有限空间作业意外伤亡事故的成因及其对策.docx

有限空间作业意外伤亡事故的成因及其对策臧铁柱 ,张礼敬 ,张丽 ,陶 刚(南京工业大学 城市建设与安全环境学院 ,江苏 南京 210009 )摘 要 : 研究了在有限空间作业场所 (如罐内 )作业时 ,发生的误操作事故 。通过对某化学纤维厂黄化罐内 cs2 意外中毒事故的模拟实验与理论分析 ,提出了一些预防有限空间作业伤亡事故的措施 。研究结果对减少此类事故的 发生和工厂的安全生产具有一定的指导意义 。关键词 : 有限空间 ;事故 ;预防 ; cs2 3中图分类号 : x928文献标识码 : a文章编号 :1671 - 7643 ( 2005 ) 02 - 0103 - 04在生产过程中 ,职工在有限空间作业时由于各种人为原因经常发生人身伤亡事故 。目前 ,国内 有限 空 间作 业涉 及 面 很 广 , 包 括 造 船 、化工 、建筑 、采矿 、机械制造等行业 。这些行业的有限空间作业条件较为恶劣 ,例如因无法自然通风 又没有流动的新鲜空气 ,容易聚集可燃性气体或有 毒有害物质 ,致使作业环境中有毒有害物质的浓度 超过国家规定最高允许浓度的几倍甚至几百倍 。有 限空间作业条件恶劣不仅严重影响作业者的身体健康 ,而且也易发生火灾及爆炸等事故 。因此 ,针对以 上有限空间作业的共同点而引发的伤亡事故的成因 进行系统的分析 ,并提出相应的预防控制措施是十 分必要 的 。为 此 , 本 文 以 某 化 学 纤 维 厂 黄 化 罐 内 cs2 意外中毒事故为例进行了系统的研究 。挥发性可燃气体 ,焊接作业则产生有毒气体 ,而化工作业中清洗塔 、罐 、釜等容器时容易产生窒息性气体 。 这些不仅对作业人员健康甚至生命构成严重的威胁 , 还极易造成可燃性气体爆炸等重大伤亡事故 1 。2 事故经过1997年 8月 ,南京某化学纤维厂原液车间在停车检修时 ,两名工人进入黄化罐 (黄化罐的主要作 用是在碱纤维素中加入液态 cs2 等原料进行黄化胶 化 ,生成供后续纺丝使用的纤维素黄酸酯 。纤维素 黄酸酯俗称“粘胶 ”) ,铲除附着于罐内壁的粘胶皮 , 并涂刷除锈剂进行除锈处理 。在除锈工作中 ,二人逐渐感到头昏 ,呼吸困难 ,急忙呼救 ,正在附近工作的 两名工人先后下罐救人 ,也瘫倒在罐内 。此时厂内消防队员闻讯赶到 ,戴上空气呼吸器 ,下罐将 4人救起 ,并送医院抢救 。经医生诊断 , 4人系 cs2 中毒 。cs2 是 一 种 无 色 , 有 折 光 、易 挥 发 无 异 臭 的 液 体 。工业上 cs2 作为黄化剂用来制造粘胶纤维 、玻璃纸 、冷硫化橡胶的轧制等 。 cs2 为一种亲神经和血 管的毒物 ,生产条件下主要经呼吸道吸入 ,主要损害 神经系统和心血管系统 。 cs2 急性中毒仅见于生产 事故 ,中毒以周围神经轴索损害为主 ,早期主要表现 为脑衰弱综合症及自主神经功能紊乱 ;重度中毒表现为先呈极度兴奋状态 ,后出现意识丧失 、痉挛性震颤 、1 有限空间的定义及作业的危害性有限空间指仅有 12个人孔 ,即进出口受到限制的密闭 、狭窄的分隔间 ,或深度大于 112 m、封闭或 敞口的 、只允许单人进出的围截空间 ,如塔 、釜 、槽 、容器 、炉膛 、锅筒 、地下室 、窨井 、地坑 、下水道等以及其它密闭场所 。在这些场所进行的作业 ,统称有限 空间作业 。其中易产生危害性气体的有限空间作业有 : 涂装 、焊接以及油罐清洗等 。