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防坠落技术与装备分析

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【摘 要】 阐述了防坠落的内容,介绍了高空作业及其风险评估、作业方式、PPE系统,系统分析了防坠落技术装备的原理与应用,比较了国内消防与欧洲防坠落技术与装备标准的差距,对国内消防防坠落技术与装备以及高空救援工作的发展具有一定的借鉴意义。

【关键词】 消防 防坠落技术与装备 高空作业 风险评估 PPE系统 坠落制停 悬吊不耐症

防坠落技术与装备均发源于欧洲,国内消防对于防坠落技术与装备普遍存在理解上的偏差,将防坠落仅仅理解为字面意义上的防止坠落,是不确切、不全面的。防坠落是高空作业与救援防止人员坠落伤亡的技术与装备措施的总称,它包括主动防坠落与被动防坠落两个方面,一方面是通过主动的技术与装备措施防止坠落事故的发生,即限制工作范围、工作定位等;另一方面是考虑高空坠落发生的可能性而采取被动的技术与装备措施防止坠落事故的发生,这就是坠落制停(Fall Arrest),即相关措施与装备根本没有防止坠落的作用,不是预先主动的防止坠落发生,而是当坠落不慎发生后,使用缓冲设备使人员缓缓制停而不至于坠落地面,从而达到避免或尽可能降低人员所受坠落冲击力伤害的目的。坠落制停防坠落是一种最终意义的被动保护措施,就像汽车的安全气囊一样,车辆事故发生后,安全气囊被动打开保护司乘人员。在高空作业与救援当中,更多的、更重要的防坠落技术与装备措施是坠落制停防坠落,而不是主动防坠落,然而国内消防螺旋绳技术、防坠落装备及其配备标准都是基于主动防坠落的技术与装备措施,导致了绳索救援技术与装备体系存在严重缺陷,使消防高空救援成为一种实实在在的高危作业。本文通过对防坠落技术与装备的分析介绍,让广大消防官兵体会我们自身的巨大差距,以期抛砖引玉地引起大家更加深入、广泛的学习研究,触发绳索救援技术与装备方面的改革思维,推动国内消防在这一领域早日的发展进步。

1 高空作业

1.1 国内以确定的高度界定高空作业

国内《高处作业分级标准》(GB3608-2008)将坠落高度基准面2m以上(含2m),有可能坠落的高处进行的作业定义为高空作业。以2m的高度定义高空具有一定的局限性,缺乏严谨性,2m以内仍有可能坠落并导致伤害,确定的高度不足以科学地表达高空的概念。

1.2 北美以角度界定高空作业

北美对高空的定义,不是根据具体的高度,而是根据角度,角度在很大程度上可以决定坠落的风险程度,比具体的高度数值表述更科学合理。实际上这只是一种大概的、模糊的区分,作业环境的坠落风险程度不仅仅由角度一个因素来决定,还与人和接触面摩擦程度有关,这种摩擦程度又受环境、天气、气候等自然因素以及其他人为因素的影响,同时也造成了按角度划分的混乱。北美通常把作业环境分为3种,倾斜角度30℃以下为低角度,30-60℃之间为中角度, 60℃以上为高角度,高角度就相当于高空的概念。低角度作业环境基本上没有坠落风险,可以用脚支撑;中角度作业环境是否存在坠落风险要由现场评估决定,可以用脚和绳索共同支撑;高角度环境有明显的坠落风险,要使用绳索支撑。北美对于高、中、低角度还存在多种不同角度范围的划分,如15-35℃为低角度,35-60℃之间为中角度,60℃以上为高角度;35℃以下为低角度,35-60℃之间为中角度,60℃以上为高角度;40℃以下为低角度,40-60℃之间为中角度,60℃以上为高角度。由此可见,将60℃以上的倾角定义为高角度是一种基本共识。

