基于標準規范的有限空間作業安全相關概念研究

李夢佳,許開立

(東北大學 資源與土木工程學院,遼寧 沈陽 110819)

0 引言

近年來,有限空間作業安全引起相關行業內研究人員的重視,當違規進行有限空間作業時,很有可能直接引起生產安全事故的發生,其中,中毒、窒息、燃爆等事故造成的社會影響較大[1]。我國應急管理部相關數據報道說明,2013—2022年,全國工貿行業共發生有限空間作業較大以上事故95起、死亡357人[2],近80%的有限空間作業安全事故是由于盲目施救導致傷亡人數增多,事故致死人員中超過50%為救援人員[3]。由此可見,近年來有限空間作業事故發展態勢依然復雜嚴峻,有限空間作業安全已成為安全生產領域內面臨的重要問題之一[4]。

20世紀70年代,美國NIOSH發布1部有限空間作業標準——《Criteria for a recommended standard:working in confined spaces》(No.80-106)[5],隨后有限空間作業安全得到一定關注。美國職業安全健康管理局(OSHA)、美國國家標準協會(ANSI)、美國安全工程協會(ASSE)、美國石油協會(API)、美國消防協會(NFPA)、加拿大、英國、新加坡、澳大利亞、新西蘭等組織及國家均相繼頒布有限空間相關的安全法規和標準[6-13]。20世紀80年代,我國逐步關注到有限空間造成缺氧窒息等問題,并頒布國家標準《缺氧危險作業安全規程》[14],之后陸續頒布適用于化工、船舶、電力等不同行業的相關標準[15-19]。2013年,原國家安全生產監督管理總局頒布《工貿企業有限空間作業安全管理與監督暫行規定》[20](以下簡稱59號令)。隨著領域內對有限空間關注度的不斷上升,目前我國國內已有較多個省、市、自治區制訂適用于地方自身的有限空間作業安全技術標準或規范性文件[21-33]。同時,國內外相關部門在有限空間作業方面出臺了許多標準或規范,劉艷[34]、李軍等[35]將我國頒布的有限空間相關標準同國外某些國家頒布的標準進行對比分析,總結出國內外有限空間相關概念在內容上存在的異同。

隨著時間推移,一些省市新發布了相關標準或修訂更新了部分標準。在標準規范的實際應用過程中,有限空間相關概念定義存在諸多混淆和爭議,然而當前鮮有結合標準規范的現場實際應用對有限空間相關概念內容梳理的研究。鑒于此,本文擬通過收集國內外有限空間相關法規標準,從有限空間定義、有限空間作業定義、有限空間作業危險環境、有限空間作業安全管理方面分析相關概念,結合相關企業的調研情況,總結出現階段我國有限空間標準規范中相關概念及在實際中存在的問題。研究結果擬為有限空間相關概念內容的完善、標準規范的修訂以及有限空間相關概念的實際應用提供一定參考。

1 研究對象

目前,國內外出臺的有限空間作業安全相關的技術標準或規范文件通常會對有限空間的相關概念作出明確規定或具體要求。本文以國內外相關有限空間作業安全標準規范(文獻[5-33])作為研究對象,通過詳細的對比分析,闡明我國有限空間作業安全相關概念的具體內容及存在的問題。

2 研究內容

根據對某集團旗下15家基層企業(涉及熱電、糧油、乳業、肉食加工、飼料生產、生物能源等行業)的作業現場情況來看,目前基層企業對于辨識有限空間、判別有限空間作業等方面存在較大爭議。不同企業對有限空間作業危險環境的理解與定義不統一,導致企業有限空間作業安全管理內容存在諸多不完善之處。為此,本文從“有限空間判定必要條件”“有限空間作業定義”“有限空間作業危險環境”“有限空間作業安全管理”4個方面研究有限空間作業相關概念的相同點與不同點,并指出其在實際應用中存在的共性問題。

2.1 有限空間判定的必要條件

本文首先基于對“有限空間”一詞有明確定義的國外9部(文獻[5-13])和國內16部(文獻[14-15,20-33])有限空間作業標準或規范進行定義上的對比分析。結果表明,判定作業場所是有限空間的關鍵要素主要有8個:“空間封閉或部分封閉”“出入口受限或狹窄”“未作為固定作業場所設計”“自然通風不良”“空間體積足夠人員進入”“存在潛在危險有害因素(缺氧或易積聚有毒有害、易燃易爆物質等危險物質)”“與外界相對隔離”“人員不能長時間在內工作”。圖1所示為國內外標準或規范中有限空間定義中各要素出現頻數情況,對比圖中各要素出現的頻次可知:在上述8個關鍵要素中,“存在潛在危險有害因素(缺氧或易積聚有毒有害、易燃易爆物質等危險物質)”“空間封閉或部分封閉”“出入口受限或狹窄”“自然通風不良”等要素出現頻次較高。

