探索密閉空間有毒有害氣體的危害和檢測
今天
氣體探測器公司在這里,讓我們來談?wù)勌剿髅荛]空間有毒有害氣體的危害和檢測陽光明媚的日子。工人們打開水表井蓋檢查表格。危險發(fā)生了。你會估計什么?對了,窒息死亡!因為事后檢測到表井底部的氧濃度只有5%!遠低于安全限度。然而,這個表井過去經(jīng)常進行取樣檢測,從未檢測到氧氣不足。原因是什么?仔細研究發(fā)現(xiàn):產(chǎn)生這種不正常的情況是在表井底部發(fā)現(xiàn)的一個老鼠的粉狀尸體,就是這個小小的有機體的分解消耗了大量的氧氣,從而產(chǎn)生如此高的缺氧狀態(tài)。
這是一個典型的封閉空間危險的例子,我們每天都會遇到進入封閉空間的情況:電信工人進入電纜溝,清潔工人下水道,維修工人鉆進悶罐車……等等。因此,人們必須注意進入封閉空間的危險。那么,哪些環(huán)境屬于封閉空間呢?
美國職業(yè)安全與健康協(xié)會(OSHA)在1993年4月的OSHA29CFR1910.146規(guī)定了進入密閉空間的程序,其定義為:
§空間大小足以讓工人在其間工作
§限制工人進出
§結(jié)構(gòu)設(shè)計不適合工人連續(xù)工作,封閉空間也應(yīng)具有以下特點:
§或可能含有危險氣體(氣氛)
§公認的健康危害含有可能引起侵蝕的物質(zhì)
§具有能使進入人員陷入或窒息的結(jié)構(gòu)
封閉空間的例子在我們的日常工作中無處不在:各種儲罐和容器、下水道等地下管道、地下設(shè)施、糧食筒倉、鐵路罐車、船艙、隧道、封閉運輸通道等。
封閉空間有哪些危險?事實上,除了墜落、碰撞等機械事故外,工人的封閉空間也是如此。zui大危險來自有毒有害氣體。美國職業(yè)安全與健康研究所(NIOSH)美國職業(yè)安全與健康協(xié)會(OSHA)研究報告顯示,許多致命的封閉空間事故都與空間的氣體組成有關(guān)。這些危險組分可能存在于工人進入封閉空間之前,也可能是由于他們的活動??梢哉f,在工人進入封閉空間之前和工作過程中對危險氣體的檢測是大多數(shù)封閉空間事故的重要原因。
密閉空間中的危險氣體大致可以分為三大類:氧氣水平(不足或過量)、可燃氣體、有毒氣體,很多情況下,一氧化碳和硫化氫被認為是致人死命的禍首。但現(xiàn)實可能更復(fù)雜,一些有毒氣體并不常見,但它們可能更致命,特別是對工人造成長期的身體損害和生命威脅。比如,工人在清洗苯罐時,可能不會遇到以上所談到的有毒有害氣體(氧氣、可燃氣、一氧化碳、硫化氫),但是罐中殘留的苯蒸氣就足以造成工人短期或長期的中毒反應(yīng)(苯的立即致死量是500ppm,也就是0.05%體積比!)。
氧氣不足和過量
經(jīng)常會遇到封閉空間中氧氣不足的情況。氧氣不足的原因有很多,如微生物行為(如開頭提到的老鼠分解)、更換(氮、干冰等其他氣體進入空間,減少空氣量)、燃燒、氧化(如銹蝕)、吸收和吸附(如濕活性炭)等。工作行為也是一個重要原因,使用溶劑、涂料、清潔劑或加熱工作可能會影響氧氣含量。封閉空間中的氧濃度檢測應(yīng)考慮兩個濃度點:氧濃度過低會導(dǎo)致窒息;超過常量的氧氣可能會導(dǎo)致難以想象的燃燒或其他化學(xué)反應(yīng)的加速或增加。正??諝庵醒鯕獾臐舛燃s為20.9%,其它成分(超過78%)主要是氮,還包括少量水蒸氣、二氧化碳等微量氣體。
缺氧和富氧對人體的影響
氧氣濃度(%體積)征兆(大氣壓力下)
>23.5%富氧有強烈爆炸的風(fēng)險
