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2018年2月23日，肇慶市廣寧縣廣安紙業(yè)有限公司發(fā)生一起因吸入有毒氣體造成1人死亡，7人受傷的事故。日前，廣東省安監局通報此次事故，通報稱(chēng)此次事故發(fā)生在春節后復工復產(chǎn)之際，是一起在未進(jìn)行危險因素辨識情況下盲目違章操作引發(fā)的事故。

為何此類(lèi)事故屢屢出現，下面以一起親自參與調查的有限空間作業(yè)事故技術(shù)分析作為例子，分上中下三篇對事故調查過(guò)程、事故原因分析和事故教訓等進(jìn)行剖析。本期對相關(guān)事故原因和氣體檢測與計算進(jìn)行說(shuō)明，下期主要對有限空間作業(yè)需要注意的事項進(jìn)行說(shuō)明。

事故原因分析

1.有毒有害氣體分析

根據現場(chǎng)周邊環(huán)境、事故時(shí)接收井的環(huán)境狀況、接收井的施工工藝以及當時(shí)的作業(yè)情況，W31接收井內可能存在硫化氫（H2S）、磷化氫（PH3）、氨氣（NH3）、一氧化碳（CO）、有機揮發(fā)物（VOC）等有毒氣體以及（CH4）、缺氧和二氧化碳（CO2）等引起窒息的氣體。下文將分別從有毒氣體和缺氧窒息性氣體的危害進(jìn)行闡述，并初步的分析這些氣體存在的可能性。

（1）有毒氣體

H2S、PH3和NH3氣體。H2S、PH3、NH3三種氣體的主要危害是吸入中毒的危害，特別是作業(yè)場(chǎng)所中短時(shí)間接觸對人產(chǎn)生傷亡的濃度尤其要得到控制，表1、2、3分別列出了H2S、PH3、NH3氣體吸入后的急性毒性資料。事故發(fā)生時(shí)W31接收井內殘留有1m深左右閉水試驗用水，閉水試驗用水來(lái)自接收井北側河水中的水。有毒有害氣體可能為閉水試驗殘留在井內的水經(jīng)過(guò)微生物反應釋放的有害氣體，常見(jiàn)的有甲烷（CH4）、硫化氫（H2S）、磷化氫（PH3）、氨氣（NH3）、一氧化碳（CO）以及有機揮發(fā)物（VOC）等。 

一氧化碳（CO）和有機揮發(fā)物（VOC）。CO是一種最常見(jiàn)的有毒氣體，其產(chǎn)生的主要原因是物質(zhì)的不完全燃燒。它的危害是通過(guò)CO與人體血液中血紅蛋白的結合，而且結合率大于O2與血紅蛋白的結合率，從而導致血氧濃度降低而引起中毒，表4列出了CO的急性毒性資料。在我們大氣對流層中的CO的本底濃度約為0.1～2ppm。日常在我們城市環(huán)境空氣中CO主要來(lái)源于汽車(chē)尾氣的排放，汽車(chē)尾氣排放的一氧化碳濃度通常在100-200ppm。VOC為有機揮發(fā)氣，環(huán)境中VOC的主要來(lái)源之一也是汽車(chē)尾氣。而接收井位于道路中間綠化帶上，可能存在汽車(chē)排放的尾氣滲入井內，因此井內可能會(huì )有CO和VOC存在。

（2）缺氧窒息性氣體

氧氣（O2）和二氧化碳（CO2）。氧氣的正常含量為19.5-23.5%，低于19.5%會(huì )導致人體缺氧窒息。氧氣含量低對人體的影響如下表5。CO2如果濃度過(guò)高也會(huì )導致窒息，其危害見(jiàn)下表6。

接收井內空間受限，空氣流動(dòng)不暢，工人在井下敲打封板作業(yè)過(guò)程中會(huì )消耗氧氣，有可能造成會(huì )氧氣供應不足，造成工人體力下降、眩暈，臥倒在井內發(fā)生淹溺。人員的作業(yè)活動(dòng)除了消耗氧氣還會(huì )產(chǎn)生二氧化碳，在有限空間內沉于井底，也會(huì )導致有限空間內作業(yè)窒息。甲烷（CH4）甲烷濃度本身微毒，但是含量過(guò)高會(huì )引起氧含量的降低，引起窒息。甲烷主要來(lái)源還是來(lái)自于污水微生物厭氧反應，而井內存在殘留水，在封閉空間中可能會(huì )進(jìn)行微生物的厭氧反應產(chǎn)生CH4。

