有限空間通風(fēng)設(shè)備的選擇和使用

揚(yáng)·維恩茨科夫斯基｜文 張微明｜譯

有限空間確實(shí)受到了特別關(guān)注，但許多安全管理人員仍然不知道有哪些具體的有限空間通風(fēng)要求。他們或是不知道要多大的氣流才能正確地為特定空間通風(fēng)；或是忽略了通風(fēng)原則，未能清除空間內(nèi)的有害氣體或空間死角，從而危害到有限空間作業(yè)人員；或者在人員進(jìn)入有限空間前以及作業(yè)期間未能監(jiān)測空氣質(zhì)量。為了避免上述問題，本文將介紹有限空間通風(fēng)設(shè)備的選擇建議和設(shè)備使用方法。

進(jìn)入有限空間作業(yè)前進(jìn)行通風(fēng) 圖片源自O(shè)ccupational Health & Safety

了解有限空間

首先要明白什么是有限空間。有限空間并不是為了讓工人持續(xù)占用而設(shè)計的，但其大小又足以讓工人進(jìn)入并在空間內(nèi)作業(yè)。有限空間的進(jìn)出都有相應(yīng)的限制手段。常見的有限空間包括儲罐、容器、筒倉、儲物箱、料斗、拱頂、坑洞、檢修孔、隧道、設(shè)備外殼、管道系統(tǒng)。部分有限空間可自然通風(fēng)，但自然通風(fēng)又不足以創(chuàng)造出合適的作業(yè)環(huán)境；其他有限空間可能根本就沒有通風(fēng)。這兩種情況都需要強(qiáng)制進(jìn)行通風(fēng)。

有限空間并不一定小，相反，它可能很大，需要滿足多個條件才能被定義為有限空間。從這個角度看，徹底了解美國職業(yè)安全與健康管理局（OSHA）的法規(guī)是確定某空間是否屬于有限空間的最好方法。

危險還是非危險

有限空間分兩類：危險空間和非危險空間。任何存在易燃材料，有火災(zāi)、爆炸風(fēng)險的區(qū)域都屬于美國國家電氣法規(guī)（NEC）規(guī)定的危險場所。如果有限空間的空氣中含有有毒或有害物質(zhì)，可能造成缺氧環(huán)境或危及工人安全，按照OSHA標(biāo)準(zhǔn)，它就可以被視為危險空間。石油化工廠、燃料服務(wù)設(shè)施、工業(yè)加工中心、谷物升降機(jī)和下水道等都是危險場所。

任何含有嚴(yán)重安全或健康風(fēng)險的有限空間都需要進(jìn)入許可證，許可證要記錄空間內(nèi)的氣體條件。許可證也有助于確定作業(yè)所需的鼓風(fēng)機(jī)類型。

按照NEC的定義，如果該空間屬于危險場所，作業(yè)時就必須使用特定設(shè)備。危險場所的送風(fēng)機(jī)及其配件在設(shè)計時加入了防火花結(jié)構(gòu)，能防止隨機(jī)產(chǎn)生的火花成為爆炸點(diǎn)火源。這種類型的鼓風(fēng)機(jī)有防爆電機(jī)（電機(jī)內(nèi)發(fā)生爆炸后，機(jī)體也能保持結(jié)構(gòu)完整性），還有特殊的通風(fēng)管道，內(nèi)含碳基材料，可將靜電傳導(dǎo)到接地位置。

危險場所鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)的電氣線路也必須由指定機(jī)構(gòu)認(rèn)證，如美國保險商實(shí)驗(yàn)室（UL）、加拿大標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（CSA）。通過認(rèn)證就意味著電線插入插座時不會產(chǎn)生火花。

如果不屬于危險有限空間，就可以使用非危險性的鼓風(fēng)機(jī)，無需通過上述認(rèn)證，也不必滿足危險場所的設(shè)備設(shè)計要求。

有限空間的大小、形狀和供電

有限空間的大小和形狀決定了通風(fēng)要求。最低通風(fēng)速率的計算很簡單，但計算之前必須知道兩項(xiàng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

首先是空間的大小，美國以立方英尺計算。其次是每小時要求的換氣量（ACH）是多少，或者每小時必須更換多少次空氣。換氣量有多種計算方法，安全管理人員可利用自己的經(jīng)驗(yàn)和常識，或者根據(jù)空氣中污染物的含量和污染嚴(yán)重程度來確定，也可以根據(jù)工作場所所在州的要求，有些地方規(guī)定了具體的數(shù)字。因?yàn)镺SHA并不監(jiān)管ACH，每個州都可以有自己的要求，但也并不是所有州都這樣做。如果所在州規(guī)定了ACH的數(shù)字，就一定要遵守它。

兩項(xiàng)數(shù)值已知后，將它們相乘，就能得出每分鐘要輸送的氣體量。

舉例說明，假設(shè)某州要求每小時換氣6次，即6 ACH。如果有限空間的大小為1萬立方英尺，則每小時要輸送的氣體量就是6萬立方英尺，再除以60，便能得到每分鐘的輸送率（CFM），結(jié)果就是1 000 CFM。因 此，1 000 CFM的鼓風(fēng)機(jī)便足以按照這個最小速率更換空氣。這里要記住的是，選擇的鼓風(fēng)機(jī)不能低于最低的空氣更換速率。

雖然空間大小會影響鼓風(fēng)機(jī)的選擇，但它不是唯一的影響因素?？臻g形狀也會帶來新要求，也能決定對管道的選擇。如果空間形狀比較奇怪，可能就需要更大的鼓風(fēng)機(jī)，再配合管道才能滿足規(guī)定的空氣循環(huán)要求。如果對CFM的要求過高，就需要多個鼓風(fēng)機(jī)和管道來滿足氣流輸送要求。

