Werken met stikstof

Steeds meer koks en restaurants gaan zich meer verdiepen in het kryo koken ofwel koken met stikstof. Stikstof voor de horeca nodig? Kijk op IceWizard.nl.

Weten wij eigenlijk wel wat stikstof is en wat het doet, 1 liter vloeibare stikstof vormt zich tot 700 liter gas, zo zijn er nog veel meer interesante weetjes en veilgheids regels voor het werken met stikstof. Cryo wordt het ook wel genoemd.

Stikstof


Onderwerp en toepassingsgebied
Vloeibare stikstof wordt gebruikt voor diverse handelingen, zoals voor opslag van biologische materialen, als koelmedium bij laboratoriumwerkzaamheden, voor klinische behandelingen (bijv. wegbranden van wratten). Bij het overtappen van vloeibare stikstof in open dewarvaten, het vullen van vaten onder druk en het transporteren van met vloeibare stikstof gevulde vaten, komen verschillende risico's voor. Na enige algemene informatie over stikstof, worden de risico's beschreven. 
Stikstof is bij kamertemperatuur een kleurloos en reukloos gas. Onder deze condities is stikstof nauwelijks zwaarder dan lucht. Door afkoeling wordt stikstof zwaarder. Vooral koude stikstof heeft dan ook de neiging zich in eerste instantie in laag gelegen ruimtes te concentreren. Het kookpunt ligt bij -196C. Stikstof is niet brandbaar. Op zichzelf is stikstof niet toxisch, maar als het in grotere hoeveelheden vrij komt verdringt het zuurstof uit de lucht en werkt dan verstikkend. Één liter vloeibare stikstof kan verdampen tot 700 liter gas!

Stikstof koken

Veilige werkwijze

1

Draag zorg voor een goed geventileerde tapruimte

2

Draag zorg dat de vloer van de tapruimte bestand is tegen lage temperaturen.

3

Laat vloeibare N2 nooit in aanraking komen met onbedekte lichaamsdelen.

4

Draag bij het tappen van vloeibare N2 altijd ruime koude-isolerende handschoenen, een gelaatscherm en dichte (veiligheids)schoenen.

5

Gebruik de bij het vat liggende sloffen als u open schoenen draagt.

6

Zorg dat er geen vloeistof komt in zakken of zomen van de kleding.

7

Vervoer verticaal uitsluitend in het gesloten transportvat dat bij het 
magazijn staat. Zie de gebruiksaanwijzing op het vat.

8

Vloeibare stikstof niet vervoeren via de trap

9

Vervoer horizontaal, hoeveelheden > 1 liter bij voorkeur in het gesloten transportvat, kleine hoeveelheden in een bij voorkeur roestvrijstalen dewarvat met hengsel.Breng het transportvat na overtappen van de gewenste voorraad terug naar het magazijn.

10

Tap alleen in de speciaal voor vloeibare N2 bestemde vervoerscontainers (Dewar-vaatjes) en vervoer ze met het bijbehorende deksel erop + gevaarsetiket "corrosief". Andere vaatjes kunnen exploderen als er stikstof tussen de mantel en het vat komt.

11

Schenk de vloeistof zo weinig mogelijk over, maar maak zoveel mogelijk 
gebruik van een aftapinstallatie.


Risicovolle situaties 
De risico's die aanwezig zijn bij het werken met vloeibare stikstof zijn te onderscheiden in risico's die voortkomen uit de eigenschappen van het gas en risico's die voortkomen uit de lage temperatuur van de vloeibare stikstof (de zogenaamde specifieke "cryogene" risico's). 
Deze verschillende risico's kunnen leiden tot effecten op de mens en tot effecten op materialen. 

Persoonlijke beschermmiddelen 
In de tekst staat aangegeven wanneer men bepaalde persoonlijke beschermingsmiddelen moet dragen. Hier volgt een beschrijving van de aanbevolen persoonlijke beschermingsmiddelen (kleding, handschoenen, oogbescherming en oogbescherming) en van de manier waarop ze het best gebruikt kunnen worden.

