appendix I I Postboks 6, 5034 Ytre Laksevåg. Telefon (05) 34 16 00. Telei: 42892 nutec n. Telefax: (05) 34 47 20 - grenseverdier for eksponering til forurensning under hyperbare forhold. Godkjent av : Jan Ris,per - John Ame Ask 27.02.92 11130.3 Jens Smith-Sivertsen Nutec ERKLÆRING VEI) FORDELING: Rapporten gir en oppsummering av kjemisk arbeidsmiljø i hyperbare dykkersystemer. Kjemisk arbeidsmiljø kan deles inn i fire hovedområder Emneord på engelsk: Emneord på norsk: Chemical work environtnent Kjemisk arbeidsmiljø Pollution Forurensning Pollution sources Forurensningskilder Monitoring Overvakning Karin Jakobsen, Tore Syversen, NUTEC Rapport ni: 39-91 revisjon 1 Dato: Prosjekt nr: Sammendrag: Rapportens tittel: Kontmllert av: Kjemisk miljø i hyperbare dykkersystemer - Oppsummering og status Ragnar Væmes / Einar Thorsen Arbeidet utført av: Rapportskrivers signatur: Det blir gitt forslag til hvordan det kjemiske arbeidsmiljø i hyperbare dykkersystemer kan forbedres, og prioritering av fremtidig innsats innen dette fagområdet. KlientJoppdragsgiver: Klients/kontaktpersons referanse: Gas cleaning Gassrensing FUDT (Norsk Hydro, Saga, Oljedirektoratet, Statoil) Arve Bang X Fri Disiribusjon forurensning av atmosfæren overvåkning av atmosfæren - rensing og kontroll av atmosfæren Graderingen gjelder til: Frigivelse av FUDT ISBN: 82-7280-216-3 NORSK UNI)ERVANNSTEKNOLOGISK SENTER A.S Antall Sider: 67 + 49
I SAMMENDRAG Et hyperbart dykkesystem er et lukket system der gassen renses og resirkuleres, og lite ny gass blir tilført systemet. Organiske materialer og produkter som er inne i dykkesystemet avgir gasser til atmosfæren, likeså dykkerne selv og operasjoner de utfører inne i dykkesystemet. Dermed kan det bli oppkonsentrert forurensning i atmosfæren, og det stilles krav til kontroll og rensning av denne. Den senere tids undersøkelser har vist at gassen i hyperbare dykkesystemer inneholder relativt mye forurensning. Kildene til denne forurensningen kan være vanskelig å identifisere. Det er derfor viktig at man vurderer graden av avgassing av forurensende stoffer til atmosfæren før man tar i bruk nye materialer og produkter. Med bakgrunn i Oljedirektoratets nye dykkeforskrifter (1), stilles det i dag krav til valg av materialer. Informasjon om hvilke stoffer som brukes i hyperbare dykkesystemer, produktdatablader for disse stoffene og en godkjenningsordning for hva man skal bruke inne i systemet savnes, men flere dykkeselskaper er nå igang med å systematisere slik informasjon. Forurensningene i boligkamrene kan deles i 3 hoved grupper: 1) organiske løsemidler, 2) uorganiske gasser og 3) luktstoffer. Organiske løsemidler og noen uorganiske gasser kan samles opp på adsorbent for senere analyse. Slik kontroll bør utføres ca. en gang pr. uke ved lange metningsdykk. Oksygen (02) og karbondioksid (C02) overvåkes i dag rutinemessig under hele dykket. Det synes å være et behov for også å overvåke karbonmonoksid (CO) minst en gang i døgnet. For luktstoffer finnes i dag ingen rutinemetode for overvåkning. Rensing av kammeratmosfæren kan fortsatt forbedres mye. I dagens dykkesystem renses gassen hovedsakelig med hensyn på CO2, mens det er tilfeldig hva som fjernes av andre forurensninger. Det er viktig at et rensesystem.optimaliseres med tanke på gassgjennomstrømning og oppholdstid i katalyttlskrubber ut fra de forurensningene som forventes. 1, Ved hyperbar sveising i habitat dannes en rekke forurensninger (CO, CO2, 03 N0 Ar, støv). Forekomst og grad av forurensning varierer noe med sveiseprosess, stålkvalitet, sveisemetode og sveiseelektrode. Mye tyder på at det produseres mer støv ved hyperbar sveising sammenlignet med monobar sveising. Dessuten kan ozon (03) produseres i større mengder pga. høyt partialtrykk av oksygen. Ved hyperbar sveising er det behov for å overvåke alle de forurensningene som forventes produsert, og atmosfæren må renses med tanke på slik forurensning. Sveisere skal bruke maske med ekstern tilførsel av gass under sveising. Det finnes norske forskrifter (1) som krever normer for eksponering til kjemiske stoffer under hyperbare forhold. En anbefaling med slike normer finnes for et begrenset antall stoffer (76). Disse normene er ikke fastsatt med grunnlag i hyperbar toksikologiske data. Hyperbare grenseverdier bør være basert på hyperbar toksikologiske data. Det er svært begrenset hva som finnes av slike data i dag. Derfor er det viktig at man satser på forskning i dette fagområdet i 5-10 år fremover.
II Disse fire hovedområder bør fremtidig innsats prioritere: I Kontroll av miljø i boligkammer II Kontroll av miljø i sveisehabitat III Etablering og revisjon av hyperbare grenseverdier (administrative normer) IV Fremtidens kammer
1 INNHOLD Side INNLEDNING 3 2 FORURENSNING I HYPERBARE DYKKERSYSTEMER 4 2.1 INNLEDNING 4 2.2 FORURENSNING I BOLIGKAMMER 4 2.3 FORURENSNING FRA VEDLIKEHOLD OG MALING 9 2.4 FORURENSNING I SVEISEHABITAT 11 2.4.1 Gasser 12 2.4.2 13 2.5 SAMMENLIGNING MED ANDRE LUKKEDE SYSTEMER 14 2.6 KONKLUSJON 20 2.7 ANBEFALINGER 20 3 METODER FOR OVERVÅKING AV KJEMISK FORURENSNING 22 3.1 INNLEDNING 22 3.2 OVERVÅKING AV BOLIGKAMMER 22 3.2.1 Oraniske løsningsmidler 23 3.2.2 Uorganiske gasser 24 3.2.3 Luktstoffer 25 3.3 OVERVÅKING AV SVEISEHABITAT 25 3.3.1 Ozon 25 3.3.2 Argon 26 3.3.3 Karbonmonoksid 26 3.3.4 Karbondioksid 27 3.3.5 Nitrogenoksider 27 3.3.6 Nitrogen 27 3.3.7 Oksven 27 3.3.8 28 3.3.9 Andre forurensninger 28 3.4 KONKLUSJON OG ANBEFALINGER 28 4 RENSING AV KAMMERATMOSFÆRE 30 4.1 INNLEDNING 30 4.2.1 Organiske løsningsmidler 30 4.2.2 Uorganiske gasser 31 4.2.3 Luktstoffer 31 4.3 RENSING AV GASS FRA SVEISEHABITAT 35 4.3.1 Rensing av gasser 36 4.3.2 Rensing av støv 37 P1113OJKJ/ANB 25.01.92
2 4.4 KONKLUSJON OG ANBEFALINGER 38 39 5 GRENSEVERDIER FOR EKSPONERING I HYPERBARE DYKKERSYSTEMER 40 5.1 INNLEDNING 40 5.2 ETABLERTE GRENSEVERDIER 40 5.3 GRENSEVERDIER FOR UBÅTER OG ROMFARTØY 43 5.4 HYPERBARE GRENSEVERDIER 45 5.4.1 Eksponerin2smønster 45 5.4.2 Effekt av trykk 46 5.4.3 Eksisterende litteratur 47 5.5 KONKLUSJON OG ANBEFALINGER 51 6 OPPSUMMERING OG FORSLAG TIL FORBEDRINGER OG FREMTIDI(52 6.1 BOLIGKAMMER 52 6.2 SVEISEHABITAT 54 6.3 HYPERBARE GRENSEVERDIER 54 6.4 PRIORITERING AV FREMTIDIG INNSATS 55 7 REFERANSER 58 APPENDIX A. Utkast til prosedyre for bruk av løsningsmiddel og produkter som inneholder løsningsmidler i hyperbare dykkersystem. B. Utkast til prosedyre for prøvetaking ved bruk av adsorbent. C. Utkast til prosedyre for rensing av gass i boligkammer. P11130/KJ/ANB 25.01.92
