受限空間實(shí)訓(xùn)裝置的設(shè)計(jì)制造及在教學(xué)中的應(yīng)用

傅建新

摘要：受限空間作業(yè)是化工行業(yè)一項(xiàng)很重要的操作，為了避免安全事故的發(fā)生，受限空間作業(yè)之前必須經(jīng)過(guò)很嚴(yán)格的安全培訓(xùn)，受限空間實(shí)訓(xùn)裝置的設(shè)計(jì)制造就是為了解決化工專業(yè)學(xué)生的訓(xùn)練需要。學(xué)生在訓(xùn)練的過(guò)程中有一種身臨其境的感覺，教學(xué)效果也能達(dá)到預(yù)期目的。并且通過(guò)受限空間實(shí)訓(xùn)裝置的設(shè)計(jì)與制造，使教師的專業(yè)能力得到了鍛煉，提高了教師的專業(yè)水平。建成的受限空間實(shí)訓(xùn)裝置得到了企業(yè)的高度贊譽(yù)，設(shè)計(jì)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)具有推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：受限空間;設(shè)計(jì);人孔;制造;應(yīng)用

受限空間作業(yè)是指工廠的各種設(shè)備內(nèi)部（爐、塔釜、罐、倉(cāng)、池、槽車、管道、煙道等）和城市（包括工廠）的隧道、下水道、溝、坑、井、池、涵洞、閥門間、污水處理設(shè)施等封閉、半封閉的設(shè)施及場(chǎng)所（如船艙、地下隱蔽工程、密閉容器等場(chǎng)所），以及農(nóng)村儲(chǔ)存各種蔬菜的井、窖、通風(fēng)不良的礦井等空間或場(chǎng)所的作業(yè)?？傊?，一切通風(fēng)不良、容易造成有毒有害氣體積聚和缺氧的設(shè)備、設(shè)施和場(chǎng)所的作業(yè)都叫受限空間作業(yè)。

受限空間作業(yè)存在很大的安全風(fēng)險(xiǎn)，受限空間危害因素有：氣體危害、窒息危害、有毒有害氣體、可燃?xì)怏w和爆炸性氣體、被淹沒/埋沒、機(jī)械危害及其它傷害（如電擊、溫度、輻射、噪音）等。全國(guó)每年都用這類安全事故發(fā)生，因此進(jìn)入受限空間作業(yè)的人員必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的安全培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容包括即將進(jìn)去作業(yè)的受限空間中可能存在的危險(xiǎn)介質(zhì)，作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)與控制措施，監(jiān)測(cè)監(jiān)控設(shè)施、通訊設(shè)施及個(gè)體防護(hù)裝備的正確使用，應(yīng)急處置措施及自救互救方法等。

一、受限空間實(shí)訓(xùn)裝置的建設(shè)意義

隨著我國(guó)石油化工領(lǐng)域迅猛發(fā)展，各類檢維修工作量也隨之增加。檢維修涉及的特種作業(yè)也逐漸增加，其中受限空間作業(yè)尤為重要，但受限空間作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)也最高。通常作業(yè)空間較為狹小，工作不便，通風(fēng)不理想，聚積的有害氣體無(wú)法擴(kuò)散;另外作業(yè)空間可能存在危險(xiǎn)化學(xué)品，處理不完全或者隔離措施不當(dāng)也將引發(fā)危險(xiǎn)，有毒有害氣體液體濃度過(guò)高，引發(fā)危險(xiǎn)。我們上海石化工業(yè)學(xué)校地處杭州灣，周邊有上海石化股份有限公司和上海漕涇開發(fā)區(qū)兩大化工基地，我們學(xué)校的龍頭專業(yè)是化工專業(yè)，我們的每年的畢業(yè)生有一部分會(huì)進(jìn)入到化工企業(yè)，在工作中也肯定會(huì)有受限空間作業(yè)。但是我們?cè)冗@方面的教學(xué)只能借助于圖片和視頻，學(xué)生沒有身臨其境的感覺，教學(xué)效果也達(dá)不到預(yù)期的效果?；谶@方面的考慮，我們需要建造一個(gè)這樣的受限空間實(shí)訓(xùn)設(shè)備，它可以提供和化工生產(chǎn)相似的實(shí)踐教學(xué)環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)了實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)的安全?，F(xiàn)在相關(guān)的一些學(xué)校很少有這樣的教學(xué)裝置，如果建造成功，它不但可供本校學(xué)生實(shí)習(xí)使用，還可以用于化工企業(yè)的培訓(xùn)。最后學(xué)校經(jīng)過(guò)討論把這個(gè)任務(wù)交給了我，這對(duì)我來(lái)說(shuō)這既是挑戰(zhàn)，也是一次很好的鍛煉機(jī)會(huì)。

