局限空间内焊接作业安全

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　　何谓“局限空间”，一般常指容积小、自然通风差的空间，也指那些不需要经常进入其间进行保养、维修或清扫的空间，即平时无人进人工作的封闭空间。故有人也称其为“有限空间”、“密闭空间”或“设备内”等。广义上也包括不具备一般工作场所固有的安全特点(如照明、通风、换气、通道)的任何一种空间环境。

　　美国联邦法规1910•146•J《审批性局限空间》，给出“局限空间”的定义是指具备下述条件的空间：

　　①空间足够大，雇员身体可全部进入并可在其中进行指定的作业；

　　②进出该空间的方式受限(如塔储罐、储槽、筒仓、储藏间、地坑等都是进出方式受限的空间)；

　　③该空间不是雇员常设工作地点。

　　审批性局部空间是指具备下述一个或几个条件的局限空间：

　　①会有有毒大气或可能产生有害大气；

　　②会有可能淹埋进入者的物质；

　　③内部有能把进入者夹住或窒息的结构，如向内咬合的凸(齿)轮、向下倾斜的工作面或收缩口较小的锥形装置等；

　　④有任何其他已知严重危害安全和健康的因素。

　　一、局限空间焊接作业危险性分析

　　局限空间焊接作业的危险性，不仅取决于系统清洗、置换处理程度、容器内部结构，还与施工进度、难度、劳动组织协调等密切相关，其危险性有以下几方面。

　　1．环境危险

　　(1)缺氧危险。系统经退料、蒸煮、清洗、置换等处理后容器(空间)因通风不畅氧含量小于18％，有时施工用火内部耗氧量大，氧含量达不到18％。

　　(2)易燃、可燃物。系统处理．不干净，容器(空间)内存在死角，相连物料管线未隔离物料内漏、互串，施工用易燃、可燃物料泄漏，运行设备发生跑、冒、滴、漏等。

　　(3)有毒有害物。系统处理不干净，存在残留H2S、瓦斯、CO等。填料吸附有毒有害物系统未隔离，开工过程中系统阀门关不严，内漏惰性气体。值得注意的是：在一般作业环境下“有毒”和“无毒”的界限和概念是非常清楚的。但将这两个概念引用到局限空间作业环境时，就都是相对的。如在一间2m×1．5m×2．7m(总容器8．1m³)的标准卫生间中洗浴，当用管道煤气热水器时，燃烧1m3煤气将生成同体积的CO₂并消耗0．5m³的氧。此时，如卫生间是密不通风的，空气中CO2浓度将达到8％以上，同时因空气中的氧分在降低，氧含量将低于16％。两者均已达到可使人瞬间昏迷的浓度，若抢救不及时，死亡在所难免。

　　(4)局限空间内有转动构件。系统停工处理后，转动构件动力源(电源、气源等)未隔离，误送电或误操作，接线错误，施工不协调，启动转动构件。

　　2．施工危险

　　(1)触电危险。施工照明，设备用电，未使用安全电压和漏电保护装置，电源线破损，工具、设备漏电，违章作业。

　　(2)脚手架及其使用隐患。容器内搭设高脚手架不规范，稳定性差，跳板活动，材料不合格。使用时超载，脚手架下塌或翻倒，坠落和物体打击伤害。

　　(3)防护器材及其使用缺陷。气体防护器材、安全带、安全帽使用不正确；气体防护器材缺陷：氧气源不足、药剂失效、输送软管漏气、脱落、未定期校验、监测仪器不准确。

　　(4)施工机具缺陷。施工用卷疡机、起重机、手持电动工具未经安全检查，出现卷扬机刹车不灵、钢丝绳断、手持电动工具漏电等。

　　(5)焊接粉尘、高温危害等。

　　二、局限间空作业主要危险

　　局限空间作业主要危险是缺氧、窒息和着火爆炸。

　　1．缺氧的原因和事例

　　缺氧的原因和事例见表5-1。

 

 

 

 