3 INNLEDNING Organiske materialer som plast, maling, lim, tre, oljeprodukter, rengjørings/desin feksjonsmidler, mat etc. avgir et vidt spekter av kjemiske substanser til omgivelsene. Operasjoner som f.eks. sveising, sliping, kutting vil også avgi stoffer/-forurensning til atmosfæren. I et hyperbart dykkersystem har man gjenbruk av gass, og hvis man ikke kan rense gassen godt nok, vil det bli oppkonsentrering av disse forurensningene. På grunn av He-atmosfære og høye trykk/trykkendringer kan emisjonen av flyktige komponenter endres i forhold til monobare forhold. Denne rapporten belyser hvilke forurensninger vi kan forvente å ha i et dykkersystem, hvordan slike forurensninger kan overvåkes og kontrolleres, og hva som fmnes av retningslinjer og litteratur om grenseverdier for slike forurensning. Man vil også komme med anbefalinger av konkrete tiltak som kan bedre dykkernes miljøforhold. P11 130/KJ/ANB 25.01.92
4 2 FORURENSNING I HYPERBARE DYKKERSYSTEMER 2.1 INNLEDNING Etter at de nye forskriftene for bemannede undervanns operasjoner (1) trådte i kraft 1. januar 1991, er det behov for å ha datablader over alle kjemiske stoffer/produkter som brukes i dykkersystemer. Etter vår erfaring er det vanskelig å skaffe datablader, fordi det brukes spesielle materialer/utstyr som gjerne kjøpes utenfor Norge, hvor regelverket ikke krever datablader. Dessuten Ønsker produsenten å holde tilbake opplysninger av konkurransemessige årsaker. Det er fortsatt liten oversikt over de kjemiske stoffer/produkter som brukes. Dette gjelder opprinnelig utstyr såvel som produkter brukt ved senere vedlikehold og reparasjoner/endringer. Det er derfor meget vanskelig å skaffe en oversikt over de kjemilcalier/produkter som brukes under dykking og i dykkersystemene. 2.2 FORURENSNING I BOLIGKAMMER Boligkamrene i et dykkersystem er relativt sparsomt innredet hva gjelder møbler og trivselsfremmende utstyr. Det utstyret som brukes er ofte malt, limt eller på annen måte behandlet og kan derfor være kilder til kontaminering av atmosfæren. I dag er det ikke regler for hva som er tillatt å bruke i slike systemer, og det er ofte vanskelig å skaffe opplysninger om malingstyper etc. I de nye forskriftene (1) er det stilt krav til materialvalg ( 18). Denne paragrafen stiller krav til at alt utstyr i et dykkersystem skal evalueres med hensyn dl emisjon av kontaminanter til atmosfæren. Dette medfører at man må kreve tilgang på datablader for de stoffer som er brukt ved produksjon/behandling av varen (slik som lim, maling etc). P1113OJKJ/ANB 25.01.92
5 På grunn av den store faren man har for infeksjoner hos dykkere når de oppholder seg på trykk, kreves en omfattende rengjøring av kammersystemene, både før og mens man er på trykk. Til dette brukes forskjellige typer desinfeksjonsrnidler. Tidligere ble det benyttet Vespen som inneholder fenol. I dag brukes ofte Panacide som er et Na salt av dildorofen og Tego 103 G som er dodecyl-di(aminoetyl)-glycine. Dessuten har man behov for rengjøring med vanlige vaskemidler (detergenter) for alminnelig rengjøring, fjerning av søle og skitt. Til dette brukes ofte grønnsåpe som er et naturprodukt. Desinfeksjonsmidler og vaskemidler bør undersøkes med hensyn på mulig toksisitet før de tas i bruk. Dykkerne er selv også en forurensningskilde. Tabell i viser midlere utskilling av stoffer fra en voksen person pr. dag (2). I tillegg kommer forurensning fra avførings produkter i toalett. Avdamping fra mat og drikkevarer kan også forurense. Dessuten har ofte dykkerne med seg personlige effekter som toalettartikler, elektriske apparater med batterier, klokker, fotoutstyr, bøker, aviser osv. Alt dette kan gi fra seg organiske stoffer. Dykkerdrakter/dykkerutstyr kan også være en forurensningskilde. Draktene kan gi fra seg stoffer fra tekstiler, lim etc. (3). Under dykking, kan drakter og annet utstyr bli tilsmusset av f.eks. olje, fett, boreslam, korrosjonshemmere osv. Dette vil følge med inn i klokken og kan kontaminere boligkamrene. Klokken kan også bli forurenset av død fisk og skalldyr som kommer inn med sjøvannet. Ved tørr overgang fra sveisehabitat til klokke og videre til boligkamrene, kan forurensning fra sveisehabitatet (gasser og støv) overføres til oppholds og bolig kamrene. P1113OfKJ/ANB 25.01.92
6 Tabeli i Ernisjon av stoffer fra mennesker (2). STOFF MENGDE (mg/dag og person) Aceton 51 ± 27 Acetaldehyd 6 ± 4 Allcylalkohol 4 ± 4 Eddiksyre 20 ± 2 Amylalkohol 22 ± 21 Smørsyre 45 ± 22 Dietylketon 21 ± 11 Etylacetat 25 ± 5 Etanol 45 ± 22 Metanol 74 ± 5 Fenol 10 ± 2 Toluen 7 ± 5 Karbonmonoksid 4800 ± 1200 Karbondioksid 640000 ± 30000 Ammoniakk 33 ± 5 Hydrogensulfid 3 ± i P1113OJKJ/ANB 25.01.92
7 Atmosfæren i dykkersystemet kan også forurenses via ventilasjonssystemet, gass slanger og gassbankene. Ventilasjonssystemet har forbindelse med kompressorer, kjø le/-varmesystemer og katalytter/adsorbenter for rensing av gassen. Kompressorene bruker olje, som spesielt ved oppvarming kan gi en lang rekke organiske forurensnin ger. Som smøreniiddel brukes vanligvis silikonfett og halo-karbon oljer. Ved kraftig oppvarming av halo-karbon oljer kan det dannes fosgen-gass, som er svært giftig. De kjølemedier som brukes er oftest av typen vann/glykol. Ifølge de som reparere Kjølesystemene avdampes kontinuerlig kjølemediene til kainmersystemet. Når nytt utstyr introduseres i et kammersystem skal det vurderes med hensyn på eventuell forurensning av kammeratmosfæren. Er man usikker på om det medfører forurensning, kan dette sjekkes med gassanalyser. Katalyttene og adsorbentene som brukes til rensing av gassen, kan ved uheldige forhold også gi forurensning til kainmersystemet. Ofte mangler disse rensesystemene et støvfilter bak katalytten! adsorbenten for å samle opp støv som avgies fra katalytten/adsorbenten. I enden av et rensesystem bør det alltid være et støvfilter som samler opp støv fra renseprosessen, slik at gassen som går ut til kammersystemet er støvfri. Det kan også forekomme at kontaminanter i kammergas sen kan komme fra gass bankene. Renhet av pustegass for dykking fra leverandør er ikke spesifisert i henhold til dybde. En gass som kan brukes ved 100 m dykking er ikke nødvendigvis god nok for dykking på f.eks. 300 m. Som eksempel kan nevnes karbonmonoksid (CO), hvor kontaminering av gassbankene kan komme fra kompressorer. Spesifikasjon til renhet fra leverandør av dykkegass er i dag <1 ppm CO. Dette er godt nok for dykking grunnere enn 200 m, men for dypere dykking er ikke dette et tilfredsstillende krav. (J.fr. Oljedirektoratets forskrifter 59 (1)). P11 130/Kl/ANE 25.01.92
