大深度壓力環(huán)境下王文橋

1、盾構(gòu)大深度壓力環(huán)境下作業(yè)淺析,目 錄一、壓力二、空氣的組成三、壓力環(huán)境下空氣對(duì)人體的影響四、壓力環(huán)境對(duì)人體組織的影響五、不適合壓力環(huán)境的人群與疾病六、更大壓力環(huán)境作業(yè)七、減壓 減壓注意事項(xiàng)： 減壓表：八、壓力艙九、氦癢飽和環(huán)境十、氦癢飽和法壓力環(huán)境作業(yè)流程,,一、壓力,一、在人類日常生活生產(chǎn)中，壓力是自然存在的，是與人類息息相關(guān)的一種自然現(xiàn)象，是生活中不可或缺的，如人體的血壓，眼壓，腦壓，

2、那個(gè)壓力稍有偏差就會(huì)對(duì)人體構(gòu)成比較大的影響。自然界中的氣壓也是這樣，氣壓低時(shí)人類就會(huì)覺得憋氣不舒服，魚池魚類也會(huì)死亡；另外就是液體在壓力作用下變化較小，變化幾乎微乎其微，氣體在壓力作用下會(huì)呈現(xiàn)成百上千倍的壓縮；比如剎車，液壓不打折扣的輸出，起到制動(dòng)的作用，一但液壓管進(jìn)了空氣，再剎車由于空氣可以壓縮，制動(dòng)力被打了折扣，就會(huì)出現(xiàn)剎車無效，甚至發(fā)生事故；還有就是壓力容器加壓試驗(yàn)用液壓比較安全，因?yàn)橐后w的膨脹率極低，不會(huì)放生爆炸現(xiàn)象。而氣體可以

3、壓縮很多倍，所以在各種燃料等方法的作用下產(chǎn)生氣體膨脹，產(chǎn)生巨大的推力，所以宇宙飛船和飛機(jī)可以飛上天；自然規(guī)律不可以違背，違背就要付出代價(jià)。但是如果根據(jù)其特性好好的加以利用會(huì)產(chǎn)生很好的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。,二、空氣的組成,首先講一下空氣的組成：日常呼吸的空氣21%是氧氣，78%是氮?dú)猓?氦He、氖Ne、氬Ar、氪Kr、氙Xe、氡Rn),二氧化碳(CO2)約占0.03%，還有其他氣體和雜質(zhì)約占0.03%，如臭氧(O3)、一氧化氮(NO)、二

4、氧化氮(NO2)、水蒸氣（H2O）等占1%。,三、壓力環(huán)境下空氣對(duì)人體的影響,我們?nèi)粘：粑目諝庠趬毫ψ饔孟氯绻粫?huì)好好利用也能變成殺人毒氣。首先講一下氧氣，環(huán)境在大于0.16MPa的壓力情況下，氧分壓大于160KPa就會(huì)發(fā)生癢中毒(案例前一個(gè)時(shí)期出了一起技術(shù)潛水的事故，單位不公布，兩位潛水員技術(shù)潛水，當(dāng)潛到水下21米時(shí)候，其中一位迅速死亡。原來他的減壓氣瓶里不是這個(gè)深度所應(yīng)采用的高壓空氣，而是6米減壓采用的100%純氧。在水下二十米

5、壓力大約為3個(gè)絕對(duì)大氣壓，純氧的氧分壓就是300KPa，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過160KPa的危險(xiǎn)界限。最讓人崩潰的是，后來他的潛伴發(fā)現(xiàn)，死亡的潛水員身上兩個(gè)氣瓶都是100%純氧，而自己身上兩個(gè)氣瓶都是高壓空氣。發(fā)現(xiàn)他們把瓶子拿錯(cuò)了，可是人死不能復(fù)生。）；還有一個(gè)案例：就是中央三臺(tái)，有一個(gè)雙目失明的少年，在三十個(gè)高腳杯里以此由少至多加水，用手摩擦杯口，產(chǎn)生的聲音，他可輕易分辨出是哪一個(gè)杯子發(fā)出的聲音，這個(gè)少年就是他的媽媽生的三胞胎，其中倆個(gè)在一個(gè)月之內(nèi)

