Gasmätning by Per-Ake Kvick

GASMÄTNING

Avsnitt

Sida

Gasindikering, olyckor Varför mäta Gasmätning, kort historia Från tillsynshandbok (Transportstyrelsen) Krav – Standard, CE-märkning Ämnens fysikaliska egenskaper Flambarhet – flambarhetsgränser Flampunkt Ångtryck Mättnadskoncentration Termisk tändpunkt Brännbarhetens beroende av syrehalten Relativ gasdensitet Mätprinciper, översikt Termiska mätprinciper Infraröd sensor Elektrokemiska sensorer Halvledarsensorer Paramanetiska instrument Fotjonisationsdetektorer Ampullmetoder, volymmetrisk mätning Diffusionsrör För och nackdelar med vissa typer av gasvarnare Bakgrundsgaser och selektivitet Praktiskt handhavande och representativa mätplatser Tillsyn och periodiskt underhåll Heta arbeten – gasfrihetscertifikat Ingångscertifikat Arbetscertifikat Tillträdestillstånd Försäkringsbolagen Interna regler – SMS IMO circ 675 Klassning av explosionsfarliga områden

1 2 2 3 5 5 5 7 7 8 8 8 9 10 10 12 13 13 14 15 16 17 18 19 19 20 21 21 21 21 21 22 22 23

Bilaga Information om gas i lastrum (Sjöfartsinspektionen/Arbetsmiljöverket

Miljöteknik

GASINDIKERING Olyckor Minst fyra döda vid explosion i tanker. Fyra eller fem människor omkom och 16 skadades då en explosion på tisdagen slet sönder ett oljetankfartyg vid ett varv i Pireus utanför Aten (Expressen 88.09.05)

Incorrect information about the character of the cargo. The Norwegian bulk carrier "Berge Charlotte" was carrying a more dangerous load of coal than that indicated in its shipping papers. This conclusion was drawn from results of examination made during the accident-investigation conduced by the Maritime Investigator. Five lives were lost in the explosion, including the shipmaster and chief mate. The accident occured 27 October 1990 near the island St. Helena in the Southern Atlantic The load of coal was declared as catogory A. This is the category of coal with least gas evolution. Later examination revealed, however, that the load belonged to hazard category C or D.

Ventilera ordentligt Ombord på ett holländskt fartyg, m/s Linda, på resa Rotterdam - Otterbäcken ägde en otäck olycka rum. Det var i samband med att fartyget kom till Göteborg för att göra ett kort uppehåll och ta ombord kanallotsen. En matros sändes fram till backen för klargöring av trossar inför tilläggningen. Enligt uppgift förvarades trossar och dylikt på en recess i förkant lastrummet till vilken man kunde komma via en nedgångslucka i förpiken. Efter en kort stund upptäcktes matrosen liggande tillsynes livlös av en annan besättningsman. Ambulans larmades och matrosen fördes till sjukhus. Matrosen blev kvar på sjukhuset för vård. Fartygets last bestod av rostfritt stål, skrot från svarning som innehöll olja.

Explosioner ombord VLCC:n ABT Summer exploderade med last ombord utanför Angola. Tjugoåtta besättningsmedlemmar räddades, en omkom och fyra saknas. VLCC:n Alborz exploderade i Cape Town under varvsarbete. Fartyget var lossat och låg vid kaj för reparation. Åtta personer dödades och en skadades allvarligt.

Confined space hazards Methane and hydrogen sulfide gas were released and four crewmen were killed on the "Scandinavian Sky". All four crewmen were working on a sewage holding tank when one of them apparently opened a valve, allowing deadly hydrogen sulfide gas to escape.

Oxygen deficiency A supervisor entered a barge compartment and passed out. A second man called for help before going to his rescue and losing consciousness. A third man yelled for help before he tried a rescue. He passed out too. Rescue workers pulled all three men out and revived them. They were treated and released from a hospital. The compartment had been sealed for 4 years, and the internal surfaces had rusted. The rusting process used up oxygen in the space until there was not enough left to support life.

Efter ett antal bränder och explosioner ombord på kem- och produkttanker sammansatte ett antal organisationer 1985 (ICS, IAPH, IACS, CEFIC, OCIMF, INTERTANKO och IPTA) en grupp (InterIndustry Working Graou – IIWG) i syfte att undersöka, och ta fram underlag för att förhindra dessa typer av olyckor. Genom egna databaser och från P&I klubbar identifierade man 35 händelser under de senaste 25-åren. Resultatet av gruppens arbete presenterades för MSC vid IMO 2006. Se fig nästa sida.

Miljöteknik

Fig. 1

The 35 reviewed incident investigations show the following (unadjusted) trend since 1985. Of concern was the failure, in some cases, to establish an effective safety culture throughout the safety management system. MSC 81/INF.8 9 February 2006

Varför mäta Det kan, som framgått av ovanstående, finnas många skäl till att man vill mäta och ha kontroll på atmosfären i ett visst utrymme eller viss plats ombord på ett fartyg. Viktigt att komma ihåg är att en mätning inte tjänar något eget syfte utan är till för att man skall kunna fatta bättre beslut i någon fråga. Som exempel kan nämnas: •

Man skall bedöma riskerna för explosion - brand när tex. heta arbeten skall utföras.

•

Man vill kontrollera syrehalt innan personal tillåts beträda slutna utrymmet.

•

Man önskar bedöma risker för människan så att tidigare ämnen inte utgör en hälsorisk om kommer i kontakt med dessa.

•

Utsläpp av ämnen har skett och man vill kontrollera och värdera de fortsatta riskerna alternativt hur väl man lyckats eliminera riskerna.

•

Man vill kontrollera atmosfären i en tank för att se att den är inom de normer som gäller för t ex tankspolning skall kunna utföras.

•

Man vill kontrollera atmosfären så att tidigare last (lastrester) inte skall förorena kommande last.

•

Man vill hålla kontroll på atmosfären i lastrummen så att inte lasten tar skada.

Gasmätning – kort historia 1. Kanariefåglar I samband med industrialiseringens början och brytning av kol användes kanariefåglar, som är känsligare än människan för låga syrehalter, metangas och koloxid. En död kanariefågel indikerade en farlig situation. Normalt användes två fåglar i en bur. 2. Flame Safety Lamp (Davey’s Lamp) Uppfanns av Sir Humphry Davey (iEngland) 1815. Flamman i lampan justerades i frisk luft, inesluten i ett exlosionsskydd. Ökad höjd på flamman indikerade närvaro av metangas, mindre flamma indikerade låg syrehalt.

Miljöteknik

3. Catalytic Combustion (LEL) Sensor Utvecklades av Dr Oliver Johnson (1926- 1927) anställd av Standard Oil i Californien (nuvarande Chevron). Syftet var att förhindra risk för explosion i tankar både i land och ombord. Företaget Johnson-Williams Instruments bildas 1928, av Dr. Oliver Johnson & Phil Williams. Ses som det första elektronikföretaget i “Silicon Valley. 1929/1930 lånade MSA gasmätningsinstrumentet J-W Model C under 3 månader under förevändning att de planerade sälja modellen. Vid återlämnandet av instrumentet till J-W skrev MSA att instrumentet inte passade deras marknadsföringsplan. 6 månader senare introducerade MSA sin egen LEL-mätare med samma karaktäristik som J-W modell C. Världens andra gasmätningsföretag hade startat. 4. Interferometer Dr. Uzumi Doi utförde initiellt forsök vid Institute of Physical & Chemical Research, I Japan 1927. Dr. Ziro Tsuji vid Institutet utvecklade den första fungerande prototypen. Syftet var att kunna förhindra explosioner på oljetankfartyg och i kolgruvor. 1938 återuppfann och förenklade Dr Tsuji interferometern och startade 1939 Riken Keiki Co. Ltd för tillverkning och försäljning. 5. J-W Model K, Oxygen Monitor 1965 introducerades världens första syremätare som arbetade efter principen med galvaniska celler(Clark Cell), utvecklad av Mr Clark och designad av Mr Kim vid J-W. 6. Gastech Model - Protechtor 1975 introducerades av Riken Keiki Co. Ltd världens första personburna mätaren för LEL/O2, med larm. 7. Riken/Gastech Model 1641 1979 Iintroducerades världens första portabla 3-gasmätaren med larm, LEL/O2/H2S or CO. Ide och prototype utvecklad av GasTech. Vidareutvecklad och tillverkad av Redesigned & Riken Keiki for GasTech 8.. Riken Model HS-82 / CO-82 / OX-82 / GP-82 (Hälsovådliga gaser) 1982 Introducerades den första personburna gasmätaren för “hälsovådliga gaser”. Mätning av LEL, O2, H2S, or CO. Utrustningskrav För att kunna genomföra kontroller av atmosfären, ur säkerhetssynpunkt, i olika utrymmen ombord finns både nationella och internationella regler rörande krav på typ och antal instrument som skall finnas ombord på olika typer av fartyg.

