受限空間作業(yè)中毒窒息事故分析與預(yù)防

王智江

(浙江杭州灣上虞工業(yè)園區(qū)管委會(huì)安監(jiān)分局,浙江上虞312369)

中毒窒息事故是受限空間作業(yè)的常發(fā)事故之一,大多發(fā)生在封閉或半封閉設(shè)備以及其它受限空間內(nèi),施害物主要包括硫化氫、一氧化碳、二氧化碳、氨、笨、甲烷及其他有害物質(zhì)等[1].在我國(guó),由于化工企業(yè)的受限空間作業(yè)人員大都缺乏安全意識(shí)、安全知識(shí)和安全技能,而管理者對(duì)受限空間作業(yè)的危險(xiǎn)性也認(rèn)識(shí)不足,制度不健全或執(zhí)行不力等,導(dǎo)致受限空間中毒窒息事故時(shí)有發(fā)生.

為了有效防止事故發(fā)生,通過對(duì)受限空間作業(yè)中毒窒息事故案例分析,結(jié)合事故樹分析法,分析引起設(shè)備內(nèi)受限空間作業(yè)導(dǎo)致中毒窒息事故發(fā)生的各種原因和事故樹的最小割集及最小徑集的計(jì)算,以及基本事件的結(jié)構(gòu)重要度分析,提出防止受限空間作業(yè)發(fā)生中毒窒息事故的對(duì)策措施.

1 事故原因分析

2009年×月×日,某化工有限公司合成一車間重氮反應(yīng)崗位發(fā)生一起2人中毒窒息死亡事故.事故發(fā)生是在重氮化作業(yè)完成后,由于底閥(反應(yīng)釜夾頭)內(nèi)有異物而堵塞,在處理堵塞物時(shí),作業(yè)人員從反應(yīng)釜人孔進(jìn)入釜內(nèi)取異物時(shí)而發(fā)生中毒窒息.另一作業(yè)人員為救人進(jìn)入釜內(nèi)也發(fā)生中毒窒息.兩人被發(fā)現(xiàn)后急送醫(yī)院,因搶救無效死亡.

通過對(duì)事故調(diào)查分析,該事故的直接原因是:當(dāng)作業(yè)人員發(fā)現(xiàn)反應(yīng)釜底因異物堵塞而不能關(guān)閉的異常情況時(shí),未按照公司《檢修安全制度》和《進(jìn)入容器設(shè)備作業(yè)步驟》的規(guī)定,上報(bào)審批進(jìn)釜作業(yè),對(duì)反應(yīng)釜內(nèi)作業(yè)環(huán)境的危險(xiǎn)估計(jì)不足,安全意識(shí)淡薄;在進(jìn)入反應(yīng)釜時(shí),作業(yè)人員未佩戴相應(yīng)的防護(hù)用具,冒險(xiǎn)進(jìn)入危險(xiǎn)作業(yè)場(chǎng)所作業(yè),導(dǎo)致事故發(fā)生.而另一作業(yè)人員因施救心切,未按照公司《事故應(yīng)急預(yù)案》的規(guī)定開展救援工作,也未考慮到釜內(nèi)的危險(xiǎn),未采取正確的防護(hù)措施,盲目施救,導(dǎo)致事故擴(kuò)大.

該事故的間接原因包括以下幾個(gè)方面:

1)安全管理制度和操作規(guī)程執(zhí)行不力.該公司對(duì)設(shè)備檢修、進(jìn)入容器作業(yè)和應(yīng)急作業(yè)雖制訂了相應(yīng)的制度和規(guī)程,但這些制度和規(guī)程在實(shí)際生產(chǎn)過程中未能得到有效的執(zhí)行,導(dǎo)致事故的發(fā)生.

