revisjon nr: i Dato : Prosjekt nr: Rapportens tittel: Kontrollert av: 4 PROSEDYRE FOR TEST FOR AVGASSING FRA MATERIALER I Arvid Hope /4 O 5,!t DYKKESYSTEMER Godkjent av Brit K. Kambestad / j T r 4 ( Kiient/oppdragsgiver : FUDT (Statoil, Norsk Hydro a.s, Saga Petroleum Co., Oljedirektoratet). Klientslkontaktpersons referanse: C. Hordnes, A. Bang, Norsk Hydro E. W. Svendsen, Statoil Arbeidet utført av : Rapportskrivers signatur: Rune Djurhuus, Karin Jakobsen, Harald Sundland, Anne Gurd Lindrup og,. 7 ) Einar Solheim. Sammendrag: Rapporten inneholder to deler: J2U beskriver en generell prosedyre for test for avgassing fra materialer til bruk i dykkesystemer. Denne innebærer en inndeling av materialer i tre kategorier etter egenskaper klassifisert som h.h.v. overflate, volum og vekt. Prosedyren innebærer et standard oppsett for eksponering av materialene i trykk-kammer. PrØvetaking og analyser av prøvene må tilpasses hver enkelt materialprøve på bakgrunn av kunnskap om materialets kjemiske sammensetning. Del II beskriver en spesiell prosedyre for test for avgassing fra fleksible slanger for pustegass. Dette innebærer et standard oppsett for eksponering av pusteslanger, mens prøvetaking og analyser av prøvene må tilpasses hver enkelt slangeprøve på bakgrunn av kunnskap om slangematerialets kjemiske sammensetning. Der egne krav/retningslinjer ikke er spesifisert, gjelder de krav/retningslinjer som er gitt i den generelle testprosedyren. Emneord på engelsk Procedure Material testing Off-gassing Diving system Breathing gas Breatbing hoses Emneord på norsk Prosedyre Materialtesting Avgassing Dykkesystem Pustegass Pustegass-slanger ERKLÆRING VED FORDELING: Fortrolig Graderingen gjelder til ISBN: X Fri Distribusjon Van sktiftlig lillarelsc fra NUTEC må rappcxti lkk gjis ant m i sin Irilæt. Antall Sider: 26

2 INNHOLD SIDE DEL I: PROSEDYRE FOR GENERELL TEST FOR AVGASSING 2 INNLEDNING 3 2 DEFINISJONER 4 3 MATERIALER OG UTSTYR TESTOBJEKT DOKUMENTASJON AV TESTOBJEKT RENGJØRING AV TESTOBJEKT TESTKAMMER PRØVETAKINGSUTSTYR FOR GASSANALYSE ANALYTISK UTSTYR GASS SERTIFISERING AV TESTKAMMER OG KAMMERATMOSFÆRE 8 4 UTFØRELSE AV AVGASSINGSTEST TEST BETINGELSER TESTPROSEDYRE ANALYSE AV GASSPRØVER 12 5 STANDARD FOR RAPPORTERING DOKUMENTASJON/KLAS SIFISERING AV TESTOBJEKT REGISTRERTE DATA FRA UTFØRELSE AV TEST RESULTATER - AVGASSING DISKUSJON 14 6 KVALITETSSIKRING DATA KALIBRERING GJENFINNING 15 7 REFERANSER 16 DEL II: PROSEDYRE FOR TEST FOR AVGASSING FRA FLEKSIBLE SLANGER FOR PUSTEGASS 17 NUTEC Rapp5-94, Revl-RD

3 NUTEC Rapp5-94, Revl-RD DELI

4 3 INNLEDNING Alle ikke-metalliske materialer avgir varierende mengder forurensning til omgivelsene. Hvor store mengder og hvilke typer forurensning som avgis er avhengig av materialets beskaffenhet og hvilke ytre forhold som påvirker materialet. I et lukket miljø, slik som et dykkesystem, kan atmosfæren bli forurenset slik at den blir en potensiell helsefare for menneskene som oppholder seg der. Det er derfor viktig at forurensninger fra materialer søkes begrenset til et minimum, og at man har kontroll med type forurensninger og mengden av disse som kan forventes. Det ble derfor i 1992 utarbeidet et forslag til en generell prosedyre for testing av kjemisk avgassing fra materialer til bruk i hyperbare dykkesystemer (1). Eksisterende prosedyrer for test av materialer som skal brukes i lukkede systemer som romfartøyer (2,3), har vært benyttet som grunnlag for utarbeidelsen av den foreliggende prosedyren, i tillegg har det vært tatt hensyn til de spesielle forhold som finnes i hyperbare dykkesystemer. Det foreliggende dokumentet beskriver en prosedyre for test for avgassing fra materialer i dykkesystemer. I utgangspunktet skal prosedyren dekke alle typer materialer/utstyr som skal benyttes i dykkesystemer. Fordi fleksible slanger for pustegass representerer et spesielt element i denne sammenheng både med hensyn på materiale og de ytre påvirkninger de utsettes for, er det utarbeidet en egen prosedyre for test for avgassing fra slike pusteslanger. Prosedyrebeskrivelsen er derfor delt i to: Del I beskriver den generelle prosedyren for test for avgassing fra materialer i dykkesystemer. Del II beskriver den spesielle prosedyren for test for avgassing fra fleksible slanger for pustegass. Det understrekes at der det ikke er spesifisert egne krav/retningslinjer i prosedyre for test for avgassing fra pusteslanger (Del II), gjelder de krav/retningslinjer som er angitt i den generelle testprosedyren (Del I). NUTEC Rapp5-94. Rev 1-RD

