有限空间危险能量隔离

有限空间危险能量隔离

知安企业管理咨询(上海)中心   2014-10-10 06:18:27 作者:SystemMaster 来源: 文字大小:[][][]

有限空间危险能量隔离

近年来,涉及有限空间作业较大以上事故数和死亡人数占工贸行业较大以上事故数和死亡人数的百分之四十左右。有限空间作业安全也得到了政府的高度重视,国家安监总局在去年和今年分别颁布了《工贸企业有限空间作业安全管理与监督暂行规定》和《关于开展工贸企业有限空间作业条件确认工作的通知》,这两个文件强调了有限空间作业条件的安全要求。 
也许是出于“上锁、挂牌”(LOTO)和管道断开(Line Breaking)安全要求的缺位,有限空间的危险能量隔离尚未得到工贸企业的足够重视。去年八月在宁波发生的氮气窒息事故为工贸企业,特别是化工企业敲响了警钟。 
发生事故的宁波某公司(以下称“甲公司”)顺酐装置反应器由某装备工程有限公司承包安装,并委托某无损监测技术有限公司(以下称“乙公司”)进行探伤施工作业。乙公司3名焊缝探伤施工人员计划8月6日晚8时至次日早晨6时,对2号、3号顺酐反应器(以下称“3号反应器”)的焊缝进行探伤作业。因探伤作业有电离辐射危害,作业期间周边区域被禁止进入。次日,甲公司人员发现在过了预定时间后,现场警戒未撤除,派员赶到反应器检查,发现在3号反应器内的3名乙公司人员已经死亡。 
宁波市安监部门的事故调查报告揭示了事故的直接原因是连接3号反应器的氮气管道未被安全隔离,甲公司操作员在调整仪表空气流量时误开了氮气管道阀门,通入3号反应器的氮气导致违章进入3号反应器的乙公司作业人员缺氧窒息死亡。 
如果甲公司和乙公司严格执行了有限空间作业安全程序,并对3号反应器的危险能量-氮气加以安全隔离,事故是完全可以避免的。化工行业的有限空间作业往往需要“进罐入塔”;那么,如何安全隔离来自气体、液体、其它物料、机械和电气设备的危险能量呢?这里我们可以借鉴国外有限空间安全相关法规和标准: 
英国健康安全管理局(以下称“HSE”)《有限空间法规1997》54条规定了有限空间经常需要隔离可能对空间内作业的人员有危险的物质的进入,并在法规55条和56条提出了有效隔离的方法。该法规57条还规定了从有限空间外部提供能量的机械和电气设备的隔离要求。 
美国职业安全和健康管理局(以下称“OSHA”)《需要许可证的有限空间标准》(29CFR1910.146)(b)也详细阐述了有限空间隔离的定义;《需要许可证的有限空间标准》附录A《进入前检查表》和附录D《许可证模板》都注明了隔离的具体说明项。 
英美两国的有限空间法规标准很好地代表了欧洲和北美的通常做法。笔者结合了对上述法规标准的理解和在中石化和杜邦长期工作经验,对化工行业有限空间危险能量隔离的通常做法简单地介绍一下,有限空间隔离主要涉及二个方面: 
一是对和有限空间连接的管道造成可能的危险能量和物料进入有限空间而对空间内作业人员造成伤害的隔离。由于有限空间内有害物料易于积聚,空间内作业人员通常暴露且自救能力受限,我们对管道的隔离往往采取保守的做法。有限空间隔离应考虑可验证(往往通过控制排放阀实现)和较可靠的隔离方法如: 
a. 管道物理断开,断开处两侧加盲法兰; 
b. 一道隔离阀、一道盲板和控制排放; 
c. 两道隔离阀加控制排放。 
下面是上述a、b、c三个方法的简图: 