二、受限空間實(shí)訓(xùn)裝置的設(shè)計(jì)原則及要求

1、受限空間實(shí)訓(xùn)裝置的設(shè)計(jì)原則

為滿足化工專業(yè)實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)教學(xué)和化工企業(yè)員工技能培訓(xùn)需要，且體現(xiàn)質(zhì)量、安全、健康、環(huán)保的現(xiàn)代生產(chǎn)理念，設(shè)計(jì)受限空間實(shí)訓(xùn)裝置時(shí)要遵循以下原則。

（1）真實(shí)性原則。鑒于化工生產(chǎn)的特殊性，以及應(yīng)急狀態(tài)下的情況處理，受限空間實(shí)訓(xùn)裝置應(yīng)給受訓(xùn)者提供真實(shí)生產(chǎn)場(chǎng)景，給與受訓(xùn)者有一種“身臨其境”的感覺，以增強(qiáng)對(duì)化工生產(chǎn)氛圍的體驗(yàn)和化工生產(chǎn)裝置的認(rèn)知。

（2）全面性原則。既能使學(xué)生掌握正常工況下各類設(shè)備、容器的操作和維護(hù)，又能進(jìn)行裝置應(yīng)急狀態(tài)下的事故處理等方面的技能操作訓(xùn)練。

（3）降低成本的原則。為了使設(shè)備更接近于實(shí)戰(zhàn)，也為了節(jié)約成本，決定用舊設(shè)備進(jìn)行改造，利用廢棄的灌設(shè)備和容器來(lái)加工制造實(shí)訓(xùn)設(shè)備。聯(lián)系石化股份公司后得到大力支持，無(wú)賞提供了兩臺(tái)舊設(shè)備，如圖1、圖2所示。

2、受限空間實(shí)訓(xùn)裝置的設(shè)計(jì)要求

實(shí)踐教學(xué)、崗位培訓(xùn)、技能考核相結(jié)合。受限空間實(shí)體實(shí)訓(xùn)裝置既要能滿足相關(guān)專業(yè)學(xué)生應(yīng)用型專業(yè)技能實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)的要求，又要能滿足企業(yè)員工崗位培訓(xùn)、技能考核的需要。

三、受限空間實(shí)訓(xùn)裝置的設(shè)計(jì)方案

1、整體設(shè)計(jì)：采用舊罐改造，豎罐與臥罐采用焊接拼接，但焊縫不需要太高的要求，只要不泄露就行。豎罐直接與基座相連接，臥罐安放在裙式支座上，結(jié)構(gòu)緊湊，便于搬運(yùn)。筒體上有管接頭，可以連接管道，但不需要通水和通氣（但需要有模擬管道，以接近真實(shí)場(chǎng)景）。

2、人孔設(shè)計(jì)：人孔是指用于人員進(jìn)出設(shè)備以便安裝、檢修和安全檢查的開孔結(jié)構(gòu)。主要由短筒節(jié)（或短管）、法蘭和帶把手的人孔蓋組成。受限空間作業(yè)需要穿戴一些勞動(dòng)防護(hù)用品（如佩戴供氣式呼吸器、逃生氣、安全帽、防護(hù)服、安全鞋、防護(hù)手套等其他常規(guī)的勞動(dòng)防護(hù)裝備），因此人孔直徑不能太小，否則無(wú)法進(jìn)入，但也不能太大，太大不符合實(shí)際情況。

人孔結(jié)構(gòu)和尺寸一般都已標(biāo)準(zhǔn)化，可參照有關(guān)手冊(cè)選用或設(shè)計(jì)。人孔直徑通常為600mm。人孔中心距地板一般為750mm左右。便于工作人員在安裝、清洗、維護(hù)時(shí)進(jìn)出油罐或通風(fēng)。立式油罐的容量在5000m3以下時(shí)設(shè)置1至2個(gè)人孔，5000m3以上的設(shè)置2個(gè)人孔。由于是實(shí)訓(xùn)設(shè)備，還要考慮在實(shí)訓(xùn)教學(xué)過(guò)程中的意外狀況，故在豎罐的下部與臥罐的封頭處各設(shè)一個(gè)人孔便于在緊急狀態(tài)下使用。