　　2．发生着火爆炸事故的原因

　　(1)焊接动火前对容器内的可燃物置换不彻底，或取样化验和检测数据不准确，或取样部位不适当，结果在局限空间内或动火点周围存在着爆炸混合物。

　　(2)在焊补操作过程中，动火条件发生了变化。

　　(3)动火检修的容器未与生产系统隔绝，致使易爆气体或蒸汽互相串通，进入动火区段；或是一面动火，一面生产，互不联系。在放料排气时遇到火花。　　

　　(4)在尚具有燃爆危险的车间、仓库等室内进行焊补检修。

　　(5)对未经安全处理或未开孔洞的密封容器进行气割或焊接。

　　三、局限空间焊接作业安全措施

　　1．实行隔离

　　(1)采用盲板使焊补的容器管道与生产的部分完全隔离。盲板除必须保证严密不漏气外，还应保证能耐管路的工作压力。电气系统挂警告牌，进行断开处理。

　　(2)为避免盲板受压破裂，在盲板与阀门间应加设放空管或压力表，并派专人看守。

　　(3)凡可拆卸并有条件移动到固定动火区焊补的物件，必须拆移至固定动火区焊补。

　　2．彻底置换

　　(1)通常采用蒸汽蒸煮，接着用置换介质吹净等方法，将容器内部的可燃易燃和有毒物质置换排出。常用置换介质有氮气、二氧化碳、蒸汽或水等。

　　(2)在可燃物容器外焊补，操作者不进人容器内，其内部可燃物含量不得超过爆炸下限的1／3～1／4；若需进入容器内焊补，除可燃物不得超过上述含量外，还应保证含氧量在18％～21％，毒物含量应符合《工业企业设计卫生标准》(GB21—2002)的规定。

　　(3)置换作业必须以气体成分化验分析合格为准。

　　(4)只置换易燃易爆有毒物质，若操作者需进入容器作业，还需用空气置换惰性气体。条件许可，可机械通风，使容器内空气处于对流状态。

　　(5)未经置换处理，或虽已置换但尚未分析化验气体成分为合格的可燃物容器，均不得随意动火焊补。

　　3．清洗

　　(1)焊补前，可燃易燃易爆液容器管道内必须仔细清洗干净。

　　(2)有保温材料的容器管道，其里外都必须清洗，应将动火点周围1m的保温材料拆除，焊补完后恢复。

　　4．气体分析和监测

　　(1)检修动火开始前0．5h内，必须从容器内外的不同地点取混合气样品进行化验、分析，化验分析合格后方可动火焊补。

　　(2)焊补过程中需要继续用仪表监测，发现可燃易燃气浓度上升，立即暂停火，每次置换清洗化验分析合格后方再开始动火焊补。

　　(3)动火焊补时，应打开容器的人孔、手孔、清扫孔和放空管，严禁焊补未开孔洞的密闭容器。

　　5．安全管理　　

　　(1)检修动火前，必须按HG23011—1999《厂区动火作业安全规程》规定办理《动火作业证》，明确动火程序，落实安全措施，并应通知厂内消防队。

　　(2)在工作地点周围10m内应停止其他用火工作，并将易燃易爆物品移至安全场所。

　　(3)必须准备好消防器材。在黑暗处或夜间工作，应有足够的照明，并准备好带有防护罩的手提行灯(12V)等。

　　四、带压不置换动火的焊接作业安全

　　带压不置换动火是指含有可燃气体的设备、管道，在一定条件下未经置换直接动火补焊作业的技术。由于它动火条件不稳定，这项技术目前被国家有关安全规程所禁止，如GB9448—1999《焊接与切割安全》中4．1．8条规定，禁止在带压的容器、管道上进行焊接或切割工作。但在石油化工企业又往往为生产需要而必须采用。为确保带压动火安全，必须采取如下安全措施。

　　1．控制氧含量

　　(1)焊补前必须进行容器内气体成分的分析，以确保其中氧的含量不超过安全值，使得可燃物质含量大大超过爆炸上限，从而不会形成爆炸性混合气。如氢的爆炸上限?5％，此时空气25％，其中氧的含量5．2％，取1／5的安全系数，则氢气混合气中含量安全值为1％。

　　(2)在动火前和焊补过程中，要始终稳定控制系统中氧含量低于安全值。

　　(3)安置氧气自动分析仪，并有专人把关。当发现系统中氧含量增高，应尽快找出原因及时排除，氧含量超过安全值时应立即停止焊接。

　　2．正压操作

　　(1)动火前和整个焊补作业过程中，容器必须保持稳定的正压，这是带压不置换动火安全工作的关键，压力一般为2×104～6．7×104Pa，保证裂缝处逸出的可燃气形成一个稳定的扩散燃烧系统。也就是既正压又不猛烈喷火的原则。

　　(2)压力一般用U形压力计显示，压力计接在被焊接的设备取样管上随时监测。

　　3．控制动火点

　　(1)无论在室内或室外进行容器的带压不置换动火，都必须分析动火点周围滞留空间的可燃物含量，以小于爆炸下限的1／3～1／4为合格。

　　(2)取样部位应考虑可燃物的性质(如密度、挥发性)和厂房建筑的特点等正确选择。应注意检测数据的准确性，确认安全可靠时再动火。

　　4．安全操作

　　(1)焊接前要引燃从裂缝逸出的可燃气体，形成一个稳定的燃烧系统。　　

　　(2)焊机电流的大小要预先调节合适。

　　(3)遇到动火条件有变化，如系统压力急剧下降到所规定的限度，或氧含量超过安全值，要立即停止动火，查明原因，采取相应对策，之后方可继续进行焊补。

　　(4)焊工及辅助作业人员要佩戴适用的防毒器材。

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