Från tillsynshandboken(Transportstyrelsen) Gasmätningsinstrument (Farligt gods) Kontrollera att 2 gasmätningsinstrument finns ombord samt att dessa fungerar och är kalibrerade enligt tillverkarens rekommendationer.

Miljöteknik

ALLMÄN INFORMATION Internationellt krävs gasmätningsinstrument för transport av farligt gods i bulkform enligt BC-koden för följande specifika ämnen: Aluminium Ferrosilicon, UN1395, Aluminium Silicon Powder, UN1398, Aluminium Smelting Bi-products, UN3170, Ferrosilicon, UN1408, Ferrosilicon BC No.22. Fartyg som transporterar enbart förpackat FG finns inga krav på gasmätningsinstrument. Om gasmätningsinstrumenten fortfarande finns ombord ska de vara fungerande (tidigare ett svenskt särkrav). Från och med 1 juli 2002 krävs gasmätningsinstrument (1 eller flera ) på fartyg med slutna utrymmen för fordon, slutna ro-ro däck och med utrymmen av särskild kategori (SOLAS Am.2000). Det finns inga formella krav på att dessa skall vara kalibrerade. Dock är det brukligt att tillverkaren har anvisningar för detta för att instrumentet skall vara tillförlitligt. I IBC-koden krävs att instrumenten skall vara kalibrerade vid transport av laster som avger giftiga och flambara gaser.

o o o o

o o

Tankfartyg skall ha minst två instrument varav det ena skall ha dubbla skalor med vilket mätning skall kunna utföras under, inom och över explosionsgränserna. Fartyg med dubbelskrov, byggda efter 1 Oktober 1994, skall vara försedda instrument som kan mäta både syrehalt och flambara gaser. För icke konventionsfartyg, med slutet däck för transport av motorfordon, gäller att 2 portabla instrument får ersätta den fasta gasvarnaranläggningen. På fartyg som omfattas av BCH och IBC-koderna skall man kunna mäta både giftiga och brännbara gaser. Om krävda gasmätare inte är s.k. kombinationsinstrument skall det finnas 2 st. avsedda för varje gas. MODU-enheter skall ha minst 2 st instrument för flambara gaser. Försörjningsfartyg för offshore skall kunna mäta både syrehalt och brännbara gaser. Om befintliga mätare inte är s.k. kombinationsinstrument skall det finnas 2 st. avsedda för varje gas. Annars räcker det med 2 kombinationsinstrument. Gastankfartyg skall ha minst 2 bärbara instrument för de laster som förs plus 1 st. för mätning av syrgasnivå i inert atmosfär.

Gasvarnarsystem Kontrollera installation och funktion av systemet. ALLMÄN INFORMATION Fast installation av gasvarnarsystem krävs i lastpumprum och rörtunnlar på nya och existerande tankfartyg samt, som svenskt särkrav, i CO2-rum som saknar tillträde i samma plan från öppet däck. Detta särkrav togs bort med SJÖFS 2004:17. På tankfartyg, byggda efter 1 september 1970, finns ett svenskt särkrav på automatstart av utvädringsfläkt när gaskoncentrationen i lastpumprum överstiger tillåtna värden. Även detta särkrav togs bort med 2004:17 men då endast för fartyg som är byggda i enlighet med SJÖFS 1985:24. För tankfartyg byggda före den 1 september 1984 (A 13:1970) finns krav på gasvarnaranläggning i alla rum som är belägna inom eller i anslutning till lasttankområdet och som innehåller utrustning som kan medföra antändning vid hög gaskoncentration. Kravet på gasvarnaranläggning i lastrum på fartyg som transporterar motorfordon med bensin i tankarna som fanns i A13:1970 (SOLAS-passagerarfartyg och SOLAS-lastfartyg byggda före den 1 september 1984) har som praxis ansetts vara uppfyllt om 2 st gasmätningsinstrument funnits för dessa utrymmen. Dubbelskrovsutrymme på tankfartyg skall vara försett med ett system som kan bestå av bärbar mätutrustning i kombination med antingen lösa slangar eller fast installerat rörsystem. På EU-fiskefartyg skall finnas ett fast gasvarnarsystem om kylanläggningen är placerad i maskinrummet. Är anläggningen placerad i ett separat utrymme skall detta vara försett med ett läckagelarm. Där tillfredställande ventilation saknas från utrymme med gasolanläggning kan fast gasvarnarsystem installeras som, med ventilation, likvärdig utrustning . Ett hetoljesystem som används för direkt uppvärmning av lasten (primärsystem) skall vara försett med ett fast gasvarnarsystem i expansionstanken. I HSC, där brännolja med flampunkt <43°C används, skall ett fast gasvarningssystem, med larm till bryggan, vara installerat i varje utrymme genom vilket brännoljerör passerar.

Miljöteknik

På försörjningsfartyg inom offshoresektorn samt på MODU-enheter skall vissa utrymmen vara försedda med fast gasvarnarsystem. För gasfartyg hänvisas till IGC-koden. HUR KONTROLLERA ERFARENHETER – VÄRT ATT TÄNKA PÅ Kontrollera besättningens kunskap i handhavandet. Ev. kalibreringsintyg. Se ledtext. Besättningens kunskap ofta inte tillfredställande. Kontrollera att gasmätningsinstrument finns ombord samt att dessa fungerar och är kalibrerade enligt tillverkarens rekommendationer.

Krav – standard, CE-märkning Gasmätningssystem och gasmätare måste uppfylla vissa krav för att få användas i så kallade explosionsklassade områden. De måste t ex vara egensäkra och får inte arbeta med för höga temperaturer. Med hjälp av direktiv fastställer EU krav på olika typer av produkter. När en produkt uppfyller det aktuella direktivets krav får den förses med ett CE-märke. Detta innebär att produkter då kan tillverkas eller importeras för försäljning i hela EU/EES utan att ytterligare godkännande behövs, om de är CEmärkta. Särskilt avtal finns rörande amerikansk utrustning godkänd i USA. ATEX Directive 94/9/EC of the European Parliament and the Council of 23 March 1994 on the approximation of the laws of the Member States concerning equipment and protective systems intended for use in potentially explosive atmospheres. Classification of Equipment: Groups and Categories • Group I: intended for use in the underground parts of mines, likely to become endangered by firedamp and/or combustible dust • Group II: intended for use in other places, likely to become endangered by explosive atmospheres These groups are subdivided into categories. The way in which this categorisation has been developed highlights one of the main distinctions of groups I and II. Equipment - Group I • Category M1: for use in mines endangered by firedamp and/or combustible dust • Category M2: for use in mines likely to be endangered by firedamp and/or combustible dust Equipment - Group II • Category 1: for use in areas in which explosive atmospheres are present continuously, for long periods or frequently • Category 2: for use in areas in which explosive atmospheres are likely to occur • Category 3: for use in areas in which explosive atmospheres are unlikely or occur only infrequently and for a short period

Ämnens fysikaliska egenskaper Flambarhet - flambarhetsgränser En mätning eller ett mätresultat är egentligen helt ointressant om man inte ställer resultatet i relation till något. Det är därför nödvändigt att jämföra mätresultatet mot t ex ämnet flambarhetsgränser, vid brandexplosionsrisk eller mot hygieniska gränsvärden när det gäller hälsorisker, (se separat avsnitt). Vissa gaser eller ångor kan under särskilda betingelser antändas och förbrännas i luft medan andra saknar denna egenskap. Den senare gruppen kallas inerta medan den förra sålunda utgör de flambara gaserna.