8 11990 ble det tatt gassprøver på adsorbent (Tenax, kull og silikagel) fra boligkammer ombord på 6 forskjellige dykkerfartøyer under operasjon på norsk sektor (4). Analysene viste at innholdet av organiske forbindelser varierte fra fartøy til fartøy. Det ble funnet xylen, toluen, andre allcylbenzener (C8 - (C6 - C14) ), alifatiske hydrokarboner C11 og tetrakloreten i alle prøvene tatt fra boligkammer. Ingen av enkekkom ponentene var så høye at de var akutt helseskadelige. Men den samlede forurensningen var betydelig og svært nær de aktuelle grenseverdier. Dessuten er trykkets effekt på toksisitet av substansene ukjent. Forhøyet partialtrykk av oksygen kan også gi endringer i toksisiteten av substansene. P1113OIKJ/ANB 25.01.92
9 2.3 FORURENSNING FRA VEDLiKEHOLD OG MALING Rester fra maling og andre kjemikalier brukt til vedlikehold av dykkersystemer kan kontaminere kammeratmosfæren i de etterfølgende dykk. Det er velkjent at malte flater avgir gasser en god stund etter at malingen er tørket (5, 6). Dette problemet har vært kjent i dykkerindustrien i mange år, men man har ikke laget prosedyrer som tar hånd om avgassingsproblematikken. Når man maler dykkersystem, er det vilctig å fmne en malingstype som fester seg til stålet og ikke flaker av ved kompresjon/dekompresjon. Ifig. opplysninger fra MØllerodden Industrier er 80% av malingssystemene i nyere dykkersystemer basert på epoxi, da dette gir best binding til underlaget. Som grunning brukes ofte sink silikatmaling. Ellers brukes vinylsystemer, alcrylsystemer og polyuretansystemer. Disse inneholder alle løsningsmiddel. Dräger har utvildet en malingstype for dykkersystem som ikke inneholder løsningsmidler. Man mangler imidlertid opplysninger om hva denne malingen inneholder, og kan derfor ikke si noe om dette er en forbedring med hensyn på forurensning i forhold til de andre malingstypene. Det er også innhentet opplysninger fra et større dykkeselskap. Dette selskapet har benyttet 3 ulike malingstyper på ti av sine dykkerskip. Det opplyses at samme type maling som originalt, benyttes ved vedlikehold/reparasjoner. Men erfaring fra samme selskap har vist at andre malingstyper har vært benyttet bl.a. på interne rensesystem. Maling av selve trykk-kamrene er derfor bare en del av problemet. Det fmnes i dag også bakteriehemmende maling. Denne er også løsningsmiddelbasert, og hemmer bakterier ved kontakt. Pga. problemer med bakterievekst i trykk-kammer kan denne typen maling ha stor interesse for dykkerindustrien. Imidlertid er det liten erfaring og få opplysninger om gassemisjon på trykk med denne typen maling og den bakteriehemmende effekten (7). P11 130/Kl/ANE 25.01.92
10 Erfaringer fra NUTEC har vist at til dels store konsentrasjoner av løsningsmidler (xylen) er funnet ved trykksetting av dykkerkammer etterat det er malt (5). Ved kompresjon antar man at helium vil trenge inn i alle materialer, også i malingen. Under dekompresjon vil helium strømme tilbake til kammeratmosfæren og derved dra med seg flyktige gasser i materialene (løsemidler fra maling). Annet vedlikehold som f.eks. avfetting, rengjøring, liming og reparasjoner kan inirodusere kontaminanter i etterfølgende dykk. Freon 11 og metyleniciorid (diklormetan) brukes for rengjøring av oksygenrør. Det har vært flere tilfeller av freon-kontaniinering i dykkerkammer forårsaket av freon-lommer i rørsystemet. Slike lommer kan være vanskelig å oppdage ved godkjenningstest av systemet. I seg selv har Freon 11 relativt lav toksisitet, men den kan ved oppvarming dekomponere til toksiske produkter inidusive fosgen. Myndighetenes målsetning om reduksjon i forbruket av ozon-nedbrytende gasser gjør at freon i fremtiden vil bli erstattet av andre avfettingsmiddel. Kjemisk sammensetning og toksisitet av slike avfettingsmiddel er ukjent. Mange stoffer brukes til avfetting og rengjøring. Karbon tetraklorid ble mye brukt tidligere, men siden det ble kjent at den var akutt narkotisk og kan gi lever- og nyre skader brukes den ikke lenger. De løsningsmidler som brukes hyppigst i dag er trildor etylen, perkloretylen, kloroform (trildormetan) og aceton. Alle disse løsningsmidlene er narkotiske og kan gi leverskader. Man bør unngå bruk av løsningsmidler så mye som mulig. I den grad de benyttes bør bruken begrenses, og det må sikres god utlufting, og kammeratmosfæren bør undersøkes mhp. kontaminering før dykking (se prosedyre i appendix A). P11130/KJ/ANB 25.01.92
- forvarming/overfiatebelegg - metallet - beskyttelsesgassen (8-19). Karakterisering av forurensning fra sveiseprosesser ved i ATA har vært studert nøye og/eller argon). det sveises på 2.4 FORURENSNING I SVEISEHABITAT 11 P11130/KJ/ANB 25.01.92 elektrode og sveisemetallet. Beskyttelsesgass av sveisebuen og sveisemetallet oppnås rundt elektroden brukes som beskyttelsesgass. Karbondioxid, argon eller helium har lysbue mellom en elektrode som forbrukes, og sveisemetallet. Inertgass som strømmer MMA (manual metal-arc) sveising har vært den mest vanlige sveisemetoden. Ved MIG (Metal inert gass) sveising dannes sammensmeltingen av varmen fra en Sammensmeltingen skjer ved varme fra lysbuen som dannes mellom en dekket ved dekomponering/gassdannelser av elektrodedekket. TIG (Tungsten inert gas) sveising er en sveisemetode der sammensmelting dannes av vært brukt som dekkgass. Plasmasveising er en relativt ny sveisemetode på land som muligens kan brukes en lysbue mellom en torium-volframelektrode som ikke forbrukes (1-2% Th) og hyperbart. Denne metoden gir omtrent like lite støv som ved TIG-sveising, men vesentlig mindre ozon enn ved TIG-sveising. sveisemetallet. Som for MIG-sveising brukes inertgass som beskyttelsesgass (helium Forurensningene som dannes ved sveising kommer fra: på metafiet. (dekkgassen) - elektrodedekket - elektroden
12 2.4.1 Gasser Ozon (03) dannes fra oksygen ved intensiv ultraflolett stråling fra lysbuen. For overfiatesveising (1 ATA luft) dannes det høye konsentrasjoner 03 ved TIG-sveising. Ved hyperbare forhold er partiakrykket av oksygen minst dobbelt så høyt som i luften på overflaten. Derfor produseres ozon i større mengder hyperbart enn ved overflaten (20-24). Dannelse og nedbrytning av ozon ved TIG-sveising er beskrevet mere inngående av Malvik (37). Karbonmonoksid (CO) blir produsert i størst utstrekning ved MMA sveising (25). CO kan produseres i store mengder, og det er derfor nødvendig med god ventilasjon og rensing av atmosfæren. Karbondioksid (CO ved hjelp av sodalime. 2) vil også bli produsert ved sveising. CO2 kan renses effektivt Nitrogenoksider (NOt) kan dannes ved at nitrogen i atmosfæren rundt sveisen reagerer med oksygen i atmosfæren ved høy temperatur. Ved utilstrekkelig dekkgass vil man få en signifikant produksjon av nitrogenoksider. På grunn av det lave nitrogeninnholdet i hyperbar atmosfære er dannelsen av N0 vesentlig lavere ved hyperbare forhold enn ved normal luft-atmosfære (1 ATA). De gasser som brukes som dekkgass ved MIG og TIG sveising vil også forurense atmosfæren ved denne type sveising. Mest vanlig har vært bruk av argon. Ved normalt trykk (1 ATA) er argon inert og ufarlig. Når argon brukes på trykk kan den ha narkotisk effekt. Eksponering til argon før dekompresjon kan påvirke dekompre sjonshastigheten, siden kroppen kan ha tatt opp argon, som så skal skilles ut under dekompresjon (jfr. eksponering til nitrogen og dekompresjon). Hvis røret det sveises på er forurenset, vil denne forurensningen kunne dampe av ved sveising. Det er ikke uvanlig at røret kan ha rester av olje fra maskinenng, rester P1113OIKJ/ANB 25.01.92
