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2018年2月23日，肇慶市廣寧縣廣安紙業有限公司發生一起因吸入有毒氣體造成1人死亡，7人受傷的事故。日前，廣東省安監局通報此次事故，通報稱此次事故發生在春節后復工復產之際，是一起在未進行危險因素辨識情況下盲目違章操作引發的事故。

為何此類事故屢屢出現，下面以一起親自參與調查的有限空間作業事故技術分析作為例子，分上中下三篇對事故調查過程、事故原因分析和事故教訓等進行剖析。本期對相關事故原因和氣體檢測與計算進行說明，下期主要對有限空間作業需要注意的事項進行說明。

事故原因分析

1.有毒有害氣體分析

根據現場周邊環境、事故時接收井的環境狀況、接收井的施工工藝以及當時的作業情況，W31接收井內可能存在硫化氫（H2S）、磷化氫（PH3）、氨氣（NH3）、一氧化碳（CO）、有機揮發物（VOC）等有毒氣體以及（CH4）、缺氧和二氧化碳（CO2）等引起窒息的氣體。下文將分別從有毒氣體和缺氧窒息性氣體的危害進行闡述，并初步的分析這些氣體存在的可能性。

（1）有毒氣體

H2S、PH3和NH3氣體。H2S、PH3、NH3三種氣體的主要危害是吸入中毒的危害，特別是作業場所中短時間接觸對人產生傷亡的濃度尤其要得到控制，表1、2、3分別列出了H2S、PH3、NH3氣體吸入后的急性毒性資料。事故發生時W31接收井內殘留有1m深左右閉水試驗用水，閉水試驗用水來自接收井北側河水中的水。有毒有害氣體可能為閉水試驗殘留在井內的水經過微生物反應釋放的有害氣體，常見的有甲烷（CH4）、硫化氫（H2S）、磷化氫（PH3）、氨氣（NH3）、一氧化碳（CO）以及有機揮發物（VOC）等。 

一氧化碳（CO）和有機揮發物（VOC）。CO是一種最常見的有毒氣體，其產生的主要原因是物質的不完全燃燒。它的危害是通過CO與人體血液中血紅蛋白的結合，而且結合率大于O2與血紅蛋白的結合率，從而導致血氧濃度降低而引起中毒，表4列出了CO的急性毒性資料。在我們大氣對流層中的CO的本底濃度約為0.1～2ppm。日常在我們城市環境空氣中CO主要來源于汽車尾氣的排放，汽車尾氣排放的一氧化碳濃度通常在100-200ppm。VOC為有機揮發氣，環境中VOC的主要來源之一也是汽車尾氣。而接收井位于道路中間綠化帶上，可能存在汽車排放的尾氣滲入井內，因此井內可能會有CO和VOC存在。

（2）缺氧窒息性氣體

氧氣（O2）和二氧化碳（CO2）。氧氣的正常含量為19.5-23.5%，低于19.5%會導致人體缺氧窒息。氧氣含量低對人體的影響如下表5。CO2如果濃度過高也會導致窒息，其危害見下表6。

接收井內空間受限，空氣流動不暢，工人在井下敲打封板作業過程中會消耗氧氣，有可能造成會氧氣供應不足，造成工人體力下降、眩暈，臥倒在井內發生淹溺。人員的作業活動除了消耗氧氣還會產生二氧化碳，在有限空間內沉于井底，也會導致有限空間內作業窒息。甲烷（CH4）甲烷濃度本身微毒，但是含量過高會引起氧含量的降低，引起窒息。甲烷主要來源還是來自于污水微生物厭氧反應，而井內存在殘留水，在封閉空間中可能會進行微生物的厭氧反應產生CH4。

2.有毒有害氣體檢測

通過前文的分析，接收井內可能存在CH4、H2S、PH3、NH3、CO、CO2和VOC這些有毒有害氣體，還有可能存在缺氧現象。為了驗證這些氣體的存在，在事故發生后的第三天，采用便攜式檢測儀器對W31頂管接收井內氣體進行了檢測（見圖5）。氣體檢測結果見表7。

圖5 現場檢測

從表7中檢測結果看，并沒有檢測出CH4、H2S、PH3、NH3這些毒性氣體，即使事故當天有這些氣體的存在，則在這個通風不良、相對封閉的井內空間內，比空氣重的H2S、PH3很難排出，因此或多或少會有這些氣體的殘留，在檢測時不可能不會被檢測出；而NH3具備非常明顯的刺激性氣味，很容易被人的嗅覺覺察到，據當事者口述資料，并沒有明顯的刺激性氣味；另外，閉水試驗用水為干凈的河水，生物反應非常弱甚至不會反應，因此出現CH4、H2S、PH3、NH3的可能性較??；而且工人在緯五路污水管網工程其他井的作業中沒有出現這些氣體的中毒事故。通過上述分析結合檢測結果，可以明確的排除由CH4、H2S、PH3、NH3引起中毒。現場檢測時CO檢測出的濃度為214ppm，已經非常明顯的超出空氣中CO本底濃度，比較接近尾氣排放的濃度，且濃度達到了使人產生嚴重的頭痛、眩暈等癥狀的濃度，因此本次事故懷疑為CO中毒引起人員頭痛、眩暈，使作業人員臥倒于井內水中，導致窒息死亡。VOC檢測出的濃度為3.1ppm，雖然超過了職業接觸限值，長時間接觸會存在職業危害，但濃度比較低，不能立即讓人中毒死亡。因此只能懷疑VOC是這次有限空間作業事故的有毒氣體其中之一，但不是主要的氣體。CO2檢測結果為814ppm，雖然不會影響呼吸，但是濃度已經明顯的超出空氣中的正常含量，可以確定井內存在CO2的產生源，導致CO2濃度偏高。但是事故當天CO2濃度是否大于814ppm，是否達到了達到讓人昏厥甚至讓人死亡的濃度還需要進一步的分析確認。檢測出的O2濃度則處于在正常范圍內，但是檢測是在事故第三天，通過三天恢復O2可能回到正常狀態，因此沒法確認事故當天氧氣濃度是否達到對人體傷害的濃度。

