聯合碳化學公司的工廠主要為工業生產化學品，公司坐落在新奧爾良市以西約48km，約有1130名員工，事故發生在塔夫脫工廠的氧化裝置，氧化裝置主要生產環氧乙烷、乙二醇、乙二醇乙醚。工藝流程見圖1所示（工藝中的主要設備在圖上進行了編號），氧化裝置用乙烯和甲烷作為原料生產環氧乙烷，乙烯和甲烷與氧氣混合（圖1中④所示），然后與反應器（圖1中①所示）中的催化劑接觸反應，反應后的反應物在洗滌塔中除去CO2氣體，事故發生在第五層框架，離地面約18m高。

事故發生時，氧化裝置已經停產進行檢維修6個月，事故中受傷的工人（“工人A”）是負責反應區域檢維修工作的承包商的一名員工，工人A是從聯合碳化學公司工作32年退休后加入該承包商的，退休前工人A是氧化裝置反應部分的主管。

事故中死亡的工人（“工人B”）是在聯合碳化學公司工作了23年的員工，工人B是維修團隊的工程師，事故發生時工人B由工人A來安排工作。

氧氣進料混合器不能有油脂、油或者有機化學品，所以工人需要使用三氯乙烯對設備進行清洗，然后工人用紫外線進行檢查是否還有有機物的殘留，有機物殘留在紫外線下看的非常清楚，工人對氧氣混合器拆走后的兩個敞口法蘭處的管道進行紫外線檢查，雖然紫外線檢查是氧氣混合器清洗的一個常規操作，但是紫外線檢查一般不會對敞口管道的法蘭進行檢查，只是進行目視檢查即可。但是CSB調查后沒有找到工人A和B對敞口法蘭進行檢查的確切原因。

在反應器中使用的催化劑對濕度非常敏感，因此，在對舊催化劑進行更換的過程中為了避免新催化劑與含有水分的空氣接觸而在在催化劑的空間內注入氮氣，對空氣進行置換，對并催化劑進行保護，事故的前一天晚上，工人A安排技術員通過打開圖1中閥門②在管道內注入了氮氣，氮氣可以減緩管道的生銹， 注入的氮氣從48”管線的北面敞口法蘭（圖1中⑦所示）處放空。

在事故發生當天，工人A和B開展對48”管線進行紫外線檢查和清洗工作，先從南面法蘭（圖1中⑥所示），由于白天的光線下很難用紫外線對油脂和油進行檢查，所以工人A和B用黑色的塑料薄膜固定在管線的敞口法蘭上來提供一個黑暗的工作空間，黑色的塑料薄膜一端由工人A和B固定在法蘭上，另一端由兩名承包商工人從外面包裹在法蘭上，兩名承包商員工在該區域是在等待氧氣混合器吊裝到位后安裝，雖然沒有意識到，但是塑料薄膜在工人A和B工作的區域造成了臨時的受限空間，南面法蘭的檢查和清洗工作在10:45開始，11:35結束，在南面敞口法蘭進行作業的過程中沒有發生事故，南面法蘭也連接至反應器，但是管線上有個隔斷閥防止氮氣進入南面敞口法蘭。

南面敞口法蘭清洗操作完成后，工人A和B按照同樣的方式對北面的敞口法蘭進行清洗和檢查工作，但是工人A忘記了45m外的氮氣注入點正在注入氮氣，且系統中的氮氣從北面敞口法蘭放空，所以在敞口法蘭蒙上透明塑料薄膜后，就創造了一個封閉的且高濃度氮氣的受限空間。

CSB的事故調查人員到達事故現場后，研究了物證和現場，并采訪證人，分析了1998年3月27日12點15分發生的人員窒息死亡的事故原因。

CSB調查后認為事故的根本原因是：

CSB建議：

進入受限空間非常危險的一個重要因素是受限空間內含有危險氣體，受限空間內可能含有有毒氣體，例如硫化氫，也可能含有無毒的氣體，例如氮氣，我們日常呼吸的空氣中含有約21%的氧氣，78%的氮氣，還有其他微量的氣體，為了避免對工人造成危害，OSHA要求氧氣含量維持在19.5%以上，一般認為氧氣濃度為8-10%時會導致人失去意識不能進行自救，人在氧氣濃度為6-8%情況下6分鐘就會死亡，氧氣濃度4-6%時40秒鐘就會死亡。

此次事故中沒有設置警示標示，工人A和B不知道存在氮氣危害，即使工人A或者B在作業時把頭伸進北面敞口法蘭也會帶來危害，OSHA調查的其他工廠的受限空間導致的受傷和死亡事故中就有僅僅把頭伸進受限空間造成的。

此次事故沒有把氧氣混合器清洗作業中敞口管線的次生危害識別出來，沒有對催化劑更換作業的危害進行評估，也沒有對看似沒有任何關系的氧氣進料混合器清洗作業進行評估，在管理上應在對48”管線進行氮氣注入并在北面法蘭進行放空操作前進行評估，如果識別出氮氣的危害則可以在發生事故的地點設置氮氣危害警示標示。

通過與工廠管理人員進行訪談發現，他們并沒有預測到會對管道法蘭進行紫外線檢查作業，管理人員說因為氧氣混合器已經清洗了并不需要對法蘭進行清洗，且法蘭附近并不是富氧環境，雖然管理人員沒有預測到會有紫外線檢查，但是有另外一名員工需要被保護以免受氮氣危害，在事故發生前，承包商用鋼絲刷和清洗液對48”法蘭進行清洗，為了開展清洗工作承包商把覆蓋在敞口法蘭上的透明塑料薄膜移開，也使自己暴露在氮氣危害中，由于當天有大風，北面敞口法蘭放空的氮氣很快消散沒有對承包商造成傷害。