然而在北美NFPA1670、NFPA1006标准当中,完全从绳索救援实战的角度出发,不考虑中角度,不以具体角度来界定,而是根据人与绳索救援系统对负荷的支撑比重,将救援环境分为高角度和低角度两类,高角度是指主要由绳索救援系统支撑的负荷所处的环境,低角度是指由负荷本身而不是由绳索救援系统做主要支撑的环境(如平地或轻微的斜坡面)。据此,北美发展了高角度救援技术和低角度救援技术,高角度救援技术使用拉升、下放及其转换系统,对人员进行向上或向下救援,由1名救援人员跟随(担架)护送上下,这是以绳索救援系统支撑为主,人员支撑为辅;低角度救援技术是以救援人员徒步救助伤者,一般为1-4人护送伤者(担架),视情使用省力系统拖拉或牵引保护系统,这是以人员支撑为主,以绳索救援系统支撑为辅。

1.3 欧洲直接以坠落并导致受伤的可能性界定高空作业

英国过去的法规也将2米以上(含2米)的作业定义为高空作业,但是在2005年的高空作业规范(《Work At Height Regulation 2005》)当中对高空作业给予了全新的定义,即“人员可能坠落而导致受伤的场所,包括任何高度的场所,也包括前往及离开该场所的路径”。忽略具体高度的界线,不管高度多少,只要存在有人员坠落并且造成伤害的可能情况,就认为是高空作业,这种定义更具科学性和严谨性。这种高空作业的界定已被欧洲各国接受和认可,可以代表欧洲对高空作业的界定。实际上,任何超过0.5m的自由落体的环境下都需要足够的保护,操作者在这种环境下面临的主要危险就是坠落,必须采取必要的措施将这种危险降至最低或完全消除,并符合相关健康与安全法规。

2 高空作业的风险评估

危险指能够对人员、财产或动物造成伤害的潜在因素,风险指这种伤害实际发生的可能性。风险评估也称之为作业安全分析(JSA),是对工作场所存在的可能对人员或财产造成损害的危险进行仔细的、系统化的检查。风险评估应当在作业以及绳索技术装备选取之前就实施完毕。高空作业具有较高的危险性,高空从业人员必须接受有资格的专业教练的技术培训,了解高空作业的危险与风险,学会基本的风险评估方法,在开展作业之前,充分分析各种风险因素及风险等级,针对性地做好预防措施,消除风险或将其降至最低,这是非常重要的专业技术与专业素养。IRATA对技术人员的风险评估能力及相关工作极为看重,要求对团队所有成员及任何其他人所面临的危险及其可能受到的伤害方式与伤害程度都要进行考虑,例如:可能造成高风险电击的电缆;任何可能置公众或其他作业人员(尤其是可能会被掉落的碎片或工具击中的地面作业人员)于风险之中的危险其他行业的存在;正在使用的工具;正在移动的机械或工具;无法获得适用于计划采用的行进方式以及拟实施作业的适当规格、形状与强度的挂点;可能会切割或磨损锚点绳索的尖利或粗糙边缘;可能损坏锚点绳索或致使绳索技术人员受伤的热表面或热作业;有毒气体、酸性、腐蚀性物品等危险物质;极端气候条件等等。

临时高空作业的风险可依次分为以下几类:

(1)基本风险。高空作业面临的基本风险就是从高处坠落,这需要加强绳索技术与防坠落装备,尤其是防坠落技术与坠落制停装备。(2)环境风险。这是所在环境相关的客观风险,如所在位置的布局,天气状况,高空坠物的风险,支撑面的是否湿滑,结构强度,未拆除区域是否会崩塌,不可控情况,暴露在环境风险下,危险动物的叮咬,火灾等,需要进行认真的风险评估,做好预防。(3)间接风险。这类风险相对较小,但仍有可能会造成坠落,如鞋底的抓地力差,目眩,迅速升温或降温,丧失视觉,太阳灼伤,中暑,头晕,丧失平衡等,需要做好前瞻性的防护准备。(4)次生风险。指在发生坠落后,当人员依然悬挂在空中所带来的风险,这种风险主要是悬吊创伤,其后果非常严重,需要在尽可能短的时间内予以救援,因为人员悬挂在空中,安全带的腿带会压迫大腿导致血液无法正常流动,造成大脑及身体其他重要器官缺氧,即使被困的悬吊人员意识清醒,也不会坚持太久;如果被困的悬吊人员无意识,可能会在几分钟内导致身体重要功能器官的衰竭。这就要求高空作业人员必须充分认识悬吊创伤,一旦不慎坠落能够通过技术与装备手段自救与互救,任何高空作业与救援团队或小组必须备有可以立即启动的针对作业人员的救援方案,同时必须保证具有足够的技术、装备与人员。

