从高处坠落
从高处坠落
高处坠落是许多行业和职业中都会发生的严重事故。本文详细分析了坠落高度、工作场所环境、人体因素等对坠落事故的影响,并提出了具体的预防措施。
高处坠落是许多行业和职业中都会发生的严重事故。在下列情况下,从高处坠落会导致坠落者与受伤源接触而造成的伤害:
- 人的运动和冲击力是由重力产生的。
- 与受伤源的接触点低于跌倒开始时支撑人的表面。
根据这个定义,可以推断跌倒是不可避免的,因为重力始终存在。跌倒是一种事故,在某种程度上是可以预测的,发生在所有工业部门和职业中,并且具有很高的严重性。本文讨论了减少跌倒次数或至少在跌倒发生时减轻伤害严重程度的策略。
坠落高度
坠落伤害的严重程度与坠落高度有着内在的相关性。但这也只是部分正确:自由落体能量是下落质量乘以坠落高度的乘积,伤害的严重程度与冲击过程中传递的能量成正比。坠落事故的统计数据证实了这种密切的关系,但也表明从低于 3 m 的高度坠落可能是致命的。对建筑中致命跌落的详细研究表明,10% 的跌落死亡事故发生在 3 m 以下的高度(见图 1)。
图 1. 1985 年至 1993 年美国建筑业坠落致死人数和坠落高度
在许多国家/地区,当工人面临超过 3 m 的坠落时,法规强制要求采取坠落保护措施。简单的解释是,低于 3 m 的跌落并不危险。3 米的限制实际上是社会、政治和实践共识的结果,即在单层楼的高度工作时不需要强制防止坠落。即使存在 3 米的强制坠落保护法定限制,也应始终考虑坠落保护。坠落高度并不是解释坠落事故严重程度和坠落死亡人数的唯一因素;还必须考虑跌倒的人在哪里以及如何休息。这导致对高处坠落发生率较高的工业部门进行分析。
跌倒发生的地方
高处坠落通常与建筑业有关,因为它们在所有死亡人数中所占比例很高。例如,在美国,33% 的建筑死亡事故是由高处坠落造成的;在英国,这个数字是52%。高处坠落也发生在其他工业部门。采矿和运输设备制造的高处坠落率很高。在魁北克,许多矿山都是陡峭、狭窄的矿脉、地下矿山,所有事故中有 20% 是从高处坠落。飞机、卡车和火车车厢等运输设备的制造、使用和维护是高坠落事故发生率的活动(表 1)。该比例因国家的工业化水平、气候等因素而异;但是从高处坠落确实发生在所有部门,造成类似的后果。
表 1. 高处坠落:魁北克 1982-1987
从高处坠落 | 在所有事故中从高处坠落 |
---|---|
每 1,000 名工人 | 每 1,000 名工人 |
建筑业 | 14.9 |
重工业 | 7.1 |
考虑到坠落高度后,下一个重要问题是如何阻止坠落。即使跌落高度小于 3 m,掉入热液体、带电轨道或岩石破碎机中也可能致命。
跌倒的原因
到目前为止,已经表明跌倒发生在所有经济部门,即使高度小于 3 m。但为什么人类会坠落?跌倒可能涉及许多人为因素。广泛的因素分组在概念上简单且在实践中很有用:
- 机会跌倒是由环境因素决定的,导致最常见的跌倒类型,即导致从等级跌落的绊倒或滑倒。其他跌倒机会与年级以上的活动有关。
- 负债跌倒是许多急性和慢性疾病中的一种或多钟。与跌倒相关的特定疾病通常会影响神经系统、循环系统、肌肉骨骼系统或这些系统的组合。
- 倾向跌倒是由普遍的、内在的退化变化引起的,这些退化变化是正常衰老或衰老的特征。在跌倒中,保持直立姿势或姿势稳定性的能力是由综合倾向、责任和机会而失常的功能。
姿势稳定性
跌倒是由姿势稳定性无法使人保持直立姿势而引起的。姿势稳定性是一个系统,由许多对外部扰动力(尤其是重力)的快速调整组成。这些调整主要是反射动作,辅之以大量反射弧,每个反射弧都有其感觉输入、内部整合连接和运动输出。感官输入包括:视觉、检测空间位置的内耳机制、检测皮肤压力刺激的体感装置,以及承重关节的位置。看来视觉感知起着特别重要的作用。人们对于脊髓或大脑的正常综合结构和功能知之甚少。反射弧的运动输出成分是肌肉反应。
视觉
最重要的感官输入是视觉。两种视觉功能与姿势稳定性和步态控制有关:
- 什么是垂直什么是水平的感知是空间定位的基础
- 在杂乱的环境中检测和区分物体的能力。
另外两个视觉功能很重要:
- 能够稳定眼睛指向的方向,从而在我们移动和固定视觉参考点时稳定周围的世界
- 在大范围内注视和追寻特定对象的能力(“密切关注”);此功能需要相当大的注意力,并导致任何其他同时进行的、需要注意力的任的性能下降。
姿势不稳定的因素
三种感觉输入是相互作用和相互关联的。一种输入的缺失——和/或错误输入的存在——会导致姿势不稳定甚至跌倒。什么会导致不稳定?
