Les laboratoires modernes utilisent un certain nombre de gaz dans le cadre de leurs activités quotidiennes. Ce blog décrit deux des méthodes les plus courantes d’approvisionnement en gaz de laboratoire, ainsi que leurs risques et avantages en termes de sécurité.
Plusieurs gaz sont utilisés dans les laboratoires pour diverses applications telles que : la spectroscopie chromatographique (GC et LC-MS), ELSD et la préparation d'échantillons, pour ne citer que quelques exemples. L'hélium, l'hydrogène et l'azote sont parmi les gaz les plus couramment utilisés par les laboratoires pour ces applications.
Le gaz est généralement fourni aux laboratoires de l’une des trois manières suivantes:
• Dewars
• Cylindres
• Générateurs de gaz
Pendant longtemps, les bouteilles ont été la méthode d'approvisionnement en gaz la plus courante et elles sont encore largement utilisées dans les laboratoires du monde entier. Si vous utilisez des bouteilles dans votre laboratoire, vous devez suivre les conseils de sécurité ci-dessous.
1. Les bouteilles doivent être stockées dans un endroit frais et sec, loin de la chaleur. Les bouteilles contenant des gaz inflammables doivent être entreposées séparément des bouteilles d'oxygène ou d'hydrogène.
2. Faites attention lorsque vous déplacez le cylindre et retirez le capuchon. Le gaz à l'intérieur est fortement sous pression.
3. Les bouteilles utilisées doivent être vérifiées une fois tous les trois ans. Les bouteilles contenant des gaz corrosifs doivent être inspectées tous les deux ans et les bouteilles n’ayant pas réussi les épreuves de sécurité ne doivent plus être utilisées.
4. Les bouteilles d'hydrogène doivent être placées dans un endroit dédié, à l'écart du laboratoire, reliées par une tuyauterie en cuivre / acier inoxydable au laboratoire et sécurisées pour empêcher toute altération. La tuyauterie doit être régulièrement contrôlée afin d’éviter les fuites importantes d’hydrogène.
5. Il est recommandé de ne pas utiliser tout le contenu de la bouteille de gaz. Normalement, les derniers 10% ne sont pas utilisés, car ils peuvent contenir de l'humidité, des hydrocarbures et d'autres impuretés pouvant contaminer les instruments. La pression dans la bouteille empêche l'air d'entrer, il est donc conseillé de s'assurer que la pression résiduelle ne descend jamais en dessous de 0.5MP (70 psi).
6. Lors de l'utilisation de gaz en bouteille, un détendeur à double étage avec une soupape de surpression doit être utilisé. Les gaz inflammables nécessiteront un régulateur avec filetage à gauche. Il est important d’ouvrir et de fermer lentement le régulateur de pression et la vanne. Il faut d’abord vérifier la pression de la bouteille, puis régler soigneusement l’alimentation de l’application jusqu’à ce que la pression de gaz recommandée soit fournie.
7. Lors de l'utilisation d'un cylindre haute pression, l'opérateur ne doit jamais se tenir devant le raccordement du cylindre afin d'éviter tout risque de blessure. Une fois connecté, vérifiez régulièrement l'absence de fuite et surveillez attentivement les indications du manomètre.
8. Les bouteilles d'hydrogène doivent être équipées de détendeurs spéciaux et tout contact avec l'huile est strictement interdit. L'opérateur ne doit pas porter des vêtements dans certains textiles ni disposer ce type de tissus autour de ces bouteilles. Cette interdiction concerne les textiles constitués de matières pouvant générer de l’électricité statique. Cette dernière pouvant provoquer une étincelle, car l'hydrogène est extrêmement inflammable. Pour toutes les bouteilles de gaz inflammables et de gaz de combustion, la distance entre le lieu de stockage et une flamme nue doit être supérieure à dix mètres. Si cela n'est pas possible, utilisez l'isolement et d'autres mesures de sécurité.
En suivant ces conseils, vous devriez vous assurer que votre utilisation de bouteilles de gaz est aussi sûre que possible. Cependant, les bouteilles de gaz sont intrinsèquement dangereuses et introduisent de nombreux risques dans l'environnement de laboratoire. Ces risques doivent être soigneusement pris en compte lors du choix ou de la révision de l’approvisionnement en gaz d’un laboratoire.
Risques liés à la sécurité des bouteilles de gaz
La manipulation des bouteilles de gaz est une activité dangereuse. Le personnel de laboratoire risque de se blesser chaque fois qu’il déplace une bouteille. Or faire bouger une bouteille arrive souvent, parfois toutes les semaines en fonction de la consommation de gaz du laboratoire. Les bouteilles de gaz sont volumineuses et lourdes. Par conséquent, toute personne devant les déplacer doit être formée pour le faire en toute sécurité, afin d’éviter les blessures courantes associées au transport de marchandises lourdes telles que les blessures au dos ou aux muscles. Un chariot à bouteilles approprié doit toujours être utilisé lors du déplacement des bouteilles de gaz. Si une bouteille de gaz tombe ou est endommagée lors du déplacement, elle pourrait blesser la personne qui la déplace et constituer une menace importante pour les personnes à proximité. Par exemple, si une bouteille d'hydrogène est endommagée, elle peut provoquer une explosion, voire devenir une fusée, suffisamment dangereuse pour démolir du béton épais.