5 4 2 DEFINISJONER Avgassing Avgassingsprodukt Testansvarlig Testkammer Testlcammervolum Testobjekt Testperiode Testirykk Avgivelse av gasser fra et testobjekt til omgivelsene. Organisk og/eller uorganisk stoff dannet fra et testobjekt. En uavhengig person som har tilstrekkelig kompetanse innen kjemi og hyperbar toksikologi, og som er ansvarlig for at testen utføres i.h.t. nedenfor beskrevne prosedyre. Tilstrekkelig kompetanse vil være universitets-/høyskoleutdannelse i kjemi/biokjemi (høyere grad) eller tilsvarende og supplerende kompetanse i toksikologi. Trykk-kammeret hvor testen utføres. Indre volum av Irykk-kammer hvor testen utføres. Materialet eller utstyret som Ønskes testet. Tiden fra oppnådd test-trykk til dekompresjonen starter. Det trykket som testen blir utført ved. NUTEC Rapp5-94, Revl-RD

6 5 3 MATERIALER OG UTSTYR 3.1 TESTOBJEKT Utstyret/materialet (testobjektet) som skal testes må klassifiseres i en av tre kategorier: overflate, volum eller vekt Testobjekt kiassifisert som overflate a) Testobjekt i denne kategorien er definert som alle materialer som hovedsakelig er todimensjonale. Eksempler på slike materialer er: maling, primere, lim, tape, tekstiler, tynt plastmaleriale (folielfilm). b) Prøven av testobjektet skal ha et totalt overfiateareal på 300 ± 10 cm2 pr. liter testkammervolum. Maling og annet overfiatebelegg skal påføres en ren aluminiumsplate (f.eks. Al-folie jim tykk). Materialtykkelse, påføringsmetocie og tørking skal være i henhold til produsentens anbefalinger. Materialet kan påføres begge sider av aluminiumsplaten såfremt disse vender ut mot testatmosfæren. Av tekstiler, plastfolie og lignende tynne materialer skal det lages til en hit som gir et overfiateareal på 300 ± 10 cm2. Siden slike materialer har overflate på begge sider, skal summen av hver side beregnes som totalt overfiateareal Testobjekt klassifisert som volum a) Testobjekt i denne kategorien er definert som alle materialer som har et definert volum, men som har en stor reell overflate på grunn av porøs struktur. Eksempler på slike materialer er: skum-materialer og isolasjonsmatter. b) Prøver av slike testobjekter skal kuttes til en tykkelse på 1,25 ± 0,25 cm hvis ikke den opprinnelige tykkelsen er mindre enn 1,25 cm. I såfall skal den opprinnelige tykkelse brukes. Testobjektet skal kuttes slik at den totale overflate pr. liter testkammervolum blir 150 ± 10 cm2. Alle overfiater (topp, bunn og sider) skal medregnes ved beregning av totalt overflateareal. I tilfeller hvor den naturlige tykkelse er slik at størrelsen på testobjektet blir for stort for testkammeret, kan testobjektet bestå av to eller flere biter, så lenge kravet til det totale overfiatearealet overholdes. NUTEC Rapp5-94, Rev 1-.RD

