有限空間作業(yè)存在的主要安全風險包括中毒、缺氧窒息、燃爆以及淹溺、高處墜落、觸電、物體打擊、機械傷害、灼燙、坍塌、掩埋、高溫高濕等。在某些環(huán)境下,上述風險可能共存,并具有隱蔽性和突發(fā)性。
1、中毒
有限空間內存在或積聚有毒氣體,作業(yè)人員吸入后會引起化學性中毒,甚至死亡。有限空間中有毒氣體可能的來源包括:有限空間內存儲的有毒物質的揮發(fā),有機物分解產(chǎn)生的有毒氣體,進行焊接、涂裝等作業(yè)時產(chǎn)生的有毒氣體,相連或相近設備、管道中有毒物質的泄漏等,如圖所示。有毒氣體主要通過呼吸道進入人體,再經(jīng)血液循環(huán),對人體的呼吸、神經(jīng)、血液等系統(tǒng)及肝臟、肺、腎臟等臟器造成嚴重損傷。
引發(fā)有限空間作業(yè)中毒風險的典型物質有:硫化氫、一氧化碳、苯和苯系物、氰化氫、磷化氫等。
1) 硫化氫
硫化氫是一種無色、劇毒氣體,比空氣重,易積聚在低洼處。硫化氫易燃,與空氣混合能形成爆炸性混合氣體,遇明火、高熱等點火源將引發(fā)燃燒爆炸。硫化氫易存在于污水管道、污水池、煉油池、紙漿池、發(fā)酵池、醬腌菜池、化糞池等富含有機物并易于發(fā)酵的場所。低濃度的硫化氫有明顯的臭雞蛋氣味,可被人敏感地發(fā)覺;濃度增高時,人會產(chǎn)生嗅覺疲勞或嗅神經(jīng)麻痹而不能覺察硫化氫的存在;當濃度超過 1000mg/m3時,數(shù)秒內即可致人閃電型死亡。
2) 一氧化碳(CO)
一氧化碳是一種無色無味的氣體,比重與空氣相當。一氧化碳與血紅蛋白的親和力比氧與血紅蛋白的親和力高 200~300 倍,因此一氧化碳極易與血紅蛋白結合,形成碳氧血紅蛋白,使血紅蛋白喪失攜氧的能力和作用,造成組織窒息,甚至導致人員死亡。一氧化碳易燃,與空氣混合能形成爆炸性混合氣體,遇明火、高熱等點火源將引發(fā)燃燒爆炸。含碳燃料的不完全燃燒和焊接作業(yè)是一氧化碳的主要來源。
3) 苯和苯系物
苯、甲苯、二甲苯都是無色透明、有芬芳氣味、易揮發(fā)的有機溶劑;易燃,其蒸氣與空氣混合能形成爆炸性混合物。苯可引起各類型白血病,國際癌癥研究中心已確認苯為人類致癌物。甲苯、二甲苯蒸氣也均具有一定毒性,對黏膜有刺激性,對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有麻痹作用。短時間內吸入較高濃度的苯、甲苯和二甲苯,人體會出現(xiàn)頭暈、頭痛、惡心、嘔吐、胸悶、四肢無力、步態(tài)蹣跚和意識模糊,嚴重者出現(xiàn)煩躁、抽搐、昏迷癥狀。苯、甲苯和二甲苯通常作為油漆、黏結劑的稀釋劑,在有限空間內進行涂裝、除銹和防腐等作業(yè)時,易揮發(fā)和積聚該類物質。
4) 氰化氫(HCN)
氰化氫在常溫下是一種無色、有苦杏仁味的液體,易在空氣中揮發(fā)、彌散(沸點為25.6℃),劇毒且具有爆炸性。氰化氫輕度中毒主要表現(xiàn)為胸悶、心悸、心率加快、頭痛、惡心、嘔吐、視物模糊;重度中毒主要表現(xiàn)為深昏迷狀態(tài),呼吸淺快,陣發(fā)性抽搐,甚至強直性痙攣。醬腌菜池中可能產(chǎn)生氰化氫。
5) 磷化氫(PH3)
磷化氫是一種有類似大蒜氣味的無色氣體,劇毒且極易燃。磷化氫主要損害人體神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)及心臟、腎臟、肝臟。10mg/m3接觸 6h,人體就會出現(xiàn)中毒癥狀。在微生物作用下,污水處理池等有限空間可能產(chǎn)生磷化氫。此外磷化氫還常作為熏蒸劑用于糧食存儲以及飼料和煙草的儲藏等。
2、缺氧窒息
空氣中氧含量的體積分數(shù)約為 20.9%,氧含量低于 19.5%時就是缺氧。缺氧會對人體多個系統(tǒng)及臟器造成影響,甚至使人致命??諝庵醒鯕夂坎煌瑢θ梭w的影響也不同。
限空間內缺氧主要有兩種情形:一是由于生物的呼吸作用或物質的氧化作用,有限空間內的氧氣被消耗導致缺氧;二是有限空間內存在二氧化碳、甲烷、氮氣、氬氣、水蒸氣和六氟化硫等單純性窒息氣體,排擠氧空間,使空氣中氧含量降低,造成缺氧。引發(fā)有限空間作業(yè)缺氧風險的典型物質有二氧化碳、甲烷、氮氣、氬氣等。
1) 二氧化碳(CO2)
二氧化碳是引發(fā)有限空間環(huán)境缺氧較常見的物質。其來源主要為空氣中本身存在的二氧化碳,以及在生產(chǎn)過程中作為原料使用以及有機物分解、發(fā)酵等產(chǎn)生的二氧化碳。當二氧化碳含量超過一定濃度時,人的呼吸會受影響。吸入高濃度二氧化碳時,幾秒內人會迅速昏迷倒下,更嚴重者會出現(xiàn)呼吸、心跳停止及休克,甚至死亡。
