導入: 慢性のキセノンの万博の工学挑戦

大気圏の推進から医療麻酔に至るまで、その不活性ガスとユニークな物理的特性を賞味したゼノンは、分野に不可欠となっています。しかし、その増加する産業用途は、重要な安全に関する質問を集中的に提供しています。労働者が数か月以上キセノンに露出しているとき、どのような問題がありますか?エンジニアリングの観点から、これは、職業環境におけるキセノンの行動の厳格な理解を必要とする、長期暴露の生理学的メカニズム、および包括的な検査システムに、必要な包括的な検査および検査システムを提供します。

ゼノンのプロパティと産業アプリケーション

ゼノン(アトミック番号 54)は、無色で無臭で、そして密な貴族のガスです。その高い原子重量は、それが宇宙船のイオンスラスターのための優れた推進力になります。医学では、キセノンは、その最小限の代謝と迅速なクリアランスのために、一般的な麻酔薬として使用されます。他のアプリケーションには、高強度照明(例えば、キセノンアークランプ)、原子力医学検出器、および断熱材の窓のためのガス充填窓が、作業用容器や、医療用容器、およびメンテナンス用の容器、およびメンテナンス用の容器が含まれます。

ケノンは、通常の条件下で化学的に不活性であるため、その急性毒性は低いです。しかし、その密度(約4.5倍の空気)は、それが低層領域で蓄積することができ、酸素を分散させ、そして、非生理的危険性を生じさせることを意味します。慢性暴露の懸念は、急性アスフィクシアから微妙に、呼吸器および神経系に対する累積的効果に重点をシフトします。工学的観点は、したがって、短時間酸素の変量と長期的相互作用の両方を考慮しなければなりません。

慢性キセノン曝露リスクのメカニズム

酸素変位およびハイポキシア

キセノンからの第一次リスクは、酸素変位です。 合わせたか、または不十分な換気されたスペースでは、キセノンは、酸素の割合を19.5%未満にインスパイアし、酸素欠乏症の許容範囲(PEL)を減少させ、構築することができます。 慢性軽度の低酸素 - 酸素飽和度は85%〜90%の間で - 疲労、頭痛、障害のある認知機能、および心血管緊張につながることができます。 したがって、酸素濃度は、すべてのレベルを維持する必要があります。 195%以上。

酸化ストレスと細胞効果

最近の研究では、その不活性にもかかわらず、キセノンが生物学的膜と相互作用することができることを示唆しています。 長期暴露は、ミトコンドリア機能と反応性酸素種(ROS)の生産を妨げることによって酸化ストレスを引き起こす可能性があります。 ]の2019研究は、Tocology Letters]]のXenonのサブ麻酔濃度が脳内の脂質過酸化のマーカーを増加させると繰り返されたことが判明しましたが、ヒト細胞の損傷を保証する可能性があります。

神経学的結果

ゼノンは、麻酔薬および神経保護特性を根本とするNMDA受容体拮抗薬薬です。しかし、慢性低レベルの曝露は、神経疾患の悪化につながる、受容体規則を理論的に変更する可能性があります。キセノン処理施設の労働者の労働衛生調査は、より審美、短期的な記憶の崩壊、および睡眠障害の上昇が、非課された制御と比較して、より高い発生率を報告しています。これらの結果は、それらが検討されていないが、彼らは、監視および規制を監視する必要はありません。

クロニカル・キセノン・エクスポージャーのエンジニアリング・コントロール

労働者の効果的な保護には、制御の階層が必要です。排除(危険ガスが少ない置換は不可能です)、エンジニアリング制御、管理制御、および個人保護機器。コアエンジニアリング戦略は、換気、ガス検知、封入、および継続的な酸素モニタリングです。

換気システム

xenonは空気よりも重いため、低域にプールします。 一般的な希釈換気だけでは不十分である可能性があります。 潜在的なリリースポイントに近いローカル排気換気(LEV) - シリンダー接続、サンプリングポート、または麻酔機械排気などの重要な。 エンジニアリング規格は、xenonが保存または使用している領域で6の空気の最小限の制限をお勧めします。 高-velocity低電圧システムは、0.5Vを定期的に保持し、定期的な速度を低下させる前に、Xenonをキャプチャすることができます。