7 Testobjekt klassifisert som vekt a) Testobjekt i denne kategorien er definert som alle materialer som har en definert masse og som ikke faller inn under klassifllcasjonen volum. Eksempler på slike materialer er: fyllmaterialer, tetningsstoff, materiale til støping eller forming av utstyr, leire, kompakte ledninger, tykk plastikk ol. b) Testobjektet skal testes i den utforming/sammensetning som det skal anvendes hyperbart. PrØven skal stykkes opp slik at vekten av prøven blir 20,0 ± 0,5 g pr. liter testkammervolum. Materialer som består av flere komponenter (f.eks. støpematerialer), skal blandes sammen i henhold til bruksanvisning, og stykkes opp til oppgitt vekt Sammensatte testobjekter Testobjekter som har en komplisert sammensetning av mange komponenter eller deler, skal testes slik det vil bli brukt hyperbart. 3.2 DOKUMENTASJON AV TESTOBJEKTET Et testobjekt skal alltid ha fullstendig dokumentasjon av testobjektets sammensetning og bruk av utstyret. Dokumentasjonene skal beskrive testobjektet, alle komponenter, kjemiske/fysiske egenskaper, kjemisk sammensetning, kvalitativt og kvantitativt (også tilsetningsstoffer og renheter av komponenter ved produksjon skal oppgis). Med kjemisk sammensetning menes her grunnstoffer eller kjemiske forbindelser av flere grunnstoffer. 3.3 RENGJØRING AV TESTOBJEKTET Rengjøring og annen forbehandling av testobjektet bør følge standardiserte prosedyrer som benyttes før bruk i operasjonelle dykkesystemer. Det er meget viktig at rengjørings/avfettingsmidler fjernes før testen. Testobjektet skal derfor skylles minst 3 ganger i et volum med varmt vann som hver gang utgjør minst 5 ganger volumet av testobjektet. Deretter skal testobjektet tørkes i minst 24 timer og slik at alt skyllevann er fordampet. Den aktuelle prosedyren som er benyttet, skal beskrives i detalj m.h.p. rengjøringsmiddel (konsentrasjon, mengde, tid), skyllevann (volum, temp., tid) og tørking (temp., tid, evt. gass-tilførsel som luft, N2 el.1.). NUTEC Rapp5-94, Rev 1-RD

8 7 3.4 TESTKAMMER Testkammeret skal ha et volum på min. 5 1, men må ikke være særlig større enn utstyret som skal testes for å unngå for stor fortynning av eventuelle avgassingsprodukter. Kammeret skal være laget av stål som ikke er overflate-behandlet med materialer som kan gi avgassing. Testkammeret skal være lett tilgjengelig for rengjøring. Det vil være en fordel om kammeret kan evakueres til et trykk på 10 tbar for lettere å fjerne rester av rengjøringsmiddellskyllemiddel føi testen. Kammeret skal ha en temperaturkontroll med Øvre temperaturgrense på 50 C. Temperaturen i kammeret skal kunne reguleres med en nøyaktighet på ± 2 C under testperioden. Testkammeret skal kunne trykksettes til minimum 60 bar. I testperioden skal trykket kunne styres med en nøyaktighet på ± i bar. NØyaktighet i overvåkning av kammeret (avlesning) skal være ± 0,5 bar. Kammeret skal ha tilstrekkelige gjennomføringer slik at nødvendig overvåkning og kontroll av atmosfære (gass, temperatur, fuktighet) og testobjektet (temperaturfordeling i testobjektet, strømtilførsel osv) er mulig. Kammeret skal ha en intern sirkulasjon av gassen slik at gassfordelingen blir tilnærmet uniform i kammeret. NØdvendig instrumentering bør være laget av materialer som tåler rengjøring og som selv gir minimal avgassing. 3.5 PRØVETAKINGSUTSTYR FOR GASSANALYSE PrØvetaldngsutstyret skal være basert på to hovedmetoder for prøvetaking. Den ene metoden skal være prøvetaking av atmosfæren direkte (fullgassprøver). Ved denne metoden tas prøver av atmosfæren på egnede gass-beholdere med kjent volum for senere direkte analyse. Den andre prøvetakingsmetoden er oppkonsentrering av forurensninger på egnet medium (adsorbenter). Andre prøvetakingsmetoder kan iniciuderes. Eksempler på slike metoder er overvåkningsutstyr for gasser, indikatorer (som f.eks. Dräger-rør, andre indikatorrør) osv. NUTEC Rapp5-94, Revl-RD

9 8 3.6 ANALYTISK UTSTYR Analyseutstyret skal velges slik at det er tilpasset det testobjektet som skal undersøkes. Generelt vil behov for analyseutstyr være som beskrevet nedenfor. a) Utstyr for å desorbere eller ekstrahere prøver tatt på adsorbent. Prøven tilsettes kalibrerings-standarder og injiseres i analyseutstyret. b) Gasskromatograf (GC) minimum utstyrt med flamme-ionisasjons detektor (FID), muligheter for programmering av temperatur, nødvendig utstyr for injisering av både gassprøver og prøver tatt på adsorbent, samt integrator med plotter. c) Massespektrometer (MS), fortrinnsvis koblet til gasskromatograf, for identifikasjon av avgassingsproduktene hvor dette ikke kan utføres med bare gasskromatograf alene. d) Høytrykks-væske kromatograf (HPLC) utstyrt med UV-/fluorescens-detektor og integrator med plotter, der HPLC er bedre egnet enn GC. e) Nødvendig kalibreringsutstyr (som f.eks. eksterne standarder, diffusjons-celler etc). 3.7 GASS Gass som skal brukes for trykksetting av testkammeret for avgassingstest skal ha en renhet på minst 99,9998 % m.h.p. He og 99,99 % m.h.p. 02. Ferdig gassblanding ved avgassingstesten skal tilfredsstille fig. krav: Maks. innhold av forurensninger N2 : 1,0 ppm CO2: 0,1 ppm CO : 0,1 ppm CH4: 0,2 ppm Totalt andre organiske forb. : 0,1 ppm 3.8 SERTIFISERING AV TESTKAMMER OG KAMMERATMOSFÆRE Før testing skal testkammeret varmes opp til 50 C og holdes på denne temperaturen i 24 timer. Deretter reduseres temperaturen til aktuell temperatur for testen. Den spesifiserte atmosfæren (gassblanding og fuktighet) for testen skal etableres på det aktuelle trykk for testen. Testkammeret holdes ved disse betingelser i 48 timer. Kam meratmosfæren NUTEC Rapp5..94, Rev 1-RD