3.氣體來源分析

通過檢測結果以及上述的分析，可以明確的排除H2S、PH3、NH3氣體導致的中毒。而檢測出的已經超出空氣中正常濃度范圍CO、CO2和VOC需引起格外重視，很有可能是這次事故的元兇。需要從事故發生時井內狀態、施工工藝、工人作業工具和設備的使用情況等方面入手，從氣體的來源的角度展開進一步的分析，以確認CO、CO2和VOC氣體是否在事故發生時達到致人中毒濃度的可能性以及是否存在O2的大量消耗。針對這起事故，接收井內可能產生這些氣體來源有井內殘留水的生物反應、管道瀝青涂料的揮發以及抽水設備的使用。

（1）井內殘留水的生物反應

井內殘留水為閉水試驗用水，比較干凈，并不是污水，而且從氣體檢測結果看并沒有檢測到CH4、H2S、PH3、NH3這些最常見的微生物反應釋放的氣體，說明并不存在很明顯的生物反應，因此可以忽略殘留水微生物反應釋放的CO、CO2、VOC，以及所能消耗的O2。

（2）管道壁瀝青涂料中VOC揮發

施工工藝中，管道的管壁需要進行瀝青涂料的防腐處理，瀝青涂料會會揮發VOC。但是管道的防腐處理工作是在頂管之前就已經完成，暴露于空氣中已經有一定的時間，在事故時大量揮發的可能性已經非常小，即使有揮發，也不能達到致人呼吸不適的濃度。因此井內管道壁上瀝青涂料揮發不是VOC的主要來源。

（3）汽油機水泵的使用

事故發生當天的早上7點開始，使用了嘉陵本田WB30XH汽油機水泵對W31接收井進行抽水，一直到事故發生，汽油水泵始終處于運行狀態。事故發生后，下井觀察找到了這臺汽油機水泵（見圖6）。汽油機水泵采用汽油作燃料提供動力，在運行中排放的尾氣，尾氣中就存在CO、VOC和CO2，相當于汽車尾氣（空氣中CO和VOC氣體主要來源于汽車尾氣，由汽油燃燒產生）。事故第三天的檢測結果也表明這些氣體成分的存在，而且CO2濃度也要比空氣中正常濃度偏高，CO濃度接近汽車尾氣的排放量，這些現象能充分的說明事故發生時井內有毒有害氣體來源于汽油機水泵燃燒尾氣的排放。如果不考慮外界新風的進入，通過理論計算，井內汽油機水泵在事故發生當天，CO的濃度最高可能能達到10875ppm，CO2可能能達到6000ppm，O2理論上則可能會消耗完畢。

圖6 W31接收井內使用的汽油水泵

通過上述分析，有毒有害氣體的來源主要來自汽油機使用時排放的尾氣。結合檢測結果以及傷者急救時的診斷報告（圖7），可以明確的認為W31號頂管接收井內在事故發生時的有毒有害氣體為CO、CO2和VOC，同時還有缺氧產生的危害。

圖7 重傷者的入院檢查及醫生診斷

事故分析結論

1.事故直接原因

導致本次事故的直接原因是W31頂管接收井內使用嘉陵本田WB30XH汽油機水泵來抽水，水泵的汽油機在運行中排放大量尾氣，主要為CO、CO2、VOC，同時消耗O2，這些有害氣體在井內有限空間中積聚，使井下工人在打開封板作業過程中時，在這些氣體的綜合作用下發生中毒、缺氧窒息死亡。而施救人員由于不清楚井內汽油機水泵尾氣的危害，導致尾氣中毒、缺氧，造成重傷和輕傷。

2.事故間接原因

（1）違規作業

未按照《有限空間安全作業五條規定》（國家安全生產監督管理局令第69號）中的規定，在沒有對有限空間進行通風、檢測和危險辨識，沒有執行有限空間作業審批的情況下就擅自進入有限空間作業，從而導致此次悲劇的發生。

（2）使用不恰當的設備

此次事故，在井下使用了汽油機這種能排放有毒有害氣體的設備，使汽油機成為了這次事故的起始兇手。汽油機運行后排放的有毒有害氣體在井內不能有效的擴散，導致汽油機尾氣在井內大量積聚。

（3）安全管理欠缺

施工單位沒有建立有限空間作業的審批制度，對有限空間作業盲目指揮?，F場作業過程中，井外看護人員沒有與井下人員建立有效的通訊方式，導致延誤了第一救援時間。作業現場也沒有配備相應的應急救援設備，導致了事故時盲目的施救，造成救援人員的重傷和輕傷。

（4）安全培訓不到位

沒有對作業人員進行有限空間安全作業知識的培訓，導致作業人員不能充分認識有限空間作業中存在的危險有害因素。也正由于安全培訓的不到位，導致作業人員沒有采用正確的個人防護設備，如佩戴呼吸器等個人防中毒窒息的防護裝備。