13 av asfaltdekke eller annet korrosjonshemmende materialer (f.eks. polyuretanmaling). Ved sveising eller/og oppvarming av røret for sveising, vil hydrokarboner av forskjellige typer dampe av. Det vil dessuten dannes nedbrytningsprodukter som kan være svært reaktive overfor lungevev. 2.4.2 S Hvis man kjenner sarnmensetningen av metallet det sveises på og elektroden, kan man til en vis grad forutsi sammensetningen av støvet. De mest vanligste ståkyper som brukes offshore er konstruksjonsstål. Ved kjemisk analyse av en stålkvalitet ble følgende funnet: 0.1% C, 0.2% Si, 1.5% Mn, 0.01% Cu, 0.02% Ni, 0.02% Cr, 0.1% Mo (26). Under Deep-Ex 81 dykket ble det sveiset MMA og støvprøvene ble analysert med hensyn på Fe, Mn, Ni, Cr og F. Typiske verdier som ble målt var (24): 10% Mn, 0.2% Ni, 0.03% Cr og 3-15% F LaboratorieforsØk har vist at støvproduksjonen er 5-10 ganger større på 32 ATA He sammenlignet med i ATA He (26). Forholdet Mn : Fe er også funnet å være større under hyperbare forhold sammenlignet med monobare forhold. Videre ble det funnet rester fra den inerte volframelektroden i støvprøvene. Mye tyder på at elektroden blir mindre inert ved hyperbare forhold enn ved monobare forhold. P11130/KJ/ANB 25.01.92
14 2.5 SAMMENLIGNING MED ANDRE LUKKEDE SYSTEMER Et hyperbart dykkersystem er et lukket system på lik linje med et romfartøy eller en ubåt. Derfor vil problemer med forurensning ha mange felles trekk for alle lukkede systemer. I forbindelse med kortere eller lengre neddykkingsperioder med ubåt og under forskjellige simulerte og virkelige romfarter har konsentrasjon av forskjellige atmosfærekontaminanter vært målt. I tabell 2 gis eksempler på at toksiske stoffer har kommet opp i konsentrasjoner av en slik størrelse at det kan tenkes å ha helsemessig betydning for mannskapet. Det må bemerkes at de fleste av disse funnene er fra før 1966, og at en i dag er i stand til å holde bedre kontroll med forurensningsnivået i slike lukkede systemer. Over 200 forurensingskomponenter er identifisert ved analyse av atmosfæren i ubåter og romskip (29, 30, 32). En vil forvente at stort sett de samme forurensningene også vil forekomme i hyperbare boligkammer. NASA og ESA tester på forhånd alle materialer som skal brukes i romkapsler med hensyn til avgassing. NASA - testen foretas ved 49 C over 72 timer. Tusenvis av forskjeffige materiaityper (plastikk, gumrni, maling o.l.) er testet. Resultatene brukes til å velge ut materialtyper og til å dimensjonere system for luftrensing (33). Slike opplysninger vil også være verdifull informasjon før materialvalg i trykkammer. Dessverre er det svært van skelig å få tak i disse opplysningene. Dykkeindustrien burde derfor søke å holde nær kontakt med romfartsorganisasjonene for derved å kunne dra nytte av de opplys finger disse har. I US Navy drives det også prosjekter som har som formål å identifisere og kvantifisere flyktige organiske luftforurensninger i atomdrevne ubåter (33). De fleste organiske forbindelsene som er identifisert er hydrokarboner. I et pilotprosjekt (34) er det identifisert ca. 470 forbindelser pr. prøvetakningsserie. Total konsentrasjon P1113OIKJ/ANB 25.01.92
15 av organiske forbindelser er ca. 3 mg/m 3, hvorav C7 - C11 alkaner utgjør 40%. Det skal bemerkes at sigaretirøyking er tillatt i US Navy s ubåter, og at man også lager/varmer mat i disse båtene. Dette vil føre til en høyere belastning av forurensninger. Tabell 2 Eksempler på kontaminanter som er påvist i ubåt/romskip i konsentra sjoner som kan ha betydning for helsen. Stoff Konsentrasjon Hvor målt Aktuell grense- ESAs grenseverdi SMAC- verdier for målt (28) 1966* kont. eksp. (30, 31) Ammoni- > 1 ppm 10 ppm 25 ppm akk Arsen Spor Mercury- 0.005 ppm 0,01 ppm romskip Benzen i ppm Mercury- 2.5 ppm 2 ppm romskip Benzen spor 1 ppm** Freon 3 ppm Mercury- 5 ppm romskip Karbon- 38 ppm USN-ubåt 10 ppm 20 pppm monoksid Stibin i ppm 0.01 ppm Toluen 17 ppm Colombia- 20 ppm 20 ppm romskip * SMAC - ** USN - ubåt Spacecraft Maximum Allowable Concentration (28) / 90 dager kontinuerlig eksponering P11130/KJ/ANB 25.01.92
16 Tabell 3 Variasjon i konsentrasjon av forskjellige stoffer for prøver tatt i kammer, klokke og volumtank. STOFF KAMIvIER KLOKKE VOLUMTANK (jig/m 3) (ig, Toluen 15,5-566 125-389 3) 3) (ig/m 7-51,5 Xylen 78,5-880 207-1066 0,5-25 Allylbenzener 34,5-2340 138,5-920 6-23,5 Alifatiske hydrokarboner (C6 - C14) 11-445 40-550 9-60 Naftalener 14 * 13 * i * Metylnaftalener 4 * 46 * 1,4 * Tetrakloreten 0,2-15.5 3,5-19 1,2 * Klorfluorhydrokarboner 571,5 * 1060 * 406,5 * 0) 10,5 * 33,5 * - Eter(C8H18 Terpener 120 * 1935 * 16 * 1,1,1-Trildoretan 7,5 * 5,5 * - Mulig ester 0,07 * - 0,26 16H30O4) (C * Dinitrotoluen 0,1 * 0,4 * - Styren 0,3* 5* - Ftalatestere 0,07 * - Andre PAH (polisykliske 0,3 * 5 * aromatiske hydrokarboner) Quinolin - 0,1 * - Fenol 0,6 * - - Nonanal 1,0 * - - Benzothiazol 0,3 * - - 3) 0,28 - Total (mg/m 4,4 ** 1,5-4,2 ** 0,1-0,7 ** * Høyeste verdi målt. Stoffet er ikke funnet i alle prøvene. ** Resultatene er basert på summen av innholdet i silika + kulladsorbentene. P11130/K3/ANB 25.01.92
17 Tabell 3 viser konsentrasjonsvariasjonene av hydrokarboner som er målt i hyperbare dykkesystemer (4). Alle målingene er gjort på overflaten, og konsentrasjonen er gitt som pg/m 3 gass på overflaten. Det vil si at konsentrasjonen på trykk vil være overfiatekonsentrasjonene multiplisert med totaltrykket. Flere av dykkesystemene var på 90 meters vanndybde da prøvene ble tatt, og det medfører at konsentrasjonene i kamrene var 10 ganger høyere enn angitt i tabell 3. Tabell 4 viser de høyeste konsentrasjonene av toluen og xylen gitt som mg/m 3 på trykk og partialtrykk (iibar). Tabell 4 Toluene og xylen målt i dykkersystem på 90 meter sjøvann. STOFF KAMMER KLOKKE VOLUMTANK (mg/m 3) (jibar) (mg/m 3) (jibar) (mg/m 3) (pbar) Toluen 5,66 1,5 3,89 1,0 0,52 0,1 Xylen 8,80 2,0 10,66 2,42 0,25 0,06 Tabell 5 viser en liste over mulige kontaminanter i hyperbare systemer og eksempler på deres kilder. P1113OfKJ/ANB 25.01.92