10 9 analyseres for restkontaminanter (bakgrunn). testprosedyren, pkt Prøvetakingen utføres som angitt i Ved utførelse av en serie tester bør en slik bakgrunnstest utføres flere ganger, før serien starter, etter siste test i serien og evt. en gang midt inne i serien. Mellom hver test skal testkammeret alltid rengjøres og varmes ved 50 C i minst 24 timer før temperaturen reduseres til aktuell testtemperatur. NUTEC Rapp5-94, Revl-RD

11 l0 4 UTFØRELSE AV AVGASSINGSTEST 4.1 TESTBETJNGELSER Betingelser som trykk, gass-sammensetning, temperatur, fuktighet og testens varighet skal spesifiseres av testansvarlig. Disse kriteriene skal representere verste tenkte tilfelle hvor testobjektet kan anvendes operasjonelt. Hvis ilcke annet er spesifisert, skal følgende testbetingelser benyttes: Testtrykk : 50±lbar Gass-sammensetning : 0,4 bar 02 (oksygen), rest He (helium) Test temperatur : 32±2 C Testens varighet (testperiode) : 48 timer Rel. fuktighet (Rh) i testperioden: 60% <Rh < 90% 4.2 TESTPROSEDYRE Prosedyren som er beskrevet under, skal benyttes til alle typer utstyr og materialer som skal testes. Før hver test skal kammeret være rengjort og varmet opp ved 50 C i minst 24 timer som beskrevet under kap ) Et rent og veid testobjekt plasseres i testkammeret. TemperaturfØlere plasseres hvor det er nødvendig for å overvåke temperaturen i kammeratmosfæren og i testobjektet. Prøvetakingsutstyr kobles til og kammeret lukkes. 2) La kammeret gjennomstrørnmes med He/0 2-blanding til all luft er ute.tilsett destillert vann for å gi Ønsket fuktighet. Trykksett med He/0 2-blanding til P 2 er 0,4 bar. Trykksett med ren He-gass til Ønsket trykk. Testkammeret skal før start av kompresjon ha en temperatur som er 20 C og testtemperaturen. Kompresjon foretas med en hastighet slik at temperatur ikke overstiger test- temperatur + 2 C. Ved oppnådd testtrykk skal temperaturen reguleres slik at den er lik test-temperaturen ±2 C. 3) Etabler spesifiserte testbetingelser (temperatur, trykk) gitt av testansvarlig. Testperioden starter når testbetingelsene er etablert. Intern gass-sirkulasjon må være i drift under kompresjonen, men kan slåes av når testbetingelsene er etablert. NUTEC Rapp5-94, Revl-RD

12 11 4) Når testperioden er over, tas prøver av kammeratmosfæren ved å bruke metodene beskrevet i kap Det tas først en fullgassprøve på en dertil egnet beholder for senere analyse. Deretter tas resten av prøvene ved å la kammeret dekomprimeres til i bar med jevn hastighet (0,4-2,0 normal I/min) ved å lede gassen gjennom et stål-rør slik at den kjøles ned til romtemperatur og deretter gjennom den/de ønskede adsorbenten(e) eller andre prøvetakingsmedier. 5) Følgende data ved utførelsen av testen skal registreres og noteres: - Vekt/volum - Forbehandlinglgjennomstrømming - Sammensetning - Temperatur/trykk - Temperatur/trykkfrel. - Temperatur/trykk/rel. - Temperatur/trykk - Temperatur/trykk - Temperatur - Tidspunkt - Visuelle - Andre - Totalt av testobjekt. av kammer med He/0 2-blanding, tider, gassblanding. av gassblanding ved trykksetting. i kammer før kompresjon. fuktighet i kammer v/oppnådd testtiykk. fuktighet/tidspunkt min. 3 ganger pr. døgn under testperioden. Dersom intern gass-sirkulasjon ikke er i bruk under hele testperioden, må den slåes på i min. 2 minutter før avlesning av data. i kammer ved endt testperiode før dekompresjon. i kammer og volum gjennom prøvetakingslinjer min, hvert 30 min. under dekompresjonen. i kammer ved endt prøvetaldng og dekompresjon. for start/stopp av kompresjon/testperiode/prøvetaking/endt dekompresjon. observasjoner under testen. data som måtte være aktuelle for den enkelte test. gass-volum gjennom prøvetakingslinjer (adsorbenter e.l). 6) Når testen er slutt og trykket har nådd i bar, åpnes kammeret. Noter eventuell relevant informasjon (som f.eks. lukt i kammeret, kondens, osv.) 7) Fjern testobjektet. Inspiser testobjektet og noter eventuelle forandringer. NUTEC Rapp5-94, Revl-RD

