基于标准规范的有限空间作业安全相关概念研究

李梦佳,许开立

(东北大学 资源与土木工程学院,辽宁 沈阳 110819)

0 引言

近年来,有限空间作业安全引起相关行业内研究人员的重视,当违规进行有限空间作业时,很有可能直接引起生产安全事故的发生,其中,中毒、窒息、燃爆等事故造成的社会影响较大[1]。我国应急管理部相关数据报道说明,2013—2022年,全国工贸行业共发生有限空间作业较大以上事故95起、死亡357人[2],近80%的有限空间作业安全事故是由于盲目施救导致伤亡人数增多,事故致死人员中超过50%为救援人员[3]。由此可见,近年来有限空间作业事故发展态势依然复杂严峻,有限空间作业安全已成为安全生产领域内面临的重要问题之一[4]。

20世纪70年代,美国NIOSH发布1部有限空间作业标准——《Criteria for a recommended standard:working in confined spaces》(No.80-106)[5],随后有限空间作业安全得到一定关注。美国职业安全健康管理局(OSHA)、美国国家标准协会(ANSI)、美国安全工程协会(ASSE)、美国石油协会(API)、美国消防协会(NFPA)、加拿大、英国、新加坡、澳大利亚、新西兰等组织及国家均相继颁布有限空间相关的安全法规和标准[6-13]。20世纪80年代,我国逐步关注到有限空间造成缺氧窒息等问题,并颁布国家标准《缺氧危险作业安全规程》[14],之后陆续颁布适用于化工、船舶、电力等不同行业的相关标准[15-19]。2013年,原国家安全生产监督管理总局颁布《工贸企业有限空间作业安全管理与监督暂行规定》[20](以下简称59号令)。随着领域内对有限空间关注度的不断上升,目前我国国内已有较多个省、市、自治区制订适用于地方自身的有限空间作业安全技术标准或规范性文件[21-33]。同时,国内外相关部门在有限空间作业方面出台了许多标准或规范,刘艳[34]、李军等[35]将我国颁布的有限空间相关标准同国外某些国家颁布的标准进行对比分析,总结出国内外有限空间相关概念在内容上存在的异同。

随着时间推移,一些省市新发布了相关标准或修订更新了部分标准。在标准规范的实际应用过程中,有限空间相关概念定义存在诸多混淆和争议,然而当前鲜有结合标准规范的现场实际应用对有限空间相关概念内容梳理的研究。鉴于此,本文拟通过收集国内外有限空间相关法规标准,从有限空间定义、有限空间作业定义、有限空间作业危险环境、有限空间作业安全管理方面分析相关概念,结合相关企业的调研情况,总结出现阶段我国有限空间标准规范中相关概念及在实际中存在的问题。研究结果拟为有限空间相关概念内容的完善、标准规范的修订以及有限空间相关概念的实际应用提供一定参考。

1 研究对象

目前,国内外出台的有限空间作业安全相关的技术标准或规范文件通常会对有限空间的相关概念作出明确规定或具体要求。本文以国内外相关有限空间作业安全标准规范(文献[5-33])作为研究对象,通过详细的对比分析,阐明我国有限空间作业安全相关概念的具体内容及存在的问题。

2 研究内容

根据对某集团旗下15家基层企业(涉及热电、粮油、乳业、肉食加工、饲料生产、生物能源等行业)的作业现场情况来看,目前基层企业对于辨识有限空间、判别有限空间作业等方面存在较大争议。不同企业对有限空间作业危险环境的理解与定义不统一,导致企业有限空间作业安全管理内容存在诸多不完善之处。为此,本文从“有限空间判定必要条件”“有限空间作业定义”“有限空间作业危险环境”“有限空间作业安全管理”4个方面研究有限空间作业相关概念的相同点与不同点,并指出其在实际应用中存在的共性问题。

2.1 有限空间判定的必要条件

本文首先基于对“有限空间”一词有明确定义的国外9部(文献[5-13])和国内16部(文献[14-15,20-33])有限空间作业标准或规范进行定义上的对比分析。结果表明,判定作业场所是有限空间的关键要素主要有8个:“空间封闭或部分封闭”“出入口受限或狭窄”“未作为固定作业场所设计”“自然通风不良”“空间体积足够人员进入”“存在潜在危险有害因素(缺氧或易积聚有毒有害、易燃易爆物质等危险物质)”“与外界相对隔离”“人员不能长时间在内工作”。图1所示为国内外标准或规范中有限空间定义中各要素出现频数情况,对比图中各要素出现的频次可知:在上述8个关键要素中,“存在潜在危险有害因素(缺氧或易积聚有毒有害、易燃易爆物质等危险物质)”“空间封闭或部分封闭”“出入口受限或狭窄”“自然通风不良”等要素出现频次较高。

