氮氣、氦氣、氬氣等惰性氣體在電子制造工藝中不可或缺。然而,在氣體行業(yè)中,因不慎吸入過量惰性氣體而導(dǎo)致人員窒息的事故時有發(fā)生。筆者認(rèn)為,氣體從業(yè)人員需要對這一巨大隱患進行深入的了解以避免此類悲劇的發(fā)生。首先,讓我們先來談?wù)剬θ梭w最重要的氣體——氧氣。
生命的賦予者 -氧氣
氧氣是人類賴以生存的必需物質(zhì)。通常情況下,海拔高度0米時,氧氣體積約占空氣的21%,空氣剩余部分主要是含有微量分子(如氬氣和二氧化碳)的氮氣??諝庵醒鯕鉂舛鹊妮p微下降都會在短時間內(nèi)產(chǎn)生嚴(yán)重后果。
氧氣通過肺泡進入血液。一個肺大約有5億個肺泡,每個肺泡被細小的毛細血管包圍,這樣吸入的氧氣就能通過肺泡囊擴散到血液中,而血液中的二氧化碳則通過肺泡壁擴散回到囊中,在下一次呼吸循環(huán)時被呼出。
氧與紅細胞中的血紅蛋白分子結(jié)合,然后從肺部轉(zhuǎn)移到身體周圍的細胞。含氧血紅蛋白呈紅色,而脫氧血紅蛋白呈淡藍色。大多數(shù)人可以在手腕內(nèi)側(cè)清楚地觀察到這一現(xiàn)象。
氧氣相當(dāng)于細胞工作的燃料,能有效地為細胞和身體提供能量。沒有氧氣,細胞就會停止工作。即使幾秒鐘沒有氧氣,影響也可能很大,甚至致命。
下表摘自歐洲工業(yè)氣體協(xié)會(EIGA)安全手冊NL-077/03,描述了典型的低氧生理反應(yīng)。需要注意的是根據(jù)不同的身體情況,影響和癥狀會因人而異。
惰性氣體的“窒”命性
惰性氣體無色無味。人們常常誤以為惰性氣體(如氮氣、氬氣和氦氣)無害,因此很少或根本不考慮安全性。事實截然相反。由于人類感官無法察覺惰性氣體,因此它們可能比具有強烈氣味的有毒氣體(如氨、硫化氫和二氧化硫)更危險——即使?jié)舛群艿?,人體也可以很快感知到這些有毒氣體的存在。
惰性氣體窒息發(fā)生時沒有初步的生理征兆,因此也無法對受害者或附近的人做出提示。缺氧會導(dǎo)致眩暈、頭痛或語言障礙,但受害者一般不會將此癥狀與窒息聯(lián)系起來。如果含氧量低到一定程度,受害者可能在幾次呼吸后就失去知覺。
任何大腦缺氧的事故都需要及時就醫(yī)。即便如此,受害者也有可能遭受不可逆轉(zhuǎn)的腦損傷甚至死亡。
因此,一個常見的錯誤是同事不預(yù)先評估情況并且/或者不借助安全設(shè)備(即自給式呼吸器)就試圖徒手救援倒下的受害者。由于計劃不周的干預(yù)最終導(dǎo)致死亡的現(xiàn)象在行業(yè)中并不罕見。
連續(xù)呼吸一到兩口惰性氣體(如氮氣)是高度危險的行為,通常會導(dǎo)致受害人喪失意識。如果周圍空氣含氧量太低,那么一旦失去意識,受害人可能會在幾分鐘內(nèi)死亡。
下次想通過吸入氣球中的氦氣來改變音調(diào)時,請牢記這樣做會有暈倒的風(fēng)險。如果無法避免,請務(wù)必在其他人的陪同下進行,并且不要在危險區(qū)域(如樓梯頂部)進行。
一般對于氣體從業(yè)人員來說,存于密閉/受限空間或柜子/容器中的惰性氣體往往是最危險的,我們將對此進行進一步討論。
密閉空間
職業(yè)安全與健康標(biāo)準(zhǔn)(OSHA)將密閉空間定義為:
· 含有或有可能含有某種有害氣體
· 含有可能吞噬進入者的物質(zhì)
· 有向內(nèi)會聚的墻壁或向下傾斜并逐漸變細成較小區(qū)域的地板,可能 困住進入者或使進入者窒息
· 包含任何其他公認(rèn)的嚴(yán)重安全或健康危害,例如無人看守的機器、 暴露的帶電電線或熱應(yīng)力
當(dāng)惰性氣體存在以下情況時,密閉、受限或封閉空間會是特別危險的場合:
· 長期存在 – 例如罐子之類的工藝容器
· 積聚 - 例如,由于泄漏或排氣位置不良的排氣口造成(這可能是泄 壓裝置排氣管)
或者,可能是因為以下原因造成的氧氣濃度低:
· 該空間未充分排空或吹掃并且/或者,
· 換氣(換氣次數(shù))不良,通風(fēng)不足
工業(yè)氣體使用者和生產(chǎn)者的特定風(fēng)險
如果氣體以不受控制的方式排放可能會導(dǎo)致窒息,所以如何處理大量此類氣體應(yīng)該引起工業(yè)氣體的使用者和生產(chǎn)者注意。在密閉空間釋放惰性氣體每年都會導(dǎo)致全球工業(yè)氣體企業(yè)多例死亡(據(jù)歐洲工業(yè)氣體協(xié)會,每年約20例)。該行業(yè)中最常見的密閉空間包括:
· 大型罐子/容器,如儲罐
· 管溝
· 冷箱(空分裝置)
· 冷藏室和倉庫
· 氣體存儲室和空置分析室
· 集裝箱