Kleding:

Deze dient schoon en droog te zijn en het liefst gemaakt uit natuurlijke stoffen.

Draag geen nauwsluitende kleding omdat men de kleding snel moet kunnen uittrekken.

Armen en benen dienen volledig bedekt te zijn.

De broek dient over de schoenen gedragen te worden; de mouwen dienen over de handschoenen gedragen te worden.

Bijvoorbeeld: overall /werkjas /katoenen laboratoriumjas

Handschoenen:


Isolerend uit droge brosvrije materialen gemaakt; ze moeten los zitten, opdat snelle verwijdering mogelijk is.

Bijvoorbeeld: "cryogene" handschoenen

Schoenen / oversloffen:


Dichte schoenen met profielzolen; "normale" rubberlaarzen worden ontraden, omdat rubber ongeschikt is voor lage temperaturen. Indien niet aan het voorgaande wordt voldaan, dienen oversloffen te worden gedragen

Bijvoorbeeld: veiligheidsschoenen

Oogbescherming:

Veiligheidsbril of volgelaatscherm

Adembescherming:

Persluchtapparatuur of verse lucht-kap bij calamiteiten

Verder dienen EHBO-/BHV -ers getraind te worden op het op de juiste wijze behandelen van verwondingen als gevolg van vloeibare stikstof en dient ervoor gezorgd te worden dat de juiste hulpmiddelen aanwezig zijn.

koud+warm-kraan

oogspoelvoorziening

 

1234

1: Eidooier licht bevroren met stikstof. 
2: Batonette van brood of brioche "getoast " in stikstof . 
3: Eidooier oplepelen met de toast en opeten. 
4: De cellen van het brood gaan vollopen met het gas, hierdoor krijg je bij het opeten een enorme gasdruk in je mond die eruit stoomt 

Koken
Als vloeibare stikstof in aanraking komt met voorwerpen die relatief warmer zijn, zal de stikstof gaan koken. In de bulktank is dit al het geval.
Pas wanneer stikstof wordt getapt of overgegoten in vaten die de omgevingstemperatuur hebben en wanneer relatief warme voorwerpen in een vat met vloeibare stikstof worden gedompeld, zal de gebruiker merken dat de stikstof kookt. Er kunnen dan druppels vloeistof samen met een dampwolk uit het vat treden.

Dit spatten is erger naarmate er bij hogere druk wordt getapt of naarmate sneller wordt gegoten. Onbedekte lichaamsdelen kunnen in contact komen
met de vloeibare stikstof met als gevolg blaarvorming, brandwonden en bevriezingsverschijnselen. Vooral effecten op de ogen kunnen zeer ernstig en
van blijvende aard zijn. Ook kunnen deze verschijnselen optreden als niet geïsoleerde leidingen, die dienen voor het transport van vloeibare stikstof,
aangeraakt worden met bijvoorbeeld blote handen. Bij lostrekken kan dan een grote wond ontstaan doordat de huid loslaat.

Aanbevelingen

Aanbevolen wordt om bij het tappen van vloeibare stikstof uit een bulktank gebruik te maken van een systeem welke automatisch afslaat als een vat gevuld is. Het voordeel van zo'n systeem is dat er weinig stikstof verloren gaat, waardoor het spatgevaar kleiner is.
In het systeem wordt gebruik gemaakt van temperatuurvoelers, waarbij het principe dus gebaseerd is op de lage temperatuur van vloeibare stikstof. Als zo'n systeem in een (afgesloten) ruimte wordt gebruikt, wordt aanbevolen een noodknop in de ruimte te plaatsen. In geval van calamiteit kan door het induwen van deze knop de aftapinstallatie snel uitgeschakeld worden.

Veelal is een dergelijk systeem niet aanwezig. Men laat dan een vat overstromen om te zien of een vat vol is. Dit gebeurt ook bij het tappen van stikstof uit een drukvat. In dit geval dienen de (dewar)vaten gevuld te worden bij een lage druk (1 tot 1,5 bar), zodat goed gezien kan worden wanneer het vat overstroomt. Als heel snel of bij hogere druk wordt gevuld vindt veel dampvorming plaats en kookt de stikstof heftig waardoor men niet kan zien wanneer het vat vol is. Bovendien is het spatgevaar dan ook veel groter.