2)對(duì)受限空間范圍劃定不清;沒有防護(hù)措施和應(yīng)急措施的規(guī)定;尚不具備對(duì)受限空間內(nèi)的氧含量、有毒有害氣體、粉塵濃度進(jìn)行檢測(cè)分析的技術(shù)手段;沒有嚴(yán)格執(zhí)行《有限空間作業(yè)安全技術(shù)規(guī)程》相關(guān)規(guī)定.

3)安全教育和特種作業(yè)人員培訓(xùn)不到位.該公司對(duì)職工的“三級(jí)安全教育”和崗位安全培訓(xùn)不到位,存在流于形式的現(xiàn)象.

4)缺乏相關(guān)的安全應(yīng)急知識(shí),導(dǎo)致事故應(yīng)急救援措施不當(dāng).當(dāng)事故發(fā)生后,發(fā)現(xiàn)者未及時(shí)報(bào)告和指派專人保護(hù)和監(jiān)管現(xiàn)場(chǎng),致使盲目施救,造成事故擴(kuò)大.

5)事故應(yīng)急器材配備不合理.事故現(xiàn)場(chǎng)沒有設(shè)置事故應(yīng)急柜,也沒有配備防毒面具,導(dǎo)致施救者在無個(gè)體防護(hù)的條件下采取施救.

2 受限空間作業(yè)中毒窒息事故樹

2.1 事故樹分析

采用事故樹分析(fault tree analysis,FTA)[2]方法,對(duì)以上受限空間作業(yè)中毒窒息事故進(jìn)行分析,建立受限空間作業(yè)中毒窒息事故樹,如圖1.

2.2 最小割集和最小徑集

根據(jù)事故樹求最小割集和最小徑集:

其最小割集為:

以上各項(xiàng)均代表該事故樹的一組最小割集,共有12組,表明受限空間作業(yè)中毒窒息事故的發(fā)生有12種基本組合.

最小徑集為:{x1,x2},{x3,x4},x5,{x6,x7,x9},{x6,x8,x9}.

以上各項(xiàng)均代表該事故樹的一組最小徑集,共有5組,表明受限空間作業(yè)中毒窒息事故預(yù)防措施有5種方法.

2.3 基本事件的結(jié)構(gòu)重要度分析

結(jié)構(gòu)重要度分析是從事故樹的結(jié)構(gòu)上,分析各基本事件發(fā)生對(duì)頂上事件發(fā)生所產(chǎn)生的影響程度(不考慮各基本事件的發(fā)生概率,即認(rèn)為各基本事件發(fā)生與不發(fā)生的概率相同)[3].它可由結(jié)構(gòu)重要系數(shù)近似判斷.

圖1 受限空間作業(yè)中毒窒息事故樹Figure 1 Fault tree on asphyxiation and poisoning accidents when working in confined spaces

基本事件的結(jié)構(gòu)重要系數(shù)可用以下近似判別式計(jì)算:

式中:I(i)—基本事件 xi的結(jié)構(gòu)重要系數(shù);xi∈Kj—基本事件xi屬于最小割集組Kr;rj—基本事件xi所在最小割集中所包含的基本事件個(gè)數(shù)[4].

根據(jù)以上判別式,算得各基本事件的結(jié)構(gòu)重要系數(shù)為:

從而可以確定各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度順序?yàn)閇5]:

由上式中各基本事件的排列順序結(jié)果可以說明如下幾點(diǎn):

1)在受限空間作業(yè)中,未作氣體置換事件的結(jié)構(gòu)重要系數(shù)最大,從而對(duì)事故的影響也最大.

2)檢測(cè)失效和產(chǎn)生有毒氣體也是事故發(fā)生的主要原因之一,影響效果僅次于前一事件.

3)防護(hù)設(shè)備失效和防護(hù)措施不合理也是導(dǎo)致中毒事故發(fā)生的原因之一,其影響效果略低于檢測(cè)失效.

4)缺乏相關(guān)的安全知識(shí)和安全操作規(guī)程不健全,也是導(dǎo)致事故發(fā)生的重要原因.