C 18 Tabell 5 Liste over forventede kontaminanter i hyperbare systemer og deres kilder. Kjemisk Dykkere Kammer Vedlike- Råolje Korrosjons- Resin Sliping Sveising stoff inventar/ hold Gass hemmere opera- kutting utstyr rensing sjon Aceton X Spor X Acetaldehyd X Akrolein X Spor Alkylalkohol Ammoniakk Amylakohol Argon X X X Benzen Spor X X Biocider X X (udef) Butan X X Cykloheksan Spor X X Dietylketon Eddiksyre Etanol Etylacetat eno1 X X Formaldehyd Freon 11 X X X X X X Heptan Spor X X Hexan X X Hydrogensulfid X X X Karbondioksid X X X Karbonmonoksid X X X Kerosen Komponent X X Klor X X Kumen 11Merkaptaner Spor X X Spor X X X
19 Tabell 5 fortsatt Kjemisk Dyk- Kammer Vedlikehold Råolje Korrosjons- Resin Sliping Svei stoff kere inventar Gass hammere opera- kutting sing rensing sjon Metan X X X Metanol X X Metylldoroform X Spor Naftalen Spor Komponent X Nitrogenoksid itrogendioksid Ozon Pentan Perkloretylen X X X X X Smøresyre X SveisestØv X Toluen X X X X X X Spor Trikloretylen X Vanndamp X X White sprit X Komponent X j Xylene X X X X X
2.6 KONKLUSJON systemer. Noen må være der, f.eks, dykkeren, mens andre mulige kilder bør kan gjøres. 20 2.7 ANEEFALINGER får produsert mere støv ved hyperbar sveising. Dessuten kan ozon-produksjonen forbedringer, hovedsakelig pga. Oljedirektoratets nye dykkeforskrifter (1). Dette kapitlet viser at det er en rekke forurensningskilder i hyperbare dykker Ved hyperbar sveising produseres en rekke forurensninger. Disse varierer noe med være større pga. høyt partialtrykk av oksygen. vurderes før de blir tatt i bruk. Informasjon om hvilke stoffer som brukes i hyperbare systemer, produktdatablader for disse stoffene og en godkjenningsordning for hva man skal bruke inne i systemene savnes. Men på dette området skjer det For å begrense forurensningene i hyperbare dykkersystemer er det en god del som sveiseprosessen, stålkvaliter, sveisemetode og sveiseelektrode. Mye tyder på at man 1. Det bør utarbeides en godkjenningsordning for hva man skal tillate brukt inne i erfaring. Disse listene bør ha en årlig revisjon. dykkersystemet. Videre bør det utarbeides en liste over materialer/utstyr som ikke materialer/stoffer som kan brukes i slike systemer. For å utarbeide slike lister bør bør brukes i hyperbare systemer. Dessuten kan det lages oversikt over anbefalte toksikologi. Disse personene skal være knyttet til institusjoner uavhengig av det nedsettes en gruppe på 3-4 personer med yrkeshygienisk/toksikologisk bak bransjen. Utarbeidelse av lister for utstyr som kanlikke kan brukes i hyperbare grunn, og med kjennskap til problemer forbundet med hyperbar yrkeshygiene og systemer bør baseres på kjennskap til emisjons-data, kjemisk sammensetning og
21 2. For alle dykkersystemer bør det eksistere en komplett liste over hvilke stoffer som brukes/er brukt inne i systemet (inklusive ventilasjonsanlegg, gassiedninger, LSU). Denne listen skal være supplert med datablader for produktene. Alt som bringes inn i dykkersystemet bør noteres i egen logg med dato og tidspunkt. Vedlikehold (spesielt kjemikalier) skal også noteres i denne loggen. Dykkernes personlige effekter bør likeledes noteres i loggen, og om mulig, også næringsmidler. Dykkeleder er ansvarlig for at det ilcke bringes inn utstyr/materialer i dykker systemer som kan medføre helserisiko. Hvis dykkeleder er i tvil om et utstyr/materiale kan brukes i dykkersystemet, kan han/hun kontakte formann eller andre i godkjenningsgruppen. Gruppen vil så godkjenne, evt. ikke godkjenne, utstyret. Denne kontakten bør skje skriftlig og med dokumentasjon/produkt datablad for produktet. 3. Når det hyperbare systemet eller deler av det (inidudert LSU og inventar/utstyr) har vært malt eller behandlet med produkter som inneholder løsningsmidler, bør kammersystemet eller utstyret trykksettes med helium og gassprøver analyseres. I Appendix A er vedlagt forslag til prosedyre for avgassing av hyperbare dykkersystem etter maling eller bruk av andre løsningsmiddelholdige produkter. P1113OfKJ/ANB 25.01.92
Overvåking av kjemisk forurensning i pusteatmosfæren for dykkerne er nødvendig for å hindre at dykkerne eksponeres til for høye (skadelige) konsentrasjoner av følgende: gasser stoffer. Ved å overvåke konsentrasjonen av forskjellige stoffer i atmosfæren, vil man 3.1 INNLEDNING 22 - organiske - uorganiske - luktstoffer P1113OIKJ/ANB 25.01.92 3.2 OVERVÅKING AV BOLIGKAMMER 3 METODER FOR OVERVÅKING AV KJEMISK FORURENSNING kammeret og hvilke operasjoner som foregår. Forurensninger som dannes, frigis eller tilføres hyperbare boligkammer vil kunne iverksette rensetiltak/gass-skifting før konsentrasjonen av forurensning blir for høy. I sveisehabitat overvåkes også en del forurensningsstoffer fra sveiseprosessen. Under første punkt kommer alle vanlige løsningsmidler og beslektede forbindelser hovedsakelig være i gassfase. En måte å gruppere de aktuelle gassene vil være Stoffer som skal overvåkes må velges ut på grunnlag av hva som er til stede i Av uorganiske gasser er karbonmonoksid og karbondioksid de viktigste. Men frigis fra mat, drikke, toalettartikler etc. som restmonomerer og reaksjonsprodukter som kan frigis fra maling, lim, plast etc. Med luktstoffer blir å forstå en del forbindelser som avsondres fra mennesker eller ammoniakk, klor og svoveldioksid er også aktuelle. løsemidiler
23 Overvåking av alle de aktuelle forbindelser er ikke mulig. Det er heller ikke nødvendig ut fra hensynet til helse og trivsel. Kriterier for overvåkning bør være følgende: - Forbindelser - Forbindelser - Forbindelser som kan medføre akutte effekter eller som påvirker dykkerne på en slik måte at risikoen for andre ulykker Øker (nedsatt vurderingsevne, økt reaksjonstid, kvalme etc.). som kan gi effekter etter lang tids påvirkning. som medfører ubehag eller irritasjon. Overvåking kan være kontinuerlig eller kan skje som stikkprøver etter nærmere fastsatte rutiner. I boligkammer vil det normalt ikke være behov for kontinuerlig registrering. Systematiske stildcprøver vil i de fleste tilfeller ivareta hensynet til helse og sikkerhet. Dette på grunn av at det normalt ikke forekommer gasser med slike egenskaper og i slike mengder at tidsintervaller på noen minutter vil være kritiske. I den grad kontinuerlig overvåkning er praktisk og økonomisk gjennomførbart vil dette være et ønske for en del av de viktigste komponenter. 3.2.1 Or2aniske løsningsmidler Hvis det samme spekter av løsningsmidler og beslektede forbindelser alltid var til stede, ville utvelgelse av et fåtall enkeitkomponenter være tilstrekkelig. Sammensetning og mengder av disse forbindelser varierer imidlertid sterkt (4). Det vil følgelig være behov for vurdering på dykk eller kammerbasis ut fra kjennskapet til mulige forurensningskilder. Da overvåkingen ikke kan utføres kontinuerlig, og dette heller ikke er nødvendig, kan overvåkning/kontroll av kammersystemet før dette tas i bruk i et reelt dykk være like viktig som overvåking under selve dykket. Under dykk bør slike prøver tas en gang pr. uke. I dag vil den enkleste metoden være å benytte adsorpsjon på silika gel og aktivt kull eller andre adsorbenter med påfølgende kromatografisk analyse. Oppsamlingen bør P11130/KJ/ANB 25.01.92