Miljöteknik

En blandning av flambar gas och luft kan antändas och brinna endast om volymförhållandet mellan den aktuella gasen och luftens syre ligger inom vissa gränser, flambarhetsgränserna. Då den aktuella gasen uppnått en viss lägsta koncentration i luften kan den antändas av en energikälla - den under flambarhetsgränsen eller Lower Flamable Limit (LFL) har uppnåtts. Uttrycket LEL förekommer. Om avdunstningen sker i ett slutet utrymme eller om gaserna koncentreras på annat sätt uppnås ofta en koncentrationsnivå där gas/luftblandningen ej längre kan antändas. Man har då uppnått eller överstiget ämnets övre flambarhetsgräns eller Upper Flamable Limit (UFL). Uttrycket UEL förekommer. Om halten brännbara gaser eller ångor i luftblandningen är lägre än LFL är blandningen för mager (underkarburerad) för att kunna antändas. Är halten högre än UFL är blandningen för fet (överkarburerad för antändning). Området mellan undre och övre flambarhetsgränser kallas för flambarhetsområdet. Andra uttryck som förekommer är brännbarhetsområde, explosionsområde. Flambarhetsområdet varierar kraftigt för olika ämnen, se tabell på nästa sida.

Fig.2 Schematisk bild över flambarhetsområdet

För mineraloljeprodukter ligger brännbarhetsområdet i huvudsak mellan ca 1 % (LFL) och 12 % (UFL) som är mycket låga halter. Detta innebär bl a att ytor som blir uppvärmda t ex i samband med svetsning eller skärning, måste rengöras noga från oljefilm för att inte brand eller eventuell explosion skall riskeras. Det är viktigt att notera att hygieniska gränsvärden generellt ligger avsevärt under explosionsgränsen . För oljegaser i allmänhet gäller att explosionsgränserna förskjuts (vidgas) uppåt ju mer lättflyktiga komponenter som ingår i gasblandningarna. Blandningens sammansättning beror på varifrån råoljan kommer och på rådande temperatur. I allmänhet gäller att höga halter av metan och etan förskjuter explosionsområdet uppåt. Explosionsgränserna kan beräknas endast om råoljans sammansättning är känd. Då man sällan känner till den fullständiga sammansättningen bör man för att vara på den säkra sidan räkna med explosionsområdet 1 - 12 volymprocent. För bensin kan man räkna med att explosionsgränserna är ca 0,5 - 8 volymprocent. Det är viktigt att observera att det inte finns något allmänt användbart och godkänt förfarande för bestämning av explosionsgränserna. Man bör räkna med en felmarginal av minst ±10 % av angivet mätvärde för undre explosionsgränsen och ± 5% av angivet mätvärde för övre explosionsgränsen.

Miljöteknik

Tabell 1

Exempel på ämnen och deras flambarhetsområden, min och max värden som olika laboratorier har redovisat. Ämne Metan Etan Propan Butan Pentan Hexan Heptan Aceton Acetylen Ammoniak

LFL vol % 5,0 3,0 2,1 1,5 1,4 1,2 1,1 2,5 1,5 15,0

UFLvol % 15,0 15,5 9,5 8,5 7,8 7,4 6,7 13,0 100 28

Ämne Bensen Koldisulfid Kolmonoxid Etanol Metanol Toluen Xylen Motorbensin Flygbensin Dieselbrännolja

LFL vol % 1,2 1,0 12,5 3,5 5,5 1,2 1,0 0,6 0,7 0,6

UFLvol % 8,0 60,0 74,0 15,0 44,0 7,0 7,6 8,0 8,0 6,5

Anm: Brännbarhetsgränser; Vid koncentrationer under undre explosionsgränsen och över övre explosionsgränsen kan inom ett snävt område antändning ske, varvid en långsam förbränning uppstår. Brännbarhetsområdet är något större än explosionsområdet men kan från praktisk synpunkt anses sammanfalla med explosionsområdet.

Flampunkt Flampunkt (tf) är den lägsta temperatur (°C), vid vilken en brännbar vätska (i fastställd flampunktsapparat) avger så mycket ånga att en antändbar blandning med luft kan bildas omedelbart ovanför vätskeytan. Det är inte själva vätskan som brinner utan ångorna ovanför vätskeytan. Observera att flampunkten är angiven för det kemiskt rena ämnet. För tekniska produkter, där andra tillsatser eller föroreningar kan finnas, kan flampunkten vara lägre. Om en vara förorenas med en vätska som har mycket lägre flampunkt, sänks blandningens flampunkt avsevärt. Flampunkten utgör grunden för indelning av brandfarliga vätskor. Enligt Sprängämnesinspektionens föreskrifter om klassificering av brandfarliga vätskor m m (SÄIFS1989:3) indelas brandfarliga vätskor i följande klasser: Klass 1

Flampunkt lägre än +21°C

Klass 2a

Flampunkt lika med eller högre än +21°C men lägre än eller lika med +30°C

Klass 2b

Flampunkt högre än +30°C men lägre än eller lika med +55°C

Klass 3

Flampunkt högre än +55°C men lägre eller lika med 100°C

Enligt IMO m fl internationella organisationer, som sysslar med säkerhetsfrågor inom sjöfarten, är brännbara vätskor indelade i två grupper: Brännbar flyktig vätska Brännbar icke flyktig vätska

Flampunkt som inte överstiger 60°C (140°F) closed cup. Flampunkt som överstiger 60°C (140°F) closed cup.

Ångtryck Vätskor avger olika mängder ångor beroende på flyktighetsgrad och på rådande temperatur. Varje vätska har ett visst ångtryck vid en viss temperatur. Höjs vätskans temperatur stiger dess ångtryck. Vätskan kommer i kokning när dess temperatur höjs så att ångtrycket blir lika med atmosfärstrycket (101,3 kPa).

Miljöteknik

Mättnadskoncentration Mättnadskoncentrationen är den mängd ånga som för ett visst ämne vid en viss temperatur kan bildas ovanför ämnets vätskeyta. Mättnadskoncentrationen kan beräknas med nedanstående formel:

Pv × 100 = mättnadskoncentration pl Pv = vätskans aktuella ångtryck pl = lufttryck (normallufttryck 101,3 kpa) Något förenklat kan aktuell mättnadskoncentration anses vara lika med ämnets aktuella ångtryck.

Termisk tändpunkt Med termisk tändpunkt (tändtemperatur) förstås den temperatur som en blandning av gas eller ånga med luft behöver uppvärmas till (eller komma i beröring med) för att antändas. Temperaturerna ligger normalt mellan +200 °C och +700 °C, d v s lägre än temperaturen på lågor, gnistor och dylikt. Dessa låga temperaturer innebär t ex att man inte med ögat kan se om en varm yta utgör antändningsrisk eftersom ytorna måste ha högre temperatur för att avge synligt ljus. De låga termiska tändpunkterna (se tabell på nästa sida) innebär i praktiken att betydligt större ytor kring ett uppvärmningsställe måste rengöras i samband med t ex skärning och svetsning än vad man ofta tror, när man inte känner till de låga temperaturer som kan orsaka antändning

Tabell 2

Exempel på olika vätskors tändpunkt. (Från SS 421 08 20, klassning av explosionsfarliga områden Vätska Koldisulfid Eter Brännoljor Dieseloljor Fotogen Råolja Terpentin Linolja, rå Linolja, kokt

Termisk tändpunkt ca ° C 102 170 200 200 225 225 230 340 350

Vätska Bensin * Glycerin Vinylklorid Etanol Metanol Xylen Toluen Aceton Bensen

Termisk tändpunkt ca °C 400 400 415 425 455 465 535 540 555

Värdet för bensin kan variera mellan 220 och 450 °C, beroende på vilken typ av bensin det gäller. Angivet värde avser högoktanig bensin

OBSERVERA att värmning på tank innehållande t ex dieselbrännolja (tändpunkt ca 200 °C) kan innebära större risker vid lägre temperatur än värmning på en tank som innehåller bensin (tändpunkt ca 400 °C). Det vill säga att ett omvänt förhållande gäller i förhållande till normal hantering, då riskerna med bensin är avsevärt större än riskerna med dieselbrännolja.

