王吉福 李凯 杨永彬 阎逸超 毕晶晶 卓世虎 陈新伟
(中国石油塔里木油田分公司)
某转油站有2个卸油地坑,其中1个地坑地罐设计主要用来卸部分含硫原油。在地坑内员工需要进行日常巡检、检维修、流程倒换等生产工作。由于该地坑是含硫场所,原油硫化氢的质量浓度约300~1200mg/m3,属于高风险区域[1-3],存在硫化氢泄漏短时间内导致人员中毒死亡的风险[4]。据资料统计,硫化氢是造成化学中毒事故最多、导致中毒人数最多和致死人数最多的危险化学品之一[5-6],其危险临界质量浓度仅为150mg/m3[7-8]。
含硫地罐地坑长20m、宽15m、深度6m,两侧扶梯坡度50°、宽度80cm,如果发生人员中毒,救援时间较长。经测试,目前从地坑扶梯底部到地坑边沿救援过程中,救援体重65kg的人员需3~4min的时间,体重80kg及以上的救援时间则会更长,影响救援的黄金时间。此外,在救援过程中还有可能对中毒人员造成二次伤害,救援人员双手不能抓住扶梯扶手,救援人员上下扶梯时也存在安全风险。
当工作人员发生硫化氢中毒时,救援人员需佩戴正压式呼吸器进行救援,上下含硫地坑的通道仅有1个扶梯,扶梯的坡度大、宽度相对较窄,不便于救援人员的移动。此外,采用普通的救援担架救援时,由于坡度大,中毒人员容易从担架滑落造成二次伤害,而且不便于救援人员抬运。中毒后中毒者失去意识全身瘫软,也不便于救援人员搬运,当体重较重时就更费力了。
因此,影响救援时间的关键是没有适合地坑救援的便捷工具,将地坑内救援时间缩短至1min以内。
经现场查看、翻阅资料,提出三种地坑中毒人员救援方案:人工抬、扶、抱的方式进行救援;使用吊装工具进行救援;使用改进担架进行救援。通过设定制作材料方便性、工具制作难易性、工具安装难易性、使用便捷性及安全性的五项评价指标,制作《救援工具设计方案综合评估表1》,经7人评估,最终确定出性价比、性能良好的最佳方案为方案3(表1)。
2.2.1 最佳方案的关键控制点
经过测试,在含硫场所救援人员背着正压式呼吸器的情况下,使用普通的医用担架无法快捷的把中毒人员救援出地坑,消耗时间甚至比不用担架的救援时间还要长。因此,对于使用担架进行快速、安全的救援中毒人员,关键控制点在于:
◇减短中毒人员占用担架的空间,给救援人员充足的活动空间;
◇尽量降低担架的举升高度,使其符合人机工程学原理,方便救援人员在抬着担架的情况下攀爬扶梯;
◇尽量降低救援人员的负重,减少救援人员体力消耗;
◇将中毒人员安全地捆扎在担架上,防止中毒人员滑落。
表1 救援工具设计方案综合评估表1
2.2.2 具体对策与实施
针对以上关键控制点,制定并实施了以下对策。改进后的救援担架示意图如图1所示。
图1 改进后的救援担架示意图
1)改变中毒人员在担架上的体位,由仰卧改为半卧,缩短中毒人员占用担架的长度约80cm。用钢管焊接1个可使中毒人员半卧的躺椅,躺椅两侧焊接抬运的扶手。
2)救援人员举升担架过程符合人机工程学,将担架前后扶手各改动20cm,将中毒人员半卧位置由扶手下改为扶手上。
3)降低担架质量,将担架制作材料由碳钢改为铝合金材质,质量由最初的19.7kg下降到12kg。
4)安全、舒适地把中毒人员固定在担架上。在担架的半卧位置中间及下部两个部位安装卡扣式捆扎带,并在躺椅上制作1层帆布靠垫。
先后三次改进救援担架后都进行了8组救援时间测试(表2)。通过以上措施,可以成功地救出中毒者且未造成二次伤害;对比使用改造前、后的救援担架发现,救援地抗中毒人员的时间已经大大缩短,降低至66.02s,但还不够理想,救援仍然很费力。
表2 自制救援担架救援时间记录
通过现场测试,使用人工抬运担架救援地坑中毒人员的方式依然费时费力,现提出了两种担架举升方案:电动牵引举升;人工滑道牵引举升。根据
制作材料方便性、工具制作难易性、工具安装难易性、使用便捷性及安全性的五项评价指标,制定《救援工具设计方案综合评估表2》,经7人评估,最终确定的最佳方案为方案2(表3)。
表3 救援工具设计方案综合评估表2
滑道牵引关键控制点是:担架应轻便且较舒适;省力;便于滑动;安全性好。经研究,采用成品蓝式担架,树脂材质,质量约15.5kg,长218 cm、宽62cm、高12cm,中毒者可仰卧在担架上。对蓝式担架进行改进,在底部加装轴承,轴用DN25钢管制作,两端带配套轴承,轴与轴承过盈配合,确保配合牢固。轨道安装时坡度尽量小且担架轴承与滑轨对接方便,靠近地坑底部的滑轨安装在扶梯上部,靠近地坑边缘的滑轨安装在扶梯下部;在滑轨的弯道处把滑轨扩宽,防止卡住轴承;滑轨底部比扶梯平滑延伸90cm、高度70cm,并在滑轨底部把滑轨扩宽,便于担架与滑轨对接。轨道安装示意图及其现场照片如图2所示。
图2 滑轨安装示意图(左)及其现场照片(右)
为提高救援过程的安全性,中毒者不会从担架上翻下来且担架不会从滑轨中脱出,蓝式担架安装两道卡扣式捆扎带,滑轨开槽宽度32mm,小于轴承外径,在滑轨末端不开槽长度留3cm;防止担架从底部滑出滑轨采用钢管制作,并且焊接在扶梯两侧扶手上。
救援担架由人工抬升改进为滑轨牵引后再次实施了8组救援时间测试,测试人员随机组合(表4)。通过以上措施,仍可以成功救出中毒者并未造成二次伤害,且救援时间已缩短至51.2s,现场应用效果良好。
表4 快速救援担架救援耗时记录
设计制作本救援担架的成本主要是购买蓝式担架4500元,其他材料(DN50钢管、DN25钢管、轮子、角钢、轴承、焊条)可以利旧。另一方面,员工的生命宝贵,如果使用该救援担架能成功挽救中毒者生命,那么效益是无价的。
1)滑轨担架的设计将救援担架从人工抬升改进为滑轨牵引,员工经短期培训使用和练习后可将中毒者的救援过程缩短至1min以内,为中毒者赢得宝贵的救援时间。
2)滑轨担架将救援者的双手解放出来,保证了救援者的安全,不会让救援者成为受害者。
3)救援工具设计不仅改造成本低、使用便捷,还实现了地坑硫化氢中毒人员救援的安全和高效。
4)本救援工具还可以推广应用到脱硫塔、汽提塔等有高处操作平台场所中毒人员的快速安全救援。
[1]崔涛,王艳艳.阿曼LEKHWAIR油田钻井过程中硫化氢的监控与应急救援[J].中国安全生产科学技术,2009,5(3):177-180.
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