3、攀爬與安全保護(hù)設(shè)計(jì)：為了便于實(shí)訓(xùn)教學(xué)時(shí)學(xué)生的攀爬，在豎罐與臥罐的內(nèi)、外共設(shè)有五個(gè)樓梯，并在豎罐與臥罐的頂部設(shè)有保護(hù)欄桿。每完成一稿設(shè)計(jì)都去征求化工科老師和學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的意見，經(jīng)過(guò)多次修改后，最終完成了設(shè)計(jì)方案，效果如圖3所示。

4、材料選用：豎罐與臥罐采用不銹鋼材質(zhì)設(shè)計(jì)，目的是防腐蝕，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。石化股份公司提供的豎罐與臥罐都是不銹鋼材質(zhì)（牌號(hào)304），具體設(shè)計(jì)圖紙如圖4所示。

四、受限空間實(shí)訓(xùn)裝置的制造與安裝

學(xué)校與上海藍(lán)濱石化設(shè)備有限責(zé)任公司商量后決定由他們來(lái)完成設(shè)備的制造和安裝，最后在上海石化股份公司、上海藍(lán)濱石化設(shè)備有限責(zé)任公司和學(xué)校的三方努力下，在2014年8月建設(shè)完成了受限空間實(shí)訓(xùn)裝置，圖5是受限裝置改造地基預(yù)埋件圖，圖6是受限空間實(shí)訓(xùn)裝置建成后的實(shí)物圖。

五、受限空間實(shí)訓(xùn)裝置在教學(xué)中的應(yīng)用

從2015年3月開始這個(gè)受限空間實(shí)體實(shí)訓(xùn)裝置就發(fā)揮了很大的作用。學(xué)校每年都有化工科的學(xué)生在任課老師的帶領(lǐng)下進(jìn)行模擬受限空間作業(yè)的培訓(xùn)，主要培訓(xùn)內(nèi)容從工作程序、受限空間作業(yè)安全管理制度等方面的模擬操作。例如：作業(yè)前按要求正確填寫作業(yè)申請(qǐng)表，了解受限空間內(nèi)的危害因素，并準(zhǔn)備相應(yīng)的安全防護(hù)用品，落實(shí)安全防護(hù)措施。作業(yè)開始前受限空間進(jìn)出口清理，保證人員順利進(jìn)出，受限空間與其他系統(tǒng)連通的可能危及安全作業(yè)的管道應(yīng)采取有效隔離措施。監(jiān)護(hù)人須隨時(shí)保持與受限空間作業(yè)人員的聯(lián)絡(luò)，作業(yè)開始前檢查安全措施落實(shí)情形，統(tǒng)一聯(lián)系信號(hào)等。

六、結(jié)語(yǔ)

隨著受限空間發(fā)生安全事故的頻率不斷增加，進(jìn)入受限空間作業(yè)的人員必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的安全培訓(xùn)。我校自主設(shè)計(jì)的受限空間實(shí)訓(xùn)裝置為學(xué)生提供了一個(gè)模擬化工生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)受限空間作業(yè)的實(shí)踐學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，使學(xué)生在進(jìn)入企業(yè)之前就對(duì)化工企業(yè)中受限空間作業(yè)的工作程序、安全管理制度等有了一定的認(rèn)識(shí)。該實(shí)訓(xùn)裝置應(yīng)用到教學(xué)中，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，增強(qiáng)了教師理實(shí)一體教學(xué)的主動(dòng)性。同時(shí)建成的受限空間實(shí)訓(xùn)裝置得到了企業(yè)的高度贊譽(yù)，設(shè)計(jì)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)具有推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]王紅梅.魏如振.王海玥.曾 鶴.吳全才.常減壓-催化裂化實(shí)體實(shí)訓(xùn)裝置的建設(shè)與實(shí)踐[J].沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)遼陽(yáng)分校工程實(shí)踐中心（遼寧 遼陽(yáng) 111003）.廣州化工2018年4月第46卷第7期

[2]紀(jì)磊.田勇.受限空間作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)分析和安全管理[J].神華集團(tuán)公司安全監(jiān)察局（北京.100011）神華科技2017年9月第15卷第9期

[3]鄭偉.受限空間安全作業(yè)管理淺析[J].楚雄滇中有色金屬有限責(zé)任公司（云南.楚雄.675000）.云南化工2018年1月第45卷第1期