3 預(yù)防措施

根據(jù)事故的原因分析,以及運(yùn)用事故樹分析法所得到的分析結(jié)果,為防止受限空間作業(yè)中毒窒息事故發(fā)生,提出如下安全技術(shù)與管理措施.

1)保證受限空間中的空氣質(zhì)量

未作氣體置換引發(fā)中毒、窒息事故在受限空間作業(yè)事故樹中結(jié)構(gòu)重要度最大,是導(dǎo)致中毒窒息事故的重要因素.所以,在受限空間作業(yè)之前必須進(jìn)行充分的通風(fēng)換氣措施,降低受限空間內(nèi)有毒、窒息性氣體的濃度,且在作業(yè)過程中時(shí)刻保持通風(fēng)[6].

2)防止有毒、窒息性氣體泄漏

在作業(yè)前需確保所有與受限空間相連的設(shè)備、管道可靠隔離,絕不允許其他系統(tǒng)中的有毒有害物質(zhì)(含窒息氣體)進(jìn)入檢修的受限空間內(nèi).通過對(duì)工藝、機(jī)械、安全的分析,制定出相對(duì)合理的方案[7].同時(shí),應(yīng)按停車方案繪制出加堵盲板的流程圖,在進(jìn)出物料管線上進(jìn)行加堵盲板,做明顯標(biāo)志,由專人統(tǒng)一管理.

3)嚴(yán)格檢測(cè)受限空間中有害物和氧含量

檢測(cè)失效也是中毒窒息事故發(fā)生的主要原因之一,所以在作業(yè)之前必須對(duì)氣體進(jìn)行檢測(cè),并確保檢測(cè)的有效性.受限空間中的氧含量體積分?jǐn)?shù)應(yīng)在19%～23.5%的范圍[8],有毒有害氣體含量應(yīng)符合國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn).對(duì)于在作業(yè)過程中有可能產(chǎn)生有毒氣體的情況,必須每隔一個(gè)時(shí)段對(duì)工作環(huán)境進(jìn)行檢測(cè),環(huán)境不合格時(shí)則立即停止作業(yè),進(jìn)行置換處理.

4)加強(qiáng)防護(hù)用品的配備和監(jiān)護(hù)工作

必須了解生產(chǎn)工藝的過程,針對(duì)作業(yè)環(huán)境的實(shí)際要求,配備足量、符合實(shí)際作業(yè)環(huán)境要求的防護(hù)用品.如普通防毒口罩、過濾式防毒面具(半面具),以及隔離式或正壓式空氣呼吸器等防護(hù)用具.在作業(yè)過程中,作業(yè)人員需正確佩戴防護(hù)用品,場(chǎng)外必須有監(jiān)護(hù)人員監(jiān)護(hù)及必要的施救用具.并定期對(duì)防護(hù)設(shè)備和器材進(jìn)行檢測(cè),確保設(shè)備和器材的有效性.此外,受限空間作業(yè)人員的工具、材料要按要求逐一進(jìn)行登記,防止將其遺留在工作點(diǎn)內(nèi)[9].

5)對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行作業(yè)前安全教育

安全知識(shí)缺乏和安全意識(shí)薄弱也是導(dǎo)致事故發(fā)生的重要原因.由于作業(yè)人員的安全意識(shí)薄弱,對(duì)自己所從事的作業(yè)場(chǎng)所究竟是否存在危害因素一無所知.對(duì)進(jìn)入受限空間作業(yè)缺乏防范意識(shí),缺乏正確的操作方法,缺乏發(fā)生事故時(shí)應(yīng)有的應(yīng)急處理能力和基本常識(shí).所以化工企業(yè)要經(jīng)常開展安全宣傳教育活動(dòng),加強(qiáng)職工安全知識(shí)培訓(xùn)教育,不斷提高職工安全意識(shí)、自我保護(hù)意識(shí)和防范技能,作業(yè)之前要制定有效的事故應(yīng)急救援預(yù)案.

