1、国内外石油行业有限空间作业安全标准研究 张伟 王志斌 吕鑫 胥琴 中国石油北京销售公司仓储分公司石楼油库 中石油燃料油有限责任公司宁波大榭仓储分公司 中国石油天然气股份有限公司管道西安输油气分公司 中国石油集团东南亚管道有限公司 摘 要： 石油行业普遍存在有限空间作业, 易发生火灾爆炸和中毒窒息事故。我国石油行业有限空间作业存在危险因素识别不全面、第三方施工安全监管不到位、事故救援存在盲目性等问题。为此介绍了加拿大和美国石油行业有限空间技术标准, 其先进经验包括有限空间典型示例和危险识别因素详细完善、有限空间作业组织机构严密细致、提出了有限空间预设计优先原则、气体环境检测浓度值严格、“呼叫-回
2、应”双向联络方式以及直接威胁生命健康进入式救援等。最后, 提出了借鉴国外有限空间标准先进性改进国内标准的建议。关键词： 有限空间; 标准; 危险; 检测; 事故; 作者简介：张伟 (1978-) , 男, 河北廊坊人, 助理工程师, 本科, 现主要从事成品油油库安全及设备管理工作。Research on Confined Spaces Safe Operation Standards of Home and Abroad Petroleum IndustryZHANG Wei WANG Zhi-bin LV Xin XU Qin Shilou Oil Storage Depot, Storag
3、e Sub-Company of PetroChina Beijing Marketing Company; PetroChina Fuel Oil Co., Ltd.Ningbo Daxie warehousing Branc; PetroChina Pipeline Xian Oil CNPC South-East Asia Pipeline Company Limited; Abstract： The petroleum industry commonly has confined spaces, and easily caused fire and explosion and into
4、xication and suffocation Incident. The problems of China petroleum industry confined spaces operation was that incomprehensive identification of hazardous factors, and inadequate safe supervision of third-party construction, and blindness of accident rescue. The paper introduced the Canada and Ameri
5、can confined space technology standards, with the advancement were expounded in detail, such as comprehensive classical sample and hazard element of confined space working, strict organization of confined space working, the design priority principle of confined space preliminary design, strict gas c
6、onditions inspection concentration, the “Call-Feedback” communication method, and the rescue method of Immediately dangerous to life or health. Finally, the suggest of referring the foreign confined spaces standard to improve domestic standard was made.Keyword： confined space; standard; hazard; insp
