隧道施工中有毒有害气体的检测

近几年来,各相关部门和中央建筑施工企业认真贯彻国家相关法律法规要求以及中央领导同志关于安全生产工作的重要批示指示精神,高度重视隧道施工安全生产工作,确保了隧道施工安全生产形势基本稳定。今年919日,国家安全生产监管总局、交通运输部、国务院国资委、国家铁路局四部门联合印发了《隧道施工安全九条规定》。九条规定的推出对于进一步加强隧道施工安全生产工作、有效防范和坚决遏制重特大事故具有十分重大的现实意义。其中第五条明确规定“必须对有毒有害气体进行监测监控,加强通风管理,严禁浓度超标施工作业”。

 

一、隧道施工中有毒有害气体分析

隧道中存在的有毒有害气体一直是施工中的主要危险源,如果施工不当极易发生重大安全事故。隧道中有害气体主要有甲烷、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、氮气和数量不等的重烃以及微量的稀有气体等。

根据化学性质我们将这些有毒有害气体分为可燃气体与有毒气体两大类。

隧道中的可燃性气体主要成分为甲烷(CH4,瓦斯)和一些挥发性有机化合物(VOC),主要危害是气体燃烧引起爆炸,从而对财产与人的生命造成危害。但可燃气体发生爆炸必须具备一定的条件。一定量的可燃气体、足够的氧气与点燃的火源。以上三个条件缺一不可。通常将可燃气体发生爆炸的气体浓度称为最低爆炸极限,一般用LEL表示。不同的可燃气体具有不同的LEL。所以对于可燃气体的检测一般检测它的LEL

隧道中的有毒气体又根据他们对人体不同的作用机理分为刺激性气体、窒息性气体和急性中毒的有机气体(VOC)三大类。刺激性气体包括氯气、光气、双光气、二氧化硫、氮氧化物、甲醛、氨气、臭氧等气体。刺激性气体对机体作用的特点是对皮肤、黏膜有强烈的刺激作用,其中一些同时具有强烈的腐蚀作用。窒息性气体包括一氧化碳、硫化氢、氰氢酸、二氧化碳等气体。这些化合物进入机体后导致的组织细胞缺氧。值得一提的是甲烷(CH4)也可属于窒息性气体,它本身对机体无明显的毒害,其造成的组织细胞缺氧,实际是由于吸入气中氧浓度降低所致的缺氧性窒息。急性中毒的有机溶剂有正己烷、二氯甲烷等。上述有机挥发性化合物同以上无机有毒气体一样,也会对人体的呼吸系统与神经系统造成危害,有的致癌,比如苯。由于有机化合物大多为可燃的物质,所以对于有机化合物的检测以前大多检测他的爆炸性,但有机化合物的最低爆炸极限远远大于它的MAC(空间最大允许浓度)的值。也就是说,对有机化合物的毒性进行检测是必要的,也是必须的。

 

二、有毒有害气体检测仪的选择

目前我们在选用各类气体检测仪时,存在的问题还比较多,具体表现在:
       A
)对可燃气体的检测重于对有毒气体的检测。
       B
)对可能引起急性中毒气体的检测重于对可能引起慢性中毒的气体的检测。
    
对于各类不同的生产场合和检测要求,选择合适的气体检测仪是每一个从事安全和生产工作的人员都必须十分注意的。

 

1、 确定所要检测气体种类和浓度范围
    
如果甲烷和其它毒性较小的烷烃类居多,选择可燃气体检测仪(LEL)无疑是最佳选择。这不仅是因为可燃气体检测仪(LEL)原理简单应用较广外,它还具有维修、校准方便的特点。如果存在一氧化碳(CO)、硫化氢(H2S)等有毒气体,则要优先选择一个特定气体检测仪才能保证工作人员的安全。如果更多的是有机有毒有害气体,考虑到其可能引起人员中毒的浓度较低,比如芳香烃、卤代烃、氨(胺)、醚、醇、酯等,就应当选择光离子化检测仪(PID),而绝对不要使用可燃气体检测仪(LEL)应对,因为这可能会导致人员伤亡。如果气体种类覆盖了以上几类气体,选择一个复合式气体检测仪可能会达到事半功倍的效果。

2 确定使用场合
    
 使用环境的不同,选择气体检测仪种类也不同。
       A、固定式气体检测仪
  这是在工业装置上和生产过程中使用较多的检测仪。它可以安装在特定的检测点上对特定的气体泄漏进行检测。固定式检测器一般为两体式,有传感器和变送组成的检测头为一体安装在检测现场,有电路、电源和显示报警装置组成的二次仪表为一体安装在安全场所,便于监视。它同样要根据现场气体的种类和浓度加以选择,同时还要注意将它们安装在特定气体最可能泄漏的部位,比如要根据气体的比重选择传感器安装的最有效的高度等等。    

 B 便携式气体检测仪
    
  便携式气体检测仪,它操作方便,体积小巧,佩戴在施工人员身上,起到个人防护的作用。可燃气体检测仪LEL、光离子化检测仪PID和复合式气体检测仪大都采用可充电电池,使得它们一般可以连续工作近12小时,所以,作为这类仪器在各类工厂和卫生部门的应用越来越广。
    