Brännbarhetens beroende av syrehalten Även om halten ångor eller gaser ligger inom explosionsområdet kan antändning inte ske om syrehalten i ång/gasblandningen med luft är lägre än ca 10 volymprocent. Detta förhållande utnyttjas vid inertering där luften delvis ersätts med en icke brännbar gas (inert gas) t ex kvävgas eller kyld och renad rökgas (flue gas). Anläggningar för framställning av inert gas är vanligen utförda för att hålla halten syre nere under 5 volymprocent och ibland betydligt lägre. Koldioxid och vattenånga kan i vissa fall användas som inert gas, men den stora risken för uppkomst av statisk elektricitet vid hastig tillströmning av dessa gaser

Miljöteknik

måste beaktas. Notera att inerta gaser i inandningsluften kan medföra risk för akut syrebrist - som är ett livshotande tillstånd.

HC cont. in crude oil.

21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

A 11

Explosivt område

C 1

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

1,5

Oxygen content Fig. 3

Brandfarliga områdets storlek varierar med syrehalten.

Vid förhöjd syrehalt ökar riskerna för brand/explosion markant. Explosionsområdet blir större samt är det möjligt att tända under ämnets flampunkt och tändtemperatur.

Relativ gasdensitet Relativ gasdensitet eller densitetstal används för att beskriva hur tung en gas eller ånga är i förhållande till luft. Talet är relativt där luften har densitetstalet 1. Gaser lättare än luft har densitetstal under 1 medan tyngre gaser har densitetstal över 1. Densitetstalet kan beräknas med utgångspunkt från ämnets molvikt enligt nedanstående:

M = ρ gas M luft ρgas = relativ gasdensitet (densitetstal) M = ämnets molvikt Mluft ≈ 29

Miljöteknik

Mätprinciper, översikt Det finns en mängd olika typer av mätinstrument som arbetar efter vitt skilda principer för att mäta/detektera gas, här nämns några som kommer att behandlas i den fortsatta texten. Det är inte helt oviktigt att känna till grunderna för hur ett instrument arbetar eftersom varje mätprincip har sina för och nackdelar. •

Termiska mätprinciper (värmeledningsförmåga respektive förbränningsvärme)

•

Optiska mätprinciper (brytningsindex respektive IR-absorption)

•

Kemiska mätprinciper (absorption respektive kemisk reaktion)

•

Elektrokemiska

•

Halvledare

•

Paramagnetiska

•

Fotojonisation

•

Fotoakustik

Fig 4 Olika typer av sensor för gasmätning Termiska mätprinciper De fram till idag vanligast förekommande instrumenten för "gasmätning" ombord på fartyg har arbetat efter de termiska mätprinciperna - värmeledningsförmåga (varmtrådsinstrument) respektive förbränningsvärme (katalytiska instrument). •

Katalytisk sensor Den katalytiska sensorn fungerar så att en brännbar gas oxideras på ytan av ett elektriskt uppvärmt katalytiskt element (en fin tråd). Denna oxidation får temperaturen på känselkroppen att ändra sig som funktion av gaskoncentrationen. Ändringen av temperaturen ger en ändring av resistansen hos känselkroppen. Resistansändringen bestäms med hjälp av en resistansbrygga. Instrumentet kalibreras att ge ett utslag med avseende på koncentrationen för en bestämd gas/gasblandning. Oxidationen är beroende av syrekoncentrationen. Detta betyder att gasmätningsinstrument som använder denna typ av sensor endast kan användas i gas-/luftkoncentrationer lägre än undre explosionsgräns (LEL). Den syrehalt som krävs kan variera något beroende på sensorns area och temperatur, men ligger för flertalet instrument kring 15 – 17 % O2.

Miljöteknik

Fig. 5

Schematisk bild av mätprincip för termiska instrument

När en katalytisk sensor ger ett utslag vet man att det är en brännbar gas man mäter. Instrument med katalytiska sensorer är troligtvis de mest använda typerna av gasdetekteringsutrustning. Sensorn kan användas på tre olika sätt, nämligen genom: 1. 2. 3.

Diffusion (diffusion mode) Aspiration (aspirating) Provtagningssystem (sampling system)

Conversion table for: Element type: HW-6246 Bridge voltage: 1,5 V

Iso-butane

Amonia (NH 3)

Each gases

to Hydrogen H 2

Carbon monoxide (CO)

Propane

Ethylene Iso-butan

100

Ethyl alcohol Cyclohexane

I S O B U T A N E

Ethyle acetate & Aceton

Sytrene n-Butyl alcohol

City gas 6B

Reading %LEL

Butyl acetate

0 20

100

Gas concentration - %LEL

Fig. 6

Diagram för korrigering av avlästa värden för olika gaser

Miljöteknik

•

Termisk konduktiv sensor Den termiskt konduktiva sensorns funktion beror på värmeöverföringsförluster hos en elektriskt uppvärmd resistanskropp (en fin tråd) placerad i ett gasflöde med en fast volymströmningshastighet. Ändringen i resistans jämförs med ett element placerad i en referenscell. Båda de elektriska elementen är ihopkopplade till en brygga eller med andra mätkretsar och gasvarnaren är kalibrerad inom ett lämpligt mätområde upp till 100 % gas. Denna typ av sensor passar bäst för att detektera kända enstaka gaser med en relativt hög termisk konduktivitet i jämförelse med luft, t ex vätgas, metan etc, med koncentrationer över LEL. Den termiskt konduktiva sensorn fungerar inte genom diffusion. Mätning med termisk konduktiv sensor kan däremot ske i inert miljö, dvs miljö med syreunderskott.

Fig. 7 Instrument som innehåller både katalytisk respektive termisk konduktivitet som mätmetod. Infraröd sensor Infrarött ljus leds genom två kamrar, där den ena är en referenskammare med ren luft och den andra mätkammaren. När gas kommer in i mätkammaren absorberas en del av det infraröda ljuset av gasen. Mätvärdet är skillnaden mellan referenskammarens och mätkammarens genomsläppta ljus. Sensorn kalibreras för att kunna detektera en bestämd gas eller, i vissa fall, ett begränsat antal gaser. Andra gaser kommer inte att upptäckas om deras infraröda absorptionsband ligger utanför den kalibrerade bandvidden. Gasvarnare som har sådana sensorer bör därför endast användas för detektering av gasblandningar för vilka den har kalibrerats.

P S = light bulb G = glass plate A = air-filled chamber B = gas/air chamber P = reflecting glass prism M = rotatable gas prism L = lens scale-reading

Fig.8

M S

Principskiss för interferometer

Miljöteknik

Elektrokemiska sensorer För mätning av bl a syre kan man använda galvaniska celler som sensorer. Den galvaniska mätcellen har en katod (en ädel metall t ex guld) och en anod (en oädel metall t ex zink) omgiven av en elektrolyt. Vid mätning kan t ex syremolekyler passera genom ett teflonmembran och komma i kontakt med guldkatoden. Det uppstår då en "korrosionsström" som är direkt proportionell mot syrehalten.

