دليل السلامة عند التعامل مع البطاريات الصناعية

مخاطر البطاريات الصناعية

مقدمة: 

تعدُّ البطاريات أمرًا بالغ الأهمية في مجموعةٍ من الصناعات؛ لأنها تعمل على تشغيل العديد من الآلات الصناعية؛ مثل: الرافعات الشوكية، وبدونها سيبدو التصنيع في العالم الحديث مختلفًا تمامًا، وأقل كفاءةً بكثيرٍ، وهناك عدة أنواعٍ من البطاريات الصناعية، وكل واحدةٍ تتطلب إجراءات أمانٍ لحماية العاملين بها.

أنواع البطاريات الصناعية الشائعة

1. بطاريات الرصاص الحمضية:

بطاريات الرصاص الحمضية هي أكثر أنواع البطاريات شيوعًا واستخدامًا اليوم، وتنتشر بكثرة في عربات الجولف، والرافعات الشوكية، والسيارات، وغيرها من التطبيقات، وغالبًا ما تكون قابلة لإعادة الشحن، وتعمل من خلال التفاعلات الكيميائية بين ألواح أو ملفات الرصاص والمركبات الإلكتروليتية، وحمض الكبريتيك.

ويمكن تصنيف بطاريات الرصاص الحمضية إلى فئتين:

• بطاريات البدء، الإضاءة، الإشعال (SLI):

وهذه -في الغالب- بطاريات سيارات، وتستخدم هذه البطاريات حوالي (3%) فقط من سعتها الإجمالية أثناء الإشعال وبدء التشغيل، ويقوم المولد بشحن البطارية أثناء التشغيل المستمر للسيارة، وهي مغلقة تمامًا، ولا تتطلب أي شكلٍ من أشكال الصيانة، ومع ذلك فإن دورة شحن البطارية محدودة.

• بطاريات الدورة العميقة:

تُوفِّر هذه البطاريات القابلة للشحن الاستخدام المستمر للرافعات الشوكية، وعربات الجولف، والمركبات الأخرى التي تعمل بالبطاريات، نظرًا لتصميمها؛ فإنها تتطلب صيانةً أكثر من بطاريات السيارات.

مخاطر بطاريات الرصاص الحمضية:

•  يمكن أن يؤدي الشحن الزائد لبطارية الرصاص الحمضية إلى انفجارها إذا فشلت الخلايا الموجودة بداخلها في تنفيس الغاز الزائد، ويمكن حدوث انفجار في الخلية؛ مما يتسبَّب في حدوث تفاعل متسلسل، والنتيجة المحتملة هي فشل غلاف البطارية؛ مما يؤدي إلى خروج الحمض مع شظايا الغلاف.
•  حمض الكبريتيك الموجود في بطاريات الرصاص الحمضية شديد السُّمية والتآكل. ويمكن أن يُسبِّب تهيج الجلد والحروق، وإذا تمَّ الاتصال بالعين فيمكن أن تحترق بسرعةٍ عبر القرنية؛ مما يُسبِّب العمى الدائم.

2- بطاريات النيكل والكادميوم (Ni-Cd):

كانت بطاريات Ni-Cd ذات شعبية كبيرة في أوائل الثمانينيات، ولكن تمَّ ببطءٍ استبدال بدائل أرخص بها، ويتمُّ استخدامها الآن -في الغالب- للطائرات، والطاقة الاحتياطية لشبكات الاتصالات السلكية واللاسلكية، والنقل الجماعي، وتحتوي هذه البطاريات على نظام تنفيس خاص يسمح بتنفيس الغاز في حالة ارتفاع درجة الحرارة، وهذه الميزة ضرورية لبطاريات الطائرات بسبب الاستخدام المستمر.

وتعمل بطاريات Ni-Cd من خلال تفاعل كيميائي بين هيدروكسيد أكسيد النيكل والكادميوم المعدني، وأكبر ميزةٍ لها هي الأداء العالي المستمر، بالإضافة إلى القدرة على إعادة الشحن في درجات حرارة منخفضة نسبيًّا.

3- بطاريات (الليثيوم أيون) (Li-ion):

تستخدم بطاريات  Li-ion عملية معقدة لنقل الطاقة، وهو مشابه لكيفية عمل البطاريات الأخرى، حيث يوجد تفاعل كيميائي بين قطب سالب من خلال إلكتروليت إلى قطب موجب، ويتم عكس العملية لشحن البطارية.

ويتكون القطب السالب من خلايا (ليثيوم أيون) تتكوَّن من الكربون، ويتكون المحلول الإلكتروليتي -عادةً- من ملح الليثيوم في مذيبٍ عضويٍّ، بينما يتكوَّن القطب الموجب من مركب أكسيد معدني.