24 fortrinnsvis skje i kanimeret og ikke på overflaten på grunn av veggeffekter/ adsorpsjon i lange ledningsoverføringer. Det må benyttes systemer med en aktiv gass-strøm gjennom adsorbenten (mekanisk pumpe, trykkdifferanser el.l.). Prosedyre for slik prøvetaking er beskrevet i Appendix B. Diffusjonsprøvetakere er foreløpig ikke aktuelle da diffusjonshastigheter/prøvetakingshastigheter ikke er fastlagt for hyperbare He-atmosfærer. Bruk av direktevisende instrument (f.eks. fotoakustisk måleutstyr) kan også brukes til slike prøver på f.eks. totale hydrokarboner. Mere uttesting av slikt utstyr under operasjonelle forhold er nødvendig, før utstyret blir tatt i bruk. 3.2.2 Uor2aniske asser For CO2 eksisterer det i dag målerutiner som fungerer akseptabelt. Også for CO finnes det tilgjengelige målemetoder. Metodene kan imidlertid bare brukes på overflaten med dekomprimert gass. Fotoakustisk gassmåling, gasskromatograf, IR og massespektrometri er analyseteknikker som kan anvendes. Videre finnes det spesifildce/kontinuerlige instrumenter med elektrokjemiske detektorer. Nedre deteksjonsgrense, spesielt for CO, har vært kritisk for denne type instrumenter. Med Økende dybde vil kravet til gassens renhet Øke. Derved Øker kravene til deteksjons grensen for utstyr hvor gassen blir dekomprimert før analyse. Dette medfører at analyse av CO bør utføres en gang pr. dag i kamrene, og gassbankene bør analyseres for CO før bruk. I boligkammer kan også stoffer som ammoniakk, svoveldioksid og klor være til stede, og disse bør analyseres med stikkprøver, f.eks. en gang pr. uke. Den enkleste metoden vil være bruk av Dräger-rørfKitagawa-rør. Ammoniakk og svoveldioksid kan også adsorberes på adsorbenter med påfølgende analyse. Slik adsorbsjon bør fortrinnsvis skje i kammeret, og ved oppsamling av prøve benyttes en aktiv gass strøm gjennom adsorbenten. Prosedyre for prøvetaking ved bruk av adsorbent er beskrevet i Appendix B. P1113OIKJ/ANB 25.01.92
25 3.2.3 Luktstoffer Denne type forbindelser foreligger i meget lave konsentrasjoner. Det finnes ingen rutinemetoder for overvåking som er praktisk anvendbar under dykking. I og med at CO2 kontinuerlig fjernes fra kammeratmosfæren, vil ikke CO2 kunne fungere som en indikator for denne type forbindelser. 3.3 OVERVÅKING AV SVEISEHABITAT Forurensningen i et sveisehabitat avhenger av hvilken sveiseprosess som benyttes (jfr. kap. 2.4). Følgende forurensninger er aktuelle for overvåkning ved sveiseoperasjoner: 1. Ozon (03) 2. Argon (Ar) 3. Karbonmonoksid (CO) 4. Karbondioksid (CO 2) 5. Nitrogenoksider (NOt) 6. Nitrogen (N2) 7. Støv En spesifilcasjon av monitoreringsutstyr for overvåkning av sveisehabitat er utarbeidet (36). Hvis materialet det sveises på har vært bearbeidet med f.eks. tjærebelegg, maling e.l., kan sveisehabitatet forurenses med dekomponeringsstoffer fra disse beleggene. Overvåking av eventuelle kontaminanter fra slikt belegg må vurderes i hvert enkelt tilfelle. 3.3.1 Ozon 03 er en svært reaktiv gass, og må av den grunn måles i habitatet, helst i sveiserens pustesone. 03-gass kan raskt brytes ned (21, 23, 37). Derfor bør slik overvåkning foregå kontinuerlig. Dessverre mangler man i dag utstyr som kan foreta slike P1113OIKJ/ANB 25.01.92
26 målinger kontinuerlig under operasjonell sveising. Det eneste tilgjengelige utstyret for måling av 03 på trykk er indikator-rør (Dräger eller Kitegawa). 03-målinger med indikator-rør bør utføres med jevne mellomrom under sveisingen, f.eks. hvert 15. minutt og umiddelbart etter sveisingen har stoppet. Siden dette stoffet er svært toksisk og ikke kan måles kontinuerlig, skal dykkerne bruke maske med eks tern tilførsel av pustegass under sveising. 3.3.2 Aron Argon kan overvåkes semikontinuerlig på overflaten ved hjelp av en gasskromatograf med termisk konduktivitet (TC) detektor. Minimum detekterbar konsentrasjon bør være mindre enn 5 mbar, og tiden mellom to på hverandre følgende målinger bør være mindre enn 5 min. (under sveising med Ar som dykkegass). Slike gasskromatografi-analyser vil normalt ikke separere Ar og 02. For å få eksakte målinger av Ar konsentrasjon må 02-konsentrasjon bestemmes separat (se kap. 3.3.7). Det finnes gasskromatografer som separerer Ar og 02, men disse bruker lengre analysetid. Som back-up kan massestrømmen av Ar fra tilførseisfiaskene måles. Slik massestrøm måles med en nøyaktighet bedre enn ±0,5 1/min. 3.3.3 Karbonmonoksid Karbonmonoksid kan måles semikontinuerlig på overflaten ved hjelp av en gasskromatograf med metanisator og en flammeionisator detektor (FID) eller med fotoakustisk analysator. Den minste detekterbare konsentrasjon bør være mindre enn 0,2 pbar, og tiden mellom to påfølgende målinger bør være mindre enn 5 min. Dräger-rør kan brukes som back-up. P11130/KJ/ANB 25.01.92
27 3.3.4 Karbondioksid Karbondioksid kan overvåkes kontinuerlig med infrarød (IR) analysator eller semikontinuerlig med gasskromatograf. Deteksjonsgrensen for måleutstyret bør være under 25 iibar og responstiden mindre enn 20 sek. 3.3.5 Nitro2enoksider No består av både nitrogenoksid (NO) og nitrogendioksid (N0 oksyderes til N0 lende å måle N0 2, og N0 2). Siden NO kan 2 er den mest giftige av disse gassene, er det tilfredsstil 2 i sveisehabitatet. 2 kan måles på overflaten ved hjelp av utstyr basert på elektrokjemisk celle, N0 kjemiluminisens eller fotoakustisk analysator. Deteksjonsgrensen bør være under 0.01 pbar og responstiden mindre enn 20 sek. 3.3.6 Nitrogen Det er viktig å måle N2 i atmosfæren, da totaleksponering av både N2 og Ar gir et mål på den toksiske belastningen for dykkeren når Ar brukes som dekkgass. Nitrogen kan overvåkes semikontinuerlig på overflaten ved hjelp av gasskromatograf med terrnisk konduktivitet (TC) detektor. Deteksjonsgrensen bør være under 5 mbar. 3.3.7 Oksyen Oksygen kan måles kontinuerlig på overflaten basert på et magnetodynamisk prinsipp. Deteksjonsgrensen bør være under 2 mbar. Responstiden bør være mindre enn 20 sek. P11130/K.J/ANB 25.01.92