ガス検知・警報

キシノン濃度と酸素濃度の連続監視は不可欠です。 貴金属ガスのための電気化学センサーは限られていますが、非分散赤外線(NDIR)センサーは、ゼロ%の容積にキセノンを検出することができます。 固定検出器は、床レベル(地面の30 cm以内)の近くに配置され、蓄積ガスを拾う必要があります。 警報境界は、可燃混合物の低爆発限界の5%に設定する必要がありますか? ゼロは、非炎症性であり、酸素濃度は、または非可聴覚障害物が1週間以上である必要があります。 アラームは、アラームが1回または1回程度で1回程度で動作する必要です。

受託・処理システム

ゼノンは、通常、高圧ガスシリンダーに格納されます。換気とスプリンクラーを備えたガスキャビネットなどの二次封入は、漏れを含むことができます。配管システムは、安全な屋外場所にルーティングされたパージとベントラインで、溶接またはダブルシール接続を使用する必要があります。麻酔機械、クローズド サーキット 再循環システムなどのアプリケーションでは、ワークスペースへのキセノンのリリースを最小限に抑えます。エンジニアリングの評価には、シナリオを予測する分散モデルが含まれている必要があります。

パーソナル保護装置

エンジニアリング制御が許容限度にキセノンレベルを低下させることができない場合、呼吸保護が必要です。酸素欠乏の大気のために、供給される - エア呼吸器(SAR)または自己汚染呼吸器(SCBA)が必要です。ガス相フィルターが貴重ガスを除去しないため、エア浄化呼吸器はキセノンに対して有効ではありません。 ]NIOSH呼吸器セレクションガイドは、危険性マスクまたは発熱器にのみ使用されるかどうかは、有害性マスクまたは欠陥が認められているかどうかを提示します。

規制基準とベストプラクティス

現在、Xenon には特定の OSHA 透過性暴露制限 (PEL) が存在しません。 ACGIH は、不十分な人的データによる、境界制限値 (TLV) を確立していません。ただし、OSH 法の一般義務条項 (セクション 5(a)(1))(1) は、雇用主が認識された危険物から自由に職場を提供していません。酸素欠乏基準が適用されます。 OSHA のコンフィッド スペース (LT: ) [LTF] は、産業用酸素濃度 (LTF) を するためには、他の多くの危険性検査対象の検査対象を対象としてください。 [F] または、 対象物質は、 または非 は、 または非 対象の検査対象の検査対象の検査対象の検査対象の検査対象の検査対象の検査対象の検査対象の検査対象の検査対象の検査対象の検査対象の検査対象の検査対象の検査対象の検査対象の検査対象の検査対象の検査対象の検査対象の検査対象の検査対象の検査対象の検査対象の検査対象の検査対象外です。 [H または検査対象外です。

ベストプラクティスには、前雇用医療監視(肺機能および神経系ベースライン)、定期的な暴露監視(6か月ごとに)、およびxenonリリースの緊急対応を含む書面による安全プログラムが含まれます。 トレーニングは、xenon、低酸素の症状、およびPPEの正しい使用の性質をカバーする必要があります。

事例: ゼノン・ハンドリング施設のレッスン

特定のインシデントレポートは、2017年に医療ガスコンパウンド施設で実施されたエンジニアリング監査は、一般的な通気のみの部屋にキセノンシリンダーを補充しました。 3年以上にわたり、従業員は、そのシフト中に持続的な頭痛とめまいを報告しました。 酸素レベルログは、ピークシリンダーの交換期間に18.5%に時々浸漬を示しました。 LEVフードをインストールした後、アラーム付きの連続酸素モニター、および6ヶ月以上は、非効率性を低下させる必要があります。 これにより、6ヶ月は、非効率性を低下させる必要があります。 80%以上は、この作業効率性を低下させる必要があります。

今後の方向性・研究ニーズ

慢性キセノン曝露は、未だに残っています。将来のエンジニアリング研究は、次の点に焦点を合わせるべきです。 [