密闭空间:在密闭区域的工业工作指南

“密闭空间”这个术语在不同的行业中被用来描述工作的内部空间。

但并不是所有的内部空间都符合密闭空间的定义,例如,飞机机库内部就不被认为是密闭空间。

要满足定义,必须同时满足以下三个标准:

  • 这个空间足够大,一个人可以进入并在里面工作。
  • 该空间的进出方式有限。
  • 这个空间不适合人类持续居住。

因此,当检查员进入一个巨大的锅炉或储罐进行检查时,他们是在一个有限的空间中进行工作。这类空间可以在地下和地上找到,在大多数工业场景中都很常见。

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虽然密闭空间是封闭的,但这并不意味着它们很小。例如,一个洗涤器——正式名称为烟气脱硫(FGD)装置——用于“擦洗”燃煤电厂废气中的二氧化硫排放,其内部可能高达80英尺。

工业锅炉、储罐等需要定期的大型工业资产内部检查同时也呈现出巨大的洞穴空间,所有这些空间都被认为是“受限空间”,因为它们符合上面列出的三个标准。

在本指南中,我们将介绍人们如何在密闭空间中工作,这种工作的潜在危险,在密闭空间工作中使用的工具,以及监管和许可的考虑因素。

下面是一个菜单,你可以在这个指南中跳跃:

如何识别密闭空间?

大多数密闭空间很容易识别,因为它们在室内,并且满足三个标准:它们足够大,可以让一个人进入,不是为持续的人类占用而设计的,并且有有限的进入/离开方式。

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但有一些例子需要一点想象力的延伸。

例如,如果一个沟渠很难进入和离开,它可以被认为是一个受限空间。另一个有趣的例子是飞机机翼的内部,它需要定期检查,因此可能需要在有限的空间内工作。

另一个有助于确定密闭空间的因素是考虑在密闭空间内工作的安全影响,这个因素既适用于沟和飞机机翼,也适用于其他一些不太常见的例子。

尽管密闭空间并不一定要有致命的条件,比如有毒气体或潜在致命物质,但它们往往会存在。

例如,考虑一个谷物仓。粮仓的密闭空间非常危险,因为如果你掉到粮仓里,你很快就会淹死。另一个例子是大型下水管道,其中可能含有有害的生物和/或化学物质。

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在密闭空间内工作的行业

以下是人们经常必须在密闭空间内工作的主要行业:

石油天然气

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  • 烟囱,烟囱
  • 海上钻井平台
  • 单点
  • 钻井船
  • 码头
  • 储罐
  • 炼油厂

化学

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  • 发酵罐的坦克
  • 压力容器和储罐
  • 玻璃钢储罐
  • 热交换器
  • 储存筒仓和箱子

矿业

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  • 斯特普
  • 矿石经过
  • 破碎机
  • 其他需要的领域,包括用于支持采矿作业的设备

发电

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  • 燃煤锅炉
  • 回收锅炉
  • 热回收蒸汽发生器
  • 风力涡轮机
  • 核电站
  • 水力发电厂
  • 烟囱和堆栈

污水基础设施

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  • 管道
  • 水的利弊
  • 风暴排水
  • 人孔
  • 涵洞
  • 当出入受限时,沟渠、井和战壕也可能是一个受限的空间(但它们上面仍有“蓝天”)。

海上(包括船厂及海事船只)

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  • 压载舱
  • 驳船
  • 集装箱
  • 鱼有

建设(包括住宅及商业物业)

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  • 狭窄空间
  • 金库
  • 子酒窖
  • 冷藏
  • 隧道

以下是一些有关密闭空间的其他例子:

  • 垃圾箱
  • 筒仓
  • 大桶
  • 漏斗
  • 供水塔
  • 飞机机翼
  • 粪便坑

在这些地方常做的密闭空间入口工作类型

有两种工作通常在密闭空间中进行:

  • 检查
  • 维修

检查和修理是维修过程的两个部分。

检查人员在资产中发现潜在的缺陷,然后使用该信息进行维护决定,包括是否应该修复、更换或暂时保留并监视它。

例如,压载舱是用来控制船舶在海上航行时的平衡,通过泵入和泵出海水。由于海水的盐度,这些储罐通常会受到腐蚀。

因此,检查人员在这些储罐内进行定期检查,先把它们倒空,然后再进去寻找磨损的迹象。

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一名检查员在一艘油轮的储油罐内驾驶无人机

仅仅因为发现了腐蚀并不意味着马上就会进行修复。在某些情况下,维护过程将简单地要求腐蚀监测-密切关注缺陷,以确保它不会进展太快,或发展到压载水舱的完整性会受到损害而开始泄漏的地步。

这样的检查对于确保工业资产的寿命至关重要。在使用爆炸性材料的行业,如石油和天然气,检查对安全也至关重要,因为它们可以帮助避免与设备维护不良有关的事故。

当检查员在密闭空间中工作时,他们可以使用一系列的检查技术。

在检查工作中,这些技术通常被称为非破坏性测试(NDT),因为它们提供了不同的方法来检查或测试一种材料而不必损坏它。

以下是检查员在密闭空间中使用的最常见的NDT方法:

密闭空间工作的危险

在密闭空间内工作可能非常危险。

根据美国劳工统计局在美国,从2011年到2018年,仅在美国就有1030人死于涉及密闭空间的职业伤害。

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以下是造成这些地区危险的因素:

  • 大气-太空可能缺氧或富氧,也可能含有窒息物或其他有害气体或化学物质的痕迹。
  • 化学和生物接触-空间可能含有对皮肤接触、摄入或吸入有危险的化学物质或细菌。
  • 火灾隐患-由于易燃液体、气体和可燃性粉尘可能导致火灾或爆炸,空间可能包含爆炸性或可燃性大气。
  • 可能吞没-空间可能包含危险,工人被液体或可流动的固体物质(如谷物)包围和有效捕获。
  • 机械和物理危害-噪音、热/冷、辐射、振动、电气、结构危害、掉落的碎片、倒塌、设备的移动部件、照明不足、纠缠、吞没、打滑或跌落。

与密闭空间工作有关的其他危险:

  • 救援之前——根据加拿大的职业健康与安全中心在美国,密闭空间中60%的死亡是由潜在的救援人员造成的。
  • 工作高度-检查人员和维修人员经常必须在密闭空间内使用脚手架或绳索工作,这对他们的工作构成了另一个潜在的危险。

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进入密闭空间的程序预先规划以减低风险

在获得必要的培训和许可后,以下是在密闭空间内计划成功操作的典型建议步骤:

1.对空间和工作进行初步调查

在这项调查中,员工应:

  • 确定工作空间的潜在危险。
  • 完成风险评估,记录每一种危害的可能性、程度和潜在后果。
  • 记录将在该空间工作的员工数量。
  • 记录空间中可能发生的潜在变化或活动。

2.制定并实施一个计划

调查结束后,工人应开始准备工作的区域:

  • 设置标志和路障-设置明确的标志表明正在进行密闭空间的工作,并设置出入点的路障。
  • 为救援和紧急情况制定计划——确保有一个明确的救援和紧急情况计划,以解决调查中发现的每个危险。
  • 明确待命人员的作用-确定一名待命人员,并制定在救援/紧急情况下他们将采取的具体步骤的计划。

3.减少发现的任何危险

在确定了危险之后,必须采取措施减轻危险,以便为进入该空间做准备。

这些步骤可以包括:

  • 危险的隔离。
  • 空间的清洁、净化和通风。
  • 对大气进行测试和监测。

对于任何经常需要进入密闭空间的操作,应建立密闭空间危害评估和控制程序,列出上述所有步骤的规程。

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密闭空间设备

在最近委托的资产上,人们正在进行大量的设计工作,以限制进入受限空间的需求,但在大多数情况下,这是无法完全避免的。

在密闭空间工作的个人防护装备

需要使用的个人防护装备的类型将部分取决于计划工作的特定密闭空间。

以下是在密闭空间常用的个人防护用品示例:

  • 安全帽
  • 手套
  • 保护眼睛和面部
  • 脚的保护
  • 防火服(如果在可能爆炸的环境中工作)
  • 化学品手套(如果在处理/储存化学品的地方工作)
  • 防摔吊带(高空作业时)

人类进入密闭空间的设备

除了个人防护装备,这里还有一些常用的设备,帮助工人进入密闭空间并在里面工作。

密闭空间进入系统

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这些系统帮助工人水平或垂直进入难以进入的区域,如压力容器或人孔。

起重机

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提升机用于在密闭空间应用中提升、降低和定位人员和材料

可伸缩的设备

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这些设备为在密闭空间工作的工人提供跌倒保护,提供双向检索。

在密闭空间工作中支持远程数据收集的设备

越来越多的检查人员通过让机器人代替他们在这些危险区域执行特定任务来减少对人类进入受限空间的需求。

在这些领域中使用的大多数机器人解决方案都是为检查目的收集视觉数据。BOb彩票网网络平台但在某些情况下,机器人不仅可以收集数据,还可以进行维修。例如,在下水道中,有新的机器人工具可以修复管道的泄漏。

下面列出的所有机器人设备都只用于检查——也就是远程数据收集——但随着技术的进步,我们肯定会看到更多不仅能发现缺陷,还能修复缺陷的工具。

以下是在密闭空间中进行远程数据收集最常用的一些设备。

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DIY或工业化的“杆上相机”只是一个相机从一个有限的空间顶部下降。虽然这种方法在设计上很基础,但它可以代表一种非常经济和有效的解决方案,在不需要人工进入的情况下收集图像。