图1 相关标准或规范中有限空间定义内各要素出现频数情况Fig.1 Frequency of each element in definition of confined space in related standards or specifications

表1所示为本文在热电厂、粮油、乳业、肉食加工、饲料生产、生物能源等不同企业现场调研过程中发现的存在较大争议的有限空间及有限空间作业类型(相似类别已合并)。从表1中可以看出,企业对于一些敞开式的污水池、好氧池、厌氧池、集水池等存在明显的有限空间辨识不清等情况。现场调研结果表明,个别企业认为该类有限空间整体处在较为开阔的区域,通风条件良好,且部分企业相关管理人员认为作业人员不需要进入内部开展作业,例如人员站在匀浆池上部进行搅拌处理并不进入池内,因此不满足有限空间“空间体积足够人员进入”的定义,因而,在进行该搅拌作业时也不需要办理有限空间作业许可证。但根据相关事故统计数据表明,污水池等虽然空间开放,但池底部污泥积聚,且存在大量硫化氢、沼气等有毒有害气体,当人员进入池底开展清淤作业时,很有可能发生中毒窒息事故,且该类事故占有限空间作业事故的80%以上[2]。出现上述示例情况的原因可能是因为在清理作业过程中,加快了硫化氢等气体的扩散速度,硫化氢等毒害气体浓度在池底小范围内达到一定程度后导致人员快速中毒晕厥,倒在池内后由于氧气浓度不足而窒息死亡。因此,该类作业场所也应归属为有限空间。

表1 存在争议的部分有限空间及有限空间作业类型Table 1 Controversial types of confined space and confined space operations

对于检维修作业相关的密闭(或半密闭)设备,例如除尘器、锅炉炉膛、储罐、料渣锁斗等,相关企业对于该类设备是否为有限空间的辨识结果也不尽相同,主要争议点在于有些企业认为人员不经常进入该设备内部进行作业、或认为设备内部可能不存在有毒有害、易燃易爆气体等危险物质,且在一般情况下,开展检维修或清理作业时会涉及多项危险作业,如高处作业、动火作业、盲板抽堵作业等,因此部分企业未将其辨识为有限空间。在进行该类检维修作业时只办理高处作业许可证、动火作业许可证等,而未办理有限空间作业许可证。上述示例情况所暴露出的问题是企业对于有限空间作业定义理解不到位,认为设备内可能不存在毒害、燃爆气体物质,但设备密闭或半密闭,通常通风条件不良,氧气含量可能不足,若不按有限空间管理,作业前进行通风检测,人员长时间在内开展作业易发生缺氧,进而造成窒息事故。由表1可以看出,目前相关企业关于有限空间的辨识问题主要出现在地上有限空间以及密闭或半密闭的检维修设备上,其原因可能是目前有限空间判定的必要条件不统一,企业对有限空间判定的必要条件认识不清。

鉴于此,本文根据国内外相关标准规范中有限空间定义中不同关键要素的出现频次,结合企业调研的实际情况及相关数据发现:“存在缺氧或易积聚有毒有害、易燃易爆等危险物质”是有限空间作业场所中潜在的主要危险有害因素之一,应作为判定是否为有限空间的必要条件之一;“自然通风不良”是有限空间普遍存在的环境状态,而对于较开放的污水池、好氧池等池底局部空间也满足通风不良这一点,因此“自然通风不良”也是辨识有限空间的必要条件之一;此外,“出入口受限或狭窄”一定程度上决定了有限空间事故的特殊性,救援难度较大且情况复杂,因此“出入口受限或狭窄”同样是判定有限空间的必要条件之一。

对于“空间封闭或部分封闭”和“与外界相对隔离”等判别要素而言,由于随着生产工艺的改进及发展,涉及有限空间作业的场所越来越多,有限空间的结构越来越复杂,在实际应用过程中,相关企业应结合有限空间具体的空间结构情况进行分析判别,因此,上述2个要素可以不作为判定有限空间的必要条件。此外,在开展有限空间作业时人员所处的位置也视情况而定,有限空间作业时人员也可能位于场所或设备内部或出入口处,因此“空间体积足够人员进入”“人员不能长时间在内工作”以及“未作为固定作业场所设计”也不作为判别有限空间的必要条件。