وفيما يلي بعض التطبيقات الأكثر شيوعًا لبطاريات Li-ion:

• سيارة كهربائية.
• الهواتف الذكية.
• أجهزة الكمبيوتر المحمول.
• أدوات كهربائية.
• تخزين طاقة الشبكة.

مخاطر بطاريات (الليثيوم أيون):

هناك بعض المخاطر المحددة التي يجب أن تكون على دراية بها عند تخزين بطاريات Li-ion واستخدامها وشحنها، وهذه هي الأكثر شيوعًا:

• الشحن الزائد؛ ممَّا يؤدي إلى مخاطر نشوب حريق.
• تسرب حراري يؤدي إلى انفجار.
• ارتفاع درجة الحرارة.
• قصر الدائرة بسبب تلوث المعادن.

احتياطات السلامة العامَّة عند التعامل مع البطاريات

أولًا: العلامات التحذيرية:

•  يجب وضع علامات السلامة، والتحذير في مناطق العمل المخصصة ومحطات الشحن.

ثانيًا: التدريب:

•  يجب تدريب جميع الأفراد الذين يعملون مع البطاريات الصناعية على المناولة المناسبة والتخزين واحتياطات السلامة والإسعافات الأولية قبل بدء العمل. 
• يجب أيضًا تدريبهم على الاستخدام السليم لمعدات الحماية الشخصية (PPE) أثناء العمل بالبطاريات.

ثالثًا: معدات الحماية الشخصية:

• يجب أن تكون معدات الحماية الشخصية متاحةً بسهولة، وأن يتمَّ الاحتفاظ بها في حالة عمل جيدة، وخالية من العيوب.
•  تشمل معدات الحماية الشخصية:

قميص طويل الأكمام – نظارات واقية مقاومة للضباب – درع كامل للوجه يغطي الجوانب قدر الإمكان – المريلة – قفازات مطاطية – أحذية أو أحذية أمان مقاومة للأحماض.

رابعًا: محطات غسيل العيون:

 يجب أن تكون محطات غسل العين في حالات الطوارئ المعتمدة من إدارة السلامة والصحة المهنية (OSHA) متاحة في جميع أنحاء منطقة العمل خاصةً؛ حيث يتمُّ صيانة البطاريات، وتنص متطلبات OSHA على أن تكون هذه المحطات متاحةً على الأقل في نطاق (25 قدمًا) من أي مناطق لمناولة البطاريات، أو محطات الشحن.

خامسًا: منع الحريق:

• يجب أن تكون لافتات: (ممنوع التدخين) مرئية في مواقع مختلفة في جميع أنحاء مناطق العمل. 
• يجب الاحتفاظ بمعدات اللحام ومصادر اللهب المكشوفة الأخرى بعيدًا عن محطات تخزين وشحن البطاريات.
• يجب أن تكون معدات إخماد الحرائق (مثل: طفايات الحريق) متاحةً بسهولة، ويجب تدريب جميع الأفراد على استخدامها بشكل صحيح.

سادسًا: إجراءات المناولة الآمنة:

• عند تناول البطاريات الكبيرة، فإن دعامة الظهر المرنة مفيدة لمنع إصابات الظهر. 
• ثني الركبتين عند تناول البطاريات الكبيرة من الأماكن المنخفضة، أو رفعها من رافعة شوكية.
• قم بإزالة الساعات والمجوهرات الأخرى أثناء المناولة أو إجراء الصيانة. 
• عندما تتلامس الأجسام المعدنية مع الأطراف، فإنَّها يمكن أن تخلق شرارةً؛ مما يتسبَّب في نشوب حريقٍ عند مزجها بالغازات والمواد الكيميائية الأخرى.
• يمكن أن تُشكِّل الكهرباء الساكنة أيضًا خطرًا، وتأكَّد من تأريض جميع معدات الشحن بشكلٍ صحيحٍ قبل استخدامها.

احتياطات السلامة لبطاريات الرصاص الحمضية:

أولًا: أثناء شحن البطاريات:

• ينبعث غاز الهيدروجين من بطاريات الرصاص الحمضية عند شحنها، وفي الظروف العادية، فهي ليست مشكلة؛ ومع ذلك فإنه في حالة تلف البطارية بأيِّ شكلٍ من الأشكال يمكن أن تصبح مشكلة كبيرة، ويجب تثبيت كاشف غاز الهيدروجين بالقرب من محطة الشحن، وفحصه بانتظام للتأكد من أنه يعمل بشكل صحيح.
• لا تشحن البطاريات إلا في مناطق مخصصة جيدة التهوية، وخالية من الفوضى والمركبات والمواد الهيدروكربونية؛ مثل: البنزين والزيت والسوائل الهيدروليكية. 
• قبل الشحن افحص البطارية بحثًا عن التلف الواضح؛ مثل: الشقوق والانتفاخات وتسرب السوائل، وأبلغ عن أي مشاكل على الفور.
• يجب عزل أي جهازٍ يمكنه الاتصال بأطراف البطارية، أو موصلات الخلايا بشكلٍ صحيحٍ لتجنب حدوث مخاطر.
•  ضع الرافعات الشوكية والمركبات الأخرى في الموضع المناسب مع استخدام فرامل الانتظار.
•  تجنب الإفراط في تمديد كابلات الشحن.
• احتفظ بأغطية البطارية مفتوحةً أثناء الشحن؛ لتسهيل تنفيس غاز الهيدروجين، خاصةً في المناطق الضيقة.
• قم دائمًا بتوصيل المشبك الموجب أولًا، ثم المشبك السالب ثانيًا.
• حافظ على أسطح البطاريات نظيفةً وخاليةً من المخلفات أثناء الشحن.
• تحقَّق من تراكم الحرارة، وإذا أصبحت البطارية ساخنةً، فتوقف عن الشحن على الفور.
• لزيادة عمر البطارية، وتجنب التلف الذي قد يؤدي إلى الإصابة، اشحن البطارية عندما تنخفض إلى (20-30٪) من سعتها، وتأكد من تركها في حالة شحن حتى تصل إلى (100٪)، لكن لا تُفْرط في الشحن.
• لتجنب الصدمة الكهربائية، قم دائمًا بإيقاف تشغيل الشاحن قبل فصل المشابك عن البطارية.

ثانيًا: أثناء الصيانة الروتينية:

• تحتوي بطاريات الرصاص الحمضية على حمض الكبريتيك، فتجنب ملامسته للبشرة، فيمكن أن يؤدي أيضًا إلى العمى الدائم إذا دخلت كمية صغيرة منه في العين.
• يجب على جميع الأفراد ارتداء معدات الوقاية الشخصية المناسبة على النحو المبين أعلاه عند التعامل مع البطاريات وصيانتها لتجنب التعرض لانسكابات الحمض.
• تأكَّد من توفُّر ما لا يقل عن جالون من سائل معادل الانسكاب الحمضي بالقرب من محطة العمل، ويمكن أن يكون جهاز امتصاص الحمض في حالات الطوارئ حلًّا بسيطًا من رطل واحد من بيكربونات الصوديوم إلى جالون واحد من الماء، كما أن مركبات الانسكاب التجاري متاحة بسهولة.
• اغسل يديك قبل وبعد التعامل مع البطاريات، ولا تلمس وجهك أو عينيك أبدًا بعد العمل بأي بطاريات أو أجهزة شحن بطارية.

ثالثًا: ماذا تفعل في حالة طوارئ انسكاب الحمض؟

معرفة ما يجب القيام به في حالة الطوارئ أمرٌ ضروريٌّ للحفاظ على الأرواح والمعدات، فيجب أن يكون لكل مكانٍ عمل صناعي -على الأقل- عدد قليل من الموظفين المدربين تدريبًا عاليًا في مجال الإسعافات الأولية، والإنعاش القلبي الرئوي.

وفيما يلي بعض إجراءات الإسعافات الأولية التي يجب اتباعها في حالة الطوارئ الناجمة عن تناثر الحمض:

1. ملامسة الجلد: قم بإزالة الملابس المصابة على الفور، وغسل الجلد بالماء النظيف لمدة (15 دقيقة) على الأقل، وإذا كان الجلد متهيجًا أو محترقًا، فاطلب العناية الطبية.
2. اتصال العين: قم بإزالة أي نظارات أو نظارات واقية بعنايةٍ، واغسلها بالماء النظيف لمدة (15 دقيقة) باستخدام محطة غسيل العين المعتمدة، واطلب المساعدة الطبية على الفور.
3. الابتلاع العرضي: حتى لو وَجدت كمية صغيرة من حامض الكبريتيك طريقها إلى فمٍ مفتوحٍ، فيمكن أن تسبب أضرارًا كبيرة للشفتين واللسان والقناة المعوية.

أعطِ الضحية الحليب ليشرب، وسوف يساعد في تحييد الحمض، وإذا لم يتوفر الحليب، اشطف فمك بمحلول مكون من ملعقتين كبيرتين من صودا الخبز في كوب من الماء، ولا تقم بتحريض القيء، واطلب عناية طبية فورية.

إذا بدا أن الضحية فاقد للوعي، فاتصل بالطوارئ، وأخرج الضحية من المنطقة، ووفر الهواء النقي، وقدِّم الإنعاش القلبي الرئوي إذا كان الضحية لا يتنفس، واستمر حتى وصول طاقم الطوارئ الطبية.