视觉
- 没有垂直和水平参考——例如,建筑物顶部的连接器
- 缺乏稳定的视觉参考——例如,桥下流动的水和移动的云不是稳定的参考
- 为工作目的固定一个特定的物体,这会削弱其他视觉功能,例如在杂乱的环境中检测和辨别可能导致绊倒的物体的能力
- 移动背景或参考中的移动物体——例如,由起重机械移动的结构钢部件,以移动的云作为背景和视觉参考。
内耳
- 将人的头朝下倒置,同时水平平衡系统在水平方向上处于最佳性能
- 乘坐加压飞机旅行
- 非常快的运动,例如在过山车中
- 疾病。
体感器具(皮肤压力刺激和负重关节位置)
- 一只脚站立
- 长时间保持固定姿势会导致四肢麻木——例如,跪下
- 僵硬的靴子
- 四肢很冷。
运动输出
- 四肢麻木
- 疲倦的肌肉
- 疾病、伤害
- 老化、永久性或暂时性残疾
- 笨重的衣服
姿势稳定性和步态控制是人类非常复杂的反应。输入的任何扰动都可能导致跌倒。本节中描述的所有扰动在工作场所都很常见。因此,跌倒在某种程度上是自然的,因此必须预防。
防坠落策略
如前所述,跌倒的风险是可以识别的。因此,跌倒是可以预防的。图 2 显示了必须读取仪表的非常常见的情况。第一个插图显示了一种传统情况:压力计安装在没有通道的储罐顶部。在第二个插图中,工人通过爬上几个箱子临时搭建了一个通道:危险情况。第三,工人使用梯子;这是一个改进。然而,梯子并不是永久固定在水箱上的;因此,当需要读数时,梯子可能正在工厂的其他地方使用。像这样的情况是可能的,在梯子或水箱上增加防坠落设备,以及工人佩戴全身式安全带并使用系在锚上的系索。高处坠落的危险仍然存在。
图 2. 读数仪表的安装
在第四个插图中,使用楼梯、平台和护栏提供了一种改进的通道;好处是降低了跌倒的风险并增加了阅读的便利性(舒适度),从而减少了每次阅读的时间并提供了稳定的工作姿势,从而可以更精确地阅读。
正确的解决方案如上图所示。在设施的设计阶段,维护和操作活动得到认可。安装了仪表,以便可以在地面上读取。不可能从高处坠落:因此,危险被消除了。
该策略强调通过使用适当的通道(例如,脚手架、梯子、楼梯)来预防跌倒(Bouchard 1991)。如果无法防止坠落,那么必须使用防坠落系统(图 3)。为了有效,必须规划防坠落系统。锚固点是一个关键因素,必须预先设计。防坠落系统必须高效、可靠且舒适;在 Arteau、Lan 和 Corbeil(即将出版)和 Lan、Arteau 和 Corbeil(即将出版)中给出了两个例子。表 2 中给出了典型的防坠落和防坠落系统示例。Sulowski 1991 中详细介绍了防坠落系统和组件。
图 3. 跌倒预防策略
表 2. 典型的防坠落和防坠落系统
防坠落系统 | 坠落逮捕系统 | |
---|---|---|
集体保护 | 护栏栏杆 | 安全网 |
个人防护 | 行程限制系统 (TRS) | 线束、挂绳、能量吸收器固定装置等。 |
重视预防不是意识形态的选择,而是现实的选择。表 3 显示了防坠落和防坠落(传统的 PPE 解决方案)之间的区别。
表 3. 防坠落和防坠落之间的区别
预防 | 逮捕 | |
---|---|---|
跌倒发生 | 没有 | 可以 |
典型设备 | 护栏 | 安全带、系索、能量吸收器和固定装置(防坠落系统) |
设计载荷(力) | 水平施加 1 至 1.5 kN,垂直施加 0.45 kN——均在上轨的任何一点 | 锚固点的最小破断强度18 至 22 千牛 |
载入中 | 静止 | 动态 |
对于雇主和设计师来说,构建防坠落系统更容易,因为它们的最低断裂强度要求比防坠落系统低 10 到 20 倍。例如,护栏的最小破断强度要求约为 1 kN,一个大个子的重量,而单个防坠落系统的锚固点的最小破断强度要求可能为 20 kN,两个小的重量汽车或 1 立方米的混凝土。有了预防,就不会发生跌倒,也就不存在受伤的风险。防坠落时,确实会发生跌倒,即使被阻止,也存在受伤的残余风险。