HSE和OSHA标准没有规定隔离的具体实施方法,所以不同企业做法有所不同。也有部分企业建立了基于风险的隔离要求,针对连接有限空间的管道内不同物料的危害程度和暴露程度决定该如何隔离。 
二是对和有限空间相联的动力设备(电动、气动和液压等)意外启动可能造成空间内作业人员伤亡的隔离。同样,为了保证作业人员安全,应该实施两道隔离: 
a. 切断能量源:这包括在电气室切断电动设备电源、切断液压驱动设备电源和切断气源; 
b. 使用现场断路器或插座在现场切断电源(考虑现场不一定有断路器和插座,也可将马达电源线解开)、将机械连接如皮带/联轴器等打开或拆除动力设备的气源管/液压油管并释放残余能量。 
某些特殊作业场所如下水道和风管等设备不能实施有效隔离时,HSE和OSHA也都提出了安全管理要求,这里就不再详述 。 
另外,作为有限空间安全管理的不可或缺的重要环节,隔离工作应该和有限空间的识别、准备、进入、恢复和应急管理流程和文件管理整合起来。在工厂建设期间,有利于有限空间隔离的设计也应该是重要的安全考量。某些企业为了通过减少阀门和空间节省工厂建设成本,往往造成维修作业时无法有效安全隔离而影响生产甚至将设备维护人员置于危险的境地。未尽之处,本文提供了有限空间安全相关书目以方便读者查阅。 

我们可以用化工行业常见设备某产品聚合反应釜(下称“聚合釜”)为例说明有限空间隔离要求。假设设备维护人员需要进入聚合釜对器壁内侧进行相应的检查,我们对带圈数字所示部位进行深入讨论(注:下面的流程图已经做了简化,读者会觉得设计未必合理):

1. 单体进料管道:聚合物单体的毒性和易燃性,建议隔离方法为管道物理断开,断开处两侧加盲法兰;或两道隔离阀加控制排放;或一道隔离阀、一道盲板和控制排放。 
2. 冷却水出、蒸汽进:含有微量低毒化学品的冷却水只是通过盘管,并不进入聚合釜,一般不需要隔离。考虑到蒸汽虽然只通过盘管,但误开蒸汽阀门可能造成釜内作业人员烫伤,建议的隔离方法为一道隔离阀加控制排放; 
3. 冷却水进、蒸汽出:同2; 
4. 单体冷凝器:假设单体冷凝器为独立排空;无害的冷却水并不与聚合釜连接,一般无需隔离。 
5. 搅拌桨:意外启动的搅拌桨可能造成罐内作业人员伤亡,建议在马达控制中心(以下称“MCC”)切断电源并将马达电源线解开(或将机械连接如皮带和联轴器等打开)。这里需要机械工程师帮助,评估搅拌设备是否可人力推动,必要时固定桨叶以防止次生伤害。如果操作空间太过局促,影响作业、进入或逃生,则须将搅拌桨拆除。 
6. 安全阀:假设安全阀为独立排空,一般无需隔离。 
7. 氮气进:氮气是窒息性气体,建议隔离方法为管道物理断开,断开处两侧加盲法兰;或两道隔离阀加控制排放;或一道隔离阀、一道盲板和控制排放。 
8. 聚合釜底部:聚合物含有部分有毒易燃单体,建议隔离方法为管道物理断开,断开处两侧加盲法兰;或两道隔离阀加控制排放;或一道隔离阀、一道盲板和控制排放。 
LOTO是基本的危险能量隔离手段,案例中要求对所有关闭阀门、MCC、现场断路器上锁并挂牌;盲板和盲法兰挂牌;控制排放阀锁开挂牌。也有的企业考虑到有限空间作业安全管理的一致性,索性要求所有和有限空间连接的管道必须做物理断开并加盲法兰隔离。当然,出于工艺设施条件限制,这样的做法并不总是行得通的。实际上,很多企业常常出现不能够满足有限空间管道隔离的条件,这需要进行风险分析并采取额外的管理控制和个人防护了。 
有限空间安全是一个比较复杂的话题。因为文章篇幅有限,笔者只对危险能量隔离方法进行了探讨。希望本文能抛砖引玉,得到有关部门和化工行业对有限空间能量隔离的关注。 

相关书目: 
1. 中国国家安监总局《工贸企业有限空间作业安全管理与监督暂行规定》 
2. 中国国家安监总局《关于开展工贸企业有限空间作业条件确认工作的通知》 
3. 中国国家标准《缺氧危险作业安全规程》(GB8958-2006) 
4. 美国职业安全和健康管理局《需要许可证的有限空间标准》(29CFR1910.146) 
5. 英国健康安全管理局《有限空间法规1997》 
6. 宁波市安全生产监督局网站