3 高空作业方式与PPE系统

个人防护装备(Personal Protective Equipment),简称PPE,是指任何为个人穿戴或携带而设计用于防护一种或多种健康与安全危险的设备或器械。《欧盟指引EC Directive 89/686/EEC》将PPE分为三大类:第一类是用于防止轻微伤害的PPE(如手套,鞋等);第二类是用于防止较重、严重伤害的PPE(如头盔、噪音环境下使用的降噪耳机、浮尘环境下的面罩等);第三类是用于防止致命伤害或严重的永久损伤的PPE(如安全带、下降器、绳索、扁带、安全钩等)。大部分用于绳索技术系统的装备均属于第三类PPE,如IRATA个人防护装备,用于高空作业与救援的PPE统称为高空防坠落个人保护装备(Personal Protective Equipment Against Falls From a Height),或个人坠落防护装备(Personal Fall Protection Equipment),这是欧洲标准委员会对所有在功能上有关高空作业安全保护装备的正式统称。根据高空作业方式的不同,可以将不同的装备组合成不同的PPE系统和次级系统用于保护、阻止或制停操作者从高空坠落,PPE系统可分以下几种。

(1)限制工作范围系统 限制工作范围(work restraint),是防止作业人员进入可能会发生坠落的危险区域,这是一种较高层次的主动防止坠落的PPE措施,此系统能用于防止坠落的发生,但是不能制停坠落,不适合操作者需要用安全带支撑作业的情况,如图1-a所示。(2)工作定位系统 工作定位是使作业人员在脚底有支撑的情况下,通过个人保护装备横向拉紧受力来防止人员发生坠落。此系统不是用于制停坠落,但是需要和一个制停坠落的系统一起工作。它能让操作者在复杂位置腾出双手工作。定位装置将安全带两侧(EN358)、前部(EN813)的连接点与保护点或固定结构相连。调节好后,操作者的身体可以被舒服的支撑,如图1-b所示。(3)坠落制停系统 坠落制停是用以限制传递到身体上的冲击力。此系统能跟随操作者到达作业面或在坠落区域定位,当坠落发生时,能限制坠落距离,并制停。此系统包括全身安全吊带(EN361)、移动止坠器 (EN353-1或EN353-2)和势能吸收器(EN355)、安全钩(EN362)和带势能吸收器的挽索(EN355),使用前必须考虑坠落系数和净空距离,这是防坠落装备的使用关键,后文将予以详述,如图1-c所示。设计用于限制工作范围的装备不应该用作工作定位或坠落制停装备来使用,设计用于工作定位的装备也不应作为限制工作范围和坠落制停装备装备来使用,坠落制停装备则可以用于限制工作范围和工作定位。(4)绳索作业系统 绳索作业PPE系统可以让操作者悬挂作业,避免或制停坠落。此系统包括工作绳索(working line)和安全绳索(safety line),两根绳索有独立的锚点并同时与操作者的安全带相连,操作者可以通过工作绳上升与下降并悬停作业,安全绳只有在工作绳发生问题或操作者发生错误操作时受力保护,如图1-d所示。(5)救援系统 救援系统是操作者救援自己或他人的系统,使用被救者自身安全吊带或使用担架、三角吊带将人员拉升或下降至安全区域,如图1-e所示。

4 全球两大工业绳索技术协会及其绳索作业行进系统PPE配置

4.1 IRATA与SPRAT

IRATA国际,即国际绳索技术行业协会(Industrial Rope Access Trade Association International),又简称IRATA,成立于 1987年,总部设于英国,是一个著名的全球性工业绳索作业技术组织。截至2014年3月,共有会员公司286个,其中工程执行类会员公司129个,教育训练类会员公司157个,各级别技术员超过6万人,技术级别分为一、二、三级,每个级别累计至少工作1千小时,并至少1年时间才具有升级资格。亚洲IRATA会员公司38个,目前大中国地区只有4个,这些IRATA会员公司在全球范围内传播最具安全性和高效能的IRATA绳索作业技术,而香港DAS绳索技术服务机构则侧重于开展高空绳索救援技术培训和高空作业安全理念的普及,香港消防高空拯救专队即为其经典之作。

