油氣管道第三方破壞人為因素分析研究*

毛 建 蔣宏業(yè) 李又綠 姚安林 蔡良君

1.西南石油大學(xué) （四川 成都 610500）

2.洛陽理工學(xué)院 （河南 洛陽 471023）

油氣管道第三方破壞人為因素分析研究*

毛 建1蔣宏業(yè)1李又綠1姚安林1蔡良君2

1.西南石油大學(xué) （四川 成都 610500）

2.洛陽理工學(xué)院 （河南 洛陽 471023）

第三方破壞已成為當(dāng)今油氣管道安全的主要威脅之一。運(yùn)用SHEL模型和Reason模型分析油氣管道第三方破壞的人為因素，結(jié)合SHEL模型和Reason模型的優(yōu)點(diǎn)建立了基于人為因素的油氣管道第三方破壞事故模型，得到了形成第三方破壞事故的主要渠道；并根據(jù)只要改變一片乳酪，光線無法直線穿透原理，提出了油氣管道第三方破壞的防治對策。

第三方破壞 人為因素 防治對策 油氣管道

在油氣管道事故風(fēng)險(xiǎn)可能性影響因素中，管道第三方破壞一直被列為4大類風(fēng)險(xiǎn)因素的第一位[1]。而油氣管道第三方破壞風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)由于第三方破壞隨機(jī)性高，原因錯(cuò)綜復(fù)雜，一直停留在依靠一些明顯的、直接的因素去建立評分體系，缺乏對第三方破壞的潛在因素方面的研究[2]。隨著我國油氣管道建設(shè)進(jìn)入新的快速發(fā)展時(shí)期，油氣管道越來越多地需要通過人口密集、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)，由此引起的油氣管道第三方破壞事故大有不斷上升的趨勢[3]。因此，研究管道第三方破壞的人為因素對保護(hù)油氣管道的安全運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

第三方破壞SHEL模型分析

SHEL模型[4～7]是由軟件（Software）、硬件（Hardware）、環(huán)境（Environment）和生命件（Live-ware）組成（圖1），人是模型的中心，是系統(tǒng)中最重要的部分，人與軟件、硬件、環(huán)境、其他人之間的相互關(guān)系即為該模型的4個(gè)界面（人-硬件，人-環(huán)境，人-人界面，人-軟件）。模型塊的邊界是不規(guī)則的，如果要避免壓力以及最終的崩潰事故，這些不規(guī)則的界面必須嚴(yán)密匹配、吻合才能發(fā)揮系統(tǒng)的正常功能，否則該系統(tǒng)不能正常發(fā)揮作用，成為人為差錯(cuò)的可能根源。

運(yùn)用SHEL模型分析油氣管道第三方破壞風(fēng)險(xiǎn)影響因素為：

L-H界面，不僅代表了油氣管道系統(tǒng)中的實(shí)體設(shè)備，同時(shí)也代表了第三方人員操作的影響管道安全的機(jī)具，如挖掘機(jī)、重型車輛等。

圖1 SHEL模型圖

L-E界面，分為內(nèi)部環(huán)境和外部環(huán)境。內(nèi)部環(huán)境指管道內(nèi)部環(huán)境以及管道公司環(huán)境；外部環(huán)境包括管道沿線社會(huì)環(huán)境、政治經(jīng)濟(jì)環(huán)境、企業(yè)文化體系等。

L-S界面，管道保護(hù)的各種法律、法規(guī)、條例、標(biāo)準(zhǔn)以及管道公司的各種規(guī)章制度、規(guī)定、應(yīng)急預(yù)案、操作規(guī)程、設(shè)備正常運(yùn)行方式記錄和工作手冊等，體現(xiàn)了第三方、管道公司工作人員與工作空間內(nèi)輔助系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

L-L界面，指工作的個(gè)人與周圍接觸人群相關(guān)的生物體要素，包括管道公司全體員工間的相互關(guān)系以及沿線的居民和社會(huì)組織成員間的相互關(guān)系。作為管道系統(tǒng)中最關(guān)鍵、最靈活因素的人既有相應(yīng)的能力也有其自身的局限性，其行為受到人的身體條件、個(gè)體生理、心理以及社會(huì)心理等因素的影響。

