有限空间作业安全技术
本文主要介绍有限空间作业基础知识,以及作业环境中的危险危害因素辨识,明确有限空间作业的安全管控重点。
一、有限空间作业基础知识
(一)有限空间作业的概念
有限空间是指封闭或部分封闭,进出口受限但人员可以进入,未被设计为固定工作场所,通风不良,易造成有毒有害、易燃易爆物质积聚或氧含量不足的空间。有限空间作业是指作业人员进人有限空间实施的作业活动。
(二)有限空间的分类
有限空间分为三类:一是密闭设备,如贮罐、车载槽罐、反应塔(釜)、冷藏箱、压力容器、管道、烟道、锅炉等;二是地下有限空间,如地下管道、地下室、地下仓库、地下工程、暗沟、隧道、涵洞、地坑、废井、地害、污水池(井)、沼气池、化粪池、下水道等;三是地上有限空间,如储藏室、酒糟池、发酵池、垃圾站、温室、冷库、粮仓、料仓等。
(三)有限空间作业危害的特点
(1) 可导致死亡,属高风险作业。
(2) 有限空间存在的危害,大多数情况下是完全可以预防的。如加强培训教育,完善各项管理制度,严格执行操作规程,配备必要的个人防护用品和应急抢险设备等。
(3) 发生的地点形式多样化。如船舱、贮罐、管道、地下室、地害、污水池(井)、沼气池、化粪池、下水道、发酵池等。
(4) 危害具有隐蔽性并且难以探测。
(5 )可能多种危害共同存在。如有限空间存在硫化氢危害的同时,还存在缺氧危险。
(6) 某些环境下具有突发性。如开始进入有限空间检测时没有危险,但是在作业过程中突然涌出大量的有毒气体,造成急性中毒。
二、有限空间的危险因素识别
有限空间长期处于封闭或半封闭的状态,且出人口有限,自然通风不良,易造成有毒有害、易燃易爆物质积聚或氧含量不足。此外,作业环境受自然天气影响较大,高温、高湿等不良天气不同程度上加剧了空间环境的恶化。有限空间存在的危险有害因素主要有缺氧窒息、中毒、燃爆以及其他危险有害因素,了解并正确辨识这些危险有害因素,对有效采取预防、控制措施,减少人员伤亡事故具有十分重要的作用。
(一)缺氧窒息
1.窒息气体种类
在有限空间内由于通风不良、生物的呼吸作用或物质的氧化作用,会使有限空间形成缺氧状态。一旦作业场所空气中的氧浓度低于 19.5% ,就会有缺氧的危险,可能导致窒息事故发生。此外,单纯性窒息气体也会引发窒息事故,其本身元毒,但由于它们的存在对氧气有排斥作用,且这类气体绝大多数比空气重,易在空间底部聚集,并排挤氧空间,而造成进人空间作业的人员缺氧窒息。常见的单纯性窒息气体包括:二氧化碳、氮气、甲皖、氧气、水蒸气和六氟化硫等。
2. 引发缺氧窒息的主要原因
(1) 有限空间内长期通风不良,氧含量偏低。
(2) 有限空间内存在的物质发生耗氧性化学反应,如燃烧、生物的有氧呼吸等。
(3) 作业过程中引人单纯性窒息气体挤占氧气空间,如使用氮气、氧气、水蒸气进行清洗。
(4) 某些相连或接近的设备或管道的渗漏或扩散,如天然气泄漏。
(5) 较高的氧气消耗速度,如过多人员同时在有限空间内作业。
3. 对人体的危害
氧气是人体赖以生存的重要物质基础,缺氧会对人体多个系统及脏器造成影响。氧气含量不同,对人体的危害也不同(表-1)
4. 导致缺氧的典型物质特性
1 )二氧化碳
二氧化碳为元色气体,高浓度时略带酸味,比空气重,溶于水、短类等多数有机溶剂。若遇高热、容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。
二氧化碳本身没有毒性。在有限空间吸人高浓度二氧化碳时,因人体内组织缺氧,会出现昏迷、四肢抽擂、大小便失禁,以及头痛、恶心呕吐等表现,轻者有头痛、头昏、无力等不适症状,重者可窒息死亡。
2) 氮气
氮气为无色无臭气体,微溶于水、乙醇,不燃烧。空气中氮气含量过高,会使吸人氧气浓度下降,引起缺氧窒息。
3) 甲烷
甲烷为无色、无昧的气体,比空气轻,溶于乙醇、乙醚、微溶于水。甲烷易燃,爆炸极限为 5% -15% ,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇热源和明火有燃烧爆炸的危险,造成人员伤亡。