20.9%氧氣濃度正常
19.5%氧氣zui小允許濃度
15-19%降低工作效率,導(dǎo)致頭部、肺部和循環(huán)系統(tǒng)問題
呼吸急促10-12%,判斷力喪失,嘴唇發(fā)紫
8-10%的智力喪失昏厥,無意識,臉色蒼白,嘴唇發(fā)紫,惡心嘔吐
6-8%8分鐘,6分鐘50%,4-5分鐘治療后可治愈
4-6@抽搐,停止呼吸,死亡
由于個體的健康狀況和體質(zhì)不同,上述數(shù)據(jù)可能會有所不同
可燃氣體和蒸汽
封閉空間中遇到的可燃氣體和蒸汽可能來自幾個方面。地下管道泄漏(電纜管道與城市燃氣管道)、容器內(nèi)殘留、細菌分解、工作產(chǎn)品等。常見的可燃氣體包括:甲烷、天然氣、氫氣、揮發(fā)性有機化合物等。
無論是進入封閉空間還是工作后,我們都會遇到各種可燃氣體和蒸汽。當(dāng)它們的濃度足夠時,許多物質(zhì)的蒸汽和氣體就會變成可燃的危險氣體,如果它們遇到火源并提供一定的能量,它們就會燃燒或爆炸。封閉空間的火源可能包括:產(chǎn)生熱量的工作活動、消防工具、光源、電動工具、電子儀器甚至靜電。
發(fā)生燃燒或爆炸必須符合四個條件:氣體中必須含有適量的氧氣、適量的燃氣(超過可燃氣體的爆炸下限)、火源以及足夠的分子能量維持火鏈反應(yīng)。這四個條件一般被稱為“火四邊體”。如果這四個其中的任何一個沒有或不足,燃燒就不可能發(fā)生,這也就是為什么測量爆炸性氣體的時候一定要檢測氧氣濃度的原因。
有毒氣體和蒸汽
密閉空間中可能存在大量有毒氣體,可能存在于密閉空間中,也可能存在于工作過程中。有時候,一些莫名其妙的物質(zhì)會在短時間內(nèi)突然揮發(fā),所以封閉空間中的有毒氣體種類可能多種多樣??諝庵械挠卸疚镔|(zhì)通常根據(jù)暴露在現(xiàn)場的工人的生理影響進行分類。有毒物質(zhì)可引起急性或慢性癥狀。因此,工作場所各種物質(zhì)的暴露水平必須為安全防護提供依據(jù)。工人的工作時間與有毒氣體的濃度有關(guān)。超過這些規(guī)定的暴露水平將對工人的人身安全構(gòu)成巨大威脅。
以下是一些規(guī)章制度規(guī)定的暴露限度:
8小時統(tǒng)計加權(quán)平均值(TWA),即正常工作環(huán)境允許的有毒氣體濃度。
15分鐘時間短期暴露水平統(tǒng)計加權(quán)平均值(S),工人短期工作中允許的有毒氣體濃度。
立即致死量(IDHL),有毒氣體濃度導(dǎo)致工人短時間死亡。
OSHA常見有毒氣體列出TWA、S、IDHL值
毒氣TWASIDLH
氨氣(NH3)25.0ppm35.0ppm500ppm
一氧化碳(CO)25.0ppm--1500ppm
氯氣(Cl2)0.5ppm1.0ppm30ppm
氰化氫(HCN)--4.7ppm50ppm
硫化氫(H2S)10.0ppm15.0ppm300ppm
一氧化氮(NO)25.0ppm--100ppm
二氧化硫(SO2)2.0ppm5.0ppm100ppm
揮發(fā)性有機化合物(VOC)10.0ppm25.0ppm隨物質(zhì)改變
下面給出硫化氫氣體的濃度和人體健康的關(guān)系:
濃度(ppm)癥狀和影響
時間
10允許暴露濃度
8小時
50-100輕度眼睛和呼吸系統(tǒng)不適1小時
100-500顯眼呼吸系統(tǒng)不適1小時
500-700無知死亡1/2-1小時
>1000無知,死亡幾分鐘
如何選擇合適的有毒有害氣體探測器:
綜上所述,為了保證工人的安全,在進入任何封閉空間都要檢測氣體成分,非接觸時應(yīng)按以下順序進行檢測,首先要保證有足夠的氧氣濃度;無可燃氣體;有毒氣體濃度低于OSHA暴露限度。在封閉空間中存在的有毒氣體包括硫化氫(H2S)和一氧化碳(CO),揮發(fā)性有機化合物氣體和蒸汽等有毒氣體也可能存在(VOC)。
每個從事安全衛(wèi)生工作的人員都必須非常注意各種不同的生產(chǎn)場合和檢測要求。
由于每個生產(chǎn)部門遇到的氣體種類不同。在選擇氣體探測器時,應(yīng)考慮所有可能的情況。考慮到各種情況,正確估計工人進入封閉空間時可能遇到的各種危險氣體。例如,在城市公共設(shè)施中,缺氧和可燃氣體檢測是必不可少的??紤]到一氧化碳和硫化氫的可能存在,至少需要檢測四種有毒有害氣體;如果是在石化、化工等工業(yè)場所,還需要考慮揮發(fā)性有機化合物(如芳香、鹵代烴等)在生產(chǎn)和工作過程中可能遇到的存在,即使?jié)舛群艿停部赡軟]有爆炸的危險,然而,它會導(dǎo)致工人的急性和慢性中毒。此時,有必要檢測這些物質(zhì),如使用RAE公司的光離子化檢測器(PID)等待,不要使用可燃氣體檢測器來處理,因為它可能會造成傷害和死亡。
考慮到實際工作,封閉空間內(nèi)的氣體檢測必須在人員進入封閉空間前進行,并在封閉空間外進行非接觸檢測。此時,必須選擇內(nèi)置采樣泵的多氣體探測器。由于封閉空間中不同部位(上、中、下)的氣體分布與氣體類型有很大不同。例如,一般來說,可燃氣體的比例較輕,大部分分布在封閉空間的上部;一氧化碳與空氣的比例相似,一般分布在封閉空間的中部;硫化氫和揮發(fā)性有機化合物(VOC)等重氣體存在于封閉空間的下部,需要通過吸氣泵連續(xù)檢測空間內(nèi)的各個階層。
一個完整的封閉空間氣體探測器應(yīng)該是一個具有內(nèi)置泵吸功能的便攜式多氣體(復(fù)合)探測器,可以方便地檢測不同空間分布的各種危險氣體,包括氧氣、無機氣體和有機氣體;還應(yīng)具有實時數(shù)據(jù)采集顯示和瞬時聲光報警;體積小,不影響工人工作,只有這樣才能保證進入封閉空間的工作人員的安全。需要注意的是,在選擇這種探測器時,zui選擇具有單獨開關(guān)各傳感器功能的儀器,防止其他傳感器因傳感器損壞而使用。需要注意的是,在選擇這種探測器時,zui選擇具有單獨開關(guān)各傳感器功能的儀器,防止其他傳感器因傳感器損壞而使用。同時,為避免進水等堵塞吸氣泵,選擇具有停泵報警的智能泵設(shè)計儀器也更安全。經(jīng)過非接觸檢測,確認空間安全可進入后,檢測人員可頒發(fā)進入許可證,允許工人進入封閉空間工作。但是,氣體檢測工作不能停止。進入其中的工人和外部等待者必須連續(xù)檢測空間中的氣體。為避免因泄漏、有毒氣體釋放、溫度變化等原因造成的有毒有害氣體濃度變化造成人員傷害,過程應(yīng)持續(xù)到工人離開封閉空間。
總之,有毒有害氣體檢測是保證工人進入封閉空間安全的有力措施。根據(jù)具體的使用環(huán)境和所需的功能,選擇合適的氣體探測器。目前,我們可以選擇的探測器包括固定/便攜式、擴散/泵吸式、單氣/多氣、無機氣/有機氣等。只有選擇合適的氣體檢測儀器,才能事半功倍,防患于未然。建議使用有限空間氣體檢測箱和化學(xué)事故綜合檢測箱。
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