Fig.9

Principskiss för elektrokemisk sensor

Instrument med galvaniska celler kan göras små och är lämpliga att använda som personburna varningsinstrument, ofta kan de fås med varningsindikering för låg syrehalt. Instrumenten har, eftersom anoden förbrukas, emellertid en begränsad livslängd. Halvledarsensorer Halvledare är ämnen som leder ström betydligt sämre än t ex metaller, utan att vara isolatorer. Många halvledande metalloxider har emellertid förmågan att ändra sin ledningsförmåga om det bl a finns en lämplig gas närvarande. En modern halvledarsensor kan vara konstruerad som i figuren nedan. En millimeterstor glaskropp omsluter en värmetråd. På glaskroppens yta finns ett tunt skikt metalloxid (halvledarmaterial). Den elektriska ledningsförmågan hos detta oxidskikt varierar kraftigt beroende på omgivningsatmosfären. Om gasmolekyler, av viss typ, finns närvarande ökar ledningsförmågan.

Fig. 10

Exempel på uppbyggnad av en modern halvledarsensor.

Genom att lägga en spänning över sensorn kan man på ett enkelt sätt detektera närvaro av gas. Genom att variera oxidskiktets sammansättning samt ändra glaskroppens temperatur, med hjälp av värmetråden, kan man anpassa sensorns känslighet. Kännetecknande för halvledarsensorn är stabil nollpunkt och relativt lång livslängd. Detta innebär att sensorn sällan behöver kalibreras om. Halvledarsensorns stora användningsområde är i larmsystem eller gasspårningssystem. De är mindre lämpade i mätande system.

Miljöteknik

Fig. 11

Exempel på portabelt gasspårningsinstrument som arbetar med halvledare,

Paramagnetiska instrument Syre har förmågan att krafigt förstärka ett magnetfält och detta kan man utnyttja i mätinstrument för syremätning. Denna egenskap finns även hos andra gaser, t ex kväveoxider, men utgör normalt ett ganska litet problem, i vart fall ombord på fartyg eftersom halten av nitrösa gaser normalt är liten. Mycket schematiskt kan mätprincipen beskrivas som följer. I instrumentets mätkammare mellan två magnetpoler är upphängd en arm försedd med en kvävefylld glaskula i vardera änden. Kväve är diamagnetisk, dvs strävar att avlägsna sig från ett magnetfält. Lamp

Twin photocells

Fig. 12

Principskiss över en paramagnetisk syremätare.

Fig. 13

Paramagnetisk syremätare.

Miljöteknik

I utgångsläget befinner sig kulorna strax utanför det område där magnetfältet är som starkast. När gasen som omger kulorna innehåller syre förstärks magnetfältet och kulorna kommer att förskjutas utåt. Den vinkel som motsvarar förskjutningen är proportionell med paramagnetismen hos den omgivande gasen , dvs syreinnehållet. Vinkelavvikelsen kan konstateras med hjälp av en ljuskälla, vars avgivna ljus reflekteras i en spegel, fäst på armen, till en skala. I praktiken har man valt att låta den reflekterande ljusstrålen belysa en fotocell. Effekten av från fotocellen förstärks och leds till en spole, vars två grenar är lindade kring glaskulorna. Armens vinkelavvikelse orsakad av syreinnehållet i provatmosfären utbalanseras nu genom det magnetfält den nämnda spolen genererar. Ändringar i provatmosfärens syreinnehåll medför att större eller mindre spänningar erfordras för att återföra armen till nolläget. Dessa spänningar är direkt proportionella mot syrehalten och kan visas på ett visarinstrument graderat i vol% syre.

Fotojonisationsdetektorer Genom att tillföra energi kan man omvandla neutrala molekyler till positivt laddade joner och elektroner. Sker jonisationen mellan två elektroder, uppstår en jonisationsström mellan dessa. Strömmen är proportionell mot koncentrationen av molekyler. Jonisationen kan åstadkommas på flera olika sätt och utnyttjas mättekniskt i bl a "fotojonisationsdetektorer. Denna princip fungerar enligt följande: Med hjälp av en inbyggd pump sugs luftprovet man vill undersöka, upp och förbi detektorn. I detektorn sitter en UV-lampa mellan två elektroder. Vid UV-bestrålning av ett ämne i gasform kan en jonisation ske som ger upphov till elektriskt laddade komponenter. De laddade komponenterna samlas upp på elektroderna varvid potentialen mellan dessa minskar. Elektroderna står via en förstärkare i förbindelse med ett instrument, som följer strömstyrkan mellan dessa och därmed gaskoncentrationen. Energin i strålningen räcker inte till för att jonisera luftens vanliga komponenter såsom O2, N2, CO, CO2 och H2O. De flesta lösningsmedelsångor samt en del andra gaser joniseras emellertid vid bestrålningen och jonerna vandrar mot elektroderna. Antalet joner är proportionell mot gaskoncentrationen. Man måste vara medveten om att fotojonisationsinstrument till viss grad är ospecifika, dvs det är inte möjligt att skilja olika joniserbara ämnen från varandra. Ämnen med låg jonisationsbenägenhet, som förekommer i låga halter, stör emellertid inte nämnvärt mätningen av ämnen med avsevärt högre jonisationspotential. Genom att välja lampa, en med ett mycket snävt våglängdsområde, kan man erhålla instrument som inte är så ospecifika.

Fig. 14

Exempel på instrument som arbetar enligt fotojonisationsprincipen.

Miljöteknik

Vill man mäta ett speciellt ämne med låg jonisationsbenägenhet måste detektorsignalen förstärkas. Är då luften kontaminerad med ett annat ämne i låg koncentration, kan mätningen omöjliggöras, om detta ämnes jonisationsbenägenhet är stor i förhållande till det ämne som man önskar mäta.

Ampullmetoder, volymmetrisk mätning Analysampuller är den metod som har i särklass störst spridning för mätning av hälsovådliga gaser/ämnen. Huvuddelen av de kommersiellt tillgängliga analysampullerna är framtagna för att mäta gashalter i det arbetshygieniskt intressanta haltområdet, dvs kring ämnenas hygieniska gränsvärde. I gränsvärdeslistan finns ca 75 ämnen upptagna som kan analyseras med ampullteknik. Mätsystemet består av en pump och en analysampull. Pumpen kan vara manuell eller automatisk. Normalt används korttidsrör med en handdriven pump, vanligtvis av bälg eller kolvtyp. Provtagningstiden ligger för de flesta ampulltyper mellan ca 30 s och 10 min. Korttidsrör ger endast en indikering om vilka koncentrationer som råder vid en bestämd tidpunkt och resultat av dessa korttidsmätningar bör inte användas för att jämföras med t ex hygieniska gränsvärdet. För att kunna göra detta krävs längre mätperioder och användning av sk långtidsrör. I princip är dessa rör uppbyggda på motsvarande sätt som korttidsrör.

Fig. 15

Exempel på ampullmätare

Analysampullen består av ett igensmält glasrör innehållande en reagensbelagd bärare. Kontakten mellan den undersökta komponenten i provluften och reagenset ger i indikatorskiktet upphov till ett färgomslag. Det är emellertid svårt att finna reagenser som är specifika. Resultatet blir ofta att man mäter summan av ett antal ämnen i provluften. Man måste därför, redan innan mätningen, vara ganska säker på vad som kan finnas i den undersökta miljön för att en bra utvärdering skall kunna ske. För vissa ampuller har selektiviteten kunnat förbättras genom inbyggnad av olika förskikt, som absorberar eller bryter ner störande ämnen.

Fig. 16

Analysampuller

Miljöteknik

Beroende på ampulltyp kan indikeringen utvärderas efter skala, färgjämförelse eller markeringsring: För färgjämförelse finns två olika typer av ampuller: • •

Färglängdsampuller Färglängsampullen visar gaskoncentrationen i provatmosfären i form av en "färgstapel", som växer i proportion till gasens koncentration. Uppmätt värde kan normalt direkt avläsas mot en på ampullen förtryckt skala (t ex hydrazin, kolmonoxid).