6)健全并嚴(yán)格執(zhí)行受限空間等危險(xiǎn)作業(yè)的管理制度和作業(yè)規(guī)程

要依據(jù)國(guó)家《化學(xué)品生產(chǎn)單位受限空間作業(yè)安全規(guī)程》《化學(xué)品生產(chǎn)單位設(shè)備檢修作業(yè)安全規(guī)程》等標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定,建立健全受限空間等危險(xiǎn)作業(yè)的安全管理制度和安全操作規(guī)程,并且確保該制度與規(guī)程的有效執(zhí)行,形成嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)管理制度和操作規(guī)程的監(jiān)督機(jī)制[10].對(duì)受限空間作業(yè)要重點(diǎn)把握以下六個(gè)環(huán)節(jié):隔絕、清洗或置換、通風(fēng)、檢測(cè)、個(gè)體防護(hù)、監(jiān)護(hù),每個(gè)環(huán)節(jié)都必須落實(shí)到位.

4 結(jié) 語

受限空間作業(yè)中毒窒息事故樹最小割集有12項(xiàng)之多,說明事故發(fā)生的因素多,原因復(fù)雜.從事故案例、事故樹最小徑集和基本事件的結(jié)構(gòu)重要度分析可知:未作氣體置換的受限空間作業(yè)對(duì)事故的影響最大,其次是受限空間空氣質(zhì)量檢測(cè)失效和產(chǎn)生有毒氣體,再次是防護(hù)設(shè)備失效和防護(hù)措施不合理,而缺乏相關(guān)的安全知識(shí)和安全操作規(guī)程不健全也是引起事故的重要原因.因此,針對(duì)受限空間作業(yè)中毒窒息事故,需要重點(diǎn)考慮:保證受限空間中的空氣質(zhì)量,防止有毒和窒息性氣體泄漏,嚴(yán)格檢測(cè)受限空間中有害物和氧含量,加強(qiáng)防護(hù)用品的配備和監(jiān)護(hù)工作,對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行作業(yè)前安全教育,健全并嚴(yán)格執(zhí)行受限空間等危險(xiǎn)作業(yè)的管理制度和作業(yè)規(guī)程,以防止受限空間作業(yè)中毒窒息事故的發(fā)生.

[1]范銀華,王樹坤,陳桂成.有限空間作業(yè)中毒窒息事故的預(yù)防[J].中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào),2006,16(5):89-93.

[2]袁昌明.事故樹分析中最小割集、最小徑集的計(jì)算機(jī)求解[J].中國(guó)計(jì)量學(xué)院學(xué)報(bào),2002,13(4):308-310.

[3]袁昌明,張曉東,章保東.安全系統(tǒng)工程[M].北京:中國(guó)計(jì)量出版社,2006:70-83.

[4]黎 敏,文 慧.化工設(shè)備內(nèi)有限空間作業(yè)爆炸事故樹分析[J].湖南理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2009,22(2):65-68.

[5]黃鄭華,李建華,邊 成.有限空間事故類型分析與安全對(duì)策[J].化工安全與環(huán)境,2010,12:7-9.

[6]王文慶.化工設(shè)備內(nèi)有限空間作業(yè)的安全措施[J].勞動(dòng)保護(hù),2006(2):89-90.

[7]袁昌明,王金國(guó),于 飛.實(shí)用安全管理技術(shù)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1998:147-152.

[8]張藝林,蔣永明.化工企業(yè)安全管理[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1992:291-295.

[9]董茹英,陳 剛.化工廠儲(chǔ)罐區(qū)事故分析與危險(xiǎn)控制[J].中國(guó)計(jì)量學(xué)院學(xué)報(bào),2006,17(2):150-154.

[10]張曉冬,章保東,袁昌明.油庫(kù)火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性分析與控制[J].中國(guó)計(jì)量學(xué)院學(xué)報(bào),2005,16(3):251-254.