7、ection; Incident; 0 引言石油行业油气站场普遍存在有限空间作业, 例如储罐人孔、阀井、加热炉等, 由于工作区域限制、存在可燃气体, 易发生火灾、爆炸、中毒和窒息等人身伤亡事故1, 保证有限空间作业安全性具有重要意义。国内石油行业有限空间作业的问题是委托第三方实施作业管理, 应急预案和安全监管需改进, 便携仪可燃气体检测仪、自持式呼吸设备等配备不到位, 事故救援方法存在盲目性等2。为提高石油行业有限空间作业的安全性, 选取了国外典型的有限空间作业安全标准, 针对风险评价、可燃气体检测、应急救援等关键问题, 结合国内石油行业实践经验, 研究了国内外标准重要的技术差异, 供国内标准
8、制修订管理部门和技术人员参考。1 国内外有限空间作业安全标准加拿大标准 CSA Z1006-2010有限空间作业管理/Management of Work in Confined Spaces, 规定了有限空间作业组织机构、危险识别、气体检测以及应急救援等, 适用于各种类型的有限空间工作场所。美国标准 API Std 2217A-2005石油和石化行业有限空间安全作业指南/Guidelines for Safe Work in Inert Confined Spaces in the Petroleum and Petrochemical Industries, 适用于含惰性气体的有限空间的安
9、全进入和作业指南, 即含有 N2或者 CO2且 O2不超过 5%, 极易发生人员窒息死亡事故。美国职业健康安全委员会 (OSHA) 将有限空间作业安全要求写入美国联邦宪章, 实施有限空间作业许可, 配备个人防护设备, 适用于直接威胁生命和健康 (IDLH) 式救援方法。作为国际上权威的有限空间作业安全标准, CSA Z1006 侧重于有限空间作业通用性的安全要求;API Std 2217A 侧重于气体浓度严重超标情形下有限空间作业安全要求。国内标准有 Q/SY 95-2011油气管道储运设施有限空间作业安全规程、Q/SY 1242-2009进入有限空间安全管理规范等。2 有限空间类型Q/SY
10、1242 规定了有限空间的物理特征, 典型示例是炉、塔、釜、罐、油罐车、管道、排水沟、污油池和阀井等。CSA Z1006 规定石油企业应识别和建立有限空间数据信息, 纳入职业健康安全管理体系, 每 3 年进行 1 次审核和更新。有限空间示例是拱顶结构建筑物、阀井、电缆 (电力线) 管沟、储罐 (含储水罐、沉降罐以及搅拌器、人孔、罐基础等) 、油罐车 (铁路、公路) 、锅炉、压力容器、塔架和化学品储藏室等。API Std 2217A 规定石油和石化工业含惰性气体的有限空间示例是反应器、蒸沸器、脱硫罐和污水泵房等。针对有限空间类型, 国外标准涵盖范围和典型示例更为具体细致, 例如国内标准仅规定储罐
11、, 国外标准规定为储罐 (含储水罐、沉降罐以及搅拌器、人孔、罐基础等) , 此外化学品储藏室、污水泵房等有限空间示例在国内标准未见规定, 应补充完善。3 有限空间防护原则Q/SY 95 规定有限空间防护优先级是消除危害, 其次降低风险至可接受水平, 最后使用个人防护装备 (Personal Protection Equipment, PPE) 。CSA Z1006规定有限空间防护优先级如下:(1) 优先采用预设计结构消除有限空间或危险源, 有限空间设计原则是减少因检查、维护、清洗等进入有限空间作业的次数。如无法消除, 实施改造减少有限空间的特征要素;再次采取措施减少人员伤害;(2) 改变工艺流
12、程、更换材料介质或采用本质安全设备;(3) 采用工程控制技术;(4) 实施实时监测控制程序;(5) 配备个人防护装备。针对受限空间防护原则, 国内外标准基本一致。CSA Z1006 提出了有限空间的预设计原则、工程控制技术和实时监控程序, 具有借鉴意义。4 有限空间作业组织机构Q/SY 95 规定有限空间作业执行现场监护制度, 监护人职责包括安全措施检查、与作业人员联系和采取救护措施等。CSA Z1006 规定有限空间作业组织机构应包括:(1) 管理者。负责人员培训, 审批危险识别和风险控制措施, 制定救援计划等;(2) 进入组, 包括监管员、作业人员、服务人员、呼吸设备管理人员等;(1) 监
13、管员签署作业许可, 保障作业期间环境条件处于允许范围, 协助撤出作业人员;(2) 服务人员在作业期间始终位于有限空间出口, 识别现场实际危险源, 监控气体环境、设备状况以及作业人员身体状况;(3) 呼吸设备管理人员应保证呼吸装备处于正常状态;(4) 作业人员应确认现场危险源, 能正确使用防护装备;(3) 应急反应小组, 如气体环境出现威胁作业人员生命健康迹象, 配备 PPE 进入有限空间在 3min 内找到作业人员, 协助作业人员撤出有限空间并实施医疗急救。API Std 2217A 规定的有限空间作业组织结构与 CSA Z1006 基本相同, 包括监管员、作业人员、服务人员和救援人员, 有限