SPRAT,即专业绳索技术员协会(Society of Professional Rope Access Technicians)的简称,成立于1995年,总部设于美国,师从IRATA国际,其技术与装备和IRATA完全相同,在组织管理和人员晋级方面没有IRATA严格,截至2014年3月,共有会员公司215个,仅限于北美地区(美国、加拿大、墨西哥)发展,在亚洲没有会员公司。

4.2 绳索作业行进系统

上文所述绳索作业行进系统,是由 IRATA 国际研发普及的一套基于双重保护的安全的个人绳索行进系统,包含一套行进(子)系统与一套后备(子)系统,两套子系统结合使用。行进系统包括作业绳索以及系缚在作业绳索上面、始终与人员保护带连接在一起的上升器、下降器,提供进入、退出与作业定位的主要支持。后备系统包括一条安全绳索和一套系缚在安全绳索上、始终与人员保护带连接在一起的后备安全装置,提供行进系统所能提供的安全之外的额外安全支持,在行进系统出现故障时予以保护。绳索作业行进系统可以使人员在高空环境方便快捷地开展行进、上升、下降、横移及辅助攀登等操作,使人员能够到达一些以传统方式难以到达的位置,安全高效地从事高空作业与救援工作。双绳技术及其PPE系统已经从工业作业领域发展成为现代绳索救援技术与单兵装备,越来越受到全球消防与救援队伍普遍重视。IRATA绳索技术体系是当前全球最优秀的绳索技术体系,其技术本身就代表了完备的防坠落技术手段与装备措施,IRATA双绳系统不但适用于单兵作业,其技术原理也同样适用于各种绳索救援系统架设,广泛应用于各种救援环境。

4.3 绳索作业行进系统PPE配置

当前IRATA与SPRAT这两大工业绳索技术组织的全球会员机构及其技术人员使用的PPE都是以法国攀索(Petzl)品牌为主,其主要配置为:固定连接胸式上升器的全身安全吊带、手式上升器、自动制停下降保护器(ID)、移动止坠器(ASAP或ASAP LOCK)、撕裂式势能吸收器、可调节脚踏、安全钩、动力绳牛尾、头盔、手套等,其他还有滑轮、抓绳器、便携式锚点装置、头灯等。IRATA技术PPE配置已在欧洲专业救援队伍当中普及,正在向全球发展,一年一度的欧洲高空作业救援锦标赛(Grimpday)就是IRATA技术与装备展示的盛会。国内消防绳索救援技术与装备体系严重落后,至今也没有一套可供参考的科学合理的绳索救援PPE系统方案,IRATA使用的PPE系统配置值得国内消防参考借鉴。为什么全球IRATA会选择法国攀索(Petzl)品牌的全套PPE装备,因为该公司是最早开发绳索作业行进系统PPE的品牌装备制造商,其装备设计精良,品质优异,很多其他国际知名品牌PPE的设计开发均步其后尘,到目前为止没有一家制造商的全系产品能达到攀索这样系统、全面的程度,很多品牌装备进行绳索作业行进系统PPE配置,都要靠其他品牌装备的搭配才可以完成。这种局面正在逐步改善,一些装备制造商都在向全系列、高性能方向发展,试图赶上攀索装备,但是在短期内仍然很难冲击攀索绳索作业行进系统PPE独霸全球的局面。无论如何,CE标准体系认证的欧洲各大品牌PPE在质量与安全方面都是值得信赖的。