13 ANALYSE AV GASSPR0VER Gassprøvene fra test med testobjekt tilstede og fra test med tomt kammer (bakgrunnstest, pkt. 3.8) skal ana.iyseres. Resultatene fra begge prøvene skal dokumenteres (f.eks. i form av kromatogrammer) og det skal beregnes netto avgassing fra testobjektet. Følgende nettoverdier (testobjekt minus bakgrunn) skal beregnes: a) Mengde karbon monoksid (CO) avgasset gitt som j.tgfg testet materiale. b) Mengde totalt organisk materiale avgasset angis som p.g/g testet materiale og med angivelse av standard som er benyttet til kvantifiseringen. c) Mengde av uidentifiserte forbindelser angis som p.g/g testet materiale og med angivelse av standard som er benyttet til kvantifiseringen. Dersom denne mengden multiplisert med testtrykket i bar blir større enn 10 tg/g testet materiale, skal forbindelsen identifiseres og kvantifiseres nøyaktig. d) Sensitiviteten ved analyser på GC skal dokumenteres ved at to positive kontroller som viser at analyseinstrumentet kan detektere/kvantifisere minimum 3 ng ( g) dibutylftalat pr. injeksjon, inkluderes i hver prøveserie. For andre analysemetoder skal tilsvarende positive kontroller utføres med egnede substanser. NUTEC Rapp5-94, Rev 1-RD

14 13 5 STANDARD FOR RAPPORTERING Rapporten skal gi informasjon om alt som er gjort, referere til prosedyre og eventuelle avvik og oppgi testansvarlig. 5.1 DOKUMENTASJON/KLASSIFISERING AV TESTOBJEKT Testobjektet skal beskrives med typebetegnelse, batchnr. og produsent og klassifiseres i materialkategori i.h.t. kap Kjemiske og fysiske egenskaper for testobjektet skal angis i.h.t. kap REGISTRERTE DATA FRA UTFØRELSE AV TEST Følgende data fra utførelsen av testen skal angis: - Beskrivelse/spesifikasjoner testkammer. - Beskrivelse av prøvetakingsopplegg og prøvetakingsmedier (adsorbenter etc.), regulering av gass-strøm etc. - Spesifikasjoner av gass som er benyttet ved testen. - Beskrivelse av analytisk utstyr. - Spesifikk masse (vekt) av tilmålt testobjekt (pr. cm3 av fast materiale, pr. cm2 av overfiateprodukt, pr. meter av kabel eller slange). - Utmålt testobjekt - mengde, overflate, påføring, tørketid etc. - Rengjøringsprosedyre av testobjekt i.h.t. pkt Testbetingelser - jfr. pkt Alle data som gitt under testprosedyren i pkt , gjerne i tabellform. Evt. kan det oppgis gjennomsnittsverdier i rapporten og de reelle observasjoner/registreringer i vedilegg. - I tillegg skal eventuelle øvrige data/observasjoner som gjøres under testen, rapporteres. 5.3 RESULTATER - AVGASSING Alle påviste avgassingsprodukter (over bakgrunn) i.h.t. kap skal listes i tabell, og oppgis som netto total mengde i p.g fra testobjekt over bakgrunnstest, og som netto mengde avgasset i p.g/g testmateriale. Underlag for verdiene i form av Icromatogrammer både fra testobjekt og fra bakgrunnstest gis i vedlegg. Sensitiviteten ved analyse skal dokumenteres i.h.t. pkt. 4.3.d. NUTEC Rapp5-94, Revl-RD