6、相繼夭折，他雖然有幸存活下來，但是由于吸氧過量，造成雙目失明。所以，眼型氧中毒主要表現(xiàn)為視網(wǎng)膜萎縮；肺型氧中毒，胸骨后不適（刺激或燒灼感）伴輕度干咳，并緩慢加重。還有就是面肌及口唇顫動(dòng)、出汗、流涎、惡心、嘔吐、眩暈、心悸和面色蒼白等。氮?dú)饴樽恚旱獨(dú)馐且环N惰性氣體，人體不能吸收，但是不可或缺，就象人生病，藥物注射，皮膚消毒用75%酒精一樣，同樣氧氣也需要稀釋。 氮?dú)庠趬毫Νh(huán)境下，一般人員0.4MPa就會(huì)有指尖、嘴唇的麻的感覺，也會(huì)因人而

7、異，有的可以承受要大一些，0.55MPa基本都會(huì)有氮麻醉的現(xiàn)象了，主要表現(xiàn)反應(yīng)遲鈍，興奮或抑郁、自我認(rèn)為能力超出實(shí)際的工作能力，聲音變細(xì)等。大家都知道醉駕可能造成什么后果，同樣，醉氮也同樣讓人失去判斷情況的能力，也會(huì)失去正確反應(yīng)能力，可能會(huì)對(duì)自己和他人造成傷害（案例：戰(zhàn)后中日建交之初，我國(guó)運(yùn)往日本玉米的船舶上，船舶行駛途中沉沒，水深60m，當(dāng)時(shí)周總理親自指示，一定弄明白事情的原委,于是派海軍潛水員現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)檢查，潛水員下潛首先找到船舶航行

8、日志，然后將日志掛與門把手上，準(zhǔn)備出水時(shí)帶上來，并向水面報(bào)告航行日志已找到，然后做其他檢查，計(jì)劃結(jié)束這班潛水任務(wù)時(shí)由于氮麻醉，大腦反應(yīng)遲鈍，水面人員一再催促出水，他只是說我還要拿點(diǎn)什么呢？最后還是將核心任務(wù)忘記了，航行日志沒拿出水面）。,所以，空氣壓力環(huán)境下作業(yè)是有壓力極限的，歐洲國(guó)家規(guī)定是0.55Mpa，我國(guó)是0.6Mpa。另外還有一種氣體是不可忽視的，尤其是在壓力環(huán)境下作業(yè)，那就是一氧化碳：他對(duì)人的傷害也是不可忽視的，就是一氧化碳

9、中毒，比如：斷電的情況下，發(fā)電機(jī)供電，發(fā)電機(jī)工作處于空壓機(jī)的上風(fēng)口，空壓機(jī)吸入發(fā)電機(jī)排除的廢氣；還有空壓機(jī)陳舊、功率小、還有連續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)，空壓機(jī)過熱燃燒潤(rùn)滑油等一些故障，就會(huì)將一氧化碳排入艙內(nèi)，造成一氧化碳中毒。一氧化碳早期癥狀，頭痛眩暈、心悸、惡心、嘔吐、四肢無力，一般神志尚清醒，吸入新鮮空氣，脫離中毒環(huán)境后，癥狀迅速消失，一般不留后遺癥；急重性一氧化碳中毒者出現(xiàn)口唇櫻桃紅，暈厥甚至死亡，有的經(jīng)過搶救昏迷蘇醒后，經(jīng)2～30天的假愈

10、期，會(huì)再度昏迷，并出現(xiàn)癡呆木僵型精神病、震顫麻痹綜合征、感覺運(yùn)動(dòng)障礙或周圍神經(jīng)病等精神神經(jīng)后發(fā)癥，又稱急性一氧化碳中毒遲發(fā)腦病，治療恢復(fù)期漫長(zhǎng)。長(zhǎng)期接觸低濃度一氧化碳，也會(huì)有頭痛、眩暈、記憶力減退、注意力不集中、心悸等癥狀。,四、壓力環(huán)境對(duì)人體組織的影響,1、大家都知道液體是不可壓縮的，人體中的水分大約占了總重量的三分之二，固體物質(zhì)僅占三分之一的重量 。 當(dāng)然，這個(gè)數(shù)字會(huì)因人而異。一般而言，隨著年齡增長(zhǎng)，人體含水量將相應(yīng)下降，胎兒為90

