岳克明 , 劉 珊 , 楊 華
(1.中國能源建設集團山西省電力勘測設計院有限公司,山西 太原 030001;2.國網(wǎng)山西省電力公司電力科學研究院,山西 太原 030001)
隨著工程基建施工項目(含電力建設項目)的不斷開展,起重作業(yè)安全事故成為比較常見的事故,2004—2012 年發(fā)生的工程施工(含電力建設施工) 起重傷害事故比例已由不到5%升到近11%[1],而起重作業(yè)重物墜落傷害是起重傷害的主要事故之一。變壓器吊裝是電站建設過程中的重點監(jiān)控作業(yè)之一,研究起重作業(yè)危險因素管控對電站建設工程有重要的意義。
本文借助事故樹法,根據(jù)計算的最小割集,對各個基本事件進行敏感性分析,進而判斷導致變壓器起重作業(yè)事故系統(tǒng)的危險度。由建立的變壓器起重作業(yè)傷害事故樹,運用德爾菲法[2],計算發(fā)生的概率大小,運用敏感性分析,識別導致變壓器起重作業(yè)人傷害事故的主要潛在因素,從而提出起重作業(yè)防止重物墜落傷害的安全管控措施。
事故樹是將系統(tǒng)可能發(fā)生的某種事故,與導致事故發(fā)生的各種原因之間的邏輯關系用樹形圖的方式表達出來,通過對事故樹的定性和定量分析,找出可能導致頂上事件發(fā)生的各基本事件的組合,為事故預測預防提供依據(jù)的方法。以導致起重作業(yè)重物墜落傷害事故頂上事件開始,從人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)、管理上存在的缺陷[3]等方面尋找事故原因,建立事故樹模型[4],逐級找出事故發(fā)生的基本事件,層層分析事故形成的原因。根據(jù)頂事件與各基本事件的邏輯關系,建立起重作業(yè)重物墜落傷害事故樹(如圖1 所示),事故樹中各符號表示的意義見表1。
圖1 變壓器起重作業(yè)傷害事故樹
表1 事故樹中各符號的意義
變壓器起重作業(yè)的安全性評價可以從引發(fā)事故發(fā)生的基本因素來進行分析。
若利用布爾代數(shù)法運算法則[5],可得出引發(fā)頂事件的最小割集,即得出導致頂事件發(fā)生的基本事件的集合,頂事件T 發(fā)生的最小割集數(shù)可借助公式T=X1·T1·T2(式中“·”表示“與”邏輯)求得,可以得出最小割集數(shù)有44 個。由于數(shù)量較多逐一分析并不方便,所以借助不引起頂事件發(fā)生的最低限度的基本事件的集合即最小徑集來進行基本事件的分析,這樣成功樹對應的徑集數(shù)只有3 個,分析過程相對簡單。與事故樹對應的成功樹見圖2。
圖2 變壓器起重作業(yè)傷害成功樹
最小徑集也能同最小割集一樣揭示頂事件發(fā)生的各種可能途徑,進而分析系統(tǒng)的危險性。運用布爾代數(shù)法可以得出下式(式中“+”表示“或”邏輯):
即成功樹最小徑集分別為{X2,X3,X4,X5,X6,X7,X8,X9,X10,X11,X12};{X13,X14,X15,X16};{X1}。
由起重作業(yè)重物墜落傷害成功樹最小徑集合確定其結構重要度大小比較的原則[6-7]:單事件最小徑集合中基本事件結構重要度最大;僅出現(xiàn)在同一個最小徑集合中的所有基本事件結構重要度相等;僅出現(xiàn)在基本事件個數(shù)相等的若干個最小徑集合中的各基本事件結構重要度依出現(xiàn)次數(shù)而定,出現(xiàn)次數(shù)少其結構重要度小,出現(xiàn)次數(shù)多其結構重要度大,出現(xiàn)次數(shù)相等其結構重要度相等[8]。可知,結構重要度排序為:Iφ(1)>Iφ(13)=Iφ(14)=Iφ(15)=Iφ(16)>Iφ(2)=Iφ(3)=Iφ(4)=Iφ(5)=Iφ(6)=Iφ(7)=Iφ(8)=Iφ(9)=Iφ(10)=Iφ(11)=Iφ(12)。