Aanbevolen wordt om bij het tappen van vloeibare stikstof altijd gebruik te maken van een fasescheider in de uitstroomopening. Dit is een hulpmiddel voor het spatvrij aftappen van vloeibare stikstof.

Raak niet met blote handen leidingen en dergelijke aan waar vloeibare gassen doorheen lopen: onmiddellijk vastvriezen kan het gevolg zijn.

Draag bij het tappen van vloeibare stikstof dienen -vanwege de gezondheidseffecten bij contact met vloeibare stikstof - oogbescherming (bril of gelaatscherm) en handschoenen. Bij het niet geautomatiseerd tappen uit een bulktank wordt ook het dragen van veiligheidsschoenen aanbevolen.


Risicovolle situaties 
Als een drukvat met vloeibare stikstof valt en in geval van brand, kan drukverhoging in het vat ontstaan. Ter bescherming tegen drukverhoging zit 
op de drukvaten een veiligheidsafsluiter welke automatisch open gaat als de druk stijgt. Als een vat valt kan een scheur komen in de binnenwand van het vat. 
Het vacuüm verdwijnt dan, waardoor de stikstof aan de luchttemperatuur wordt blootgesteld. Door blootstelling aan deze hogere temperatuur zal de stikstof verdampen. Het ontstane stikstofgas wordt afgeblazen via de veiligheidsafsluiter. Als een drukvat gas en/of vloeistof blijft afblazen, dient gelet te worden op verstikkingsgevaar. Een drukvat kan na een val, indien het vat niet geheel leeggelopen is en de kraan niet beschadigd is, gewoon worden vervoerd en gebruikt.

(N.B.: er moet wel rekening gehouden worden met een mogelijke bevriezing van het overdrukventiel) In geval van brand stijgt de buitentemperatuur zo
sterk dat het vat niet voldoende isoleert. De stikstof in het vat verdampt snel, waardoor de druk stijgt. Als de veiligheidsafsluiters de drukstijging niet kunnen compenseren, kan een scheur in het buitenvat optreden. De aanwezige stikstof komt dan ineens vrij. De kans op een explosie door drukstijging in het
binnenvat is zeer gering. De vrijgekomen stikstof kan zuurstof uit de lucht verdrijven. Als iemand in de ruimte aanwezig is of als de ruimte betreden
moet worden, dient gelet te worden op verstikkingsgevaar. Verder zal de vrijgekomen stikstof bijdragen aan (tijdelijke) vermindering van de vuurzee.

Aanbevelingen: 

Zorg voor stabiele opstellingen voor de vloeibare stikstof; door kleine wielen te vervangen door grotere wordt een opstelling vaak veel stabieler. Let hierbij op dat niet gelast wordt aan de stikstofvaten, omdat het vacuüm dan verloren kan gaan.

Stikstofdrukvaten dienen niet geplaatst te worden in ruimten waar een verhoogd brandrisico bestaat of waar ze mogelijk aan abnormaal hoge temperaturen worden blootgesteld.

Stikstofdrukvaten dienen niet geplaatst te worden in ruimten waar een verhoogd brandrisico bestaat of waar ze mogelijk aan abnormaal hoge temperaturen worden blootgesteld.

 
Temperatuurverlaging
Bij het vrijkomen van stikstofgas treedt temperatuurverlaging van de omgeving op. Als de temperatuurverlaging van de omgeving lang in stand blijft betekent
dit dat de ventilatie niet voldoende is, of dat er een defect aan respectievelijk installatie of vat is waardoor de stikstof blijft vrijkomen en de ventilatie het
niet aan kan. Wanneer (langdurig) gewerkt moet worden in deze ruimte kan onderkoeling van het menselijk lichaam plaatsvinden en kan verstikkingsgevaar
ontstaan. Ook kan longbeschadiging optreden door het gedurende langere tijd inademen van koude gassen. Geschikte kleding kan onderkoeling voorkomen. Verstikking en longbeschadiging kunnen alleen worden tegengegaan door persluchtapparatuur te dragen. Dit geeft tijdens het werk echter een extra belasting.