احتياطات السلامة لبطارية (الليثيوم أيون):

نظرًا للكثافة العالية والمواد القابلة للاشتعال، فإن بطاريات (الليثيوم أيون) عرضة لدرجات متفاوتة من مخاطر الحريق والانفجار، ويمكن تقسيم هذه المخاطر إلى أربع فئات بترتيب الشدة:

1. تسخين البطارية إلى درجة وجود الدخان والأبخرة السامة.
2. الفئة الثانية؛ حيث تتحول البطارية إلى شعلة افتراضية، ويمكن أن يستمر التأثير من بضع ثوانٍ إلى عدة دقائق.
3. المرحلة الثالثة: تشتعل النيران في البطارية، ويمكن أن تستمرَّ من بضع ثوانٍ إلى عدة دقائق.
4. احتراق البطارية تمامًا أثناء إدخال عمودٍ ضارٍّ من الأبخرة السامة في الهواء، وهو أمرٌ خطيرٌ للغاية على البشر.

الانفجارات:

إذا ارتفعت درجة حرارة بطارية (الليثيوم أيون) بدرجة كافية، فقد تنفجر، وقد لا يعلم المستخدم أن الأمر على وشك الحدوث إلا بعد فوات الأوان.

تخزين بطاريات (الليثيوم أيون):

• قم بتخزين الكميات الكبيرة من البطاريات في مستودعات صناعية، أو وحدات تخزين خاصة بذلك، وليس في مساحاتٍ مكتبيةٍ صغيرةٍ. 
• افحص تلف البطاريات قبل التخزين، وتجاهل أي شيءٍ قد يمثل خطرًا. 
• من الأفضل إبقاء البطاريات مشحونة بنسبة (50٪) على الأقل، وتخزينها في حاويات معدنية. 
• احتفظ دائمًا بالمواد القابلة للاحتراق بعيدًا عن البطاريات المخزنة.

الاستخدام السليم:

• تجنب إتلاف غلاف البطارية والتوصيلات أثناء الاستخدام.
• في حالة تلف جزءٍ ما، تأكَّد من وضعه جانبًا لإصلاحه قبل استخدامه مرةً أخرى. 
• احتفظ بالبطاريات بعيدًا عن الماء والمواد الموصلة الأخرى، وكذلك اللهب المكشوف، ولا تدخن في مكانٍ قريبٍ.
•  قبل الشحن، اترك البطاريات لتبرد. 
• بالنسبة لبعض بطاريات السيارات الكبيرة، قد تكون قفازات اللحام ضرورية لإزالة الخلايا الساخنة.

احتياطات السلامة أثناء الشحن:

• من المهم ألَّا تُفْرط في شحن البطاريات أبدًا (الشحن الزائد). 
• افصل البطارية عن الشاحن فورًا في حالة وجود حرارة زائدة، أو دخان، أو أبخرة سامة. 
• لا تحاول أبدًا شحن بطارية يمكن التخلص منها؛ لأنها غير مصممة لإعادة شحنها. 
• بعد اكتمال الشحن، قم بإزالة البطاريات على الفور من الشاحن لتجنب تراكم الحرارة المفرط.

التخلص الآمن من البطاريات:

هناك ما يبرر المخاوف البيئية بشأن التخلص غير السليم من الأنواع المختلفة من البطاريات، فيمكن أن تتسرب المواد الكيميائية السامة المستخدمة في إنتاج البطاريات إلى التربة والمياه الجوفية، وقد تؤدي النتيجة إلى تلوث مياه الشرب وتلف المحاصيل.

ويتمُّ إعادة تدوير (98٪) من جميع بطاريات الرصاص الحمضية في الولايات المتحدة، أو إعادة تكييفها، ولا تساعد هذه الممارسة البيئة فحسب، بل إنها توفر أيضًا للمشغل آلاف الدولارات كل عامٍ من خلال جعل البطاريات أكثر فعاليةً من حيث التكلفة.

خاتمة:

سيؤدي تدريب العمال وإعدادهم للمواقف الخطرة التي قد تحدث عند العمل باستخدام البطاريات الصناعية إلى تقليل عدد إصابات مكان العمل، وضمان تلبية متطلبات إدارة السلامة والصحة المهنية (OSHA) باستخدام معدات الوقاية الشخصية، والإجراءات والاحتياطات الطارئة المناسبة، ويمكن لأي مستودعٍ زيادة حجم العمل الذي يتمُّ إنجازه كل يومٍ إلى الحد الأقصى مع توفير بيئة عمل آمنة وفعالة.