14、空间作业应任命监管员, 职责是掌握危险因素, 确认救援设备状态, 签署作业许可;服务人员职责是检测环境温度和氧气浓度, 与作业人员保持联系等。针对有限空间作业组织机构, 国内标准存在的问题是监护人数少, 表现在监护人承担多项工作, 难以兼顾, 甚至包括救援工作, 专业性强, 监护人不宜兼顾;此外应加强管理层对于有限空间作业安全的监管职责。国外标准针对有限空间作业组织机构分工详细、专人专责, 例如管理层负责危险识别, 监管员签署作业许可, 服务人员监测空气环境, 作业人员确认危险源等;此外配备专业的应急反应小组实施进入式救援, 具有借鉴意义。5 有限空间危险因素识别研究表明3有限空间事故大部分原
15、因是危险因素识别不完善造成的。Q/SY 95规定有限空间危险因素包括易燃可燃气体、窒息、毒性气体、淹没、机械危害、电击、温度过高/低、辐射和噪声等。API Std2217A 规定的有限空间危险因素包括:(1) 空气环境危险因素:含自燃性物质, 例如压力容器表面或者储罐内的硫化铁、沉积碳;(2) 物理危险因素:电气装置 (静电) 、照明不足、振动、眩光;(3) 生物危险因素:细菌 (淤泥环境) 、动物 (例如昆虫) 、尖锐物体 (例如铁锈) 等;(4) 结构危险因素:行程过长、易滑表面、倾斜表面、高空作业或深处作业 (例如塔架、深井) ;(5) 其它危险因素:坍塌、物体移动/坠落、悬空载荷和流体
16、冲击等。由此可见, 国外标准规定的有限空间危险因素更为具体细致, 其中自燃性物质、物理危害、生物危害、结构危害以及悬空载荷、流体冲击等特殊情形, 国内标准未见规定, 建议补充完善。6 有限空间风险评价文献2指出提高作业人员的主动安全意识和安全评估分析技能可有效避免事故。Q/SY 1242 规定进入有限空间作业前应进行工作前安全分析并评估风险。CSA Z1006 规定有限空间风险评价应包括下列事件的范围、频率、持续时间、接触人数、发生概率、后果及其严重程度:(1) 具体有限空间曾发生的事故事件, 以及相似有限空间的事故事件;(2) 有限空间空气环境和物理结构可能导致的意外事件;(3) 已锁定能量
17、、隔离的危险介质的失控可能性;(4) 坍塌的可能性;(5) 火灾爆炸的可能性;(6) 生物危害和物理危害可能性。针对有限空间风险评价, 国内标准仅为原则性规定, 缺少具体实施内容。CSA Z1006 规定了有限空间风险评价的事故事件, 可作为编制风险评估报告的依据, 具有借鉴意义。7 有限空间气体检测中毒和窒息是有限空间作业最普遍的事故, 其中 H2S、CO 2、CO 属于毒性气体, 氧气浓度低于 17%导致窒息4。(1) Q/SY 95 和 Q/SY 1242 规定有限空间安全作业的可燃气体浓度应满足:(1) 氧气浓度介于 19.5%23%;(2) 气体爆炸下限4%时, 体积浓度应0.5%;
18、当爆炸下限4%时, 体积浓度应0.2%;(2) CSA Z1006 规定有限空间气体环境安全范围是:(1) 氧气含量在 19.5%23%之间;(2) 低温作业时气体浓度应爆炸下限 (LEL) 或者燃烧下限 (LFL) 的 10%;(3) 高温作业时气体浓度应LEL 或者 LFL 的 5%;(3) API Std 2217A 规定出现以下情形下作业人员应立即撤出有限空间:(1) 低温作业时, 可燃气体浓度LFL 的 20%;(2) 高温作业时, 可燃气体浓度LFL 的 10%;(3) 有限空间内温度在 15min 内升高 3C;(4) 有限空间超过最高最高允许温度 38C。针对有限空间气体检测,
19、 在气体爆炸下限4%和低温作业条件下, CSA Z1006规定气体浓度不超过爆炸下限的 10%;国内标准规定气体浓度不超过爆炸下限的12.5%, 国外标准更严格。在爆炸下限4%和高温作业条件下, CSA Z1006 和国内标准规定相同。API Std 2217A 关于气体检测要求是针对炼油行业存在惰性气体的有限空间, 氧气含量不超过 4%, 由于缺少助燃性气体, 很难形成可燃气体, 因此气体检测条件较为宽松, 不完全适用于石油行业。此外 API Std 2217A 规定了受限空间温度最大值和温度升高速率限定值, 国内标准未见规定, 建议补充完善。8 有限空间救援8.1 联络方式Q/SY 95