第三方破壞Reason模型分析

Reason模型[8、9]的核心在于以孔洞代表一個(gè)失誤點(diǎn)，如果光線直接透過所有邏輯片，就會(huì)引發(fā)事故，若移動(dòng)反應(yīng)鏈中任意一個(gè)邏輯片，使光線無法直接穿透各膜片，就可避免事故。

根據(jù)Reason模型對第三方破壞事故進(jìn)行倒序分析，即“防御失敗-不安全行為-組織的預(yù)防與監(jiān)督-組織因素”，就可以從最接近事故征候的狀態(tài)回放分析各層次的核心因素。根據(jù)第三方破壞事故發(fā)生情況分為管理和第三方兩個(gè)方面，管理包括決策者決策失誤、中層管理失誤；第三方包括不安全行為先兆，發(fā)生條件和不安全行為（圖2）。

圖2 基于Reason模型的第三方破壞事故演化圖

第三方破壞人為因素模型建立

況、生理狀況、業(yè)務(wù)素養(yǎng)、組織領(lǐng)導(dǎo)及業(yè)余休閑。其中，思想素質(zhì)包括職業(yè)道德、安全態(tài)度、環(huán)保態(tài)度、創(chuàng)

根據(jù)上面兩個(gè)模型對第三方破壞的分析可知：SHEL模型能夠?qū)赡苷T發(fā)事故的人為因素途徑進(jìn)行全面而合理的分類，為深刻理解人為因素提供了切入點(diǎn)和思路方法，通過人、機(jī)、環(huán)境的關(guān)聯(lián)關(guān)系可以詳盡地分析出油氣管道第三方破壞可能會(huì)出現(xiàn)的人為因素，但該模型沒有明確如何去消除已有的第三方破壞人為因素隱患。Reason模型將第三方破壞事故的誘因表述為鏈條理論來反應(yīng)人為因素，誘因由鏈條連接，如果封堵住或切斷鏈條上的任一環(huán)節(jié)的孔洞就能避免發(fā)生事故，但該模型缺乏對第三方破壞每一個(gè)環(huán)節(jié)人為因素的全面分析。即一個(gè)能很好的分析隱患發(fā)生的地方，一個(gè)能針對隱患提供解決方案。鑒于上述分析，綜合兩個(gè)模型的優(yōu)點(diǎn)，本文建立了基于人為因素的油氣管道第三方破壞事故模型（圖3、圖4）。

圖3中圓環(huán)上各黑點(diǎn)表示具有潛在不安全因素的點(diǎn)，如果各級圓上的洞點(diǎn)兒有幾個(gè)處于同一直線上，即光線可以直接穿透防護(hù)，透視出去，使人與工作的機(jī)件和環(huán)境不能緊密結(jié)合，就可能誘發(fā)事故（圖中A、B、C、D 4個(gè)點(diǎn)），為此可以通過分析環(huán)上各洞點(diǎn)發(fā)生的人為因素原因，利用正面績效管理，使人與機(jī)件、環(huán)境緊密結(jié)合，提升安全。圖4則顯示了穿過A、B、C、D 4點(diǎn)的鏈條關(guān)系。

圖3 油氣管道第三方破壞事故人為因素模型Ⅰ

圖4 油氣管道第三方破壞事故人為因素模型Ⅱ

事故模型中，人員因素包括思想素質(zhì)、心理狀新能力；心理狀況分為性格、氣質(zhì)、情緒、挫折；生理狀況分為疲勞、健康狀況、個(gè)體尺寸、運(yùn)動(dòng)機(jī)能、機(jī)能缺陷等；業(yè)務(wù)素養(yǎng)分為學(xué)歷、職業(yè)資質(zhì)、語言水平、工齡、決策能力、專業(yè)知識(shí)。管理因素包括交流反饋、安全管理、組織培訓(xùn)、法規(guī)管理，員工管理。其中，安全管理包括安全預(yù)案、安全檢查、安全教育學(xué)習(xí)。環(huán)境因素包括內(nèi)部因素及外部因素。其中，內(nèi)部環(huán)境包括溫度、濕度、噪聲；外部環(huán)境包括社會(huì)環(huán)境、管道沿線居民狀況、管道沿線政府狀況、管道沿線企業(yè)狀況。設(shè)備因素包含設(shè)備技術(shù)和設(shè)備管理兩要素。設(shè)備因素中設(shè)備技術(shù)又分設(shè)備設(shè)計(jì)、設(shè)備操作、設(shè)備維修；設(shè)備管理又分為設(shè)備檔案，設(shè)備操作規(guī)程、常規(guī)檢查、維護(hù)保養(yǎng)、設(shè)備使用。