综上所述,“存在缺氧或易积聚有毒有害、易燃易爆等危险物质”“出入口受限或狭窄”“自然通风不良”可作为判定有限空间的3个必要条件。需要进一步说明的是,实际上工贸行业所称的“有限空间”,化工行业称之为“受限空间”,通过对相关标准中定义的比较分析可知,二者针对上文所提出的有限空间判定标准3要素基本一致。

2.2 有限空间作业的定义

通过对比分析国内外有限空间标准或规范可以发现,我国部分标准规范中将有限空间作业定义为“作业人员进入有限空间内开展的作业”,但未明确“进入”行为的定义。目前对“进入”行为有具体定义的规定主要分为2类,1类(文献[8,16])认为作业人员身体的任何部位突破有限空间进出口平面即视为进入有限空间;另1类(文献[11-12])则认为当人员头部或身体上半部分进入有限空间边界内即视为进入有限空间,但是若只是伸入手臂进行操作则不视为进入有限空间。

相关企业在作业现场管理中,普遍存在将某些有限空间纳入台账管理,但是开展作业时并不执行有限空间作业审批流程的现象,例如人员站在匀浆池上部进行搅拌处理并不进入池内的情况,几乎大部分企业均不执行有限空间作业审批流程。根据相关有限空间事故原因分析结果,结合我国应急管理部网站“公众留言”栏目中关于有限空间的回复意见[36]可知,“进入”行为不仅仅包含进入有限空间内开展的作业。当有限空间存在有毒有害和易燃易爆气体时,由于存在气体扩散影响,很有可能发生未进入有限空间内部、在有限空间周边作业仍然出现中毒导致人员伤亡的事故,如2017年8月,浏阳市沙市镇辖区内赤马湖食品厂负责人在查看处理沉淀池堵塞情况时坠入沉淀池中,另2人在施救过程中相继坠入中毒窒息,事故造成3人死亡[37]。因此,当作业人员进入有限空间必要的周边范围内也应视为进入有限空间范围内开展的作业。

综上所述,根据我国标准GBZ/T 205—2007《密闭空间作业职业危害防护规范》[16]对“进入”的定义,结合应急管理部回复意见,“有限空间作业”应定义为:当人员身体任何部位突破有限空间进出口平面进行作业,或当有限空间内存在易于扩散的有毒有害、易燃易爆气体时,人员进入到有限空间必要的周边范围内开展作业,均应视为有限空间作业。

2.3 有限空间作业危险环境

有限空间内存在复杂的危险有害因素,且在某些环境下多种风险共存,国内外标准规范中提到的风险种类主要有缺氧窒息、中毒、燃爆等,根据不同行业性质,不同类型有限空间内也可能发生触电、坍塌、淹溺、高处坠落等事故。

目前,国内外标准中关于有限空间作业危险环境的定义,主要从以下3个方面进行规定:1)氧含量;2)可燃性气体、蒸气和气溶胶的浓度以及空气中爆炸性粉尘浓度;3)空气中有害物质的浓度。不同标准中有限空间作业危险环境的相关内容规定如表2所示。从表2可以看出,本文所列的标准规范中大部分要求的安全氧含量范围为19.5%～23.5%,该项要求较为统一;对于有毒有害气体及物质浓度而言,可以参照国内外现行法规,其中我国主要以标准GBZ 2.1—2019《工作场所有害因素职业接触限值 第1部分:化学有害因素》[38](以下简称GBZ 2.1)为准;而对于有限空间作业环境中可燃性气体的浓度或粉尘浓度而言,国内外标准要求中存在较大不同。其中,澳大利亚和新西兰要求相对比较严格,认为超过爆炸下限的5%即为危险环境。而我国部分省市将可燃性气体或蒸气浓度超过其爆炸下限的10%时即定义为作业危险环境。标准DB11/T 852—2019[21]以爆炸下限的10%,5%为界划分出3类作业危险环境,有助于划分有限空间作业风险等级。另外,标准DB41/T 2107—2021[29]在可燃性气体浓度要求上与其他省市标准出入较大,当超过爆炸下限的25%时才定义为危险环境。因此,便于未来更加准确地判别有限空间作业危险环境,统一有限空间作业危险环境中可燃性气体、蒸气以及粉尘的浓度要求有一定的现实意义。

表2 不同标准中有限空间作业危险环境的相关内容规定Table 2 Related content provisions of hazardous environment for confined space operation in different standards