• •

Färgintensitetsampuller Färgintensitetsampullen innehåller ett reagensskikt som får en färgintensitet som står i proportion med gasens koncentration. Genom att jämföra ampullens färg med en färgintensitetsskala kan man fastställa den aktuella gaskoncentrationen (t ex formaldehyd).

•

Rör med markeringsring; Mätningen avslutas när färgskiftet når en påtryckt markeringsring på röret (t ex kvicksilverånga).

Vid mätning måste man vara medveten om att analysampuller är känsliga för temperaturvariationer, eftersom kemiska reaktioner är temperaturberoende. Man måste också beakta lagringstiden samt sättet hur ampullerna lagras. Normalt är lagringstiden för ampullerna begränsad till ca 2 år, under förutsättning att de förvaras på ett lämpligt sätt. Närmare upplysningar om detta finner man i de datablad som medföljer ampullerna. Analysampuller, beskrivna ovan, kan tillsammans med speciell utrustning användas för att mäta föroreningar som hamnat i jord och/eller vatten. Vi kommer emellertid inte att behandla dessa mätmeoder här.

Diffusionsrör Luftföroreningar, miljö och hygien på arbetsplatser har skapat ett ökat behov för mätning av ämnen som kan skada människan. Ett mätsystem som kommit under senare år är diffusionsrör (dosimeterampuller) antingen för direkt avläsning och analys eller för separat analys. Den senare utförd av något laboratorium. Stationära mätinstrument är ofta tidsödande och är fixerade till endast en mätpunkt. Portabla instrument är personalkrävande och tillåter mätning under endast en kortare tid. Detta innebär att mätresultaten blir relaterade till plats och/eller tid och inte till den verkliga gaskoncentrationen som en arbetstagare blir, eller riskerar bli, utsatt för. De flesta utför sitt arbete på olika platser och koncentrationen av ämnen ändras därmed. För att kunna mäta genomsnittskoncentrationer för en person, under längre tid, är det också viktigt att kunna mäta i personens andningszon. Exponeringsmätning med direktvisande dosimeterrör är enkel att utföra. Systemet består av hållare och dosimeterrör, se fig nästa sida. Det är lätt att bära, kräver lite tid och är billigt. Mätningar kan göras under önskad tid, upp till 8 timmar.

Fig. 17

Exempel på mätsystem med direktvisande dosimeterrör (Dräger).

Miljöteknik

Om det finns gas i omgivande luft ger detta genom diffusion ett färgomslag på reagensröret. Vid mätningens slut avläses längden på färgomslaget, och utslaget divideras med exponeringstiden.

Exempel Start av mätning 0800 Slut på mätning 1300 Färglängd = 200 ppm Medelexponering 200/5 = 40 ppm Medelvärdesexponeringen kan nu direkt jämföras med det hygieniska gränsvärdet för aktuellt ämne. En nackdel med direktvisande diffusionsrör är det begränsade utbudet av antalet ampuller och därmed antalet ämnen som kan mätas. För och nackdelar med vissa typer av gasvarnare Varje typ av gasvarnare/sensor har sina för och nackdelar, några instrument redovisas nedan. Typ av senor Katalytiska sensorer

Fördelar 1. Enkelt handhavande 2. Relativt billig 3. Lämpar sig väl för mätning av okända brännbara gas-blandningar

Nackdelar 1. Mätområdet är begränsat, mäter i området upp till undre explosionsgränsen (LEL). Ovanför LEL kommer en katalytisk gasvarnare att ge ett felaktigt mätvärde. 2. Kräver närvaro av viss koncentration syre eftersom instrumentet arbetar med katalytisk oxidation. 3. Instrumentet är inte selektivt, mäter summan av brännbara gaser. 4. Vissa ämnen liksom hög luftfuktighet kan kraftigt störa mätresultatet. 5. Instrumentet kan "förgiftas" om t ex silikoner, tetraetylbly, svavelföreningar finns när-varande

Termiskt konduktiva sensorer

1. Kan mäta höga koncentrationer 2. Ej beroende av syrehalt

gas-

1. Instrumentet är ej selektivt, mäter summan av närvarande gaser. Detta kan medföra att en icke brännbar gas kraftigt stör mätresultatet. 2. Kräver viss koncentration (oftast över undre explosionsgränsen9 där konduktiviteten skiljer sig väsentligt från luft. 3. Mätningen kan påverkas av variationer i gasflödet, pga den förbipasserande gasens kyleffekt.

Infraröd sensor

1. Mätningen ej beroende av syreförekomst. 2. Instrument kan göras selektiv genom val av våglängdsområde 3. Normalt mycket kort responstid

1. Instrumentet är ej lämpligt om gassammansättningen är okänd eftersom gasens infraröda absorptionsband kan ligga utanför instrumentets kalibreringsområde. 2. Känslig för vattenånga. 3. Vissa äldre typer känsliga för mekaniska vibrationer.

Miljöteknik

Typ av senor Halvledarsensorer

Fördelar 1. Kan användas för detektering av gas inom hela koncentrationsspektrat. 2. Stabil inställning vilket minskar behovet av kalibrering 3. Kraftig utsignal vilket ger ett relativt okomplicerat instrument. 4. Oftast mycket enkelt handhavande.

Nackdelar 1. Icke selektivt och kan reagera på vissa icke brännbara gaser. 2. Sensorn har begränsad livslängd. 3. Visar oftast halterna inom ganska vida intervall

Fotojonisationsdetektor

1. Kan fås att mäta i ppm-området

1. Relativt dyrt. 2. Icke selektivt. 3. Kan kräva lampbyte för att kunna mäta vissa gaser eftersom våglängsområdet för jonisation varierar.

Testampuller

1. Enkelt mätförfarande och handhavande 2. God selektivitet (vissa ämnen) 3. Litet underhållsbehov

1. Dyrt vid många mätningar eller vid mätning av flera ämnen 2. Kräver vistelse ganska nära området som skall undersökas. 3. Ampullerna har begränsad livslängd

Bakgrundsgaser och selektivitet De flesta av de instrument som används ombord för gasdetektering har svårt att särskilja endast den gas den är avsedd för. Andra gaser, som har fysikaliska eller/och kemiska egenskaper som liknar den sökta gasens, kommer in som störmoment. Närvaro av sådan gaser inverkar på skalavläsningen. Denna störning (interferens) uppträder i två skepnader, nämligen: •

Proportionell störning, detta innebär att varje x ppm störgas kommer att ge utslaget y ppm. Så till exempel kommer 100 ppm av en störgas A att ge utslaget 10 ppm, på ett instrument avsett att detektera gas B.

•

Den andra typen av störning är toleransstörning. Gasdetektorn tolererar då upp till en viss koncentration andra gaser utan någon eller mycket liten felvisning. När man överskrider toleransnivån blir störningen allvarligare.

Av detta förstår man att det är svårt att få instrument att vara selektiva, dvs bara reagera för en enda gas. Det blir istället så att man ofta mäter summan av ett stort antal gaser, och operatören måste värdera resultatet.

Praktiskt handhavande och representativa mätplatser Personal som skall ansvara för gasdetektering skall ha adekvat träning och utbildning i instrumentens användande. De skall också ha tillgång till aktuella manualer, vilka är specificerade i SS EN 50 054. Innan en mätning påbörjas måste man kontrollera funktionen samt nollställning hos instrumentet, se även avsnittet om tillsyn och periodiskt underhåll. Det kan också vara nödvändigt att kontrollera instrumentets respons (känslighet) genom att använda en känd gas/luftblandning. Vid mätning med instrument som är kallare än mätplatsen, är det viktigt att ge gasvarnaren den tid som behövs för att stiga i temperatur för att undvika kondensation, som kan störa mätningen.