涂装作业可产生有毒的3 收稿日期 : 2004 - 06 - 09作者简介 :臧铁柱 ( 1970 - ) ,男 ,江苏新沂人 ,助工 ,硕士生 ,主要研究方向为安全工程 ;张礼敬 (联系人 ) ,教授 , em a il: zhanglj n ju t. edu. cn南 京 工 业大 学 学 报第 27卷104瞳孔反应消失 、体温下降 ,很快昏迷而死亡 ;慢性中毒主要以损害神经系统和心血管系统为主 ,表现为神经 衰弱综合症 、多发性神经炎和视觉功能障碍等 2 。不能自救 。以上迹象表明 ,罐内产生了含有大量 cs2 的新 物质 。因事故发生时罐已与外界隔离 ,且只使用了 md 82 这种外来物质 ,故新物质的产生可能与 md82 的使用有关 。因此 ,首先对其物质特性及反应进行 理论分析 ,并将事故现场所收集到的事故发生罐内 的粘胶皮和除锈剂 md82进行检测和模拟试验 。3 事故原因调查分析经过对症治疗 ,及时抢救 , 4 人得以康复 。对此事故厂领导和车间技术人员深感疑惑 ,建厂以来该 车间曾多次进行过类似的黄化罐除锈工作 ,从未发 生过中毒事故 ,为何这次会发生如此严重的事故呢 ?为迅速查明事故原因 ,杜绝类似事故的发生 ,经多次深入现场勘查 ,并找事故当事人和相关人员调 查了解 ,情况如下 :( 1 ) 当时车间已停产多日 ,黄化罐内粘胶已进行倒罐并已空置多日 。( 2 ) 通往黄化罐的 cs2 管道已拆除 ,且已加盲 板 ,没有泄漏 。( 3 ) 除锈前 ,经检测罐内 cs2 残留质量浓度低4 理论分析411 粘胶皮生产化学纤维的主原料棉短绒经蒸煮 、洗涤 、打 浆 、漂白 、碱化 、老成处理后生成的碱纤维素 ,与液态 cs2 等原料发生黄化胶化反应后 ,所生成的溶于碱的纤维素黄酸酯 (其混合液即粘胶 ) ,附着于黄化罐内壁干化而产生的物质 ,称为粘胶皮 。 碱纤维素与液态二硫化碳发生黄化反应的主要反应方程式为 :于 2 m g /m3 ,远低于车间空气中 cs 最高容许质量浓( c6 h9 o4 oh ) n + nn aoh + ncs2sn a2度 10 m g /m3 ,符合工作条件 。按照上述罐内条件 ,是不可能发生 cs2 中毒事 故的 。经过进一步的现场勘查和调查了解 ,发现几个 疑点 :( 1 ) 事故发生后 ,对事故发生罐罐内空气进行 3 , 4 ( 1 ) scn + nh2 ooc6 h9 o4同时 ,因在黄化反应中发生了生成桔黄色的化 合物三硫代碳酸钠 (n a2 cs3 )的副反应 ,而使纤维素 黄酸酯带上桔黄色 。副反应的反应方程式为 :3抽样检测 ,发现 cs2 质量浓度高达 3016 m g /m ,是事故发生前的 15倍 ,是车间空气中 cs2 最高容许浓度 的 3 倍 ;( 2 ) 事故发 生 前 , 罐 内 空 气 颜 色 气 味 无 异 常 。 事故发生后 ,罐内充满黄色雾状气体 ,特别是堆积在罐底部的粘胶皮周围 ,雾状物的浓度更高 ,而与它相 邻的其它尚未进行除锈的黄化罐内却无此现象 ;( 3 ) 所用的除锈剂是一种新型除锈剂 ,因其除 锈效果好 ,厂方购入了这种名为 md 82 的新型除锈剂 。md82 的主要成分是 hc l ( 15 % ) 、n ano3 和生物型乳化剂 ,基本无挥发性 ,无毒 。原液车间是第 一次使用此除锈剂 ;( 4 ) 经询问事故当事人 ,二人在罐内一人负责 铲除附着于罐内壁的粘胶皮 ,一人负责刷 md82 除锈剂 ,工作开始时 ,没有任何不适 ,工作时间越长感觉刺激性气味越大 。因以前也曾从事过此类工作 ,故未引起足够的重视 ,以致后来感觉呼吸困难时 ,已3cs2+ 6n aohn a2 co3 + 2n a2 cs3 + 3 , 4 ( 2 )3h2 o通过上述分析可知 ,粘胶皮的主要成分为 :纤维sn a素黄 酸 酯 ( scn ) 、三 硫 代 碳 酸 钠oc6 h9 o4(n a2 cs3 )和烧碱 (n aoh ) 。