4.4 安全吊带的选择

安全吊带是PPE当中的重要装备,当前欧洲现代绳索救援技术使用的救援安全吊带(PPE)有以下4种:第一类是配有腹前和腰际两侧共3个承重连接点的救援用半身安全吊带,这种半身安全吊带只能用于无坠落环境,同时符合EN358、EN813标准,如图2-b所示;第二类是配有胸前和背部2个承重连接点的简易全身安全吊带,这种全身安全吊带用来连接防坠落系统,该安全吊带符合EN361标准,如图2-a所示;第三类是具有第一类和第二类安全吊带全部功能的5个承重连接点的综合作业全身安全吊带,这种全身安全吊带适合各类高空救援,并且是能够唯一进行悬挂作业的全身安全吊带,该安全吊带同时符合EN361、EN358、EN813标准,如图2-c所示;第四类是具有第三类全身安全吊带全部功能并且集成了胸式上升器的行进作业全身安全吊带,这是IRATA与SPRAT以及欧系技术的高空专业救援队伍唯一使用的全身安全吊带,该安全吊带同时符合EN361、EN358、EN813、EN12841B标准,如图3所示。这款全身安全吊带是法国攀索(Petzl)公司独家专利产品(实际上有合体式与分体式两种),经过多年的实践应用获得了全球广泛的赞誉;法国BEAL公司和德国EDELRID公司都推出了一款与之类似的全身安全吊带,其胸式上升器为可拆卸,性能品质也值得信赖。攀索(Petzl)公司行进作业全身安全吊带的专利权到期后,全球的绳索技术装备制造商都将会争相推出这款全身安全吊带,必将使其获得大众化普及。国内消防在安全吊带技术性能与消防配备方面存在很大差距,进行绳索救援技术改革,引进高空救援技术,提升和发展消防高空救援能力,国内消防防坠落装备标准及相关配备标准已经不足为据。

5 坠落制停技术与装备

5.1 坠落系数与下坠冲击力

坠落系数,也叫冲坠系数(Fall Factor,J简写为FF),是坠落高度与有效绳长的比值,代表坠落的强度,在同等条件下,即坠落系数越大,坠落强度越高,如图4、图5所示。坠落强度取决于坠落系数,与坠落的距离无关。如相同条件与相同坠落系数,1m与10m坠落所造成的坠落强度是一样的。 欧洲权威机构的实际测试表明,体重80kg的人,使用静力绳与身体连接,在不使用移动止坠器和势能吸收器的情况下,当坠落系数为1时,其所受冲击力为体重的10倍,即8KN,可致人重伤;当坠落系数为2时,所受冲击力为体重的20多倍,为18KN,可致人死亡。在工业绳索作业领域,规定人体所能承受的瞬间最大冲击力为12KN;在欧洲,规定为人体在任何时候都不应承受6KN或以上的下坠冲击力(经受过特殊训练的人,能承受6.4KN的冲击力),北美(美国和加拿大)规定为8KN。首次冲击力是欧洲CE标准体系静力绳的重要技术参数,如一款直径10.5mm的静力绳标明在坠落系数为0.3时,首次冲击力为5.6KN,这就告诉我们使用该静力绳要避免出现坠落系数大于0.3的坠落,也就是避免下坠冲击力超过6KN而造成人体伤害的安全限度。

5.2 坠落制停基本原理

高空坠落,过份的冲击力会导致人体或是锚点的损害,所有的防坠落装备设计和技术措施,都是为了尽可能地减小坠落强度(坠落系数),因为人体在任何时候都不应承受6KN或以上的下坠冲击力。要做好高空作业与救援的防坠落工作,降低下坠冲击力,必须从技术操作与装备措施两个方面同时入手,二者缺一不可。一是从操作方面降低坠落系数。无论任何时候都要让操作者的保护点或身体连接的锚点位于其上方,而且拉紧身体,避免或减小坠落位移,从而避免坠落所导致的过大冲击力的伤害。二是使用坠落制停装备降低坠落系数。当我们所要从事的工作会涉及到高空坠落的情况出现时,需要使用一套个人坠落制停装备(Personal Fall Arrest Equipment), 包括一款合适的带有胸部和背部挂点的全身安全带、反齿式或挤压式移动止坠器、势能吸收挽索或撕裂式势能吸收器挽锁,共同组成一套防坠落系统,来将冲击力限制在一个可以接受的范围内(6kN)。在防坠落系统当中,势能吸收器是最常用的化解冲击力的个人防坠落装备,它的一端连接于人员全身安全吊带的胸部挂点,另一端连接于保护绳的移动止坠器,一旦工作绳失效或人员坠落,保护绳的止坠器发挥止坠作用,势能吸收器因受拉力作用层层打开其中缝合的扁带,大大增加了有效绳长,即使在冲坠系数为2的状态下,也能通过缓冲作用使冲坠系数降至0.3以下,从而使人员所受的下坠冲击力控制住6KN以内。