圖1 相關標準或規范中有限空間定義內各要素出現頻數情況Fig.1 Frequency of each element in definition of confined space in related standards or specifications

表1所示為本文在熱電廠、糧油、乳業、肉食加工、飼料生產、生物能源等不同企業現場調研過程中發現的存在較大爭議的有限空間及有限空間作業類型(相似類別已合并)。從表1中可以看出,企業對于一些敞開式的污水池、好氧池、厭氧池、集水池等存在明顯的有限空間辨識不清等情況。現場調研結果表明,個別企業認為該類有限空間整體處在較為開闊的區域,通風條件良好,且部分企業相關管理人員認為作業人員不需要進入內部開展作業,例如人員站在勻漿池上部進行攪拌處理并不進入池內,因此不滿足有限空間“空間體積足夠人員進入”的定義,因而,在進行該攪拌作業時也不需要辦理有限空間作業許可證。但根據相關事故統計數據表明,污水池等雖然空間開放,但池底部污泥積聚,且存在大量硫化氫、沼氣等有毒有害氣體,當人員進入池底開展清淤作業時,很有可能發生中毒窒息事故,且該類事故占有限空間作業事故的80%以上[2]。出現上述示例情況的原因可能是因為在清理作業過程中,加快了硫化氫等氣體的擴散速度,硫化氫等毒害氣體濃度在池底小范圍內達到一定程度后導致人員快速中毒暈厥,倒在池內后由于氧氣濃度不足而窒息死亡。因此,該類作業場所也應歸屬為有限空間。

表1 存在爭議的部分有限空間及有限空間作業類型Table 1 Controversial types of confined space and confined space operations

對于檢維修作業相關的密閉(或半密閉)設備,例如除塵器、鍋爐爐膛、儲罐、料渣鎖斗等,相關企業對于該類設備是否為有限空間的辨識結果也不盡相同,主要爭議點在于有些企業認為人員不經常進入該設備內部進行作業、或認為設備內部可能不存在有毒有害、易燃易爆氣體等危險物質,且在一般情況下,開展檢維修或清理作業時會涉及多項危險作業,如高處作業、動火作業、盲板抽堵作業等,因此部分企業未將其辨識為有限空間。在進行該類檢維修作業時只辦理高處作業許可證、動火作業許可證等,而未辦理有限空間作業許可證。上述示例情況所暴露出的問題是企業對于有限空間作業定義理解不到位,認為設備內可能不存在毒害、燃爆氣體物質,但設備密閉或半密閉,通常通風條件不良,氧氣含量可能不足,若不按有限空間管理,作業前進行通風檢測,人員長時間在內開展作業易發生缺氧,進而造成窒息事故。由表1可以看出,目前相關企業關于有限空間的辨識問題主要出現在地上有限空間以及密閉或半密閉的檢維修設備上,其原因可能是目前有限空間判定的必要條件不統一,企業對有限空間判定的必要條件認識不清。

鑒于此,本文根據國內外相關標準規范中有限空間定義中不同關鍵要素的出現頻次,結合企業調研的實際情況及相關數據發現:“存在缺氧或易積聚有毒有害、易燃易爆等危險物質”是有限空間作業場所中潛在的主要危險有害因素之一,應作為判定是否為有限空間的必要條件之一;“自然通風不良”是有限空間普遍存在的環境狀態,而對于較開放的污水池、好氧池等池底局部空間也滿足通風不良這一點,因此“自然通風不良”也是辨識有限空間的必要條件之一;此外,“出入口受限或狹窄”一定程度上決定了有限空間事故的特殊性,救援難度較大且情況復雜,因此“出入口受限或狹窄”同樣是判定有限空間的必要條件之一。

對于“空間封閉或部分封閉”和“與外界相對隔離”等判別要素而言,由于隨著生產工藝的改進及發展,涉及有限空間作業的場所越來越多,有限空間的結構越來越復雜,在實際應用過程中,相關企業應結合有限空間具體的空間結構情況進行分析判別,因此,上述2個要素可以不作為判定有限空間的必要條件。此外,在開展有限空間作業時人員所處的位置也視情況而定,有限空間作業時人員也可能位于場所或設備內部或出入口處,因此“空間體積足夠人員進入”“人員不能長時間在內工作”以及“未作為固定作業場所設計”也不作為判別有限空間的必要條件。