Aanbevelingen
Het tappen van stikstof uit drukvaten dient plaats te vinden in ruimtes die voldoende geventileerd zijn. In normale situaties zal dan bij het tappen uit drukvaten geen noemenswaardige temperatuurverlaging van de omgeving plaatsvinden.Als het -bijvoorbeeld bij reparaties- nodig is gedurende langere tijd in een koude omgeving te werken, dan dienen geschikte kleding en persluchtapparatuur gedragen te worden.

Transport
Speciale aandacht is vereist bij het transport van cryogene vloeistoffen in dewarvaten. De kleine ruimte in de lift kan de risico's vergroten.
Zo kan vloeibare stikstof of vast CO2 in open containers tijdens transport in een personenlift door een ongeluk (omstoten, schokken) plotseling vrijkomen.
Naast de kans op bevriezing van lichaamsdelen door de lage temperatuur is het vrijkomen van de verstikkende gassen in een beperkte, niet geventileerde
ruimte zeer gevaarlijk als zich in die lift ook nog personen bevinden. Een draagbaar zuurstofalarm kan de transporteur waarschuwen bij een te lage 
zuurstofconcentratie. Vooral direct na het vullen van een dewarvat worden er nog behoorlijke hoeveelheden stikstofgas 'afgeblazen'. 
Ook aan het vervoer van stikstof in dewarvaten via de trap kleven risico’s. Bij struikelen of knoeien van vloeibare stikstof bestaat de kans dat de vrijkomende (vloeibare)stikstof op personen valt die ook van de trap gebruik maken. Stikstof mag niet getapt en vervoerd worden in "gewone" thermosflessen.
Deze zijn niet bestand tegen de lage temperatuur van de stikstof. Hierdoor bestaat het risico dat de thermosfles explodeert. 
Ook andere vaatjes kunnen exploderen als er stikstof tussen de mantel en het vat komt. Verder bestaat een reële kans op morsen van vloeibare 
stikstof bij vervoer ervan in open dewarvaten. Het is van belang om tijdens transport aanraking met de vloeibare stikstof te voorkomen. 
Problemen ontstaan vooral als een dewarvat geen draagbeugel bevat.

Aanbevelingen

Vervoer van cryogenen in open kleine dewarvaatjes moet voorkomen worden; gebruik altijd transportcontainers. Voor transport naar de werkplek behoren speciale draagbare dewarvaten met deksel en ontluchting gebruikt te worden.

Vervoer van open dewarvaten dient vanwege het verstikkingsgevaar niet gelijktijdig met personen via de lift plaats te vinden. Aanbevolen wordt voor transport gebruik te maken van gesloten dewarvaten. Voor transport van grotere hoeveelheden stikstof zijn speciale transportcontainers in de handel.

Vervoer van (vloeibare)stikstof dient niet plaats te vinden over de trap.

Stikstof dient niet getapt en vervoerd te worden in "gewone" thermosflessen.

Er dient gebruik te worden gemaakt van dewarvaten die voorzien zijn van een draagbeugel. Aanbevolen wordt gebruik te maken van dewarvaten die volledig zijn gemaakt van (austenitisch) roestvrijstaal. Als gebruik gemaakt wordt van glazen dewarvaten, dienen ze tevens voorzien te zijn van een beschermkap.


Verbrossing
Door de lage temperatuur van vloeibare stikstof kunnen materialen bros worden of krimpen met lekkage of breuken als gevolg. 
Voor opslagtanks en leidingen geldt nog dat functiestoringen kunnen optreden als een installatie in bedrijf wordt genomen zonder dat deze goed droog is.
Het aanwezige water zal namelijk bevriezen. Voor de werkzaamheden als tappen en transport van vloeibare stikstof is het verschijnsel verbrossing van belang. 
Dit risico bestaat met name als stikstof gemorst wordt in de buurt van (auto)banden en schoenzolen. De banden van bijvoorbeeld transportwagentjes kunnen vastgevroren raken en het rubber wordt bros door de kou. Een rubberen schoenzool zal ook bros worden door de kou. Ook de bekleding van de vloer
heeft te leiden onder de lage temperatuur van vloeibare stikstof. Als de stikstof op bijvoorbeeld linoleum of op steen terechtkomt, zal de vloer scheuren of springen.