实际上在CE标准体系当中,有两种类型的坠落制停系统。一种是IRATA技术体系通用的攀索(PETZL)品牌坠落制停系统,该系统使用倒齿结构的移动止坠器(ASAP或ASAP LOCK),实际工业测试表明,齿类装备作用在绳索上的下坠冲击力不能超过5KN,否则会造成绳索的结构性损伤,因此必须配套使用该品牌的撕裂式势能吸收器,移动止坠器(ASAP或ASAP LOCK)瞬间制动,撕裂式势能吸收器会层层打开,更大幅度地降低下坠冲击力。另一种是其他大多数品牌的挤压式移动止坠器,这种止坠器在制动前会下降一段距离,从而降低了坠落系数,它只需使用配套的挽锁即可,不使用势能吸收器,使用这种止坠器不能使用撕裂式势能吸收器。

在防坠落装备使用当中,如何正确对待和处理经历过较大冲坠的装备,这是一个必须注意的问题。PPE不管是纺织品的绳索、安全带、安全吊带、编带、挽索、势能吸收器等,还是金属的安全钩、下降器、移动止坠器、抓绳器、滑轮等,凡是经历了冲坠系数为1或者更大的坠落冲击,均应立即淘汰,不能再继续使用。

5.3 净空距离与横向摆荡

净空距离是指作业者在坠落前所需要的离地面最小的距离,如图6、图7所示。净空距离的取值是如下计算距离的总和:A)设备的总长,包括安全钩和挽索或延长部分的长度;B)设备在绳索和钢缆的下滑距离或势能吸收器打开的长度;C)标准距离,指胸部或背部挂点到操作者脚部的距离1.5m;D) 最小安全距离,指作业者脚部到地面的余量1m,图6所示情况,使用EN355势能吸收挽索的净空距离为5.2m,即E=A(1.1 m)+B(1.6 m)+C(1.5 m)+D(1 m)=5.2 m;图7所示情况,使用挤压式移动止坠器与EN353势能吸收挽索的净空距离为4m,即=A(0.5m)+B(1m)+C(1.5m)+D(1 m) = 4 m。以上分析仅为定性分析,并非固定数据,实际净空距离取决于具体使用的安全钩、挽索、势能吸收器的总长度,需参考装备说明书。横向摆荡是指作业人员与锚点有横向或水平净空距离时,发生坠落后所产生的横向钟摆式移动,横向摆荡存在与障碍物碰撞的潜在危险,容易对作业人员造成碰撞伤害,如图8所示。

操作人员需要掌握个人坠落制停装备的净空距离,在净空距离范围内务必使保护点或身体连接的锚点位于自己的上方,以免发生过大的冲坠,坠落制停系统完全打开后使人员坠地,造成坠落伤害。同时还要尽可能减小身体与保护点或锚点的横向距离,以免坠落后产生横向摆荡,造成碰撞伤害。因此务必接受专业培训,掌握专业技术与装备的安全使用方法至关重要。

6 悬吊创伤

6.1 悬吊创伤的概念、症状与危害

悬吊创伤(Suspension Trauma),也叫悬吊或直立耐受性差(Orthostatic Intolerance),现在更趋向于称为安全带悬挂综合症(harness hang syndrome),是指身着安全吊带的高空作业人员不慎坠落,在脚部没有支撑的情况下处于直立并保持身体静止不动的悬吊状态,导致悬吊人员出现可能无意识甚至死亡的某些不良症状。出现这种症状的原因是身体无法耐受保持静止不动的直立姿势,例如受重伤或无意识以直立姿势悬吊或在担架中垂直固定的人员。头上脚下、静止不动的垂直悬吊者的体重全部作用于安全带的腿带,安全吊带腿带产生的压力使悬吊者的静脉血液无法顺利回流心脏,使血液循环系统紊乱,于是供心脏输送到全身各重要部位器官的血液量减少,其中尤以脑部缺氧最为严重,从而造成一系列生理症状,如发热、冒汗、晕眩、恶心、休克、深度昏迷,甚至死亡。大多数正常的试验者会在1个小时内、20%的试验者会在10分钟内出现昏厥前期症状,有时会出现昏厥,随后会在不可预测的时间内出现昏厥。悬吊创伤一旦发生,短时间内可能导致其他严重依赖稳定供血的器官(如肾脏)受损,并带来严重后果,一个清醒者可能会在短短的时间内陷入昏迷并导致很快死亡,即便是非常健康的人也可能无法免疫悬吊创伤的影响。

