氮气引发人员窒息死亡的事故年年都有,中化协微信公众号也发过数篇文章,警示企业加强受限空间氮气窒息风险的辨识与防控。而本文想提醒企业的是,要特别重视使用氮气的作业场所,或封闭、半封闭操作间氮气窒息风险的防控。ehs.cn
近年来,涉及易燃易爆介质的反应釜、蒸馏釜、离心机、干燥机等设备设施,因置换、破真空、保护等措施不当,设备设施内存在空气,发生多起闪爆事故,造成人员伤亡。为了加强对涉及易燃易爆介质设备设施的风险防控,一些标准规范都提出此类设备设施要设置惰性气体保护措施。
《离心机 安全要求》(GB 19815—2021)第5.7.3.1条要求:“离心机处理具有挥发性、易燃或易爆物料时,应符合密闭要求,与易燃易爆物料接触的密闭腔体应提供可靠、稳定的惰性气体保护;在惰性气体保护失效时,应具备报警和停机功能。”
2025年发布的《精细化工企业安全管理规范》(AQ 3062—2025)中,很多条款都涉及惰性气体保护的要求,如:
7.2.2.1 企业涉及易燃易爆、有毒物料时,不应采用敞开式真空抽滤设备及敞开式离心分离机,涉及易燃易爆介质的离心分离机系统应按GB 19815的规定设置惰性气体保护、在线氧含量检测报警联锁系统等设施。
7.2.2.6 涉及甲、乙类易燃介质的减压(真空)蒸馏(精馏)、干燥设备,应设置惰性气体破真空。真空泵入口应设置止回阀或缓冲罐等防止空气倒流的设施。
7.2.2.7 最高操作温度高于或等于易燃易爆介质闪点的结晶设备,应设置惰性气体保护。
7.2.4.1 挥发性液体危险化学品的装卸应采用设有平衡管或有惰性气体保护的密闭系统。
9.2.8 在易燃易爆液体、遇空气自燃物料的输送、灌装、储存等过程中应采取控温、隔绝空气或惰性气体保护等措施。
为了防控闪爆事故的发生,多数企业按要求设置了相应的惰性气体保护措施,一般来说使用的都是氮气。但凡事总有两面性,在防控闪爆风险的同时,却增加了人员氮气窒息的风险。
一些企业因车间空间限制,可能会造成反应釜、蒸馏釜、离心机、干燥机等设备设施所在的作业场所设备、管道布置密集,通风不良。一旦氮气漏入环境,很容易造成作业人员窒息。有的企业为了防止VOCs扩散,离心机、干燥机设置在密闭的操作间内。而这样的空间,更容易造成氮气聚集引发操作人员窒息事故。还有一些企业对此类作业场所没有辨识到氮气泄漏风险,没有设置氧气探测器,或是作业人员漠视氮气窒息的风险,而无任何防护措施违章进入,引发氮气窒息事故。
因为这类场所氮气风险管控不当,在2025年就发生了3起典型的氮气窒息亡人事故。
1
南昌市某生物制药公司
“12•31”窒息事故
初步调查事故原因为:事故企业离心机房、烘干房采取封闭化生产方式,由空气压缩机集中产生气源,经管道输送到各车间,再通过软管连接到员工佩戴的全面罩自吸呼吸器。因空气压缩机故障停机,系统失压,导致离心机房、烘干房操作人员佩戴的全面罩自吸呼吸器供气不足而发生窒息事故,造成3人死亡、3人受伤。
该事故暴露出企业对于人员佩戴的呼吸器气源管理存在缺陷,采用空气压缩机直供气,存在空气压缩机一旦故障停机系统失压的严重缺陷。
2
北京某医药公司“6•3”窒息事故
2名实验室操作员在进行抽滤前的准备工作时,未通过柔性隔离器的手套操作,而是违章进入柔性隔离器内部进行操作,造成2人氮气窒息死亡。
该事故暴露出企业对作业人员安全生产教育培训工作不到位,作业人员对氮气窒息的风险认知不到位,安全意识薄弱,违章不执行操作规程。
3
宁波某科技公司“2•7”窒息事故
企业干燥间内箱式电阻炉外设的软管因管口表面受高温等非常规加热导致硬化无法回弹,且宝塔接头与软管连接处未使用箍钳箍紧,在管内压力0.9MPa作用下脱落,氮气泄漏至干燥间内。因干燥间内缺乏有效通风,1名员工进入干燥间后晕倒。另1名员工发现后,未佩戴防护用品施救,最终造成2人窒息死亡。