28 3.3.8 Konsentrasjon av sveisestøv bør helst overvåkes kontinuerlig i habitatet under sveising. Dette kan gjøres ved hjelp av målinger av lysspredning. Dessverre finnes ikke dette utstyret kommersielt tilgjengelig, men en prototyp har vært prøvd og har vist lovende resultater. Det eneste tilgjengelige måieutstyret i dag er oppsaniling av støv på støvfilter i habitatet. Disse flitrene må fraktes til overflaten og veies etter oppsamling. Man vil da få et mål på midlere støvkonsentrasjon i et tidsintervall. Denne målemetoden er nøyaktig, men krever lang tid for å få resultatene fram. Så lenge man ikke har andre målemetoder, anbefales at man tar stikkprøver av støvkonsentrasjonen (over 6-8 timer) på forskjellige sveiseskift. 3.3.9 Andre forurensnin2er Av andre forurensninger som kan oppstå under sveising er hydrokarboner som kan dampe av røret det sveises på. Årsaken til slik avdampning er forurensninger på røret (fra maskinering, asfaltdekke, maling o.l.). Denne vil dampe av når røret enten varmes opp eller man sveiser på det. Indikator på slik avdamping kan være økt konsentrasjon av CO og CO2. Imidlertid er dette en dårlig indikator da sveise prosessen i seg selv produserer en god del CO og CO2. I stedet kan man analysere for forurensninger av hydrokarboner ved hjelp av indikator-rør (Dräger eller Kitagawa). For spesifikk bestemmelse av hvilke hydrokarboner som måtte forefinnes, må man samle opp prøver på egnet adsorbent for påfølgende analyse på gasskroma tograf og massespektrometer (se kap. 3.2.1). 3.4 KONKLUSJON OG ANBEFALINGER For å kontrollere at pusteatmosfæren til dykkeme ikke inneholder skadelige konsentrasjoner av forurensning, må atmosfæren overvåkes med hensyn på slik forurensning. Valg av stoffer som skal overvåkes gjøres på grunnlag av hvilke operasjoner som foregår i kammeret. P1113OJKJ/ANE 25.01.92
29 I boligkamrene finnes tre hovedtyper av forurensning: 1) organiske løsningsmidler, 2) uorganiske gasser og 3) luktstoffer. Organiske løsningsmidler og noen uorganiske gasser kan samles opp på adsorbenter. Slik kontroll bør utføres ca. en gang pr. uke. Prosedyre for prøvetaking ved bruk av adsorbent er beskrevet i Appendix B. For CO2 eksisterer gode rutiner i dag, mens det er tilfeldig om man overvåker Co. Det synes imidlertid nødvendig å innføre daglig kontroll av CO i boligkanirene, og i tillegg, analyse av CO i gassbankene. For luktstoffer finnes ingen rutinemetoder for overvåking. Før man tar i bruk et kammersystem hvor det har pågått vedlikehold etter nytt utstyr er tilført, må kammersystemet analyseres med hensyn på mulig forurensning (se kap. 2.2, 2.3 og 2.6). For sveisehabitat vil overvåldngen avhenge av hvilken sveiseprosess som pågår. For MMA-sveising må følgende forurensninger overvåkes: CO, CO2, N0 1, N2, 2 og støv. For TIG- og MIG-sveising må man i tillegg til de forannevnte forurensningene også overvåke 03 og Ar (hvis Ar brukes i dekkgassen). Spesifikasjoner for utstyr og overvåkningsfrekvens for sveisehabitat er er beskrevet av Bjørseth og Malvik (36). For noen av forurensningene eksisterer tilfredsstillende overvåkningsutstyr, mens for andre komponenter (spesielt 03 og støv) er dette mangelfuilt. Hydrokarboner kan også forurense atmosfæren i sveisehabitatet. Man bør derfor kontrollere sveisehabitatet med hensyn på hydrokarboner når man begynner på en ny sveis. Siden det kan oppstå høye konsentrasjoner av toksiske stoffer (spesielt ozon, karbon monoksid og støv) ved sveising, og det er vanskelig å overvåke disse stoffene, er det nødvendig at dykkerne bruker maske under sveising. P11130/KJ/ANB 25.01.92
4 RENSING AV KAMMERATMOSFÆRE 4.2.1 Or2aniske IØsnin2smidEer løsningsmidler gasser kammer. 4.1 1NNLEDNING 30 - organiske - uorganiske - luktstoffer P11130/KJ/ANB 25.01.92 4.2 RENSING AV GASS FRA BOLIGKAMMER Gassforurensninger i boligkammeret kan deles inn i følgende hovedgrupper: I et hyperbart dykkersystem resirkuleres all gassen i kammeratmosfæren. Dette bør analyseres med hensyn på kontaminanter før den tilbalceføres til dykkersystemet. medfører at denne gassen må renses omhyggelig før den sendes tilbake til Hver av disse gruppene vil bli omtalt separat nedenfor. dykkersystemet. Alle kontaminanter i gassen bør fjernes så mye som mulig. Gassen I Appendix C er beskrevet et forslag til prosedyre for rensing av gass fra bolig kullets adsorpsjonsegenskaper og kapasitet. De forsøk som er gjennomført med ulike kulikvaliteter viser økende kapasitet med økende trykk (38). En forutsetning for høy Adsorpsjon på aktivt kull synes å være den enkleste og beste metoden for fjerning av løsningsmidler og beslektede forbindelser. Effekten av trykk synes ikke å redusere effektivitet er imidlertid at adsorbent-bedets fysiske utforming er hensiktsmessig for å oppnå en korrekt gjennomstrømning. Når det gjelder enkekkomponenter med
de bør benyttes. ger. gir en oversikt over effektiviteten av aktivt kull ved forskjeffig forurensninger. spesielt lavt kokepunkt er det ønskelig å finne alternativer, eventuelt supplement. I Appendix C er vedlagt et forslag til prosedyre for rensing med aktivt kull. Tabell 6 4.2.2 Uoraniske asser som fungerer tilfredsstillende (39, 40). Utover de platina/palladium (Pt/Pd) eller For CO finnes det i dag katalysator (CO til CO7), og adsorpsjonssystemer for CO2 31 P1113OJKJ/ANB 25.01.92 4.2.3 Luktstoffer platina/aluminium (Pt/Al) katalysatorene og Sodalime-scrubbere som benyttes finnes For å fjerne ammoniakk og svoveldioksid fra atmosfæren kan kaliumpermanganat Luktestoffer er ofte lavmolekylære svovelholdige forbindelser. Dette er forbindelser på alurninium, platina/palladium (Pt/Pd) katalysator og Sodalime-scrubber overfor en rekke alternative metoder. Ingen av disse har i dag åpenbare fordeler som gjør at forskjellige forurensninger. oksidasjon brukes. Tabell 6 gir en oversikt over aktiviteten av kaliumpermanganat en oversikt over aktiviteten av kaliumpermanganat overfor forskjellige forurensnin varianter har vært benyttet for å fjerne disse stoffene. Erfaringsmessig synes som ofte har lav affinitet til aktivt kull. Kaliumpermanganatoksidasjon i forskjellige bruken/pakkingen av adsorbentsjiktene å ha vært noe tilfeldig. Effekten kan Luktestoffer og lavmolekylære organiske løsningsmidler er et område som bør bli sannsynligvis bedres vesentlig med optimaliserte systemer. Tabell 6 og tabell 7 gir gjenstand for videre utvildingsarbeid.