2.4 有限空间作业安全管理

有限空间作业安全管理是企业生产安全管理的1项重要内容。笔者通过对国内外标准规范对比研究,并结合现场调研总结出我国有限空间相关标准规范在有限空间作业分类管理办法、发包作业、应急救援培训考核、作业人员资格证要求等方面存在的明显欠缺或不够完善等问题,如下所示:

1)目前,相关企业在有限空间作业管理方面普遍存在1个较大的问题是企业缺少具体有限空间作业的分类管理办法,相关法律法规也未明确指出该类内容的规定或要求。目前,国内外相关标准仅是简单地从无需准入或需要准入的角度考虑有限空间作业许可的问题,而对于需要准入有限空间的作业均统一按照要求办理有限空间作业证,基本相同的管理模式给企业现场实际管理工作造成一定负担。因此,在有限空间作业分类管理方面,建议企业应结合自身实际情况,以危险源辨识为基础,从作业频次、事故可能性和后果严重性等方面利用作业条件危险性分析、系统安全分析方法等进行作业危险评估分级,实现对需要准入的有限空间作业的分类管理。

2)我国2013年颁布的59号令[20]中要求当生产经营单位不具备有限空间作业条件时,应将有限空间作业发包给具备相应资质的单位,但是目前暂未有法律法规明确规定承揽有限空间作业的单位需要具备的资质要求。发包作业由于涉及相关方,管理程序本就复杂,作业人员水平也参差不齐,且近年来在发包作业过程中发生事故屡见不鲜,因此,明确被发包单位应具备的资质要求,使发包作业管理规范化迫在眉睫。

3)有限空间由于其自身空间结构原因,出入口一般较为狭窄,一旦发生事故,通常导致救援工作开展存在一定难度。据相关统计,有限空间作业事故致死人员中超过50%为救援人员[3],说明有限空间事故的应急救援管理具有一定重要性。相关研究发现,国外有限空间标准中对应急救援设备的配置要求比较全面,不但要求配备齐全的个体防护装备,还要求配备人员急救设备如自动体外除颤器(AED)、心脏按压泵等,同时,对应急演练频次、要求、救援人员的能力考核等要求均较为严格。而我国不强制要求配备人员急救设备,本文调研的15家企业AED的配备率仅为46.7%,虽然不足一半,但也发现企业安全管理人员对有限空间应急救援的重视程度在逐渐增加,多数企业已有计划采购相关设备。另外,我国大部分省市的相关标准也未明确应急预案的演练频次、演练要求和人员应急救援能力考核标准。因此,为提高企业有限空间应急救援演练水平,有限空间应急救援的相关要求亟需明确和统一。

4)在人员的教育培训方面,美国、澳大利亚、新西兰等均要求有限空间作业相关人员必须具备心肺复苏术等急救技能或相应资格证书,加拿大还规定应对作业人员进行定期的技能考核评估。但我国对培训效果的考核评估要求较少,且国内暂未形成统一的有限空间作业人员资格证要求。目前,我国只有部分省市有相关要求,如北京市开展了有限空间现场监护人员(或管理人员)作为特种作业人员的试点工作,根据属地监管要求对有限空间监护作业按特种作业管理,相关人员需考取有限空间作业监护证[39]。根据对现场有限空间作业管理的调研发现,大多数企业会进行培训,但是考核标准较低或不考核,使得培训效果不佳,人员作业能力不能得到保证。

综上所述,建议未来在相关标准或规范制定过程中,应进一步明确具体的有限空间作业分类管理办法、承包有限空间作业的单位需具备的资质要求以及有限空间相关人员的作业资格证要求等必要内容。同时,建议增加对有限空间作业人员的培训效果、应急救援能力的考核要求。

3 结论

1)应判定为有限空间的主要必要条件主要有3个,即“存在缺氧窒息或易积聚易燃易爆、有毒有害等危险物质”“出入口受限或狭窄”“自然通风不良”。

2)有限空间作业范围不应只针对作业人员进入有限空间内开展的作业,应适当扩大为:当人员身体任何部位突破有限空间进出口平面进行作业,或当有限空间内存在易于扩散的有毒有害、易燃易爆气体时人员进入到有限空间必要的周边范围内开展的作业均视为有限空间作业。

3)国内外标准规范普遍接受的有限空间作业危险环境中可燃性气体浓度或粉尘浓度要求存在较大差别,亟需国家或行业在实际生产中针对不同气体浓度或粉尘浓度进一步明确。

4)目前我国现行标准规范中关于有限空间作业安全管理的内容尚不完善,企业有限空间作业现场实际管理中仍存在较多问题,相关部门应进一步完善具体的有限空间作业分类管理办法、作业人员资格要求、应急救援等内容。