该事故暴露出企业未充分认识氮气的危险特性,未将气氛电阻炉使用氮气的场所辨识为危险源,未设置固定式氧浓度监测报警装置,干燥间内缺乏有效通风,对氮气管线缺少必要的维护和检查。
其实,为了防控此类风险,标准规范中都有相应的要求。如:
■《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》(GB/T 50493—2019)第4.1.6条要求:“在生产过程中可能导致环境氧气浓度变化,出现欠氧、过氧的有人员进入活动的场所,应设置氧气探测器。”
■《精细化工企业安全管理规范》(AQ 3062—2025)第7.2.2.2条要求:“分离作业场所应设置通风系统,涉及惰性气体使用的封闭、半封闭作业空间应设置氧含量检测报警联锁系统。”
但很多企业仍对此类作业场所氮气泄漏并集聚的危害识别不到位,尤其是一些企业在建设时没有按标准或设计要求实施,涉及易燃易爆介质的反应釜、蒸馏釜、离心机、干燥机等设备设施缺少应有的氮气保护或置换措施,待发现不合规后再进行整改。而有些企业整改后氮气管线采用临时的橡胶软管,需要时手工操作接上管线,缺少防止氮气泄漏的措施,现场更没有设置氧气探测器。还有一些企业作业人员认为氮气是空气中的主要成分,泄漏些氮气对身体不会造成伤害,没有重视氮气泄漏后因通风不良聚集,致环境中氧气浓度下降的危害。
为了防止作业场所氮气窒息事故的发生,提出如下建议:
一是要从本质安全设计入手
涉及易燃易爆介质的反应釜、蒸馏釜、离心机、干燥机等设备设施,要在设计时按照标准规范设计完善的氮气置换、破真空、保护等措施,配置满足要求的固定管线,采用控制阀自动控制系统,减少作业人员频繁进入现场手工操作的风险。因场地限制通风不良的场所,或存在半封闭、封闭的场所,要设置通风系统,设置氧气探测器。
二是强化作业人员佩戴的呼吸器气源管理
缺氧环境下,作业人员佩戴呼吸器是保障人身安全最基本的措施,而源源不断提供新鲜空气是最重要的要求。如果短时间进入缺氧的场所作业,佩戴正压式空气呼吸器时,气源由气瓶供气,要确定气瓶能满足要求。佩戴送风式空气呼吸器时,气源送风机要具备断电应急功能,配备备用电池,确保使用者有足够时间安全撤离。
而类似于案例一的作业场所,是为多个车间多个作业点长期作业人员佩戴的呼吸器持续供气的情景,建议这类场所不要采用空气压缩机直供气,而是将压缩空气通过缓冲罐再减压后供气,并确保当空气压缩机发生故障时,缓冲罐中的新鲜空气能使所有作业人员有足够的时间安全撤离,同时要设置防止供气管线上设置的阀门被误关闭的保护措施。
三是加强对氮气供气管线的检查与维护
对于固定式的金属管线,其接头法兰、阀门等部位都存在泄漏的可能。企业要制定定期检查的制度,及时发现接头法兰、阀门的缺陷,防止氮气泄漏。
对于使用橡胶等软管供气的,要采用管箍进行连接,严禁采用铁丝等固定软管进行供气。要关注管箍是否能箍紧,检查软管是否存在老化龟裂等缺陷,及时更换有缺陷的软管。
四是强化作业人员的氮气窒息风险意识
对采用氮气进行置换、破真空、保护的作业场所,要充分评估氮气泄漏的可能性,在操作规程中规定此类作业场所防控氮气窒息风险的要求,明确个人防护用品佩戴、应急处置与救援的要求。要加强对作业人员的培训,提升作业人员自我保护意识。在应急施救时,员工首先要保护自身的安全,佩戴齐全个人防护用品再进行施救。
五是将使用氮气的作业场所作为受限空间管理
空气流动受限的作业场所,或者是封闭、半封闭的操作间,建议按照受限空间进行管理。除了按标准规范要求设置通风系统及固定式氧气探测器外,如果因作业需要人员进入,进入人员还应佩戴便携式氧气探测器,进入前先检测氧气的浓度,满足要求再进入。作业期间如果出现氧气探测器报警,应立即撤离至安全处。