綜上所述,“存在缺氧或易積聚有毒有害、易燃易爆等危險物質”“出入口受限或狹窄”“自然通風不良”可作為判定有限空間的3個必要條件。需要進一步說明的是,實際上工貿行業所稱的“有限空間”,化工行業稱之為“受限空間”,通過對相關標準中定義的比較分析可知,二者針對上文所提出的有限空間判定標準3要素基本一致。

2.2 有限空間作業的定義

通過對比分析國內外有限空間標準或規范可以發現,我國部分標準規范中將有限空間作業定義為“作業人員進入有限空間內開展的作業”,但未明確“進入”行為的定義。目前對“進入”行為有具體定義的規定主要分為2類,1類(文獻[8,16])認為作業人員身體的任何部位突破有限空間進出口平面即視為進入有限空間;另1類(文獻[11-12])則認為當人員頭部或身體上半部分進入有限空間邊界內即視為進入有限空間,但是若只是伸入手臂進行操作則不視為進入有限空間。

相關企業在作業現場管理中,普遍存在將某些有限空間納入臺賬管理,但是開展作業時并不執行有限空間作業審批流程的現象,例如人員站在勻漿池上部進行攪拌處理并不進入池內的情況,幾乎大部分企業均不執行有限空間作業審批流程。根據相關有限空間事故原因分析結果,結合我國應急管理部網站“公眾留言”欄目中關于有限空間的回復意見[36]可知,“進入”行為不僅僅包含進入有限空間內開展的作業。當有限空間存在有毒有害和易燃易爆氣體時,由于存在氣體擴散影響,很有可能發生未進入有限空間內部、在有限空間周邊作業仍然出現中毒導致人員傷亡的事故,如2017年8月,瀏陽市沙市鎮轄區內赤馬湖食品廠負責人在查看處理沉淀池堵塞情況時墜入沉淀池中,另2人在施救過程中相繼墜入中毒窒息,事故造成3人死亡[37]。因此,當作業人員進入有限空間必要的周邊范圍內也應視為進入有限空間范圍內開展的作業。

綜上所述,根據我國標準GBZ/T 205—2007《密閉空間作業職業危害防護規范》[16]對“進入”的定義,結合應急管理部回復意見,“有限空間作業”應定義為:當人員身體任何部位突破有限空間進出口平面進行作業,或當有限空間內存在易于擴散的有毒有害、易燃易爆氣體時,人員進入到有限空間必要的周邊范圍內開展作業,均應視為有限空間作業。

2.3 有限空間作業危險環境

有限空間內存在復雜的危險有害因素,且在某些環境下多種風險共存,國內外標準規范中提到的風險種類主要有缺氧窒息、中毒、燃爆等,根據不同行業性質,不同類型有限空間內也可能發生觸電、坍塌、淹溺、高處墜落等事故。

目前,國內外標準中關于有限空間作業危險環境的定義,主要從以下3個方面進行規定:1)氧含量;2)可燃性氣體、蒸氣和氣溶膠的濃度以及空氣中爆炸性粉塵濃度;3)空氣中有害物質的濃度。不同標準中有限空間作業危險環境的相關內容規定如表2所示。從表2可以看出,本文所列的標準規范中大部分要求的安全氧含量范圍為19.5%～23.5%,該項要求較為統一;對于有毒有害氣體及物質濃度而言,可以參照國內外現行法規,其中我國主要以標準GBZ 2.1—2019《工作場所有害因素職業接觸限值 第1部分:化學有害因素》[38](以下簡稱GBZ 2.1)為準;而對于有限空間作業環境中可燃性氣體的濃度或粉塵濃度而言,國內外標準要求中存在較大不同。其中,澳大利亞和新西蘭要求相對比較嚴格,認為超過爆炸下限的5%即為危險環境。而我國部分省市將可燃性氣體或蒸氣濃度超過其爆炸下限的10%時即定義為作業危險環境。標準DB11/T 852—2019[21]以爆炸下限的10%,5%為界劃分出3類作業危險環境,有助于劃分有限空間作業風險等級。另外,標準DB41/T 2107—2021[29]在可燃性氣體濃度要求上與其他省市標準出入較大,當超過爆炸下限的25%時才定義為危險環境。因此,便于未來更加準確地判別有限空間作業危險環境,統一有限空間作業危險環境中可燃性氣體、蒸氣以及粉塵的濃度要求有一定的現實意義。

表2 不同標準中有限空間作業危險環境的相關內容規定Table 2 Related content provisions of hazardous environment for confined space operation in different standards