412 除锈剂 md 82经 检 测 md 82 的 主 要 成 分 是 hc l ( 15 % ) 、n ano3 和生物型乳化剂 ,基本无挥发性 ,无毒 , ph 值 约为 310 ,呈强酸性 。5 模拟试验与分析将适量的从事故罐内提取的粘胶皮放于一大直径广口瓶中 ,并倒入适量除锈剂 md82 ,发现立即产 生黄色雾状气体 。经多次对黄色雾状气体进行抽样第 3期臧铁柱等 :有限空间作业意外伤亡事故的成因及其对策105检测发现 ,随着反应时间的延长 ,反应产生的 cs2 气体浓度越来越高 ,最高质量浓度可达 4312 m g /m3 。 本次事故中所使用的除锈剂 md82 的主要成分 为无机强酸 ( ph 值为 310 左右 ) , 故操作人员在黄 化罐内壁刷除锈剂 md82时 ,涂刷在罐内壁的 md 82 即与罐壁残留的粘胶皮中的主要成分纤维素黄酸酯 发生了化学反应 ,纤维素黄酸酯遇到无机酸和有机 酸即可发生分解反应 ,产生 cs2 ,而无机酸的作用更为剧烈 。其主要反应方程式见方程式 ( 3 ) 。sn a工作人员能量消耗大 ,容易疲劳 。( 5 ) 其他 。物体打击 、误开车等 。 以上这些不利因素的存在 ,极大地增加了有限空间作 业 的 危 险 性 。有 限 空 间 作 业 (如 入 罐 作 业 等 )除了要严格遵守“压力容器安全技术监察规程 ( 99年版 ) ”、“涂装作业安全规程 ”中的“有限空间作业安全技术要求 ”( gb 12942 - 91 ) 、“液化石油气 移动式压力容器检修安全规程 ”( hab 002 - 2001 ) 和入罐作业“八个必须 ”等有关规程规定外 ,还应注 意以下几点 :( 1 ) 在进入有限空间进行维护 、检修等作业前 ,要对有限空间进行彻底清洗 ,并置换内部气体 ,定时 进行空间内有毒有害物质的检测 。进入有限空间内 作业前 30 m in内 ,要取样分析有毒有害 、易燃易爆物 质浓度和氧含量 (不允许用闻气味或放置小动物方 法代替分析 ) ,合格后方可进入 。罐内的清洗 、置换作业 ,通常只能去除罐内表面的有毒有害物 ,随着工 作时间的延长和罐内压力 、温度和湿度的变化 ,沉积 在罐内涂层 、腐蚀坑和其它杂质内的有毒有害物会 逐渐散发出来 5 。因此 ,作业中至少每间隔 2 h分析 一次 ,特别是不连续工作空间 ,再次进入必须取样分析 (例如 :隔夜或午休后再次进入 ) 。有条件的应配 备空气通风设备连续通风 6 。( 2 ) 有限空间作业时 ,要对空间内残留物的物 化特性有所了解 ,并根据其物化特性采用性质相对 稳定 、不与空间内介质发生物化反应而产生有毒有害物质 、火灾等危险的置换剂 、清洁剂或除锈剂 。如 文中分析的粘胶纤维黄化罐 ,就不能采用呈酸性的 除锈剂 md82 , 而应采用碱性或中性 的除 锈剂 。而 对一些忌水性物质 ,如氯黄酸 、三氧化磷 、发烟硫酸 等 ,则不能使用含水的清洁剂进行冲洗置换 7 。对 一些受撞击或碰到火花即可发生火灾爆炸的且易于附着罐壁的物质 ,如硝铵等 ,如需使用器具将其从罐 内壁铲除 ,则要使用铜铲 、铜刷等有色金属制成的工 器具或其他非金属工器具轻刮轻铲 ,切忌使用铁制 器具 ,避免火花产生 。( 3 ) 任何将要在有限空间中使用的物质 ,都必需先进行严格的分析和模拟试验 ,看其是否与其中 物质发生反应 ,反应结果是否会产生危险性物质等 。( 4 ) 进入有限空间内作业必须穿戴符合要求的 个体防护用品 ,空间外配备能迅速使人员撤离空间 的设备及救护用品 。