Aanbevelingen:

De vloer van de ruimte waarin stikstof wordt getapt dient bestand te zijn tegen de lage temperatuur van vloeibare stikstof. 
Gebruik bijvoorbeeld hardboard.

Als stikstof gemorst is, dient gelet te worden op mogelijke verbrossing van materialen in de omgeving


Drukvorming
Als een drukvat met vloeibare stikstof valt en in geval van brand, kan drukverhoging in het vat ontstaan. Ter bescherming tegen drukverhoging
zit op de drukvaten een veiligheidsafsluiter welke automatisch open gaat als de druk stijgt. Als een vat valt kan een scheur komen in de binnenwand van het vat.
Het vacuüm verdwijnt dan, waardoor de stikstof aan de luchttemperatuur wordt blootgesteld. Door blootstelling aan deze hogere temperatuur zal de stikstof verdampen. Het ontstane stikstofgas wordt afgeblazen via de veiligheidsafsluiter. Als een drukvat gas en/of vloeistof blijft afblazen, dient gelet te worden op verstikkingsgevaar. Een drukvat kan na een val, indien het vat niet geheel leeggelopen is en de kraan niet beschadigd is, gewoon worden vervoerd en gebruikt. (N.B.: er moet wel rekening gehouden worden met een mogelijke bevriezing van het overdrukventiel)

In geval van brand stijgt de buitentemperatuur zo sterk dat het vat niet voldoende isoleert. De stikstof in het vat verdampt snel, waardoor de druk stijgt. Als de veiligheidsafsluiters de drukstijging niet kunnen compenseren, kan een scheur in het buitenvat optreden. De aanwezige stikstof komt dan ineens vrij. De kans op een explosie door drukstijging in het binnenvat is zeer gering. De vrijgekomen stikstof kan zuurstof uit de lucht verdrijven. Als iemand in de ruimte aanwezig is of als de ruimte betreden moet worden, dient gelet te worden op verstikkingsgevaar. Verder zal de vrijgekomen stikstof bijdragen aan (tijdelijke) vermindering van de vuurzee. 

Aanbevelingen: 

Zorg voor stabiele opstellingen voor de vloeibare stikstof; door kleine wielen te vervangen door grotere wordt een opstelling vaak veel stabieler. Let hierbij op dat niet gelast wordt aan de stikstofvaten, omdat het vacuüm dan verloren kan gaan.

Stikstofdrukvaten dienen niet geplaatst te worden in ruimten waar een verhoogd brandrisico bestaat of waar ze mogelijk aan abnormaal hoge temperaturen worden blootgesteld.

Als drukvaten in geval van brand niet verplaatst kunnen worden, dient bij het betreden van de ruimte gelet te worden op verstikkingsgevaar.


Zuurstofverrijking
Zuurstof heeft een hoger kookpunt dan stikstof (-183 resp. -196 C). Als zuurstof uit de lucht in aanraking komt met vloeibare stikstof kan het dus condenseren. Plaatselijk kan dit leiden tot verhoogde zuurstofconcentraties. Als de warvaten een nauwe hals hebben, zal zuurstofconcentratie nauwelijks optreden. 
Bij het gebruik van vloeibare stikstof als koelmedium echter, zal vaak een open vat worden gebruikt. De zuurstofconcentratie kan dan hoog oplopen (tot 70%).
Het koelmedium moet dan als vloeibare zuurstof worden behandeld. Bij koeling van brandbare stoffen/materialen of organische materialen geeft het verhoogde zuurstofgehalte een vergroot explosiegevaar.

Aanbevelingen:

Gebruik, om condensatie van zuurstof te voorkómen, dewarvaten met een nauwe hals.