2.4 有限空間作業安全管理

有限空間作業安全管理是企業生產安全管理的1項重要內容。筆者通過對國內外標準規范對比研究,并結合現場調研總結出我國有限空間相關標準規范在有限空間作業分類管理辦法、發包作業、應急救援培訓考核、作業人員資格證要求等方面存在的明顯欠缺或不夠完善等問題,如下所示:

1)目前,相關企業在有限空間作業管理方面普遍存在1個較大的問題是企業缺少具體有限空間作業的分類管理辦法,相關法律法規也未明確指出該類內容的規定或要求。目前,國內外相關標準僅是簡單地從無需準入或需要準入的角度考慮有限空間作業許可的問題,而對于需要準入有限空間的作業均統一按照要求辦理有限空間作業證,基本相同的管理模式給企業現場實際管理工作造成一定負擔。因此,在有限空間作業分類管理方面,建議企業應結合自身實際情況,以危險源辨識為基礎,從作業頻次、事故可能性和后果嚴重性等方面利用作業條件危險性分析、系統安全分析方法等進行作業危險評估分級,實現對需要準入的有限空間作業的分類管理。

2)我國2013年頒布的59號令[20]中要求當生產經營單位不具備有限空間作業條件時,應將有限空間作業發包給具備相應資質的單位,但是目前暫未有法律法規明確規定承攬有限空間作業的單位需要具備的資質要求。發包作業由于涉及相關方,管理程序本就復雜,作業人員水平也參差不齊,且近年來在發包作業過程中發生事故屢見不鮮,因此,明確被發包單位應具備的資質要求,使發包作業管理規范化迫在眉睫。

3)有限空間由于其自身空間結構原因,出入口一般較為狹窄,一旦發生事故,通常導致救援工作開展存在一定難度。據相關統計,有限空間作業事故致死人員中超過50%為救援人員[3],說明有限空間事故的應急救援管理具有一定重要性。相關研究發現,國外有限空間標準中對應急救援設備的配置要求比較全面,不但要求配備齊全的個體防護裝備,還要求配備人員急救設備如自動體外除顫器(AED)、心臟按壓泵等,同時,對應急演練頻次、要求、救援人員的能力考核等要求均較為嚴格。而我國不強制要求配備人員急救設備,本文調研的15家企業AED的配備率僅為46.7%,雖然不足一半,但也發現企業安全管理人員對有限空間應急救援的重視程度在逐漸增加,多數企業已有計劃采購相關設備。另外,我國大部分省市的相關標準也未明確應急預案的演練頻次、演練要求和人員應急救援能力考核標準。因此,為提高企業有限空間應急救援演練水平,有限空間應急救援的相關要求亟需明確和統一。

4)在人員的教育培訓方面,美國、澳大利亞、新西蘭等均要求有限空間作業相關人員必須具備心肺復蘇術等急救技能或相應資格證書,加拿大還規定應對作業人員進行定期的技能考核評估。但我國對培訓效果的考核評估要求較少,且國內暫未形成統一的有限空間作業人員資格證要求。目前,我國只有部分省市有相關要求,如北京市開展了有限空間現場監護人員(或管理人員)作為特種作業人員的試點工作,根據屬地監管要求對有限空間監護作業按特種作業管理,相關人員需考取有限空間作業監護證[39]。根據對現場有限空間作業管理的調研發現,大多數企業會進行培訓,但是考核標準較低或不考核,使得培訓效果不佳,人員作業能力不能得到保證。

綜上所述,建議未來在相關標準或規范制定過程中,應進一步明確具體的有限空間作業分類管理辦法、承包有限空間作業的單位需具備的資質要求以及有限空間相關人員的作業資格證要求等必要內容。同時,建議增加對有限空間作業人員的培訓效果、應急救援能力的考核要求。

3 結論

1)應判定為有限空間的主要必要條件主要有3個,即“存在缺氧窒息或易積聚易燃易爆、有毒有害等危險物質”“出入口受限或狹窄”“自然通風不良”。

2)有限空間作業范圍不應只針對作業人員進入有限空間內開展的作業,應適當擴大為:當人員身體任何部位突破有限空間進出口平面進行作業,或當有限空間內存在易于擴散的有毒有害、易燃易爆氣體時人員進入到有限空間必要的周邊范圍內開展的作業均視為有限空間作業。

3)國內外標準規范普遍接受的有限空間作業危險環境中可燃性氣體濃度或粉塵濃度要求存在較大差別,亟需國家或行業在實際生產中針對不同氣體濃度或粉塵濃度進一步明確。

4)目前我國現行標準規范中關于有限空間作業安全管理的內容尚不完善,企業有限空間作業現場實際管理中仍存在較多問題,相關部門應進一步完善具體的有限空間作業分類管理辦法、作業人員資格要求、應急救援等內容。