6.2 悬吊创伤的紧急处置与预防

高空作业与救援人员,除了要精通绳索技术、熟知坠落制停技术与装备之外,还必须掌握悬吊不耐症的症状和处置措施,具备现场急救知识与能力。处理悬吊不耐症的最好方式就是迅速将伤患从悬吊状态解除,救至相对安全的地方。解救时间尽可能短(如10分钟内),而且安全高效。营救期间与实施营救后,应当按照标准的急救程序心肺复苏术(CPR)来操作,意识完全清醒的伤员应当平躺,半清醒的或无意识的伤员应当放置在复原(也被称为开放气道)。如果救援人员不具有现场急救知识,就应在出动的同时通知医疗急救人员到场进行紧急处置,所有身着保护带悬吊的无法行动的伤员都应立即送往医院接受进一步的专业医学救治与观察。

在高空作业与救援当中,操作人员不慎发生了坠落并悬吊,工友或队友必须立即启动提前预备的紧急救援程序,实施救援。如果悬吊人员意识清醒,伤势不重,要立即考虑到悬吊不耐症的严重后果,利用自身携带装备调整身体或腿部姿势,缓解腿部压力,避免悬吊创伤,等待救援;有能力者可以进行上升、下降操作来实施自救。可见高空作业与救援人员配备全套的绳索作业行进系统PPE,一旦不慎坠落悬吊时可以在第一时间调整腿部姿势或自救逃离,是绝对必要的。

6.3 消防救援当中导致严重悬吊创伤的错误做法

在国内消防螺旋绳技术当中,消防员使用安全钩、8字环做下降器带人向下救援,在违背突然死亡原则①的情况下,采用背负式救援或将被救者与救援人员自身安全吊带相连的救援方法施救,这是一种严重错误的、对人对己极不人道的高空救援方法,他可以直接导致一种人为的更加恶劣的悬吊创伤,后果极为严重,必须予以抛弃。一方面这种救援方式造成2个人的体重全部作用于救援人员自己的腿带,对救援人员大腿的压迫短时间内都是无法忍受的,容易造成心理和身体的崩溃,后果不堪设想;另一方面由于下降负荷过重,使用安全钩、8字环下降会很难控制,想快速下降,结束救援过程,却又必须极力控制,因为一旦放松控制将会变成自由落体,致使救援者与被救者双双坠地,最终磨穿手套,灼伤手心、手指,安全下到地面已经算是幸运了。很多消防员都有过这种身体与心理受到双重折磨的体验,这仅仅是低楼层的操作情况,高楼层使用这种救援方法绝对是自杀。使用这样的救援方式很容易超过人的身体与心理承受极限,这时撒手将会成为最好的解脱,就像人在楼层陷身火海时,跳楼会成为最好的解脱一样。如果使用单兵救援的话,IRATA技术中的挂接式救援法将是最佳的解决方案,使被救人员与救援人员都各自独立地悬挂于下降保护器上,两个人的负荷都让救援系统承担,使救援轻松自如而且容易控制,如图9所示。

7 防坠落技术与装备相关标准

7.1 欧洲防坠落装备标准

在欧洲CE标准体系当中,有完备的防坠落装备标准,每类装备都有独立的、具体的标准,造就了欧洲CE体系装备优越的技术性能,超强的专业水平。具体防坠落装备标准有:动力绳EN 892、静力绳EN 1891、下降器EN 341、挽索EN 354、势能吸收器EN 355、工作用腰带与定位挽索EN 358、移动止坠器(arrester)EN 353-1或 353-2、全身安全吊带EN 361、安全钩EN 362、锚点装置的要求与测试EN 795、坐式安全带EN 813、绳索行进系统绳索调节装置EN 12841等等。此外,还有其他数量众多的个人防护装备(PPE)标准。国际ISO个人防坠落装备标准均参照欧洲CE标准制定,足见CE装备标准的优越性,如:全身吊带ISO10333-1:2000、全身吊带修改件 ISO 10333-1 AMD1:2002、挽锁和势能吸收器ISO10333-2:2000、自动回缩式救生索ISO10333-3:2000、垂直导轨和装有滑动式防坠器垂直生命线ISO10333-4:2002、带自闭与自锁阀门的安全钩ISO10333-5:2001、系统性能测试ISO10333-6:2004、单点锚固装置ISO 14567:1999、下降器ISO 22159-2007。