對于終端用戶,在密閉空間處理大量氣體時應(yīng)小心謹(jǐn)慎。液氮(LIN)、液氬(LAR)和液氦(LHE)等液化或冷凍惰性氣體如果發(fā)生大量泄漏,可能會吞噬操作人員。當(dāng)汽化時,液氮將膨脹至其初始體積的約700倍。含有大量液化惰性氣體的小型空間具有極高的危險性。
在下圖中,一臺大型(230升)液氮杜瓦罐正在乘電梯從一樓被帶到地下室。這在醫(yī)院、大學(xué)和研發(fā)機構(gòu)中很常見(希望不會經(jīng)常發(fā)生操作人員不戴個人防護設(shè)備的危險情況)。惰性氣體突然釋放會吞噬操作人員,并迅速使他失去意識。在實驗室、磁共振室、冷凍隧道等場所中使用時,這些容器具有從泄壓裝置釋放的額外風(fēng)險。小流量的氣體可能積聚在小房間或較大房間通風(fēng)不良的區(qū)域。
儲罐周圍經(jīng)常大量釋放惰性氣體,并且駕駛員通??赡芸焖俚貜倪@些罐中排出爐頂氣以降低壓力,使其足以從卡車轉(zhuǎn)移。這會使排放口周圍存在局部低溫惰性氣體云團的風(fēng)險,這些云團會在氣流不佳的區(qū)域中積聚。
所有人員、承包商和工廠訪客都必須接受適當(dāng)?shù)陌踩庾R培訓(xùn),以避免進入這類危險區(qū)域。蒸汽云會遮蔽視線,如果現(xiàn)場操作員失去意識,很可能不被其他人發(fā)現(xiàn)。
氣體生產(chǎn)工作中,對空分裝置(冷箱塔)的檢查也可能伴隨著窒息的風(fēng)險。這類裝置內(nèi)部的組件常在極低溫環(huán)境下工作(通常接近-200oC)。然而,裝置的維護和保養(yǎng)需要在常溫下進行,為了使組件恢復(fù)到這樣的溫度,通常會讓溫?zé)岬牡獨庠谙到y(tǒng)內(nèi)流動。這就意味著該裝置中幾乎不存在氧氣。這一過程的危險已經(jīng)導(dǎo)致了幾起死亡事故。
那么如何避免這種危害呢?在密閉空間避免窒息風(fēng)險的建議流程步驟
1. 標(biāo)識
記錄所有密閉空間和/或窒息風(fēng)險區(qū)域:清晰永久地標(biāo)記任何具有重大風(fēng)險的工廠區(qū)域。
風(fēng)險評估
在進入任何密閉空間和/或窒息風(fēng)險區(qū)域之前,執(zhí)行風(fēng)險評估:識別危險,分析和評估風(fēng)險,確定控制措施并記錄結(jié)果。風(fēng)險評估應(yīng)包括下述兩個關(guān)鍵點,以最終確定需采取的工作方法:
密閉空間區(qū)域準(zhǔn)備工作
需采取以下步驟:隔離或(在條件允許情況下)去除窒息性氣體來源;隔離能源;吹掃區(qū)域(如需要);使用已安裝的機械通風(fēng)系統(tǒng)和/或利用便攜式通風(fēng)裝置;在操作前和操作期間測試環(huán)境空氣;確保足夠的進出路徑;確保照明合適;考慮加熱或冷卻區(qū)域。
采用的工作方法
需確認(rèn)以下要點:所需的工作人員數(shù)量和對應(yīng)的任務(wù)安排;相關(guān)的培訓(xùn)/經(jīng)驗;確認(rèn)工作人員的體質(zhì);工作程序;測試和調(diào)試檢查清單;工具和設(shè)備;個人防護和監(jiān)控設(shè)備;需要的服務(wù);承包商/分包商的安排;緊急控制措施和行動。
2.工作許可(PTW)制度
這是在密閉空間內(nèi)進行安全管理工作的首要過程。林德具有針對最高風(fēng)險流程的特定PTW,例如高空作業(yè)、電氣工作、起重和熱作業(yè)。密閉空間的特定PTW當(dāng)然也可以提供特定的檢查清單,包括大氣測試、救援安排、進出登記等記錄。需要這些特定的作業(yè)人員接受適當(dāng)?shù)陌踩庾R培訓(xùn)。
特定角色
絕對不能允許一名工作人員單獨進入密閉空間。通常,需要有以下人員負(fù)責(zé)相應(yīng)職責(zé):
進入者 – 實際進入密閉空間內(nèi)的工作人員。
值守者 – 在密閉空間外部附近監(jiān)視工作、與進入者交流并禁止未授權(quán)人員進入的工作人員。這些值守者將根據(jù)當(dāng)前情況的持續(xù)動態(tài)風(fēng)險評估(包括大氣監(jiān)測)要求疏散。
應(yīng)急小組 – 擁有適當(dāng)?shù)膽?yīng)急工具和個人防護設(shè)備的附近工作人員,隨時可進入密閉空間,視需要進行救援。
救援計劃
需要考慮在工作未按計劃進行時該如何處理,以確保所有工作人員了解自己的角色和職責(zé):
檢修孔看守(值守者)– 他應(yīng)該對誰發(fā)出警報以及如何發(fā)出警報?
救援人員 – 一直在場還是待命?
個人防護設(shè)備 – 救援小組必備
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