通風(fēng)時要避免出現(xiàn)圖片左側(cè)的氣體回流 圖片源自ehsdb.com

部分有限空間可能只有一個電源?？紤]到這種情況，最好在作業(yè)開始前對作業(yè)場所進(jìn)行評估，確定哪些鼓風(fēng)機(jī)是可行的。鼓風(fēng)機(jī)的位置、發(fā)動機(jī)的廢氣、當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的穩(wěn)定性，以及其他大型建設(shè)項(xiàng)目是否對電力供應(yīng)有很大影響，這些都是要考慮的因素。這樣的話，就需要一個CFM更高的鼓風(fēng)機(jī)來補(bǔ)償這些變量。了解電源要求也有助于確定氣體、氣動、電動鼓風(fēng)機(jī)哪個更合適。

鼓風(fēng)機(jī)

選擇便攜式鼓風(fēng)機(jī)時，人們首先會注意到它有多種動力。以交流電為動力的最受歡迎，而且只要有限空間附近有現(xiàn)成的電源就可以使用，它們往往也是效率和性能的最佳選擇。戶外作業(yè)附近沒有電源時，可以選擇汽油發(fā)動機(jī)驅(qū)動的鼓風(fēng)機(jī)。市場上其他不太常見的動力源還包括直流電機(jī)和柴油機(jī)，它們主要用于公用設(shè)施作業(yè)和近海作業(yè)。

確定了鼓風(fēng)機(jī)的最佳電源，再選擇風(fēng)機(jī)類型。類型有兩種：徑向（離心式）和軸向。徑向鼓風(fēng)機(jī)會引導(dǎo)空氣做圓周運(yùn)動，然后以垂直于進(jìn)氣路線的方向吹出。軸向鼓風(fēng)機(jī)會使空氣直線通過機(jī)體。

尺寸緊湊是徑向鼓風(fēng)機(jī)的主要賣點(diǎn)。另外，如果需要發(fā)動機(jī)驅(qū)動的鼓風(fēng)機(jī)，徑向構(gòu)造是唯一的選擇，因?yàn)榘l(fā)動機(jī)無法安裝到軸向配置的外殼內(nèi)。軸向構(gòu)造的風(fēng)機(jī)，風(fēng)扇會以類似于現(xiàn)代噴氣式發(fā)動機(jī)的形式直線推送大量空氣，其CFM也比徑向鼓風(fēng)機(jī)高。軸流式鼓風(fēng)機(jī)的主要缺點(diǎn)是，體積更大，運(yùn)行起來需要更大的空間。

選擇鼓風(fēng)機(jī)要考慮的另一個因素是耐用性。雖然通過原件和電動機(jī)質(zhì)量也能判斷出便攜式鼓風(fēng)機(jī)的使用壽命，但風(fēng)機(jī)外殼結(jié)構(gòu)才是耐久性的主要標(biāo)志。一般來說，風(fēng)機(jī)外殼由塑料或鑄鋁制成，這兩種類型的特點(diǎn)也不一樣。

塑料外殼重量小，成本效益高，但只能輕度或中度使用。塑料能很好地抵御劃痕和凹痕，但被濫用或在寒冷天氣下運(yùn)行，外殼更容易破裂。鑄鋁外殼的鼓風(fēng)機(jī)價格較高，但設(shè)備的口碑好，能承受艱難的工況，比塑料鼓風(fēng)機(jī)的壽命長。

風(fēng)道

氣流很大程度上取決于管道。便攜式通風(fēng)鼓風(fēng)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)直徑是8英寸（約20.32厘米），當(dāng)然也有更大的尺寸。最受歡迎的管道長度是15英尺（約4.57米）和25英尺（約7.62米）。超過25英尺會大大降低輸送到有限空間內(nèi)的氣流。如果需要超過25英尺的管道，請考慮其他形式，比如將鼓風(fēng)機(jī)放在更靠近有限空間開口的地方。否則就要投資購買一個更大、更強(qiáng)的鼓風(fēng)機(jī)，在管道中加入另一個鼓風(fēng)機(jī)（管道中段），或者用多個鼓風(fēng)機(jī)通過各自的管道來供給，以補(bǔ)償減少的氣流。

風(fēng)道上的彎曲，特別是超過90°的彎曲，會降低鼓風(fēng)機(jī)的氣流速率。制造商也很清楚：為有限空間提供氣流，管道上至少會有2個90°的彎曲，所以他們對其產(chǎn)品的CFM進(jìn)行評級時也會考慮到氣流損失。請務(wù)必檢查制造商提供的說明書，以了解具體鼓風(fēng)機(jī)是如何評級的。

價格

每個公司都要面對預(yù)算的限制，但同時也必須明白，作業(yè)人員安全是第一位的。如果鼓風(fēng)機(jī)不符合有限空間的需求，就無法充分發(fā)揮作用，會導(dǎo)致工人處于危險中，甚至造成嚴(yán)重傷害或死亡。反過來看，也不要認(rèn)為最昂貴的鼓風(fēng)機(jī)，就是最合適的。我們要牢記的、最重要的事情是，不能給作業(yè)人員安全和健康貼上價格標(biāo)簽。

盡管這一過程確實(shí)需要考慮到一些因素，但正確選擇和使用鼓風(fēng)機(jī)并不復(fù)雜。它需要深入的思考和充分的準(zhǔn)備，對于滿足法規(guī)要求和保障工人安全而言，是非常值得的。安