15 DISKUSJON Eventuelle feilkilder, eksperimentelle avvik og analyseresultatene diskuteres. NUTEC Rapp5-94. Revl-RD

16 15 6 KVALITETSSIKRING For å sikre god kvalitet skal følgende krav oppfylles m.h.p. registrering av data, kalibrering og gjenfmning. 6.1 DATA Alle data som er angitt under pkt skal registreres ved utførelsen av testen. I tillegg skal alle data som skal rapporteres i.h.t. kap. 5 registreres. 6.2 KALIBRERING Alt utstyr som brukes i testen, skal kalibreres i.h.t.utstyrets spesifikasjoner. 6.3 GJENFINNING For å kunne gjenfinne og kontrollere senere alt som skjer fra utstyret ankommer testinstitusjonen til testen er ferdig, skal alt registreres. Dette medfører at detaljer om testobjektet, typebetegnelse, batchnr., testansvarlig, personer som utfører testen og tidspunkt skal regisireres. NUTEC Rapp5-94, Revl-RD

17 16 7 REFERANSER 1. Djurhuus, R., Jakobsen, K., Sundlland, H., Solheim, E. og Syversen, T. Testing av materialer og utstyr for bruk i hyperbare dykkesystemer m.h.p. kjemisk avgassing. NUTEC rapport nr.32-92, ESA (European Space Agency) Product Assurance and Safety Department, European Space Research and Technology Centre. The determination of offgassing products from materials and assembied articies to be used in a manned space vehicie crew compartment. ESA report ESA PSS-O1-729 Issue NASA (National Aeronautics and Space Administration) Office of Safety and Mission Quality. Flammability, Odor, Offgassing, and Compatibility Requirements and Test Procedures for Materials in Environments that Support Combustion. NASA specification NHB 8060.lc NUTEC Rapp5-94, Rev 1-RD

18 NUTEC Rapp5-94, Rev 1-RD DEL II

19 INNHOLD SIDE INNLEDNING 19 2 PROSEDYRE - TEST FOR AVGASSING FRA PUSTESLANGER INNHENTING AV DATA/MATERIALUNDERSØKELSER PRØVETAKING/ANALYSER BEHANDLING AV SLANGEPRØVER FØR TEST EKSPONERING AV SLANGE FOR PUSTEGASS UNDER TRYKK TESTBETINGELSER ANALYSER - KJEMISK AVGASSING RAPPORTERING 22 VEDLEGG FIGURER 1-2 NUTEC Rapp5.94 Vedlegg 1Rev.O-RD

20 19 INNLEDNING Det har forekommet flere tilfeller der pustegassen til dykkere har vært forurenset, og mest sannsynlig fra pusteslangene selv. I noen tilfeller er dykk blitt avbrutt fordi pustegassen hadde vond lukt og smak og dykkeme følte seg uvel. Fleksible slanger for pustegass er laget av plastmaterialer og må i utgangspunktet betraktes som potensielle forurensningskilder i dykkesystemet. Pusteslangen i en klokkeumbilical og dykkerumbiical kan til sammen utgjøre en lengde på flere hundre meter, og pustegassen går direkte fra slangen til dykkemes åndedrettsorgan. En evt. forurensning av pustegassen som akkumuleres på vei gjennom pusteslangen, vil derfor kunne ha dramatiske effekter. I tillegg utsettes pusteslangene for helt andre temperaturpåvirkninger enn andre materialer som eksponeres til dykkeatmosfæren, bl.a. p.g.a. varmtvannstilførsel i umbilical. Dette medfører at den generelle testprosedyren for avgassing som er gitt i Del I ikke er dekkende for det spesielle elementet som fleksible pustegass-slanger representerer i dykkesystemene. Del II i det foreliggende dokumentet beskriver derfor en spesiell prosedyre for test av fleksible slanger for pustegass. Det understrekes at der det ikke er spesifisert egne krav/retningslinjer i prosedyren for test for avgassing fra pusteslanger, gjelder de krav/retningslinjer som er angitt i den generelle testprosedyren. NUTEC Rapp5-94 Vedlegg 1,Rev.O-RD