20、和 Q/SY 1242 规定有限空间作业前应明确联络方式, 作业过程中始终保持有效沟通, 可通过系在作业人员身上的保护绳进行沟通联络。CSA Z1006规定有限空间作业应执行“呼叫-回应”双向联络, 信息传递方式包括声音 (例如双向通讯线路、双向无线电、敲击金属) ;触觉 (例如摇动绳索) ;视觉 (例如闪光灯) 等。API Std 2217A 规定含惰性气体有限空间内部和外部人员应保持不间断联络, 必要时应保证可视性联络, 如果联络中断, 人员应立即从有限空间撤离, 直至恢复联络方可重新进入。针对有限空间联络方式, 国内标准规定通过系在作业人员身上的保护绳进行沟通联络。CSA Z1006 规
21、定了“呼叫-回应”双向联络方式, 通过声音、触觉和视觉等多种方式保持联络, 具有实用性。API Std 2217A 规定如失去联络, 作业人员应立即撤出, 具有借鉴意义。8.2 救援方式文献5指出我国有限空间救援过程存在盲目性, 缺少专业性和高可靠性救援设备, 可能导致事故损失扩大和增加人员伤亡问题, 例如过滤式呼吸器不适用于缺氧和毒性气体浓度较高的环境, 正压式空气呼吸器操作复杂, 作业人员不能输量使用等。Q/SY 1242 规定救援人员应佩戴安全带、救生索, 如存在有毒有害气体, 应携带气体防护设备。CSA Z1006 规定有限空间救援方法有四种类型:(1) 自救。借助便携式气体探测仪或者
22、通风系统发出报警信号, 作业人员接受撤离命令自行撤离;(2) 外部救援。救援人员不进入有限空间, 依靠救援装置撤离作业人员, 适用于作业人员不能自救、已安装救援装置 (例如救生绳) 、撤离通道水平直进且仅能容纳一名作业人员通过的情形;(3) 进入式救援, 适用于以下情形:空间内地面不平坦;作业人员受伤且有恶化趋势, 或者通道水平距离超过 3m;通道堵塞;作业人员未系安全带救生绳等;(4) 直接威胁生命健康 (I m m e d i a t e l y dangerous to life or health, IDLH) 进入式救援。作业人员处于 IDLH 环境下, 救援人员配备自持式呼吸面罩
23、(Self-Contained Breath Appartatus, SCBA) , 进入有限空间并在3min 内找到作业人员并实施救援。IDLH 环境定义如下:(1) 气体环境中污染物含量导致作业人员呼吸器官损伤甚至死亡;(2) 可能发生火灾或者爆炸;(3) 化学、物理、生物危险因素可能直接危及生命, 例如碾压、烧伤、坍塌和窒息;(4) 作业人员受伤且不能自行撤离。CSA Z1006 规定 IDLH 环境下救援方法执行“生命高于伤残”的原则, 作业人员生命受到直接威胁即使在未包扎情况下也应迅速撤离。API Std 2217A 规定含惰性气体有限空间救援一般为 IDLH, 负责心肺抢救、烧伤治
24、疗、呼吸设备的救援人员应随时待命。针对有限空间救援方式, CSA Z1006 按照事故事件和作业人员伤害严重程度规定了四种救援方式, 特别是针对直接威胁作业人员生命情形, 执行“生命高于伤残”的原则, 体现了以人为本、生命至上的理念, 具有借鉴意义。9 结论国外有限空间标准 CSA Z1006 和 API Std 2217A 的技术先进性表现在以下几个方面, 建议国内标准 Q/SY 95 和 Q/SY 1242 借鉴:(1) 规范了有限空间的典型示例和危险识别因素, 相对国内标准更为具体细致且涵盖范围更广;(2) 提出了受限空间的预设计原则、工程控制技术和实时监控程序;(3) 针对有限空间作业
25、组织机构严密细致, 包括管理层、监管员、作业人员、服务人员、呼吸设备管理人员以及应急反应小组等, 专人专责, 职责明确;(4) 针对有限空间气体检测允许浓度范围更为严格, 还规定了有限空间温度最高值和温度升高速率;(5) 规定了有限空间风险评价应涵盖的事故事件, 可作为编制风险评估报告的依据;(6) 规定了有限空间作业“呼叫-回应”双向联络方式;(7) 规定了直接威胁生命健康进入式救援等四种救援方式。参考文献1臧铁柱, 张礼敬, 张丽.有限空间作业意外伤亡事故的成因及其对策J.南京工业大学学报, 2005, 27 (3) :103106. 2王山, 傅贵, 秦妍.有限空间作业事故原因及预防方法研究J.工业安全与环保, 2012, 38 (10) :57-59. 3黄郑华, 李建华, 边成.有限空间作业危险因素分析与安全措施.中国公共安全, 2009, 31 (4) :6165. 4范银华, 王树坤, 陈桂成.有限空间作业中毒窒息事故的预防.中国安全科学学报, 2006, 16 (5) :8993. 5马伟平, 戴卫东, 蔡亮.美国消防协会标准 NFPA 326-2010 分析.天然气与石油, 2013, 31 (6) :2022.