Als open dewarvaten worden gebruikt moeten deze eerst volledig leeg zijn voordat ze opnieuw worden gevuld. Wanneer een open dewarvat steeds wordt bijgevuld kan namelijk een ongewenste zuurstofverrijking optreden


Gasvorming
Door toevoer van warmte uit de omgeving zal vloeibare stikstof zeer snel gaan verdampen. Door de lage temperatuur van het gas zal condensatie van
de waterdamp in de lucht optreden. Dit is te zien als een witte mist. Naast zichtbelemmering geeft dit een indicatie van de omvang van de stikstofwolk. 
Koud uitstromende stikstof is zwaarder dan lucht en zal zich in eerste instantie dicht bij de grond of in kelderruimten (als de toegang open is) concentreren. 
Een overmaat stikstof kan zuurstof uit de lucht verdrijven. De aanwezigheid van stikstof en het tekort aan zuurstof zijn met menselijke zintuigen niet waar te
nemen. Bij een zuurstofgehalte in de lucht van 19% kan zonder gezondheidsrisico's de ruimte worden betreden. Bij een zuurstofgehalte lager dan 16% bestaat
al een reëel verstikkingsgevaar.

Aanbevelingen: 

Een stikstofwolk mag, vanwege mogelijk verstikkingsgevaar, niet zonder voorzorgsmaatregelen betreden worden.

Van belang is dat ruimten waar vloeibare stikstof wordt getapt, waar drukvaten met vloeibare stikstof worden gevuld of waar vaten staan opgeslagen, een goede ventilatie (4-6 voud) aanwezig is. Bij een zuurstofgehalte beneden de 19% mag een ruimte uit veiligheidsoverwegingen niet zonder persluchtapparatuur of verse luchtkap betreden worden. Bij twijfel dient eerst het zuurstofgehalte in de ruimte gemeten te worden. Permanente monitoring kan overwogen worden, maar is in een goed geventileerde ruimte niet noodzakelijk. Zuurstofgebrek zal daar namelijk in het algemeen alleen kunnen optreden bij morsen van grote hoeveelheden stikstof of bij uitval van het ventilatiesysteem.

Openingen naar (ongeventileerde) kelderruimten dienen vermeden te worden om ophoping van stikstof op deze plekken te voorkomen.


EHBO

1

Breng het slachtoffer in een ruimte met verse lucht

2

Bel de EHBO/hulpverlening via het alarmnummer 112 op, consulteer een arts

3

Pas beademing toe als het slachtoffer ademhalingsmoeilijkheden vertoont

4

Dien zuurstof toe als de ademhaling moeilijk is

5

Kleding die is vastgevroren eerst laten ontdooien, dan pas verwijderen Bij contact met vloeibare stikstof, de bevroren lichaamsdelen ontdooien met lauwwarm water. Spoel "brandwonden" gedurende 10 minuten.

6

De temperatuur van het water mag niet hoger zijn dan lichaamstemperatuur. Het opwarmen van de aangedane huid hoger dan lichaamstemperatuur en wrijven vergroot de schade. (N.B. deze brandwonden doen geen pijn)

7

Zorg voor een warme en rustige omgeving

8

Breng EHBO’er / medisch personeel op de hoogte van de toedracht zodat ook zij voorzorgsmaatregelen kunnen nemen om zich zelf te beschermen.

 


Lees meer in Kokswereld Magazine


Ontvang jij de gratis Kokswereld nieuwsbrief al? Schrijf je snel in!

Naam

E-mail

Gastronomie
Tools
Restaurantgidsen
Kokswereld partners

BIOdisposables.shop
duurzame disposables

Hellmann's Hotspot
ga voor méér gasten

Hollandia
samen grenzen verleggen

Vier het Seizoen
inspiratie voor chef-koks

Schmidt Zeevis Rotterdam
alleen de beste vis

Gastvrij Rotterdam
17 t/m 19 september 2018

OFYR
the art of outdoor cooking

Unilever Food Solutions
opsmaak magazine

Nice to Meat
meat is art

Nestlé Professional
making more possible

Rungis
enthousiast over groenten

Werken in de horeca
top vacatures in de horeca