21 2 PROSEDYRE - TEST FOR AVGASSING FRA PUSTESLANGER INNHENTING AV DATA/MATERIALUNDERSØKELSER Det innhentes opplysninger fra leverandør/produsent om fysiske og kjemiske egenskaper (herunder kjemisk sammensetning) av det ferdige produktet, både kvalitative og kvantitative data. Dersom disse opplysningene er ufulistendige, må det utføres analyse av den kjemiske sammensetningen av slangematerialet. Prøver av slangematerialet ekstraheres med et dertil egnet løsningsmiddel, og ekstraktet analyseres deretter ved gasskromatografi (GC) og evt. massespektrometri (MS). 2.2 PRØVETAKING/ANALYSER På bakgrunn av den kjemiske sammensetningen av slangematerialet velges det ut egnede medier for oppsamling av de kjemiske forbindelsene som finnes i slangematerialet, både kvalitativt og kvantitativt. Dette kan være faste medier (adsorbenter/impiegnerte filtre) eller flytende medier som pustegassen ledes gjennom (impingere). Et eksempel på en slik prøvetakingslinje er vist i Fig. 1 (vedlegg). Gasshastigheten må reguleres nøye gjennom prøvetakingslinjene og tilpasses spesifikasjonene til de enkelte prøvetaldngsenhetene. Adsorbentene/løsningene analyseres deretter med egnet metodikk slik som GC/MS og høytiykks-væskekromatografi (HPLC). 2.3 BEHANDLING AV SLANGEPRØVER FØR TEST Pusteslangen påmonteres høytrykks-koblinger (200 bar), rengjøres ved å skylle gjennom med vann (10 1/min, 50 C) i 3 timer og tørkes deretter ved å blåse trykkluft i begge retninger, 5 min, hver vei. 2.4 EKSPONERING AV SLANGE FOR PUSTEGASS UNDER TRYKK Pusteslangen skal holdes ved 70 C under trykkeksponering. Dette kan gjøres ved å montere en slange med større diameter utenpå pusteslangen og la det strømme varmt vann gjennom denne i hele testperioden. Et opplegg som beskriver dette er vist i Fig. 2. Pusteslangen trykksettes innvendig til 50 bar med pustegass (99 % He og i % 02). Pustegassen ledes fra gassbank ned i en trykkbeholder med destillert vann (25 C) for å fukte gassen (se Fig. 2). Deretter ledes gassen gjennom pusteslangen, reguleres ned til ca. 5 bar, videre gjennom en kjølespiral e.1. for å kjøle gassen til C før den ledes NUTEC Rapp5-94 Vedlegg 1,Rev.O-RD

22 21 gjennom to parallelle prøvetakingslinjer. Pustegassen skal strømme kontinuerlig gjennom slangen under hele testperioden, og totalvolumet av gassen gjennom hver prøvetakingslinje måles. Gasshastigheten må reguleres nøye, f.eks. ved elektroniske massestrøm-kontrollenheter, og skal innstilles til 0,5-0,8 1/min gjennom hver prøvetakingslinje, evt. lavere dersom spesielle prøvetakingsenheter krever det. Alle linjer for transport av pustegass fra gassbank til slangeprøven og fra denne og frem til prøvetalcingslinjen skal være av rør i syrefast stål beregnet for trykk opp til 200 bar. I prøvetakingslinjen må de enkelte elementene kobles sammen slik at kontaminering av prøvetakingen ved uheldig materialbruk unngås. Etter endt eksponeringstid stenges gasstilførselen ved innløpet til slangeprøven (Fig.2), og pusteslangen dekomprimeres ved å la gassen strømme gjennom prøvetakingslinjen som før. Etter endt dekompresjon tas adsorbenter og evt. andre prøvetakingsmedier ut, forsegles og merkes. Adsorbentmaterialer oppbevares ved -20 C, andre prøvetakingsmedier oppbevares som foreskrevet av leverandør inntil analysene blir foretatt. Bakgrunnstest eller balcgrunnsverdi for evt. kjemiske forbindelser i prøvetakingsoppsettet fremskaffes ved å lede gassen gjennom et rør (syrefast stål, 200 bar) utenom pusteslangen og direkte inn på prøvetakingslinjen (Fig.2). Bakgrunnstesten utføres identisk til eksponering av pusteslangene bortsett fra at den ikke tilføres varme, men eksponeres ved romtemperatur. Under eksponenngen må følgende data registreres: Temperatur på varmtvannet inn på pusteslangen og temperatur på varmtvannet ut fra pusteslangen. I tillegg måles relativ fuktighet i gassen i pusteslangen, gasshastighet gjennom hver prøvetaldngslinje, totalt gassvolum, eksponeringstid og trykk i pusteslangen. 2.5 TESTBETINGELSER Lengde slangeprøve: 20±0,2 m Test-trykk i pusteslange: 50 bar Test-temperatur = omgivende temperatur av pusteslange: 70±2 C Eksponeringstid: 24 timer + dekompresjonstid (ca. 3-5 timer avhengig av gasshastighet). NUTEC Rapp5-94 Vedlegg 1,Rev.O-RD