  便携式气体检测仪根据采样方式不同,分为扩散式气体检测仪和泵吸式气体检测仪。如果是开放的场合,比如敞开的工作车间使用这类仪器作为安全报警,可以使用随身佩戴的扩散式气体检测仪,因为它可以连续、实时、准确地显示现场的有毒有害气体的浓度。这类气体检测仪还配有振动警报装置,以避免在嘈杂环境中听不声音报警,它内置计算机芯片来记录峰值、STEL(15分钟短期暴露水平)TWA(8小时统计权重平均值)为工人健康和安全提供具体的指导。如果是进入密闭空间,比如反应罐、储料罐或容器、下水道或其它地下管道、地下设施、农业密闭粮仓、铁路罐车、船运货舱、隧道等工作场合,在人员进入之前,就必须进行检测,而且要在密闭空间外进行检测。此时,就必须选择带有内置采样泵的多泵吸式气体检测仪。因为密闭空间中不同部位(上、中、下)的气体分布和气体种类有很大的不同。比如:一般意义上的可燃气体的比重较轻,它们大部分分布于密闭空间的上部;一氧化碳和空气的比重是差不多,一般分布于密闭空间的中部;而硫化氢等较重气体则存在于密闭空间的下部。同时,氧气浓度也是必须要检测的种类之一。另外,如果考虑到隧道内可能的有机物质的挥发和泄漏,一个可以检测有机气体的检测仪也是需要的。因此在对密闭空间进行气体检测时,气体检测仪需要具备以下功能:a、具有内置泵吸功能――以便可以非接触、分部位检测。b、具有多气体检测功能――以检测不同空间分布的危险气体,包括无机气体和有机气体。c、具有氧检测功能――防止缺氧或富氧;体积小巧,不影响人工作的便携式仪器。只有这样才能保证进入密闭空间的工作人员的绝对安全。
     
另外,进入密闭空间后,还要对其中的气体成分进行连续不断的检测,以避免由于人员进入、突发泄漏、温度等变化引起挥发性有机物或其它有毒有害气体的浓度变化。
     
如果用于应急事故、检漏和巡视,应当使用泵吸式、响应时间短、灵敏度和分辨率较高的仪器,这样可以很容易泄漏点的方位。
      
目前,针对隧道施工气体监测,便携式多气体(复合式)检测仪也是我们的最佳选择。由RAE公司生产的MultiRAE 2 六合一便携式有毒有害气体气体检测仪可有效保护隧道施工人员的生命安全,它可配备电化学毒气传感器(EC)、光离子化传感器(PID)、催化燃烧传感器(LEL)、氧气传感器、红外可燃气传感器,二氧化碳红外传感器等超过30种可以即插即用的智能传感器,值得一提的是它也是目前市面上唯一一款兼具检测射线的气体检测仪,隧道开采中不同的岩石都带有剂量不等的辐射,它也在悄无声息的威胁着施工人员的安全,该款仪表可实时监测射线剂量,从而为工人的安全又增加了一层保护屏障。作为RAE公司二十余年行业应用经验的结晶产品MultiRAE 2 设计更加科技化、人性化。它除了具备体积小、重量轻、响应快、同时多气体浓度LCD液晶显示的特点,还具备无线数据传输的功能,即仪表监测数据通过内置无线模块将数据传输到远程终端设备,指挥人员可实时了解工作人员周边的气体环境。当工作人员出现意外跌倒时,仪器的跌倒报警功能会及时通知指挥人员采取应急救援措施。从而多方面的保障工人安全。

此外,当出现隧道中的灰尘堵塞吸气泵的情况时,仪器会发出停泵警报。为避免隧道中的水汽对气体传感器的影响,检测仪的采气探杆前端还配置有水阱过滤阀,从而保证的检测的精确性。仪器操作简便,三个超大操作按键,即使戴着劳保手套也可操作自如。


 

三、隧道有毒有害气体监测的实施

 

1、人员配置

    成立专业检测组,所有检测人员经专业技术培训, 二十四小时值班,做到分工明确,责任明确,保证仪器精确度,一切情况直接向指挥或管理系统人员汇报。

    所有管理人员进隧道检查必须携带便携式气体检测仪器。所有施工人员应经常注意隧道内固定式气体检测仪器的位置、气体浓度情况等,以此形成所有隧道内施工人员全员监测有害气体。

 

2 培训

专职检测员进行专业技术培训,取得资格证后方可上岗,所有进隧道施工人员要经过有关知识培训,合格后方可进隧道施工。

 

3 监测

按有关规定对有毒有害气体进行监测,并对煤系地层和高含气段地层,实行重点监测,增加监测断面的密度。

 

4 监测数据整理分析

    在隧道内检测的同时,做好各种有毒有害气体浓度变化的记录,并及时汇总到组织指挥系统。

对有毒有害气体监测数据的整理分析,是指导隧道施工、协调各工序间关系,确保施工生产在安全的前提下,能有序地进行。  

 

5 管理措施

    a、检测仪器专人保管、充电。应随时保证测试的准确性,按各种仪器说明书要求,定期送地区级以上检查站鉴定,日常每3天校正一次。

b、每个检测点应设置明显的记录牌,每次检测应及时填写在记录本上,并定期逐级上报。

 

有害气体隧道安全施工不是哪一个人、哪一个部门、哪一个施工环节能够完全保证的,它贯穿于整个施工过程中,只有进行全时效、全方位综合治理,采取一切有效的管理、技术措施,消灭一切安全隐患,才能保证安全。                                      

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