2.有毒有害氣體檢測

通過(guò)前文的分析，接收井內可能存在CH4、H2S、PH3、NH3、CO、CO2和VOC這些有毒有害氣體，還有可能存在缺氧現象。為了驗證這些氣體的存在，在事故發(fā)生后的第三天，采用便攜式檢測儀器對W31頂管接收井內氣體進(jìn)行了檢測（見(jiàn)圖5）。氣體檢測結果見(jiàn)表7。

圖5 現場(chǎng)檢測

從表7中檢測結果看，并沒(méi)有檢測出CH4、H2S、PH3、NH3這些毒性氣體，即使事故當天有這些氣體的存在，則在這個(gè)通風(fēng)不良、相對封閉的井內空間內，比空氣重的H2S、PH3很難排出，因此或多或少會(huì )有這些氣體的殘留，在檢測時(shí)不可能不會(huì )被檢測出；而NH3具備非常明顯的刺激性氣味，很容易被人的嗅覺(jué)覺(jué)察到，據當事者口述資料，并沒(méi)有明顯的刺激性氣味；另外，閉水試驗用水為干凈的河水，生物反應非常弱甚至不會(huì )反應，因此出現CH4、H2S、PH3、NH3的可能性較??；而且工人在緯五路污水管網(wǎng)工程其他井的作業(yè)中沒(méi)有出現這些氣體的中毒事故。通過(guò)上述分析結合檢測結果，可以明確的排除由CH4、H2S、PH3、NH3引起中毒?，F場(chǎng)檢測時(shí)CO檢測出的濃度為214ppm，已經(jīng)非常明顯的超出空氣中CO本底濃度，比較接近尾氣排放的濃度，且濃度達到了使人產(chǎn)生嚴重的頭痛、眩暈等癥狀的濃度，因此本次事故懷疑為CO中毒引起人員頭痛、眩暈，使作業(yè)人員臥倒于井內水中，導致窒息死亡。VOC檢測出的濃度為3.1ppm，雖然超過(guò)了職業(yè)接觸限值，長(cháng)時(shí)間接觸會(huì )存在職業(yè)危害，但濃度比較低，不能立即讓人中毒死亡。因此只能懷疑VOC是這次有限空間作業(yè)事故的有毒氣體其中之一，但不是主要的氣體。CO2檢測結果為814ppm，雖然不會(huì )影響呼吸，但是濃度已經(jīng)明顯的超出空氣中的正常含量，可以確定井內存在CO2的產(chǎn)生源，導致CO2濃度偏高。但是事故當天CO2濃度是否大于814ppm，是否達到了達到讓人昏厥甚至讓人死亡的濃度還需要進(jìn)一步的分析確認。檢測出的O2濃度則處于在正常范圍內，但是檢測是在事故第三天，通過(guò)三天恢復O2可能回到正常狀態(tài)，因此沒(méi)法確認事故當天氧氣濃度是否達到對人體傷害的濃度。

3.氣體來(lái)源分析

通過(guò)檢測結果以及上述的分析，可以明確的排除H2S、PH3、NH3氣體導致的中毒。而檢測出的已經(jīng)超出空氣中正常濃度范圍CO、CO2和VOC需引起格外重視，很有可能是這次事故的元兇。需要從事故發(fā)生時(shí)井內狀態(tài)、施工工藝、工人作業(yè)工具和設備的使用情況等方面入手，從氣體的來(lái)源的角度展開(kāi)進(jìn)一步的分析，以確認CO、CO2和VOC氣體是否在事故發(fā)生時(shí)達到致人中毒濃度的可能性以及是否存在O2的大量消耗。針對這起事故，接收井內可能產(chǎn)生這些氣體來(lái)源有井內殘留水的生物反應、管道瀝青涂料的揮發(fā)以及抽水設備的使用。

（1）井內殘留水的生物反應

井內殘留水為閉水試驗用水，比較干凈，并不是污水，而且從氣體檢測結果看并沒(méi)有檢測到CH4、H2S、PH3、NH3這些最常見(jiàn)的微生物反應釋放的氣體，說(shuō)明并不存在很明顯的生物反應，因此可以忽略殘留水微生物反應釋放的CO、CO2、VOC，以及所能消耗的O2。

（2）管道壁瀝青涂料中VOC揮發(fā)