设作业监护人 ,负责监督有限+ ( c6 h9 o4 oh ) n + scn + nhoc6 h9 o4nn a + ncs 3 , 4 ( 3 )2经分 析 , 操 作 人 员 在 黄 化 罐 内 涂 刷 除 锈 剂md 82 时 , 呈酸性的除锈剂除与粘胶皮内少量存在 的碱发生中和反应外 ,剩余的大量除锈剂与粘胶皮内的纤维素黄酸酯发生了剧烈的化学反应 ,产生了 大量的 cs2 有毒气体 ,而产生的 cs2 气体因携带有少量的桔黄色的三硫代碳酸钠呈现为淡黄色 ,表现 为事故发生时罐内有大量的淡黄色雾状物 ,随着反应的进行 ,罐内 cs2 的浓度越来越高 ,最终导致罐内 操作人员发生急性 cs2 中毒 。6 事故教训和防范措施通过对此类事故的分析可知 ,在企业生产维修中 ,有限空间作业比较频繁 ,是一项危险性很大的作 业 。尤其对罐内混入其它物质或使用某些不明物质时更容易导致事故发生 。有限空间作业通常存在下列不安全因素 :( 1 ) 设备与设备之间 、内外之间相互隔断 ,通风 不畅 ,照明不良 ,有限空间内缺氧严重威胁在其内作 业人员的生命 ,是造成有限空间内伤亡事故的重要 原因之一 ,必须高度重视 。( 2 ) 有限空间作业 场所 由 于未 与系 统 有效 隔 绝 、清洗置换不彻底 、空间内沉积物释放等原因所残留的酸 、碱 、毒 、尘 、烟等有毒有害物质或易燃易爆物 质都具有很大的危险性 ,稍有疏忽就能发生火灾 、爆炸和中毒事故 ,且一旦发生事故 ,难以施救 5 。( 3 ) 活动空间小 ,工作场地狭窄 ,工作人员出入 困难 ,联系不便 ,不利于工作监护 。( 4 ) 有限空间作业场所一般湿度和温度较高 ,南 京 工 业大 学 学 报第 27卷106保 , 1995 , 22 ( 3 ) : 230 - 233.张寿林. 二硫化碳神经毒性的临床研究 j . 中华工业医学杂 志 , 2001 , 14 ( 6 ) : 365 - 368.周玉 ,程基沛. 粘胶纤维生产基本知识 m . 北京 : 纺织工业 出版社 , 1982.刘德辉. 化学危险品最新实用手册 m . 北京 : 中国物质出版 社 , 1995.张艺林 ,蒋永明. 化工企业安全管理 m . 北京 : 化学工业出版 社 , 1992.宗维维. 有限空间内焊割作业的危险性 j . 化工劳动保护 (安 全技术与管理手册 ) , 1998 , 19 ( 6 ) : 40 - 45.崔克清. 化学安全工程学 m . 沈阳 : 辽宁科学技术出版社 ,1985.空间内外与作业有关的一切事宜 。救援时要克服急切盲目心理 ,防止事故的人为扩大 。作业完工后 ,做 到工完 、料尽 、场地清 。在有关各方共同检查后 ,工 作才告完成 。( 5 ) 加强对职工的培训教育 。严格执行“三级 安全教育 ”, 教育职工要严格按照岗位操作规程进行操作 。制定切实有效的事故应急预案 ,通过查找 事故隐患 、进行事故救援演练等活动 ,提高职工的安 全生产意识和安全防范技能 。 2 3 4 5 6 7 参考文献 : 1 黄鸿基. 有限空间作业安全卫生 j . 铁道劳动安全卫生与环ca u se s an d coun term ea sure s of ca sua lty a cc iden t in duced byun expec ted fa c tor s in l im ited job spa cezan g tie2zhu, zhan g l i2jing, zhan g l i, tao gang( co llege of u rban con struc tion and safe ty & environm