2) 甲烷(CH4)
甲烷是天然氣和沼氣的主要成分,既是易燃易爆氣體,也是一種單純性窒息氣體。甲烷的來源主要為有機物分解和天然氣管道泄漏。甲烷的爆炸極限為 5.0%~15.0%。當空氣中甲烷濃度達 25%~30%時,可引起頭痛、頭暈、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速等,若不及時遠離,可致人窒息死亡。甲烷燃燒產(chǎn)物為一氧化碳和二氧化碳,也可引起中毒或缺氧。
3) 氮氣(N2)
氮氣是空氣的主要成分,其化學性質不活潑,常用作保護氣防止物體暴露于空氣中被氧化,或用作工業(yè)上的清洗劑置換設備中的危險有害氣體等。常壓下氮氣無毒,當作業(yè)環(huán)境中氮氣濃度增高,可引起單純性缺氧窒息。吸入高濃度氮氣,人會迅速昏迷、因呼吸和心跳停止而死亡。
4) 氬氣(Ar)
氬氣是一種無色無味的惰性氣體,作為保護氣被廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)領域,通常用于焊接過程中防止焊接件被空氣氧化或氮化。常壓下氬氣無毒,當作業(yè)環(huán)境中氬氣濃度增高,會引發(fā)人單純性缺氧窒息。氬氣含量達到 75%以上時可在數(shù)分鐘內導致人員窒息死亡。液態(tài)氬可致皮膚凍傷,眼部接觸可引起炎癥。
3、燃爆
有限空間中積聚的易燃易爆物質與空氣混合形成爆炸性混合物,若混合物濃度達到其爆炸極限,遇明火、化學反應放熱、撞擊或摩擦火花、電氣火花、靜電火花等點火源時,就會發(fā)生燃爆事故。有限空間作業(yè)中常見的易燃易爆物質有甲烷、氫氣等可燃性氣體以及鋁粉、玉米淀粉、煤粉等可燃性粉塵。
4、其他安全風險
有限空間內還可能存在淹溺、高處墜落、觸電、物體打擊、機械傷害、灼燙、坍塌、掩埋和高溫高濕等安全風險。
1) 淹溺
作業(yè)過程中突然涌入大量液體,以及作業(yè)人員因發(fā)生中毒、窒息、受傷或不慎跌入液體中,都可能造成人員淹溺。發(fā)生淹溺后人體常見的表現(xiàn)有:面部和全身青紫、煩躁不安、抽筋、呼吸困難、吐帶血的泡沫痰、昏迷、意識喪失、呼吸心搏停止。
2) 高處墜落
許多有限空間進出口距底部超過 2 m,一旦人員未佩戴有效墜落防護用品,在進出有限空間或作業(yè)時有發(fā)生高處墜落的風險。高處墜落可能導致四肢、軀干、腰椎等部位受沖擊而造成重傷致殘,或是因腦部或內臟損傷而致命。
3) 觸電
有限空間作業(yè)過程中使用電鉆、電焊等設備可能存在觸電的危險。當通過人體的電流超過一定值(感知電流)時,人就會產(chǎn)生痙攣,不能自主脫離帶電體;當通過人體的電流超過 50 mA,就會使人呼吸和心臟停止而死亡。
4) 物體打擊
有限空間外部或上方物體掉入有限空間內,以及有限空間內部物體掉落,可能對作業(yè)人員造成人身傷害。
5) 機械傷害
有限空間作業(yè)過程中可能涉及機械運行,如未實施有效關停,人員可能因機械的意外啟動而遭受傷害,造成外傷性骨折、出血、休克、昏迷,嚴重的會直接導致死亡。
6) 灼燙
有限空間內存在的燃燒體、高溫物體、化學品(酸、堿及酸堿性物質等)、強光、放射性物質等因素可能造成人員燒傷、燙傷和灼傷。
7) 坍塌
有限空間在外力或重力作用下,可能因超過自身強度極限或因結構穩(wěn)定性破壞而引發(fā)坍塌事故。人員被坍塌的結構體掩埋后,會因壓迫導致傷亡。
8) 掩埋
當人員進入糧倉、料倉等有限空間后,可能因人員體重或所攜帶工具重量導致物料流動而掩埋人員,或者人員進入時未有效隔離,導致物料的意外注入而將人員掩埋。人員被物料掩埋后,會因呼吸系統(tǒng)阻塞而窒息死亡,或因壓迫、碾壓而導致死亡。
9) 高溫高濕
作業(yè)人員長時間在溫度過高、濕度很大的環(huán)境中作業(yè),可能會導致人體機能嚴重下降。高溫高濕環(huán)境可使作業(yè)人員感到熱、渴、煩、頭暈、心慌、無力、疲倦等不適感,甚至導致人員發(fā)生熱衰竭、失去知覺或死亡。
云酷科技針對有限空間作業(yè)特點,自主研發(fā)有限空間作業(yè)監(jiān)控平臺,通過部署監(jiān)測設備,對有限空間內的氣體、人員數(shù)量和狀態(tài)等進行實時監(jiān)測,打造直觀展現(xiàn)、智能告警的實時監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)有限空間作業(yè)安全監(jiān)管,有效降低作業(yè)風險,保障作業(yè)人員人身安全。
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