甲烷对人基本无毒,麻痹作用极弱。但浓度过高时会排挤空气中的氧,使空气中氧含量降低,引起单纯性窒息。
(二)中毒窒息
1.有毒物质种类
有限空间中可能存在大量的有毒物质,人一旦接触后易引起化学性中毒可能导致死亡。常见的有毒物质包括:硫化氢、一氧化碳、苯系物、磷化氢、氯气、氮氧化物、二氧化硫、氨气、氰和睛类化合物、易挥发的有机洛剂、极高浓度刺激性气体等。
2. 导致中毒的典型物质特性
1) 硫化氢
硫化氢为无色,有臭鸡蛋气味的气体,属于剧毒物,比空气重,溶于水生成氢硫酸,可溶于乙醇。硫化氢易燃,爆炸极限的浓度范围为 4.3% -45.5% ,与空气混合能燃爆,遇明火、高热、氧化剂发生爆炸。
人对硫化氢的嗅觉感知有很大的个体差异,不同浓度的硫化氢对人体的危害也不同(表 -2)。
硫化氢主要经呼吸道进入人体,遇黏膜表面上的水分很快溶解,产生剌激作用和腐蚀作用,引起眼结膜、角膜和呼吸道黏膜的炎症、肺水肿。
2) 一氧化碳
一氧化碳为无色、无臭、元味、无刺激性的气体,与空气密度相当,几乎不溶于水,可溶于氨水。一氧化碳在空气中燃烧呈蓝色火焰,遇热、明火易燃烧爆炸,爆炸极限的浓度范围为 12. 5% -74.2%。
一氧化碳极易与血红蛋白结合,形成碳氧血红蛋白,使血红蛋白丧失携氧的能力和作用,造成组织窒息,严重时死亡。一氧化碳对全身的组织细胞均有毒性作用,尤其对大脑皮质的影响最为严重。一氧化碳在工作场所空气中的时间加权平均容许浓度不能超过20 g/m3,短时接触容许浓度不能超过 30 g/m3。
3) 苯
苯为具有特殊芳香气味的无色油状液体。苯不溶于水,溶于醇、醚、丙酮等多数有机溶剂。苯易燃,爆炸极限的浓度范围为1.45% -8.0% 。其蒸气与空气混合能形成爆炸性混合气体,遇明火、高热极易燃烧爆炸,与氧化剂能发生强烈反应,易产生和聚集静电。其蒸气比空气密度大,在较低处能扩散至很远处,遇明火会引起回燃。
苯是人类致癌物,慢性苯中毒会引起上呼吸道、皮肤和眼睛的强烈剌激,出现支气管炎、过敏性皮炎、喉头水肿及血小板下降等疾病;长期接触可引起各种类型的白血病。
(三)燃爆
1.易燃、易爆物质种类
易燃、易爆物质是可能引起燃烧、爆炸的气体、蒸气或粉尘。有限空间内可能存在大量易燃、易爆气体,如甲烷、天然气、氢气、挥发性有机化合物等,当其浓度高于爆炸下限时,遇到火源或以其他形式提供一定的能量时就会发生燃烧或爆炸。另外,有限空间内存在的炭粒、粮食粉末、纤维、塑料屑以及研磨得很细的可燃性粉尘也可能引起燃烧和爆炸。
能够引发易燃、易爆气体或可燃性粉尘爆炸的条件是:明火,化学反应放热,物质分解自燃,热辐射,高温表面,撞击或摩擦发生火花,绝热压缩形成高温点,电气火花,静电放电火花,雷电作用以及直接日光照射或聚焦的日光照射。
2. 对人体的危害
燃爆会对作业人员产生非常严重的影响。燃烧产生的高温引起皮肤和呼吸道烧伤;燃烧产生的有毒物质可致中毒,引起脏器或生理系统的损伤;爆炸产生的冲击波引起冲击伤,产生的物体破片或砂石可能导致破片伤和砂石伤等。
(四)其他危害因素
除以上因素外,有限空间作业还可能存在淹溺、高处坠落、触电、机械伤害等危险。
1.淹溺
淹溺可能导致窒息、缺氧。另外,粪池或污水池的淹溺,由于肺内污染及胃内呕吐物反流等原因,可导致支气管及肺部继发感染,甚至多发性脓肿。
2. 高处坠落
高处坠落可能导致脑部或内脏损伤而致命或使四肢、躯干、腰椎等部位受冲击而造成重伤致残。
3. 触电
通过人体的电流数值超过一定值时,就会使人产生针刺、灼热、麻痹的感觉;当电流进一步增大至一定值时,人就会产生抽筋,不能自主脱离带电体;当通过人体的电流超过50mA 时,就会使人的呼吸和心脏停止而死亡。
4. 机械伤害
操作失误或机械防护设施缺失都可能造成对人体的机械伤害,造成外伤性骨折、出血、休克、昏迷,严重的会直接导致死亡。
三、有限空间作业安全管理
(一)有限空间作业的安全管理要求
(1)建立、健全有限空间作业安全生产责任制,明确有限空间作业负责人、作业人员、监护人员职责。