Avec certaines bouteilles de gaz, le danger peut être moins visible. Par exemple, si une bouteille d'azote gazeux présentait une fuite, cela pourrait causer l’asphyxie des personnes présentes. Une bouteille d'azote typique contient environ 9 000 litres d'azote sous haute pression. Cela signifie que toute fuite pourrait rapidement déplacer l'oxygène dans l'atmosphère environnante. Moins de 18% d'oxygène dans l'air altérera la fonction cognitive et moins de 6% provoquera des évanouissements immédiats et des lésions cérébrales.
Avantages et sécurité procurés par un générateur de gaz
Heureusement, tous ces dangers peuvent être évités en utilisant un générateur de gaz au lieu de bouteilles de gaz.
Les générateurs de gaz produisent du gaz à la demande, le volume généré s’adapte aux instruments de votre laboratoire. Cela signifie qu'ils ne stockent qu'une quantité infime de gaz. Un générateur d’hydrogène ne stocke pas assez de gaz pour atteindre le niveau inférieur d’explosivité de l’hydrogène (LIE), qui est de 4,1% dans l’air. Dans un laboratoire typique, il faudrait environ 2050 litres d'hydrogène pour atteindre ce niveau explosif inférieur. Une bouteille d'hydrogène contient généralement 9 000 litres d'hydrogène, une fuite pourrait permettre d'atteindre la LIE en quelques minutes. En revanche, un générateur d’hydrogène à gaz de Peak Scientific ne produit que 500 cc d’hydrogène par minute, ce qui signifie qu’il faudrait presque trois jours pour que la LIE d’hydrogène soit atteinte dans le même laboratoire, et seulement si ce laboratoire était fermé hermétiquement.
Ce résultat est extrêmement improbable avec un générateur d'hydrogène Peak Scientific, car tous les générateurs d'hydrogène Peak présentent les caractéristiques de sécurité suivantes:
• Contrôle de fuite interne au démarrage
• Détection de fuite externe
• Surveillance de la pression pour éviter les fuites et l'accumulation de pression
• Arrêt automatique de la cellule à haute pression
• Alarmes sonores / visuelles
Les générateurs de gaz ne présentent également aucun des risques associés au déplacement ou au remplacement des bouteilles. En effet, une fois qu'un générateur de gaz est en place, il n'est pas nécessaire de le déplacer. Avec un entretien régulier, un générateur de gaz produira une alimentation en gaz constante, contrairement aux bouteilles de gaz qui s'épuisent et doivent être remplacées.
Si vous envisagez de transformer votre alimentation en gaz afin de passer des bouteilles à un générateur de gaz pour améliorer la sécurité de votre laboratoire, vous serez ravi d'apprendre que, tout en étant beaucoup plus sûrs que les bouteilles à gaz, les générateurs de gaz sont également plus fiables et économiques. Les générateurs de gaz produisent une pureté de gaz homogène, contrairement aux bouteilles de gaz qui peuvent avoir une pureté inégale non seulement d'une bouteille à l'autre, mais aussi entre le premier et le dernier usage d'un seul cylindre. C'est pourquoi il est recommandé de changer le cylindre dès que 90% de sa capacité a été utilisée, car les 10% restants peuvent contenir des niveaux élevés d'humidité et d'hydrocarbures peuvent affecter les instruments et les analyses.
Au-delà des avantages évidents en matière de sécurité d'un générateur de gaz, il est également possible de rentabiliser votre investissement en 18 mois, ce qui fait que le générateur est une solution beaucoup plus économique que la location de bouteilles de gaz. Les prix des gaz contenus dans les bouteilles augmentent année après année, ainsi que leurs coûts de livraison et de location. Les bouteilles de gaz peuvent également s'épuiser à des moments inopportuns, ce qui entraîne des arrêts fréquents d'instrument lors du basculement.
Pour l’alimentation en gaz des laboratoires, les générateurs de gaz offrent une solution plus sûre que les bouteilles de gaz, car ils ne présentent aucun des risques associés à la manipulation des bouteilles de gaz. De plus, les générateurs réduisent les risques d’explosion ou d’asphyxie. Mais il est également clair que les générateurs de gaz offrent une solution plus fiable d'approvisionnement en gaz de laboratoire.
Pour éliminer tous les risques et inconvénients liés à l'utilisation de bouteilles de gaz en passant à un générateur de gaz, contactez Peak Scientific ou visitez notre site Web pour en savoir plus.