西渝高铁隧道一氧化碳泄漏事故的技术反思与预防策略

chinaai

近日，西渝高铁重庆段中梁山隧道施工现场发生的一氧化碳（CO）泄漏事故，导致7名作业人员被困，虽已成功救出4人，但仍有3人失联，事故原因仍在调查中。该事件凸显了复杂地质条件下隧道施工中气体安全管理的重要性。

西渝高铁CO泄漏1

西渝高铁作为国家“八纵八横”高速铁路网的重要组成部分，其建设过程中不可避免地要穿越如中梁山这样的复杂地质区域。隧道施工环境密闭、空间狭长、通风条件受限，加之作业过程中可能产生的废气、地层释放的气体以及机械设备排放等，使得有害气体积聚风险显著增高。此次CO泄漏事故，不仅是对现场应急响应能力的考验，更是一次深刻的技术警示，暴露了现有安全管理措施中可能存在的薄弱环节。
4 l+ _( P% W' D. O' |
& X' c/ `. \( j9 I; T隧道内典型有害气体及其危害分析

, [  E1 R; F: t3 ]隧道施工环境中可能存在的有害气体种类繁多，其危害机制各异，对作业人员的生命安全构成直接威胁：

; y; W8 O1 d! p, [$ Y6 D2 S一氧化碳（CO）： 无色无味，难溶于水，是燃烧不完全的典型产物。CO极易与血液中的血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白，导致血红蛋白失去携氧能力，引发组织缺氧。低浓度暴露可致头痛、眩晕、恶心；高浓度或长时间暴露可导致意识丧失、呼吸衰竭甚至死亡。
  k$ o1 z9 X8 X
0 C9 n8 }6 }% K/ `8 H甲烷（CH4）： 主要成分为天然气，无色无味，易燃易爆。当其在空气中的浓度达到5%-15%时，遇明火、静电或高温表面即可引发爆炸，对隧道结构安全和人员生命构成双重威胁。

硫化氢（H2S）： 具有臭鸡蛋气味（高浓度时嗅觉神经麻痹而失嗅），剧毒，易溶于水。H2S可通过呼吸道迅速进入人体，高浓度暴露可迅速麻痹呼吸中枢，导致“闪电式”死亡；低浓度长期暴露则可引起眼、呼吸道刺激及神经系统损害。

$ Y% T6 j/ X9 z# p2 C4 e二氧化氮（NO2）： 红棕色气体，有刺激性气味。主要损害深部呼吸道和肺泡，可引起化学性肺炎或肺水肿，长期接触或高浓度暴露可致慢性支气管炎等职业病。

上述气体在隧道施工环境中可能单独或混合存在，其浓度受通风状况、作业活动、地质条件等多种因素影响，具有动态变化和突发性特点。

事故预防的技术路径：实时监测与智能预警

3 o( {3 A0 J7 C$ t% D0 {, u鉴于隧道施工环境中气体危害的隐蔽性和致命性，传统的定时巡检或依赖人员主观判断的方式已难以满足现代工程安全管理的需求。必须将气体监测纳入标准化、常态化的施工流程，并引入先进的技术手段，实现“人防”与“技防”的深度融合。
, {" M: B& h3 i+ R6 v" E; C9 [& Y, U
5 i! h; b) X  N+ n) U+ D* M+ g1 E核心措施：密闭空间气体监测系统的部署与应用

预防密闭空间气体泄漏，需在密闭空间内及周边关键位置安装气体检测报警装置，能够实时监测有害气体浓度。当有害气体浓度达到设定的预警值时，装置立即发出声光报警信号，提醒现场人员采取措施。
' N' |* a3 R7 |0 e+ }1 M1 L6 |
# t7 S& J1 f( C' s# A气体检测报警装置中有毒有害气体传感器，可以对环境中的气体进行区分以及浓度监测，从而检测出有毒有害气体，及时监测、提前预警隧道内的气体环境，可以消除隧道施工安全隐患，为隧道施工安全提供保障。

针对在隧道施工的环境检测有毒有害气体，ISweek工采网推荐以下有毒有害气体传感器用于有毒有害气体的检测。
4 K. Z; I# U. k0 e, i( A
英国Alphasense 一氧化碳传感器 - CO-AF
3 [. w) i: w3 y8 V: Y
co-af
$ K  A8 D. G, u8 H& o2 q) R
( X: [% A1 {' i, p7 |( y电化学一氧化碳传感器CO-AF具有灵敏度高，选择性好，拥有过滤膜，抗烟气，低浓度输出线性好等优点，量程为0~5000ppm,工作环境为-30~50℃，15~90%RH,分辨率为0.5ppm，主要用在石油化工，环保，煤矿，汽车等领域。


, R: J- l5 {! D( V. @- z* X$ A* i搭载英国Alphasense CH-A3 催化燃烧型甲烷传感器模块（CH4）-AG-3-CHx-CHA3 ：AG-3-CHx-CHA3 传感器模块由催化燃烧型传感器和数据采集处理板组成，可对环境中的CH4、C3H8、H2 等可燃性气体浓度进行检测。模块以 Alphasense 科技 CH-A3 催化燃烧型感器为敏感元件，在采样电路控制下实现气体浓度的检测，具有良好的急定性和抗中毒性，本模块与接收终端采用数字通信方式，将气体浓度信号通过 UART 总线输出，方便用户在不同场合下以简洁的方式快速组成系统，适用于民用和工业领域的气体检测。
0 k; |' x4 }4 a% a
英国Alphasense 二氧化氮传感器 - NO2-B1
% Z7 }! Y% \2 o9 N- X# ]
6 e1 O( T* {* }, dno2-b1
; l$ b2 o, a. w% ]* ~  [
( S6 C7 \/ i% H4 v, G# j' A( g电化学二氧化氮传感器NO2-B1具有灵敏度高，选择性好，可以过滤灰尘和小水滴，低浓度输出线性好，稳定性好，抗CO、CO2、H2的干扰等优点，量程为0~20ppm,工作环境为-20~50℃，15~90%RH,分辨率为0.02ppm，主要用在NO2气体报警器，检测大气中二氧化氮气体浓度，石油，化工等工业领域。
, Z% F6 H) r& c/ F* f. J
) O( c1 x3 `4 x$ a4 |英国Alphasense 硫化氢传感器 - H2S-B1

* F; P9 z1 `7 Q& ph2s-b1
- \  R; T9 z9 h8 z1 ~) t
1 Z" O- H& E0 P( r, y" ^0 U电化学硫化氢传感器H2S-B1具有灵敏度高，选择性好，可以过滤灰尘和小水滴，低浓度输出线性好，稳定性好，抗H2、NH3、CO的干扰等优点，量程为0~200ppm,工作环境为-30~50℃，15~90%RH,分辨率为0.05ppm，主要用在检测大气中硫化氢气体浓度，固定式H2S报警器，石油，化工等工业领域。