32 Tabell 6 Aktivitet for ulike katalytter/scrubbere for fjerning av forskjeffige forurensninger (35, 39, 40, 41, 42). Stoff Aktivt Kaliumper- Sodalime Pt/Pd- Merknad kull manganat/- katalysator aluminium Aceton CX) X Acetyldehyd X Akrolein X (X) Alkylalkohol Amrnoniakk X Amylacetat X X Argon Membranseparering Benzen X Butan X Adsorberes Cyklohexan X Eddiksyre X X X Etanol X X Etylacetat X Fenol X X Formaldehyd X Freon 11 Heptan Hexan X X Hydrogensulfid X X Forurenser katalytt Karbondioksid X Karbonmonoksid Dårlig X Danner CO2 Kerosen X Klor Adsorberes Forurenser katalytt Kumen X PI113OJK.T/ANB 25.01.92
33 Tabell 6 fortsatt. Stoff Aktivt Kaliumper- Sodalime PtIPd- Merknad kull manganat/ katalysator aluminium Merkaptaner Variabel effekt Variabel effekt Variabel effekt Metan Adsorberes Metanol X X Metylkioroform X X Naftalen X Nitrogenoksid X X Nitrogendioksid X X Ozon Naturlig Naturlig Naturlig dekompaierlng dekomponering dekomponering Pentan Perkloretylen X X Smørsyre Svovel dioksid Dårlig X Toluen X Dårlig Trikloretylen X X Vanndamp Følsom for Silikagel for mye H20 fjerning White spirit X Xylen X Dårlig P11130/KJ/ANB 25.01.92
34 Tabell 7 Reaksjon mellom kaliumpermanganat (Ethysorb) og forurensnings stoffer i lave konsentrasjoner (1-10 ppm) (42). Stoff Reaksjon med Ethysorb Stoff Reaksjon med Ethysorb Aceton Rask reaksjon Indol Langsom reaksjon Metyletylketon Rask reaksjon Skatol Langsom reaksjon Acetylen Rask reaksjon Fenol Rask reaksjon Acrolein Rask reaksjon Metyl merkaptan Rask reaksjon Allyl klorid Rask reaksjon Nitro benzen Langsom reaksjon Arsin Reagerer Pyridin Langsom reaksjon Benzeti Ingen reaksjon Fosgen Langsom reaksjon Styren Reagerer Hydrogen Meget Langsom reaksjon Karbonmonoksid Langsom reaksjon Butadien Meget tangsom reaksjon Etylen Langsom reaksjon Hydrogen sulfid Rask reaksjon Formaidehyd Rask reaksjon Svoveldioksid Rask reaksjon Acetaldehyd Rask reaksjon Isopropanol Rask reaksjon Toluen Langsom reaksjon Etanol Rask reaksjon Xylen Langsom reaksjon Metanol Rask reaksjon Dietylamin Langsom reaksjon Metan Adsorberes Trietylamin Adsorberes Propan Adsorberes Monometylamin Rask reaksjon Butan Adsorberes Dimetylamin Rask reaksjon Buten-2 Adsorberes Trimetylarnin Adsorberes Butan diamin Rask reaksjon Metylldoroform Rask reaksjon Ammoniakk Rask reaksjon Kloroform Rask reaksjon Butylasnin Rask reaksjon Jodoform Rask reaksjon Butyl merkaptan Langsom reaksjon Trikloretylen Rask reaksjon Nikotin Langsom reaksjon Karbontetraklorid Rask reaksjon Nikotinsyre Langsom reaksjon Kloropikrin Rask reaksjon N-metyl pyrrolidin Langsom reaksjon Stribin Rask reaksjon Eddiksyre Rask reaksjon Klor Adsorberes Kaproinsyre Langsom reaksjon Triarylfosfat Langsom reaksjon Kapiylinsyre Langsom reaksjon Ozon Dekomponering Isolaverinsyre Langsom reaksjon Nitrogenoksid Rask reaksjon Etylacrylat Langsom reaksjon Nitrogendioksid Rask reaksjon Amylacrylai Rask reaksjon Peroksyacetyl nitrat Rask reaksjon Metylacrylat Rask reaksjon (PAN) P1113OIKJ/ANB 25.01.92
1. Ozon (03) 6. Støv 2) 2. Argon (Ar) 35 5. Nitrogenoksid (NO) P11130/KJ/ANB 25.01.92 7. Hydrokarboner de forskjellige forurensningene. 4.3 RENSING AV GASS FRA SVEISEHABITAT I tabell 8 er gitt en oversikt over forslag til rensemetoder som kan brukes til å fjerne I kapittel 2.4 er listet opp en rekke forurensninger som blir produsert ved hyperbar I tillegg kan det være rester av nitrogen (N2) fra luft. sveising. Disse er: Tabell 8 Metoder for rensing av forurensning i sveisehabitat. 3. Karbonmonoksid (CO) 4. Karbondioksid (CO Forurensning Rensemetode Ozon Filter, aktivt kull, kaliumpermanganat Karbonmonoksid PtIPd-katalytt Argon Membranseparering Hydrokarboner Aktivt kull (noen komponenter kan fjer Nitrogenoksid Kaliumpermanganat, aktivt kull Nitrogen Membranseparering Karbondioksid Sodalime StØv StØvfilter nes med kaliumpermanganat)
36 Den forurensingen som produseres fra sveiseprosessen bør fjernes umiddelbart, før den spres rundt i sveisehabitatet. Dette kan oppnås enten ved punktavsug som følger sveisen, eller ved at det plasseres en hette like over sveisen. Punktavsug er den beste løsningen, hvis dette kan benyttes. Det er gode erfaringer med bruk av punktavsug ved MMA-sveising (20). Generell ventilasjon av sveisehabitat er nødvendig selv om man har punktavsug/lokal ventilasjon. En kombinasjon av lokal ventilasjon og generell ventilasjon gir oftes bedre effekt enn generell ventilasjon alene. Ved hyperbar TIG-sveising har det vist seg vanskelig å bruke punktavsug. Dette bør det arbeides videre med, for om mulig å komme frem til en metode for lokal ventilering. Under et av sveisedykkene ved NUTEC ble en del av sveisekammeret avskilt fra området hvor sveisingen foregikk. Dermed skulle atmosfæren i den avskihe delen bli mindre forurenset, og om mulig pustbar. Dette lyktes til en viss grad, spesielt med hensyn på ozon-konsentrasjonene, men det var vanskelig å forhindre kontami nering av støv (23). Dette er et prinsipp som anbefales, spesielt når sveising foregår halvautomatisk (med sveisemaskin). 4.3.1 Rensin2 av asser I et sveisehabitat må man rense atmosfæren for følgende forurensningsgasser avhengig av sveiseprosessen: ozon, argon, karbonmonoksid, nitrogenoksider, nitrogen, hydrokarboner. Ozon er svært reaktivt og dekomponeres når det kommer i kontakt med andre stoffer. Ozon krever derfor ikke egne rensemedier. P11 130/KJ/ANB 25.01.92