(2) 组织制定专项作业方案、安全作业操作规程、事故应急救援预案、安全技术措施等有限空间作业管理制度。
(3) 保证有限空间作业的安全投入,提供符合要求的通风、检测、防护、照明等安全防护设施和个人防护用品。
(4) 督促、检查本单位有限空间作业的安全生产工作,落实有限空间作业的各项安全要求。
(5) 提供应急救援保障,做好应急救援工作。
(6) 及时、如实报告生产安全事故。
(二)有限空间作业辨识
(1)存在有限空间作业的单位应根据有限空间的定义,辨识本单位存在的有限空间及其安全风险,确定有限空间数量、位置、名称、主要危险有害因素、可能导致的事故及后果、防护要求、作业主体等情况,建立有限空间管理台账并及时更新。
(2)对辨识出的有限空间作业场所,应在显著位置设置安全警示标志或安全告知牌,以提醒人员增强风险防控意识并采取相应的防护措施。
(三)气体检测与通风
气体检测是保证作业安全的重要手段之一,有限空间作业必须"先通风,再检测,后作业"。
(1) 在作业人员进入有限空间前,应对作业场所内的气体进行检测,以判断其内部环境是否适合人员进人。
(2) 在作业过程中,还应通过实时检测,及时了解气体浓度变化,为作业中危险有害因素评估提供数据支持。
(3) 无论气体检测合格与否,对有限空间作业都必须进行通风换气。
(4) 使用风机强制通风时,若检测结果显示处于易燃易爆环境中,必须使用防爆型风机。
(四)有限空间作业要求
(1)凡进入有限空间进行施工、检修、清理作业的,施工单位应实施作业审批。未经作业负责人审批,任何人不得进入有限空间作业。
(2) 有限空间出人口附近应设置醒目的警示标识,并告知作业者存在的危险有害因素和防控措施,防止未经许可人员进入作业现场。
(3) 有限空间作业现场应明确作业负责人、监护人员和作业人员,不得在没有监护人的情况下作业。相关人员应明确自身职责,掌握相应技能:
①作业负责人应了解整个作业过程中存在的危险危害因素:确认作业环境、作业程序、防护设施、作业人员符合要求后,授权批准作业;及时掌握作业过程中可能发生的条件变化,当有限空间作业条件不符合安全要求时,终止作业。
②作业人员应接受有限空间作业安全生产培训11; 遵守有限空间作业安全操作规程,正确使用有限空间作业安全设施与个人防护用品;应与监护人员进行有效的操作作业、报警、撤离等信息沟通。
③监护人员应接受有限空间作业安全生产培训;全过程掌握作业人员作业期间情况,保证在有限空间外持续监护,能够与作业人员进行有效的操作作业、报警、撤离等信息沟通;在紧急情况时向作业人员发出撤离警告,必要时立即呼叫应急救援服务,并在有限空间外实施紧急救援工作;防止未经授权的人员进人。
(4) 生产经营单位委托承包单位进行有限空间作业时,应严格承包管理,规范承包行为,不得将工程发包给不具备安全生产条件的单位和个人。
生产经营单位将有限空间作业发包时,应当与承包单位签订专门的安全生产管理协议,或者在承包合同中约定各自的安全生产管理职责。存在多个承包单位时,生产经营单位应对承包单位的安全生产工作进行统一协调、管理。承包单位应严格遵守安全协议,遵守各项操作规程,严禁违章指挥、违章作业。
(5) 生产经营单位应对有限空间作业分管负责人、安全管理人员、作业现场负责人、监护人员、作业人员和应急救援人员进行专项安全培训,培训内容包括:
①有限空间作业安全基础知识。
②有限空间作业安全管理。
③有限空间作业危险有害因素和安全防范措施。
④有限空间作业安全操作规程。
⑤安全防护设备、个体防护用品及应急救援装备的正确使用。
⑥紧急情况下的应急处置措施等。
生产经营单位没有条件开展培训的,应委托具有资质的培训机构开展培训工作。
(6) 生产经营单位应制定有限空间作业应急救援预案,明确救援人员及职责,落实救援设备器材,掌握事故处置程序,提高对突发事件的应急处置能力。预案每年至少进行一次演练,并不断进行修改完善。
有限空间发生事故时,监护人员应及时报警,救援人员应做好自身防护,配备必要的呼吸器具、救援器材,严禁盲目施救,导致事故扩大。
(作者:陈裕君/编审:王宏/责任人:余燕君)