施工工藝中，管道的管壁需要進(jìn)行瀝青涂料的防腐處理，瀝青涂料會(huì )會(huì )揮發(fā)VOC。但是管道的防腐處理工作是在頂管之前就已經(jīng)完成，暴露于空氣中已經(jīng)有一定的時(shí)間，在事故時(shí)大量揮發(fā)的可能性已經(jīng)非常小，即使有揮發(fā)，也不能達到致人呼吸不適的濃度。因此井內管道壁上瀝青涂料揮發(fā)不是VOC的主要來(lái)源。

（3）汽油機水泵的使用

事故發(fā)生當天的早上7點(diǎn)開(kāi)始，使用了嘉陵本田WB30XH汽油機水泵對W31接收井進(jìn)行抽水，一直到事故發(fā)生，汽油水泵始終處于運行狀態(tài)。事故發(fā)生后，下井觀(guān)察找到了這臺汽油機水泵（見(jiàn)圖6）。汽油機水泵采用汽油作燃料提供動(dòng)力，在運行中排放的尾氣，尾氣中就存在CO、VOC和CO2，相當于汽車(chē)尾氣（空氣中CO和VOC氣體主要來(lái)源于汽車(chē)尾氣，由汽油燃燒產(chǎn)生）。事故第三天的檢測結果也表明這些氣體成分的存在，而且CO2濃度也要比空氣中正常濃度偏高，CO濃度接近汽車(chē)尾氣的排放量，這些現象能充分的說(shuō)明事故發(fā)生時(shí)井內有毒有害氣體來(lái)源于汽油機水泵燃燒尾氣的排放。如果不考慮外界新風(fēng)的進(jìn)入，通過(guò)理論計算，井內汽油機水泵在事故發(fā)生當天，CO的濃度最高可能能達到10875ppm，CO2可能能達到6000ppm，O2理論上則可能會(huì )消耗完畢。

圖6 W31接收井內使用的汽油水泵

通過(guò)上述分析，有毒有害氣體的來(lái)源主要來(lái)自汽油機使用時(shí)排放的尾氣。結合檢測結果以及傷者急救時(shí)的診斷報告（圖7），可以明確的認為W31號頂管接收井內在事故發(fā)生時(shí)的有毒有害氣體為CO、CO2和VOC，同時(shí)還有缺氧產(chǎn)生的危害。

圖7 重傷者的入院檢查及醫生診斷

事故分析結論

1.事故直接原因

導致本次事故的直接原因是W31頂管接收井內使用嘉陵本田WB30XH汽油機水泵來(lái)抽水，水泵的汽油機在運行中排放大量尾氣，主要為CO、CO2、VOC，同時(shí)消耗O2，這些有害氣體在井內有限空間中積聚，使井下工人在打開(kāi)封板作業(yè)過(guò)程中時(shí)，在這些氣體的綜合作用下發(fā)生中毒、缺氧窒息死亡。而施救人員由于不清楚井內汽油機水泵尾氣的危害，導致尾氣中毒、缺氧，造成重傷和輕傷。

2.事故間接原因

（1）違規作業(yè)

未按照《有限空間安全作業(yè)五條規定》（國家安全生產(chǎn)監督管理局令第69號）中的規定，在沒(méi)有對有限空間進(jìn)行通風(fēng)、檢測和危險辨識，沒(méi)有執行有限空間作業(yè)審批的情況下就擅自進(jìn)入有限空間作業(yè)，從而導致此次悲劇的發(fā)生。

（2）使用不恰當的設備

此次事故，在井下使用了汽油機這種能排放有毒有害氣體的設備，使汽油機成為了這次事故的起始兇手。汽油機運行后排放的有毒有害氣體在井內不能有效的擴散，導致汽油機尾氣在井內大量積聚。

（3）安全管理欠缺

施工單位沒(méi)有建立有限空間作業(yè)的審批制度，對有限空間作業(yè)盲目指揮?，F場(chǎng)作業(yè)過(guò)程中，井外看護人員沒(méi)有與井下人員建立有效的通訊方式，導致延誤了第一救援時(shí)間。作業(yè)現場(chǎng)也沒(méi)有配備相應的應急救援設備，導致了事故時(shí)盲目的施救，造成救援人員的重傷和輕傷。

（4）安全培訓不到位

沒(méi)有對作業(yè)人員進(jìn)行有限空間安全作業(yè)知識的培訓，導致作業(yè)人員不能充分認識有限空間作業(yè)中存在的危險有害因素。也正由于安全培訓的不到位，導致作業(yè)人員沒(méi)有采用正確的個(gè)人防護設備，如佩戴呼吸器等個(gè)人防中毒窒息的防護裝備。