基于事故樹分析法的變壓器起重作業(yè)安全技術分析

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）

0 引言

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。

1 事故樹模型建立

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

2 安全評價

2.1 求事故樹最小割集合

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

2.2 求成功樹最小徑集合

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}。

2.3 結構重要度分析

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）。

2.4 安全性分析

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)。

3 制定安全措施

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。