Miljöteknik

Vid all gasindikering gäller det att välja representativa mätplatser för området eller utrymmet i fråga, om provtagningen skall ge ett tillfredställande resultat för vidare beslut. Nedanstående sammanställning kan vara till ledning för val av mätplatser. • Mätning av giftiga gaser utomhus o mätpunkterna fördelas över större yta o i "huvudhöjd" o ej i direkta gasutflöden • Mätning av giftiga gaser i slutna utrymmen o mätpunkterna fördelade över större yta o mätpunkterna placerade på olika nivå o vid tillträde, mätning med medfört instrument • Mätning av flambara gaser utomhus o på låga nivåer o mätpunkterna fördelade över större yta o ej i direkta gasutflöden • Mätning av flambara gaser i slutna utrymmen o mätpunkterna fördelade över större yta o mätpunkterna placerade på olika nivå o vid tillträde, mätning med medfört instrument

Tillsyn och periodiskt underhåll Det är av högsta prioritet att gasvarnarsystem underhålls rutinmässigt för att säkerställa tillförlitligheten hos systemet. Riktigt underhåll, riktig nolljustering och bra batterier är de förutsättningar som behövs för att ge ett bra mätresultat. Man skall inte lita på instrument som inte är riktigt skötta och underhållna. Om ett och samma instrument används av flera användare torde behovet av tillsyn öka väsentligt. För att kunna utföra kontroller och underhåll på instrumenten är det nödvändigt att man har instruktionsböcker, reservdelar och testutrustning till instrumenten samt att tid finns avsatt för att kunna utföra arbetet. Utförda kontroller och justeringar bör dokumenteras så man kan få en uppfattning av instrumentens kondition. Den mängd och typ av reservdelar samt kontrollutrustning, som bör finnas ombord, varierar beroende på den typ av instrument fartyget är utrustat med. Generellt bör en rutinkontroll minst omfatta följande; • Provtagningsslangens kondition och fastsättning • Pumpens funktion (hand eller elektrisk) • Täthetskontroll • Batterikontroll • Nollutslag (i närvaro av ren luft) stabilitet • Kontroll mot känd gaskoncentration (enligt tillverkarnas rekommendationer, viktigt att observera är att testgasen ej är utgången – för gammal) • Filters kondition Skalans täckglas, böjda visare, saknade segment på digitala skalor etc. •

Miljöteknik

HETA ARBETEN - GASFRIHETSCERTIFIKAT

Vid reparationer, särskild i tankar och i synnerhet ombord på tankfartyg, krävs noggranna förberedelser och väl fungerande säkerhetsrutiner. Det åligger befälet att ansvara för de nödvändiga kontrollerna som kan krävas innan arbetet påbörjas om arbetet skall ske med egen eller inhyrd personal. Sker arbetet på varv har dessa normalt speciellt utsedda besiktningsmän som utför kontrollerna och fastställer vilka säkerhetsåtgärder som skall vidtas innan arbetet kan påbörjas. •

Transportstyrelsen förordnar att arbete på fartyg som nyttjas till sjöfart i svenskt vatten och på svenskt fartyg som nyttjas till sjöfart utanför svenskt farvatten skall utföras med iakttagande av de internationella handböckerna ISGOTT (International Safety Guide for Oil Tankers and Terminals) och TSG(P) (Tanker Safety Guide, Petroleum) samt arbetarskyddsstyrelsens kungörelse (AFS 1986:26 Arbeten på fartyg).

•

I samband med varvsbesök skall utfärdas "ingångs- och arbetscertifikat". Ingångscertifikat krävs dock bara för tankfartyg.

•

Arbetscertifikat och tillträdestillstånd som krävs enligt arbetarskyddsstyrelsens kungörelse skall på fartyg som nyttjas till sjöfart utfärdas av ansvarigt befäl ombord och sättas upp på anslagstavla för besättningens kännedom. Anteckning om arbetet och utfärdade arbetscertifikat och tillträdestillstånd skall göras i skepps- och/eller maskindagbok.

•

Arbetscertifikat som krävs för arbete ombord på tankfartyg får endast utfärdas av person som genomgått tankoperativ kurs.

Ingångscertifikat Innan ett tankfartyg tillåts gå in till varvsområde måste ett s k ingångscertifikat utfärdas. För att erhålla detta certifikat krävs att hela fartyget är fritt från brännbar gas. Gaskontrollanten utför gasmätning i lasttankar, ballasttankar, kofferdammar, pumprum, maskinrum etc. Inte i något utrymme tillåts gashalten vara högre än 5 % LFL vid mättillfället. Arbetscertifikat Innan arbeten av varvspersonal kan påbörjas, eller till sjöss där egen personal skall utföra arbeten, krävs ytterligare gaskontroller för att erhålla arbetscertifikat och tillträdestillstånd. Man skiljer på arten av arbeten, enligt AFS 1986:26 delas dessa in i två grupper nämligen "hett arbete" och "annat arbete". Med heta arbeten avses arbeten där verktyg eller utrustning kan alstra sådan mängd värmeenergi att flambara gaser kan antändas. Exempel på sådana arbeten är svetsning, lödning, blästring, slipning etc. Vad som kan accepteras för att fartyget skall erhålla arbetscertifikat för ett visst arbete är att gashalten inte överstiger eller antas överstiga 5 % LFL i eller i närheten av det aktuella rummet. Gaskontrollanten skall alltså kunna garantera att den halten inte överstigs under tiden arbetet pågår. Föreligger sådan risk måste gashalten kontrolleras med jämna intervall under tiden som arbetet pågår. Gaskontrollanten kan också föreskriva att vissa förebyggande säkerhetsåtgärder skall vidtas innan arbetet får påbörjas. Tillträdestillstånd Tillträdestillstånd utgör en del arbetscertifikatet men med beaktande av hälsofaran rörande exponering för kemiska produkter. Kan godtagbar koncentration av luftförorening med hänsyn till hygieniska gränsvärdet ej uppnås eller föreligger risk för syrebrist skall i tillståndet anges de villkor som skall uppfyllas för att rummet skall få beträdas. Försäkringsbolagen I samband med varvsbesök och i synnerhet då heta arbeten skall utföras har försäkringsbolagen utfärdat kompletterande regler med tanke på de särskilda risker som är förknippade med dessa arbeten. Enligt dessa regler är det av vikt att:

Miljöteknik

• • • • • • • •

Ansvarsförhållandet mellan rederi/fartyg och varv är klarlagt. Fartygets brandchef informerar varvet om fartygets brandskydd. Gasfrihetscertifikat och tillstånd utfärdas. Fartygets brandchef skall instruera en brandgrupp. Fartygets brandchef om möjligt vara ombord så länge arbete pågår. Fartygets brandchef kontinuerligt hålla sig informerad. Larmsystem mellan fartyg och varv/brandförsvar alltid vara inkopplat. Fartygets säkerhetssystem skall så långt som möjligt hållas intakt.

Interna regler - SMS Rederier, i synnerhet tankrederier, har i enlighet med ISM utfärdat interna regler i fartygens säkerhetsmanualer och checklistor som komplement till bl a ISGOTT, när heta arbeten skall utföras ombord, se bilaga. IMO, circ 675 MINIMUM SAFETY REQUIREMENTS FOR CARRYING OUT HOT WORK 1. Before starting any hot work, on board a ship or on a berth, the responsible person of the company to carry out the hot work must be in possession of written authorization to carry out such hot work issued by the port authority. Such authorization should include details of specific location of the hot work as well as safety precautions to be followed. 2. In addition to the safety precautions required by the port authority, before starting any hot work, the responsible person of the company to carry out the hot work together with the responsible person(s) of the ship and/or berth, should add any additional safety precautions/procedures required by the ship and/or berth. These should include: .1 the examination, and frequency of re-examination of local areas and adjacent areas, including tests to ensure the areas are free, and continue to be free, of flammable and/or explosive atmospheres and, where appropriate, are not deficient in oxygen; .2 the removal of dangerous cargoes and other flammable substances and objects away from the working and adjacent areas. This includes scale, sludge, sediment and other possible flammable material; 3. efficient protection of flammable structural members, e.g. beams, wooden walls, floors, doors, wall and ceiling coverings against accidental ignition; and 4. the sealing of open pipes, pip lead-throughs, valves, joints, gaps and open parts to prevent the transfer of flames, sparks and hot particles from the working areas to adjacent or other areas. 3. A duplicate of the hot work authorization and safety precautions should be posted adjacent to the work areas as well as at each entrance to the work area. The authorization and safety precautions should be readily visible to, and clearly understood by, all persons engaged in the hot work. 4. While carrying out hot work it is essential that: 1. checks are carried out to ensure that conditions have not changed; and 2. at least one suitable fire extinguisher, or other suitable fire extinguishing equipment is readily available for immediate use at the location of the hot work. 5. During hot work, on completion and for a sufficient time after completion of such work, an effective fire-watch should be maintained in the area of the hot work as well as adjacent areas where a hazard resulting from the transfer of heat may be created.