a) 事故樹最小割集數(shù)有44 個,最小徑集數(shù)有3 個,表明導致變壓器起重作業(yè)傷害的途徑有很多,而克服變壓器起重作業(yè)傷害的途徑很少,作業(yè)危險性較大。
b) 借助最小徑集分析可知:若X1 不發(fā)生,就不會發(fā)生變壓器起重作業(yè)傷害事故;若X13、X14、X15、X16 都不發(fā)生,變壓器起重作業(yè)傷害事故也不會出現(xiàn);若X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10、X11、X12 都不發(fā)生,也不會發(fā)生變壓器起重作業(yè)傷害事故。
根據(jù)結構重要度即安全性分析可知:要控制變壓器起重作業(yè)傷害這一頂上事件發(fā)生,必須對造成這一事件的最少集合的基本事件進行控制。因此,我們在制定事故控制措施時,首先要控制人員躲閃不及這一基本事件,即從控制人的不安全行為方面進行控制。其次,要做好現(xiàn)場安全管控工作,對變壓器墜落范圍內的人、人的安全意識、現(xiàn)場安檢與指揮、作業(yè)區(qū)域管理進行合理控制,即控制管理上的缺陷。最后,要從安全技術措施上對起重機超載、起重機支腿不穩(wěn)、起重機機械故障、起重機吊臂偏心過大、起重機多機吊裝不同步、起重機多機吊載荷分配不均、起重桅桿系統(tǒng)纜風繩失穩(wěn)、起重桅桿系統(tǒng)地錨失穩(wěn)、起重設計受力吊裝、起重設備或構件剛度方面進行控制,即控制物的不安全狀態(tài)。
根據(jù)以上安全性分析,要防止變壓器起重作業(yè)傷害事故,必須從人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)、管理上的缺陷及安全技術對策著手。因此,針對電廠變壓器起重作業(yè)事故預防的這3 個維度,應落實以下具體安全控制措施。
a) 建立健全安全生產責任制及安全生產規(guī)章制度。明確人員職責、責任分工,嚴格落實現(xiàn)場交接班制度,做好班前安全技術交底工作,保證作業(yè)人員身體狀況良好,杜絕帶病進行起重作業(yè)。
b) 強化安全生產教育,提升作業(yè)人員安全意識。對進入電站建設場地的作業(yè)人員進行安全技術教育與安全意識培訓,經(jīng)考試合格后方可允許作業(yè)人員進行起重作業(yè),同時作業(yè)人員應經(jīng)常參加各類安全教育,確保取得相關資質證書。
c) 深入開展變壓器起重作業(yè)現(xiàn)場安全檢查,做好現(xiàn)場安全管理工作。以變壓器起重作業(yè)現(xiàn)場隱患排查為主,開展變壓器起重作業(yè)前機械設備安全檢查,防止出現(xiàn)起重機、桅桿系統(tǒng)等帶病作業(yè);以發(fā)現(xiàn)和制止起重作業(yè)中的違章指揮、違章作業(yè)為安全關鍵,防止作業(yè)人員出現(xiàn)不安全行為;以加強起重作業(yè)區(qū)域管理為基礎,設置安全警示標志與區(qū)域警戒線,做好安全隔離工作,防止傷害其他作業(yè)人員,切實做到防患于未然。
d) 落實各項變壓器起重安全技術措施。起吊變壓器前,首先要嚴格進行技術交底、強化教育,避免起吊中出現(xiàn)指揮失誤;其次要嚴格進行載荷核算,做好場地平整工作,打好起重機支腿,選擇合適的起重機與吊臂,避免出現(xiàn)吊臂偏心過大、超載等,如桅桿系統(tǒng)起吊要選擇合適安全系數(shù)的纜風繩,防止纜風繩失穩(wěn),同時要做好錨固以防止地錨失穩(wěn)。變壓器起重作業(yè)時,選擇同機型的起重機,統(tǒng)一指揮、同時起吊,避免出現(xiàn)吊裝不同步的現(xiàn)象。變壓器起重吊裝時,要嚴格按照變壓器設計受力吊裝,根據(jù)變壓器的剛度進行多點吊裝。
e) 制定現(xiàn)場應急處置方案,必要時開展應急演練。一旦發(fā)生變壓器起重作業(yè)傷害事故,能夠使其快速有效地得到處理。