11、%；新生兒為80%；少年為75%；成年人為65%；老年人下降到僅占一半左右。所以在加壓進(jìn)入工作環(huán)境時(shí)如果操作得法影響不大，但是減壓過程中就會(huì)影響特別大，也是壓力環(huán)境工作的關(guān)鍵技術(shù)之一，這一塊放在減壓環(huán)節(jié)來講。2、人體的腔室、：鼻竇，在正常情況下，鼻腔和鼻竇腔是想通的，說話時(shí)形成特有的共鳴聲，如果有鼻竇炎，造成鼻腔與鼻竇內(nèi)外不通，在壓力環(huán)境下內(nèi)外形成不同壓差，就會(huì)壓迫和發(fā)生氣壓擊穿，流鼻血，在減壓時(shí)當(dāng)外部壓力減小，竇腔內(nèi)部壓力大于外部鼻

12、腔壓力，內(nèi)部壓力就會(huì)向外部施壓，同樣也會(huì)造成傷害和痛苦。,3、咽鼓管：咽鼓管黏膜與鼻咽部鼓室黏膜相廷續(xù)，有相當(dāng)多的分泌細(xì)胞。這些細(xì)胞分泌的液體，維持恰當(dāng)?shù)难使墓軓埩?，使之既不完全開放，卻又能在適當(dāng)?shù)臋C(jī)會(huì)，如張口、吞咽、打呵欠或咀嚼時(shí)偶爾開放一下，以此來調(diào)節(jié)鼓室內(nèi)壓力，從而保持鼓室內(nèi)外壓力的平衡。 如果捏住鼻孔并屏住呼吸，當(dāng)用力鼓氣后，即可聽到雙耳內(nèi)“砰”地一聲，這便是鼻腔和咽腔的氣體經(jīng)咽鼓管進(jìn)入中耳并振動(dòng)

13、鼓膜所致。由此可以證明，鼻耳相通且功能正常，否則就可能存在異常。應(yīng)注意，如果咽鼓管有炎癥，用力鼓氣會(huì)有將鼻咽部的感染物質(zhì)壓致中耳的可能，會(huì)造成中耳炎，在壓力環(huán)境下也會(huì)造成耳膜破裂擊穿，會(huì)造成聽力下降，但一般不會(huì)發(fā)生耳聾。,五、不適合壓力環(huán)境的人群與疾病：,因?yàn)閺氖聣毫Νh(huán)境下作業(yè)是特別特殊的行業(yè)，所以對(duì)人體的各項(xiàng)機(jī)能指標(biāo)要求也比較嚴(yán)苛，其中包括：血壓收縮壓高于140mmHg，舒張壓高于90mmHg的、和收縮壓低于90mmHg，舒張壓低于6

14、0mmHg的；心率高于100/min、低于55/min的；腋下體溫高于36.8的；鼻炎、鼻竇炎、中耳炎、外耳炎、咽鼓管感染的；皮膚感染的、心理承受能力差的，精神抑郁的；另外藥物反應(yīng)的、過度疲勞、酒后也不適合壓力環(huán)境作業(yè)，還有進(jìn)入壓力環(huán)境不能吃的過飽或空腹，另外食物選擇也有規(guī)定，比如：不能吃大蒜、韭菜、大蔥蘸醬、另外也不可以吃產(chǎn)氣的食物，造成有限的空間氣體污染，腳氣、腋臭也不可以。,六、更大壓力環(huán)境作業(yè),從上述結(jié)果來看，在更大壓力條件下還

15、可以工作嗎？答案是可以的，首先解決氮麻醉和癢中毒 1、解決的方法就是用不麻醉的氣體代替空氣中的氮?dú)?，現(xiàn)在較常用的替代氣體就是氦氣，氦氣也屬惰性氣體，化學(xué)性質(zhì)不活潑，通常狀態(tài)下不與其它元素或化合物結(jié)合。所以氦氣是不會(huì)中毒的安全氣體。 2、怎么解決氧中毒，人體必須吸入氧氣，壓力條件下吸多了又會(huì)中毒，怎么解決？就是嚴(yán)格嚴(yán)格控制氧分壓（吸入量），就是用氦氣進(jìn)行稀釋，使之氧濃度降低，一般氧分壓控在140KPa-160KPa就比較安