Miljöteknik

6. Reference should also be made to the appropriate publications listed in the bibliography where additional valuable guidance on hot work procedures may be found. In particular, the International Safety Guide for Oil Tankers and Terminals (ISGOTT) should be consulted.

Klassning av explosionsfarliga områden Utdrag ur Svensk Standard SS421 0 20 Riskområden Ett område benämnes riskområde om där kan förekomma explosiv gasblandning. Området skall klassas som riskområde om väntad koncentration av gas eller ånga uppgår till 25% av undre explosionsgränsen eller mer. Riskområden delas in i zoner enligt följande: Zon 0 Riskområde i vilket en explosiv gasblandning förekommer ständigt eller långvarigt. Exempel på zon 0 är inuti tankar, cisterner och kärl etc. Zon 1 Riskområde i vilket explosiv gasblandning kan väntas förekomma tillfälligt under normal drift. Exempel på zon 1 är runt cisterner påfyllningsöppningar och ventiler, i pumprum, i invallningar runt cisterner etc. Zon 2 Riskområde i vilket explosiv gasblandning inte väntas förekomma under normal drift och, om det likväl förekommer, i så fall sannolikt endast sällan och kortvarigt. Exempel på zon 2 är områden närmast utanför zon 1.

Miljöteknik

Mars 2007 Information om gas i lastrum ombord på fartyg Riskerna med gas i lastrum har aktualiserats genom ett flertal olyckor i samband med lastning och lossning av träprodukter såsom pellets, flis och obarkat virke samt fisk. Några av olyckorna har haft dödlig utgång. Från Arbetsmiljöverket och Sjöfartsinspektionen vill vi genom denna skrivelse uppmärksamma er på tillämpliga arbetsmiljökrav för att minimera riskerna för dem som i sitt arbete exponeras för gaser. Vi ber er också att vidareförmedla informationen till berörda. Det är arbetsgivarens skyldighet att undersöka och bedöma riskerna som arbetstagarna kan utsättas för vid lastning och lossning av ett fartyg. Med detta menas att ha kunskaper om de risker som finns eller kan uppstå och vilka barriärer eller skydd som behövs för att förebygga arbetsskada. Vid hantering av organiskt material så som biobränsle kan det skapas betingelser som startar en mikrobiell-kemisk nedbrytningsprocess som producerar värme, vilken kan orsaka glödbrand eller i värsta fall en stor brand. De gaser som bildas i laster med organiskt material så som träprodukter är bl. a. kolmonoxid, koldioxid och svavelväte varvid syre förbrukas eller undanträngs. Vid bakteriell nedbrytning av t ex fisk minskas luftens syreinnehåll samtidigt som olika gaser bildas. Det ska dock poängteras att gaser även kan förekomma i lastutrymmen p.g.a. annan hantering och verksamhet på fartygen. Lastutrymmet ska alltid ventileras innan tillträde. Luftens syrehalt samt luftens innehåll av giftiga och kvävande gaser ska mätas. Finns minsta osäkerhet om luften kvalitet måste skyddsåtgärder vidtas. En för uppgiften lämplig personlig skyddsutrustning ska användas. I denna ingår tryckluftsapparat som skydd för andningsorganen. Kraven bygger på Arbetsmiljöverkets föreskrifter om • Hamnarbete, AFS 2001:9 (2, 3, 5, 6 §§), • Användning av personlig skyddsutrustning, AFS 2001:3, • Systematiskt arbetsmiljöarbete, AFS 2001:1 och • Hygieniska gränsvärden, AFS 2005:17 samt • Sjöfartsverkets föreskrifter om lastning och lossning av bulkfartyg, SJÖFS 2003:10 (bilaga 10). Hur arbetsmiljöarbetet ska bedrivas framgår av bifogat informationsblad. Vänliga hälsningar Arbetsmiljöverket Kenth Pettersson Generaldirektör

Sjöfartinspektionen Johan Franson Sjösäkerhetsdirektör

Informationsblad: Gas ombord på fartyg • • • • • • • • • • •

•

Arbetsgivaren ska göra en riskbedömning av arbetet med lastning och lossning ombord på fartyg. Finns risk för exponering för gas ska detta särskilt beaktas. Avsändarens lastdeklaration är av central betydelse vid riskbedömningen. Hänsyn tas till de inneboende egenskaperna hos den använda eller bildade gasen. Risker för ohälsa och olycksfall ska bedömas. Riskbedömningen ska uppdateras om ny information tillkommer som påverkar riskbilden. Utifrån riskbedömningen fattas beslut om riskreducerande åtgärder. Verksamheten ska planera så att riskerna motverkas. Resultatet av riskbedömningen och besluten om riskreducerande åtgärder ska dokumenteras. Dokumentationen skall hållas aktuell, dateras och undertecknas av arbetsgivaren. Arbetstagarna ska ha tillgång till dokumentationen. Arbetsgivaren ska utforma skriftliga hanterings- och skyddsinstruktioner för arbetet. Instruktionerna ska tydligt ange hur de olika arbetsmomenten ska utföras, så att olyckor och sjukdomar förebyggs. Arbetsgivaren ska informera arbetstagarna om de hälso- och olycksfallsrisker som är förenade med lastning respektive lossning av ett visst fartyg. Arbetsgivaren ska förvissa sig om att arbetstagarna förstått informationen samt att de har tillräckliga kunskaper om riskerna i arbetet och hur olyckor och sjukdomar förebyggs. Instruktionerna ska vara skrivna på ett språk som arbetstagarna förstår. Inget arbete får påbörjas förrän riskbedömningen är gjord och de skriftliga hanterings- och skyddsinstruktionerna för arbetet är implementerade (inarbetade) i verksamheten. Arbetstagare ska snarast till arbetsledningen rapportera olycksfall eller sjukdom som kan sättas i samband med hanteringen av gods ombord. Även tillbud skall rapporteras. Allvarliga tillbud ska anmälas till Arbetsmiljöverket och Sjöfartsinspektionen. Som arbetstagare är man skyldig att följa arbetsgivarens instruktioner och att använda anvisad utrustning. Denna ska vara ändamålsenlig utformad. Den personliga skyddsutrustningen ska vara anpassad till arbetstagaren. Arbetsutrustningen och den personliga skyddsutrustningen ska bekostas och tillhandahållas av arbetsgivaren. Innan lastning eller lossning påbörjas ska checklistan för säkerheten i gränssnittet mellan fartyg och hamn gemensamt fyllas i och undertecknas av befälhavaren och terminalrepresentanten (SJÖFS 2003:10, 18 §, bilaga 10 samt AFS 2001:9, 6 §, Hamnarbete). Arbetsgivaren ska utforma en checklista som beskriver olika moment som ansvarig chef respektive underställd personal behöver gå igenom, pricka av och underteckna (kvittera) innan arbete påbörjas med lastning respektive lossning av fartyg.

Hamnarbete, AFS 2001:9; Användning av personlig skyddsutrustning; AFS 2001:3, Systematiskt arbetsmiljöarbete, AFS 2001:1; Arbetsmiljöförordningen (2§) samt SJÖFS 2003:10, 18 §, bilaga 10.