7.2 欧洲防坠落技术标准

欧洲在工业领域发展起来的绳索技术,有着深厚的防坠落技术理论与实践经验,在我们刚刚从日本引进螺旋绳技术的时候,欧洲已经发展了完备的防坠落技术与装备应用标准,如IRATA国际的《IRATA国际工业绳索技术作业守则》(IRATA ICOP)和《IRATA总体要求》,英国的《工业绳索技术作业守则》(BS 7985:2002)、《高空作业与救援教育培训守则》(BS8454:2006)。ISO标准体系的《个人防坠落保护装备之绳索技术系统第一部份:作业系统基本原则》 (ISO 22846-1)、《个人防坠落保护装备之绳索技术系统第二部份:作业守则》(ISO 22846-2)等等,这些标准都是随着技术与装备的发展而不断完善更新,使其始终保持国际领先地位。这些标准对防坠落技术与装备给予了最权威的解读,做出了科学的技术指引,是科学的防坠落技术与装备操作标准,对我们极具学习参考价值。IRATA绳索技术体系是当前全球最优秀的绳索技术体系,其技术本身就代表了完备的防坠落技术手段和防坠落装备措施。

7.3 国内消防防坠落装备标准

国内消防绳索救援技术尤其是高空救援技术非常落后,防坠落技术基础薄弱,防坠落技术标准还是空白。《消防用防坠落装备标准》(GA 494-2004),是国内消防唯一一部防坠落装备标准,该标准师从北美《安全救生绳和紧急服务装备标准》(NFPA1983),具有明显的北美绳索救援技术装备标准的特点,以负荷强度要求为主,专业性欠缺,技术性能不足。GA 494-2004标准是统一的、整体的装备标准,但是高空防坠落个人保护装备并不系统、不全面,只有消防用安全绳、安全腰带、安全吊带、安全钩、上升器、抓绳器(制动器)、下降器、滑轮装置、便携式固定装置等九类绳索技术装备,没有挽锁和势能吸收器及其他配套装备,不能构建合格的、完整的高空救援PPE及个人坠落制停系统。《消防员个人防护装备配备标准》(GA 621-2013) 在国内消防员个人高空救援防坠落装备配备方面,存在严重不足:标准并没有为消防员个人配备高空救援PPE及个人坠落制停系统,却配成了班装备,而且每班只有2套,对此该标准严重名不符实;标准把8字环列入PPE,属于常识性错误,8字环不是防坠落装备,也不能作为高空救援装备;标准配备的通用安全绳直径范围是12.5-16mm,绳索直径超标,与所有的具有自动制停功能的主流救援下降保护器不兼容;安全吊带的配备没有考虑到高空坠落制停PPE系统对安全吊带的要求。这样的防坠落装备标准及其配备标准,连消防员自身安全都保障不了,如何安全高效地完成高空救援任务?可见, GA 494、GA 621标准亟待修订,国内消防高空救援个人防护装备(PPE)和防坠落装备体系建设亟待加强。

8 结语

高空作业是一项很专业、很复杂的工作,消防高空救援更需要接受专业的高空救援技术培训,掌握基本的防坠落技术与装备知识,配备科学合理的高空救援个人防护装备。防坠落技术与装备问题,是国内消防高空救援工作的软肋,这个问题不解决好,技术、装备、标准整体落后,消防高空救援工作就不会有实质性发展进步,这应该引起各级消防战训与装备主管部门、相关标准制定机构以及广大消防官兵的足够重视。

注释:

①突然死亡原则:是IRATA绳索技术重要的技术原则之一,其含义为:“任何一个人的死亡会造成所架设系统的瓦解,或是令其他人的生命陷入危险。”就是说在任何技术操作系统中,人只能担任系统的“操作者”,决不可以成为“系统的一部分”。

参考文献:

[1] IRATA International,IRATA International code of practice for industrial rope access[S].

[2] 杨汝彬.国内消防与欧美绳索救援技术与装备标准体系比较研究[J].中国科技纵横,2014(7).

[3] 杨汝彬.国内消防与欧州、北美绳索救援技术要点比较研究[J].中国科技纵横,2014(7).