像天然氣和丙烷一樣，氮氣沒有明顯的氣味來提醒人們它的出現，在天然氣和丙烷中會加臭來作為一個安全措施提醒人們存在易燃爆炸性氣體泄漏。氮氣中一般不會加臭或者有氣味的氣體，因為氮氣泄漏一般不會認為是危險事件，氮氣無毒，不燃燒或者與其他物質反應，但是在受限空間有氮氣時卻非常危險，氮氣把受限空間中的氧氣置換掉導致人員死亡。

設置警示標示警告人員受限空間和氮氣危害是非常有用的安全措施，雖然警示標示可能會被不小心移走或偶爾忘掉，不管怎樣，此次事故中反應器中使用的氮氣加臭，則工人會發現氮氣的出現，并且事故可能會避免。受限空間使用的氮氣中加臭不能作為受限空間進入的保護措施，只是另外一種預防措施。CSB也意識到氮氣加臭的技術問題，比如，催化劑可能會被加臭氣體污染，需要研究受限空間使用的氮氣加臭的可能性。

1 氮氣危害的原因

氮氣目前廣泛使用于化工企業、作為吹掃、惰化、密封氣使用。氮氣無色無味，并且空氣中含有氮氣為78%，這會導致很多人沒有意識到氮氣的危險。根據全世界化工行業的統計，在化工行業內，每年死于氮氣窒息的人數遠遠超過其他有毒氣體中毒死亡以及火災爆炸死亡的人數，氮氣已經成為化工行業第一殺手。

人體需要氧氣才能生存，圖3展示了不同氧濃度對人體的影響。

眾所周知,氣體的擴散方向是有其他的壓力決定的，混合氣體中氣體的擴散方則有某種氣體的分壓決定，在混合氣體中某一氣體的分壓給濃度有關，濃度越高則分壓也越大，人體肺泡的肺泡壁為雙向膜，氧氣穿過肺泡膜的方向取決于肺泡膜兩側的氧氣濃度（也即分壓），在肺泡內的氧氣濃度大于一定值時，氧氣才會穿過肺泡壁進入血液，同時二氧化碳穿過肺泡壁進入肺泡，完成氧氣與二氧化碳的交換。但是假如肺泡內的氧氣濃度降低到一定值時，血管內的氧氣和二氧化碳會同時進入肺泡，造成大腦瞬間缺氧，會導致人瞬間失去知覺，那么人體在吸入高純度氮氣時，就是此種場景。

3  氮氣使用的注意事項

我們在使用氮氣的場所，應注意以下問題：

1.企業應建立受限空間管理程序，以及進行受限空間三級培訓：意識培訓，進入培訓與救援培訓。當前大多數企業的水平很難做到救援培訓，建議最好進行實物培訓；

2.日常管理：建立受限空間清單，且在人員容易進入的受限空間入口張貼永久標示，人員不容易進入，但作業時打開的受限空間，在人員暫時離開作業現場時，盡量恢復原狀，否則需要使用隔離繩進行隔離，并做好臨時標示；

3. 在受限空間有人作業時，應保持連續通風，通風方式有如下選擇：

A）.對于有明確的危險氣體或煙塵釋放時，建議采用抽風的方式，抽風口放在危險氣體或煙塵釋放點附近；

B）.沒有明確的危險氣體或煙塵釋放時，建議采用送風方式，送風的氣體為自然風，不能使用工廠風或儀表空氣，更不能使用氧氣等。

4. 限制進入人員數量，盡可能少的人員進入，假如進入人員多，需要在進入者名單上簽字；

5. 在有人進入時，監護人一直在入口監護，且要能目視看到進入者，假如空間阻礙不能看到進入者，則需要通過語言經常保持溝通；

6.建議使用連續監測的方式監測受限空間內的氣體，一個監測儀放在監護人處，進入者至少攜帶一個氣體監測儀；

7.在受限空間作業前，救援小組應該得到通知，且救援設備放在進入口附近；

8. 一旦發生緊急情況，建議按照如下優先順序進行救援：

a. 進入者自己緊急逃生；

b. 使用三角架等救援設備，非進入救援；

c. 有接受過受限空間救援的應急隊員，進行進入式救援，且進入式救援人員應根據受限空間的具體情況佩戴好相應的勞保用品，如安全繩、呼吸器等。

根據美國各州報告的數據 , CSB 確定在1992 年到 2002 年間發生了85起氮氣窒 息事故在 報告的 85起事故中, 62 % 發生 在化 工 、 煉 油 、 食品加工 、儲存設備 、 金屬和加工行業等 , 包括 核工廠 。13 % 的事故與維護作業有關 , 如油槽車和 油罐車的清洗 、 涂刷 、 維護和修理。電纜溝和人孔事故占事故總數的14 % 。其余的事故發生在實驗室及其他行業 , 如醫療和運輸業。數據表明 , 雇員和承包發發生氮氣窒息 的人數幾乎相等。在這85 起事故 中 , 有 42 起與承包商 (包括建筑工人 )有關 。這42 起事故引起 的死亡人數占總死亡人數的 50 %。這些事故共造成 80 人死亡 , 50 人受傷 。

對氮氣風險進行辨識，有高濃度氮氣的場所，必須進行明確的標識和警示。對全體員工和臨時工要加強進入受限空間知識的教育和演習，考核合格后方可上崗。對受限空間的危害有足夠的重視，應從建立制度、人員培訓、日常管理、進入管理、應急救援5個方面對受限空間進行管理。