16、全了。,3、氮麻醉氧中毒都解決了，氦氧混合氣體對(duì)人體有影響嗎？也不能說沒有，使用氦氧混合氣聲音會(huì)變細(xì)，說話會(huì)失真，主要原因是聲音的傳到物質(zhì)改變了，工作結(jié)束，換回自然空氣，聲音就會(huì)恢復(fù)正常，在氦氧環(huán)境下工作，艙內(nèi)外交流使用氦氣聲音矯正儀（氦氧專用電話）會(huì)有不錯(cuò)的效果，另外如果在水里工作，氦氣也會(huì)把人體的熱量帶走的要比空氣快，所以在水里作業(yè)時(shí)，很多時(shí)候會(huì)穿上保暖服甚至電加熱服或水加熱服。 由于氮麻醉、氧中毒解決了，人類進(jìn)入壓力環(huán)境的技能

17、也得到了大大提高，國(guó)外利用氦癢潛水已經(jīng)潛到500m了，也就是5.01MPa，我國(guó)最深也潛到了300m了，13年我和300潛水作業(yè)總指揮郭總認(rèn)識(shí)，也做過相關(guān)探討，更準(zhǔn)確一些是討教。,七、減壓：,1、作業(yè)中由于壓力作用，氧氣氮?dú)饣蚝庠趬毫ψ饔孟聲?huì)溶解于血液之中，無論是氮?dú)膺€是氦氣都屬惰性氣體，是人體不能消耗的氣體，如在減壓過程中，減壓過快，被壓縮的氣體就會(huì)形成氣泡，在血管之中形成氣栓（也就是通常所說的減壓?。?，使局部長(zhǎng)時(shí)間不能供氧，造成組

18、織壞死，比如無菌性股骨頭壞死，也可能會(huì)使局部神經(jīng)缺乏供氧而造成神經(jīng)損傷，神經(jīng)細(xì)胞是不可再生的，更有甚者使各處的氣泡在靜脈聚集于右心室，然后進(jìn)入左心室，進(jìn)入主動(dòng)脈，造成梗死。2、減壓病可在人體各組織體現(xiàn)，皮膚表現(xiàn)：如果有時(shí)皮膚表面呈現(xiàn)大理石紋路，因?yàn)闅馑ㄊ寡芫植坎荒芄┭?，造成蒼白，一部分血管的血液不暢缺氧造成紫紺，就會(huì)出現(xiàn)大理石紋路，并且伴有癥狀：如，皮膚瘙癢，抓撓不起作用，有隔靴撓癢的感覺；關(guān)節(jié)方面：減壓病較嚴(yán)重者造成關(guān)節(jié)劇烈疼痛，

19、為了減輕痛苦肢體不能伸直；更有甚者會(huì)造成癱瘓甚至死亡。,減壓注意事項(xiàng)：,所以操艙人員正確掌握減壓程序是必須的施工前根據(jù)具壓力、勞動(dòng)強(qiáng)度、工作時(shí)間和個(gè)體差異（胖人減壓相對(duì)慢一些，身體寒冷脫保和也會(huì)慢一些）制定嚴(yán)格的減壓方案和備選方案。嚴(yán)格執(zhí)行減壓計(jì)劃，不可跳級(jí)減壓；吸氧減壓時(shí)艙內(nèi)氧量不得大于25%，大于25%物體容易燃燒，吸氧時(shí)面罩不得沾染油污，有老化現(xiàn)象及時(shí)更換。5、人員發(fā)生不適立即停止減壓，待癥狀消失，或再升壓至上一減壓執(zhí)行段