23 22 Pustegass ved eksponering: 98,9998 % He 99,0 % 0,9999%021,0% Maks. innhold av forurensninger: N2 : 1,0 ppm CO2: 0,1 ppm CO : 0,1 ppm CH4: 0,2 ppm Totalt andre organiske forbindelser: 0,1 ppm Gassen fuktes ved å ledes gjennom destillert H20 ved 25 C. Bakgrunnstest: utføres som angitt under pkt ANALYSER - KJEMISK AVGASSING PrØvene analyseres ved GC minimum utstyrt med flammeionisasjonsdetektor (Fl])) og evt. MS, evt. benyttes det Øytrykks-væskekromatografi (HPLC). Omfanget av analysen må vurderes i forhold til mengde og antatt toksisitet av de forbindelsene som måtte forekomme. For sentrale, identifiserte forbindelser bør det benyttes standarder av de samme forbindelsene for nøyaktig kvantifisering. For uidentifiserte forbindelser eller identifiserte forbindelser med antatt lav toksisitet og som forekommer i små mengder, kan det benyttes standarder av samme kjemiske stoffgruppe for kvantitativ estimering av disse forbindelsene. Sensitiviteten ved analyser på GCIMS skal dokumenteres ved at to positive kontrollprøver som viser at analyseinstrumentet kan detektere og kvantifisere minimum 3 ng (310 g) dibutylftalat pr. injeksjon på GC, iniduderes i hver prøveserie. For andre analysemetoder skal tilsvarende, egnede positive kontroller inkluderes for å dokumentere sensitiviteten. 2.7 RAPPORTERING Rapporten skal gi fullstendig informasjon om utførelsen av testen og resultatene av denne. Følgende data/opplysninger skal oppgis: Testobjekt Produsent av pusteslange, type, batch nr., ytre og indre diameter Fysiske/kjemiske data, herunder kjemisk sammensetning av pusteslange oppgitt fra produsent samt eventuelle resultater fra egne analyser. Forbehandling av slangeprøve, rengjøring. NUTEC Rapp5-94 Vedlegg 1,Rev.O-RD

24 23 Pustegasseksponering/prøvetakingsopplegg Beskrivelse av opplegg for eksponering for pustegass. Beskrivelse av adsorbenter, evt. andre prøvetakingsenheter, produsent, type, størrelse. Beskrivelse av utstyr for regulering av gass-strøm gjennom prøvetakingslinje og for registrering av prøvetakingsvolumer og andre nødvendige data. Testbetingelser Lengde slangeprøve i m og cm. Spesifikasjoner for pustegass ved eksponering. Eksponenngstid i timer og minutter. Test-trykk, test-temperatur, relativ fuktighet, totalt gassvolum passert gjennom prøvetakingslinje og gjennomstrømningshastighet registreres minimum 5 ganger i løpet av testperioden før dekompresjonen starter. Data regist.reres 3 ganger under dekompresjonen og etter endt dekompresjon. I tillegg registreres tidspunkter for start og stopp av pustegasseksponering, start og stopp av dekompresjon. Analytisk utstyr/metode Beskrivelse av utstyr/metode tilstrekkelig til at andre uten kjennskap til den spesifikke metoden kan repetere analysen. Angivelse av analytiske standarder og oppbevaring av prøver fra prøvetaking til analyse. Resultater Data som er registrert under eksponeringen for pustegass, skal angis i tabell, evt. gis avleste verdier i vedlegg og gjennomsnittsverdier under Resultater. Eventuelle analyseresultater fra ekstraksjon direkte av slangemateriale og analyse av dette skal angis som vekt/g slangemateriale. Underlag for dette (i form av kromatogrammer) gis i vedilegg. Analyseresultater beregnes som nettoverdier (slangeprøve - bakgrunnstest) og angis som mengde (vekt) avgasset pr. m2 innvendig overflate i pusteslangen. Det skal angis: a) mengde totalt organisk materiale (vekt avgasset/m b) mengde uidentifiserte forbindelser (vekt avgasset/m c) mengde identifiserte forbindelser (vekt avgassetlm 2) og standard som er benyttet 2) og standard som er benyttet 2) og standard som er benyttet Underlag for pkt. a), b), c) gis i vedlegg i form av kromatogrammer. Diskusjon Evt. feilldlder, eksperimentelle avvik og resultatene diskuteres. NUTEC Rapp5-94 Vedlegg 1,Rev.O-RD

25 24 VEDLEGG FIGURER 1-2 NUTEC Rapp5-94 Vedlegg 1,Rev.O-RD

26 Gass fra pusteslange F F X Si Si Si K K Gass-ur Gass-ur Linje II Linje I F = massestrøm-kontrollenhet Si = adsorbentrør siikagel - X = XAD-7 spesial adsorbent (silika) - K = adsorbentrør aktivt kull - Fig. 1. Oppsett - prøveoppsamling ved test av pusteslanger

27 F: Kontrollenhet for gass-strøm A: Adsorbenter G: Gassur : Målepunkt - inn på pusteslange Målepunkt - ut fra pusteslange Nåleventil vanrnvann varmtvann fl fl Regulator Manometer for avlesning av test-trykk Linje for blindtest Regulator KjØlespiral fl Isolasjonsmatter Gassbank 99%He i %O Destillert vann Varmespiral, 25 C Pusteslange, 20 m Ytterslange for varmt vann Fig. 2. Skjematisk fremstilling av oppsett for eksponering og prøvetaking ved test av pusteslanger