有限空间通风设备的选择和使用

2021-06-26维恩茨科夫斯基张微明

现代职业安全 2021年6期

扬·维恩茨科夫斯基｜文张微明｜译

有限空间确实受到了特别关注，但许多安全管理人员仍然不知道有哪些具体的有限空间通风要求。他们或是不知道要多大的气流才能正确地为特定空间通风；或是忽略了通风原则，未能清除空间内的有害气体或空间死角，从而危害到有限空间作业人员；或者在人员进入有限空间前以及作业期间未能监测空气质量。为了避免上述问题，本文将介绍有限空间通风设备的选择建议和设备使用方法。

进入有限空间作业前进行通风图片源自Occupational Health & Safety

了解有限空间

首先要明白什么是有限空间。有限空间并不是为了让工人持续占用而设计的，但其大小又足以让工人进入并在空间内作业。有限空间的进出都有相应的限制手段。常见的有限空间包括储罐、容器、筒仓、储物箱、料斗、拱顶、坑洞、检修孔、隧道、设备外壳、管道系统。部分有限空间可自然通风，但自然通风又不足以创造出合适的作业环境；其他有限空间可能根本就没有通风。这两种情况都需要强制进行通风。

有限空间并不一定小，相反，它可能很大，需要满足多个条件才能被定义为有限空间。从这个角度看，彻底了解美国职业安全与健康管理局（OSHA）的法规是确定某空间是否属于有限空间的最好方法。

危险还是非危险

有限空间分两类：危险空间和非危险空间。任何存在易燃材料，有火灾、爆炸风险的区域都属于美国国家电气法规（NEC）规定的危险场所。如果有限空间的空气中含有有毒或有害物质，可能造成缺氧环境或危及工人安全，按照OSHA标准，它就可以被视为危险空间。石油化工厂、燃料服务设施、工业加工中心、谷物升降机和下水道等都是危险场所。

任何含有严重安全或健康风险的有限空间都需要进入许可证，许可证要记录空间内的气体条件。许可证也有助于确定作业所需的鼓风机类型。

按照NEC的定义，如果该空间属于危险场所，作业时就必须使用特定设备。危险场所的送风机及其配件在设计时加入了防火花结构，能防止随机产生的火花成为爆炸点火源。这种类型的鼓风机有防爆电机（电机内发生爆炸后，机体也能保持结构完整性），还有特殊的通风管道，内含碳基材料，可将静电传导到接地位置。

危险场所鼓风机内的电气线路也必须由指定机构认证，如美国保险商实验室（UL）、加拿大标准协会（CSA）。通过认证就意味着电线插入插座时不会产生火花。

如果不属于危险有限空间，就可以使用非危险性的鼓风机，无需通过上述认证，也不必满足危险场所的设备设计要求。

有限空间的大小、形状和供电

有限空间的大小和形状决定了通风要求。最低通风速率的计算很简单，但计算之前必须知道两项关键数据。

首先是空间的大小，美国以立方英尺计算。其次是每小时要求的换气量（ACH）是多少，或者每小时必须更换多少次空气。换气量有多种计算方法，安全管理人员可利用自己的经验和常识，或者根据空气中污染物的含量和污染严重程度来确定，也可以根据工作场所所在州的要求，有些地方规定了具体的数字。因为OSHA并不监管ACH，每个州都可以有自己的要求，但也并不是所有州都这样做。如果所在州规定了ACH的数字，就一定要遵守它。

两项数值已知后，将它们相乘，就能得出每分钟要输送的气体量。

举例说明，假设某州要求每小时换气6次，即6 ACH。如果有限空间的大小为1万立方英尺，则每小时要输送的气体量就是6万立方英尺，再除以60，便能得到每分钟的输送率（CFM），结果就是1 000 CFM。因此，1 000 CFM的鼓风机便足以按照这个最小速率更换空气。这里要记住的是，选择的鼓风机不能低于最低的空气更换速率。

虽然空间大小会影响鼓风机的选择，但它不是唯一的影响因素。空间形状也会带来新要求，也能决定对管道的选择。如果空间形状比较奇怪，可能就需要更大的鼓风机，再配合管道才能满足规定的空气循环要求。如果对CFM的要求过高，就需要多个鼓风机和管道来满足气流输送要求。

通风时要避免出现图片左侧的气体回流图片源自ehsdb.com

部分有限空间可能只有一个电源。考虑到这种情况，最好在作业开始前对作业场所进行评估，确定哪些鼓风机是可行的。鼓风机的位置、发动机的废气、当地电网的稳定性，以及其他大型建设项目是否对电力供应有很大影响，这些都是要考虑的因素。这样的话，就需要一个CFM更高的鼓风机来补偿这些变量。了解电源要求也有助于确定气体、气动、电动鼓风机哪个更合适。

鼓风机

选择便携式鼓风机时，人们首先会注意到它有多种动力。以交流电为动力的最受欢迎，而且只要有限空间附近有现成的电源就可以使用，它们往往也是效率和性能的最佳选择。户外作业附近没有电源时，可以选择汽油发动机驱动的鼓风机。市场上其他不太常见的动力源还包括直流电机和柴油机，它们主要用于公用设施作业和近海作业。

确定了鼓风机的最佳电源，再选择风机类型。类型有两种：径向（离心式）和轴向。径向鼓风机会引导空气做圆周运动，然后以垂直于进气路线的方向吹出。轴向鼓风机会使空气直线通过机体。

尺寸紧凑是径向鼓风机的主要卖点。另外，如果需要发动机驱动的鼓风机，径向构造是唯一的选择，因为发动机无法安装到轴向配置的外壳内。轴向构造的风机，风扇会以类似于现代喷气式发动机的形式直线推送大量空气，其CFM也比径向鼓风机高。轴流式鼓风机的主要缺点是，体积更大，运行起来需要更大的空间。

选择鼓风机要考虑的另一个因素是耐用性。虽然通过原件和电动机质量也能判断出便携式鼓风机的使用寿命，但风机外壳结构才是耐久性的主要标志。一般来说，风机外壳由塑料或铸铝制成，这两种类型的特点也不一样。

塑料外壳重量小，成本效益高，但只能轻度或中度使用。塑料能很好地抵御划痕和凹痕，但被滥用或在寒冷天气下运行，外壳更容易破裂。铸铝外壳的鼓风机价格较高，但设备的口碑好，能承受艰难的工况，比塑料鼓风机的寿命长。

风道

气流很大程度上取决于管道。便携式通风鼓风机的标准直径是8英寸（约20.32厘米），当然也有更大的尺寸。最受欢迎的管道长度是15英尺（约4.57米）和25英尺（约7.62米）。超过25英尺会大大降低输送到有限空间内的气流。如果需要超过25英尺的管道，请考虑其他形式，比如将鼓风机放在更靠近有限空间开口的地方。否则就要投资购买一个更大、更强的鼓风机，在管道中加入另一个鼓风机（管道中段），或者用多个鼓风机通过各自的管道来供给，以补偿减少的气流。