20、，繼續(xù)減壓；減壓期間艙內(nèi)工作人員保持自然放松，自然呼吸，千萬不可屏息，經(jīng)常自然活動(dòng)四肢，以利于脫飽和。6、如主艙可以滿足減壓需要，付艙保持常壓，以防艙內(nèi)工作人員發(fā)生狀況潛水醫(yī)生或醫(yī)學(xué)技士快速進(jìn)艙進(jìn)行處置。7、減壓完畢后，工作人員出艙后兩小時(shí)不得遠(yuǎn)離減壓艙，24小時(shí)之內(nèi)不得劇烈運(yùn)動(dòng)，不得長(zhǎng)時(shí)間熱水浴，注意休息、不得乘坐空中交通工具。8、空氣壓力環(huán)境下作業(yè)受壓力大小的影響，壓力越大減壓時(shí)間越長(zhǎng)，相對(duì)工作時(shí)間越短。,減壓例表：,八、壓力

21、艙：,1、在采用空氣壓力作業(yè)的情況下，盾構(gòu)人閘艙就可以基本滿足需要，但是對(duì)艙的裝備要求因?yàn)橄嚓P(guān)人的安全，也必須嚴(yán)苛，確保人員安全工作順利。2、人閘艙在使用前，首先查驗(yàn)檢驗(yàn)報(bào)告是否超期，各個(gè)儀表是否檢驗(yàn)超期，氣體分析儀是否靈敏；通話設(shè)備是否清晰洪亮，照明系統(tǒng)是否正常；計(jì)時(shí)器是否準(zhǔn)確；檢查各密封處，有無破損皸裂；檢查艙內(nèi)吸氧口鼻罩是否有效，橡膠件是否老化，個(gè)數(shù)應(yīng)多余進(jìn)艙人數(shù)一個(gè)以備用。各處焊接口有無損壞銹蝕，蜜封門鎖緊系統(tǒng)是否靈活嚴(yán)密，且

22、門洞不應(yīng)小于600mm。,1 、檢查各個(gè)閥件靈活有效，密封嚴(yán)密，如需要更換閥件盡量避免使用鑄鐵閥件。2、艙體如配備觀察窗，窗口應(yīng)小于6cm，檢查是否是航空有機(jī)玻璃，是否有保護(hù)，并觀察是否發(fā)現(xiàn)銀紋，如有銀紋立即更換。案例：3、檢查各艙室的平衡閥是否靈活有效，排污閥口是否有防吸入過濾網(wǎng)，進(jìn)氣口是否有消音裝置。4、供氣必須有兩套氣源，一套主氣源和一套應(yīng)急氣源，并應(yīng)配有可以滿足減壓用的儲(chǔ)氣罐，氣源空壓機(jī)必須滿足0.3MPa/min的加壓能

23、力。5、檢查供氣管線：管線材質(zhì)應(yīng)是不銹鋼或銅，檢查各連接點(diǎn)是否有漏氣現(xiàn)象，空氣與氧氣是否有明顯標(biāo)識(shí)或顏色區(qū)分并標(biāo)識(shí)，打壓測(cè)試，測(cè)試壓力應(yīng)是實(shí)際工作壓力的1.5倍，壓力是管道測(cè)試泄露量＜0.5%/h。6、對(duì)艙體及儲(chǔ)氣罐進(jìn)行施工前壓力測(cè)試，測(cè)試壓力是實(shí)際工作壓力的1.2倍，并保持泄露量≤1%/4h。,九、氦癢飽和環(huán)境,在高壓力環(huán)境下作業(yè)工作時(shí)間短，減壓時(shí)間是工作時(shí)間的幾倍，且每天一次的加壓減壓如稍有不慎就會(huì)對(duì)身體構(gòu)成影響，所以，除工作量

24、極小的情況外，建議在飽和環(huán)境下全部工作完成后一次減壓，這樣工作安全風(fēng)險(xiǎn)大大降低，工作效率大大提高。以南京薇三路為例：南京緯三路過江通道工程分為S 線和N 線2 條隧道，其中S 線隧道盾構(gòu)段全長(zhǎng)約4 135 m，穿越粉砂巖總計(jì)560 m。從2013 年9 月10 日至2014 年6 月26 日先后停機(jī)進(jìn)艙檢修及更換刀具6次，累計(jì)更換滾刀及刮刀300 余把，采用飽和法進(jìn)艙作業(yè)約240 次，共計(jì)飽和帶壓進(jìn)艙作業(yè)1000 h。如果采用常規(guī)的壓縮