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Searchcam的Camera-on-a-stick

需要注意的是,这些设备的接入是有限的——你只能通过从接入点插入相机来收集你能看到的图像。

履带式机器人

爬行机器人是检查具有一致几何形状的长空间的首选工具,如管道和管道。

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来自Inuktun的管道检查履带

这些机器人通常通过一条缆绳与外界连接,缆绳提供电力和数据链。因为它们与电源相连,所以检查人员可以使用它们在数百米深的管道内进行实时检查,时间不受限制。

然而,爬行器主要用于没有明显障碍、t型结或被检查管道直径变化较大的情况。

机器蛇

蛇机器人可以通过人孔进入,并在坦克内操作。检查人员可以操纵它们绕过内部,进入距离入口足够近的任何地方。

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来自Petrobot研究项目的蛇机器人

这种系统的唯一缺点是它的重量和占地面积大。

登山者机器人

攀登者机器人使用磁铁爬上垂直的表面,从而在金属限制空间的表面自由航行,前提是环境没有可能阻碍移动的尖锐角度。

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HR-MP20轻型磁性攀爬机器人螺旋形机器人

虽然已经开发出了一些微型版本的攀爬机器人,但大多数攀爬机器人通常都是笨重而昂贵的设备。

无人机如何帮助在密闭空间工作

无人机是另一种用于密闭空间检查工作的设备。

但你不能在密闭空间里使用任何无人机。由于这些空间的独特限制,它们通常需要使用专门的室内无人机,比如Flyability公司的Elios 2。bob足球论坛

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与地面机器人不同,室内无人机与其他移动机器人相比有一个严重的优势:它们的多功能性。它们在三维空间上的移动性使人们可以从任何角度进入任何地方,无论环境的形状、材料和几何形状如何。

但无人机在室内飞行时面临多重挑战。由于狭小空间内的风量小或气流引起的湍流、灰尘的存在、信号传输问题、完全黑暗以及反射表面的存在,这些都可能降低图像质量。

还有就是空间本身——由于空间本身的性质,在密闭空间飞行增加了碰撞的可能性。

Elios 2就是为了应对所有这些挑战而设计的。事实上,它是专门为密闭空间的检查设计的。

Elios 2被一个防护罩包围,并具有抗碰撞功能,这使检查人员可以在密闭空间内飞行,收集视觉数据,而不必担心碰撞。BOb彩票网网络平台如果无人机撞到墙壁或其他表面,它可以继续飞行而不受损。

它还具有独特的照明和稳定性功能,这使它即使在灰尘或漆黑的环境中也能收集高质量的图像

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埃利奥斯2号在矿井里飞行

密闭空间训练及许可证规定

鉴于与密闭空间相关的危险,大多数国家制定了严格的标准,包括在密闭空间工作的培训和许可证要求。

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其中一些标准是通用的,与行业无关,而另一些标准是特定于行业的。

标准可指导人们正确设计、保护和维护涉及密闭空间的设备。例如,在工厂设计过程中,原则是首先消除任何需要的密闭空间工作,但当然,这并不总是实际的。

有限空间培训

由于进入密闭空间的危险和复杂性,为了获得这类工作的认证,通常需要特殊培训。

这种培训通常通过识别危险和建立强有力的计划协议来帮助工人最大限度地提高安全。

受限空间培训可能涵盖的典型技能列表包括学习如何:

  • 测试室内空气质量是否安全
  • 锁定并标记出连接管道
  • 强制通风
  • 观察工作人员,以便做出安全决策
  • 在进入前制定一个救援计划

在美国,OSHA要求任何计划进入密闭空间或在密闭空间周围工作的人都要根据OSHA密闭空间标准进行认证29 CFR 1910.146

为了获得这一认证,OSHA要求员工在书面考试中获得80%或更高的分数,证明他们可以:

  • 根据定义确定什么是“密闭空间”,以及是否为“密闭空间”
  • 了解OSHA密闭空间进入标准的应用和范围
  • 了解OSHA对安全开发和运行PRCS入职程序的要求
  • 确定何时使用OSHA的替代入职和重新分类程序
  • 了解参赛者、服务员、参赛者主管和承包商的职责
  • 了解紧急服务和救援的要求
  • 了解相关设备的基本用途和限制

密闭空间允许

大多数密闭空间需要工人获得某种许可才能在其中工作(参见下一节的例外情况)。

在美国,弄清楚你是否需要许可证取决于你是否计划在许可证要求的密闭空间(PRCS)工作。

OSHA将PRCS定义为:

  • 含有或有可能含有有害气体。
  • 含有一种有可能吞噬进入者的物质。
  • 有一个内部配置,这样一个进入者可能被内部收敛的墙壁或向下倾斜和锥形到一个更小的横截面的地板困住或窒息。
  • 或含有任何其他公认的严重安全或健康危害。

一旦获得许可,工作人员必须评估空间中存在的危险,然后制定进入计划和救援计划。

有关密闭空间进入程序的全貌,请参阅由职业安全及安全管理局制作的PRCS决策流程图:

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有一些密闭空间符合密闭空间的定义,但在那里进行工作不需要许可证。

一些例子包括:

  • 设备壁橱
  • 房屋下方的爬行空间
  • 机械柜
  • 通风隧道
  • 把天花板

密闭空间工作标准和规范

OSHA

NIOSH(国家职业安全和健康研究所)

ASSP(美国安全专业人员协会)

下载商业无人机在工业空间的终极指南

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