25、空氣進(jìn)艙初步預(yù)計(jì)需上萬小時(shí)的作業(yè)，且相關(guān)費(fèi)用會(huì)增加20 倍左右。而且工程飽和法進(jìn)艙作業(yè)人員尚未出現(xiàn)減壓病病例，由此可以得出飽和法開艙作業(yè)具有高效率、高效益及作業(yè)安全等優(yōu)勢(shì)，。 飽和法開艙作業(yè)每班次工作時(shí)間可達(dá)4 ～6 h，且每班次作業(yè)前后無需加壓減壓( 綜合比較每班次作業(yè)時(shí)間是常規(guī)壓縮空氣進(jìn)艙作業(yè)時(shí)間的20 倍) ，可見飽和法開艙作業(yè)工作大大提高工作效率和效益，可大幅縮短工期。,1、要想在更高的壓力環(huán)境下作業(yè)，除用氦氣取代氮?dú)馔?，還

26、必須充分的做好其他各項(xiàng)準(zhǔn)備，嚴(yán)格要求人員設(shè)備，并進(jìn)行嚴(yán)格的配氣，執(zhí)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ饔?jì)劃，并根據(jù)工作強(qiáng)度、工作時(shí)間、環(huán)境溫度、個(gè)體差異制定減壓計(jì)劃；充分做好突發(fā)情況的應(yīng)急預(yù)案。飽和法作業(yè)除嚴(yán)格按照空氣壓力艙室的必需要求外，還必須配有行走艙（穿梭艙）和生活艙，艙室可以互相獨(dú)立，又可以對(duì)接聯(lián)成一體。2、生活艙：除生活休息外，工程結(jié)束時(shí)減壓也在此艙，根據(jù)工作總?cè)藬?shù)設(shè)定的固定座位和吸氧口鼻罩外，還要按減壓的人數(shù)5:1安排備用吸氧口鼻罩，配備休息艙、

27、必備的床鋪、遞物桶、衛(wèi)生間、應(yīng)急艙及水冷卻系統(tǒng)與加熱系統(tǒng)，且艙內(nèi)金屬設(shè)施必須固定，不能固定和必須活動(dòng)的設(shè)施與部位必須用導(dǎo)電橡膠進(jìn)行包裹；3、行走艙：行走艙艙內(nèi)也要根據(jù)人數(shù)安排吸氧面罩和備用面罩，所有設(shè)施必須固定，運(yùn)輸時(shí)，運(yùn)輸車輛必須將行走艙固定牢固，并連接儲(chǔ)氣罐和醫(yī)用氧氣，保證運(yùn)輸過程中的壓力補(bǔ)償和應(yīng)急需要，工作組長(zhǎng)隨身攜帶急救箱，當(dāng)次工作結(jié)束后及時(shí)補(bǔ)充急救藥品及物資，方便下次攜帶。,十、氦癢飽和法壓力環(huán)境作業(yè)流程：,鋪設(shè)對(duì)接軌道，安

28、裝對(duì)接生活艙與行走艙、試壓，同時(shí)設(shè)計(jì)改造盾構(gòu)拼裝機(jī)，安裝軌道平臺(tái)，設(shè)計(jì)改造行走艙專用運(yùn)輸車輛及臨時(shí)供氣系統(tǒng)；→行走艙與人閘對(duì)接測(cè)壓、→掌子面保壓、→工作人員進(jìn)入生活艙逐漸加壓氣體逐步置換→行走艙氣體置換對(duì)接→互通進(jìn)入行走艙→行走艙與生活艙分離運(yùn)輸，同時(shí)人閘艙、工作艙氣體置換→行走艙與人閘艙對(duì)接→壓力平衡后進(jìn)盾艙查驗(yàn)工具裝備→進(jìn)入工作艙工作→當(dāng)日工作結(jié)束返回行走艙→對(duì)接生活艙→工作全部結(jié)束后減壓出艙。,謝謝公司：天津瀚洋達(dá)海洋工程有限