根據(jù)模型分析得到形成第三方破壞事故的主要渠道有：①管道的不安全狀態(tài)＋第三方的不安全行為→事故；②管道的不安全狀態(tài)＋社會(huì)環(huán)境→事故；③人的不安全行為→事故。

從第三方破壞事故形成的主要渠道可以看出，在工作過程中，第三方（指揮者、組織者、操作者）和管道（管道本體、附屬設(shè)施等）組成一個(gè)系統(tǒng)，管道（即管道及其附屬設(shè)施等因素）中的危險(xiǎn)因素是造成事故的物資基礎(chǔ)；第三方的不安全行為、外界因素會(huì)激發(fā)危險(xiǎn)因素而形成事故，而管理工作中缺陷則是導(dǎo)致人的不安全行為和形成物的不安全狀態(tài)的主要原因。

第三方破壞事故人為因素模型事例分析

1 事件經(jīng)過

2009年3月12日下午3時(shí)許，四川省煤田地質(zhì)局137地質(zhì)隊(duì)在位于綿陽市涪城區(qū)龍門鎮(zhèn)清霞村2組進(jìn)行成綿樂鐵路客運(yùn)專線涪江3號特大橋地質(zhì)勘測鉆探時(shí)，將埋深1.8m、直徑450mm的蘭成渝輸油管道鉆破，造成柴油泄漏。事故發(fā)生后，綿陽市有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)趕到現(xiàn)場，指揮應(yīng)急搶險(xiǎn)工作。綿陽市政府應(yīng)急辦，市安辦，涪城區(qū)政府及區(qū)安辦，市、區(qū)公安局、消防部門、環(huán)保局、水務(wù)局等部門和龍門鎮(zhèn)政府負(fù)責(zé)人同時(shí)趕到事故現(xiàn)場，組織應(yīng)急搶險(xiǎn)工作。管道公司搶險(xiǎn)人員隨后趕到現(xiàn)場，并根據(jù)現(xiàn)場情況制定了搶險(xiǎn)方案。

2 事故分析

分析事故的經(jīng)過可以得出事故的形成渠道為：管道的不安全狀態(tài)＋第三方的不安全行為。對事故進(jìn)行的模型分析，即可按照“防御失敗-第三方的不安全行為-組織的預(yù)防與監(jiān)督-組織因素”這一邏輯來進(jìn)行。

（1）防御失敗。管道的不安全狀態(tài)包括設(shè)計(jì)缺陷、施工缺陷、防護(hù)措施未達(dá)到安全要求、管道地面標(biāo)識(shí)不清等。從事故照片中隱約可以看到油菜地中間的里程樁，但里程樁較矮，周圍并沒有警示牌，當(dāng)時(shí)正值油菜花盛開的季節(jié)，黃色的里程樁不易發(fā)現(xiàn)。這種情況下導(dǎo)致地質(zhì)隊(duì)鉆探人員對管道埋設(shè)位置辨識(shí)困難，使管道不安全程度增加，防御失效。（L-H）

（2）第三方的不安全行為。第三方的不安全行為是指第三方人員在管道附近從事威脅管道安全的活動(dòng)，包括挖掘、爆破、夯擊、鉆探、采礦、重車碾壓等。上述活動(dòng)中，若未對管道進(jìn)行準(zhǔn)確定位，則極有可能造成管道破壞。案例中，地質(zhì)隊(duì)作業(yè)前未主動(dòng)聯(lián)系管道公司，在不確定管道具體位置的情況下擅自進(jìn)行鉆探。在連續(xù)損壞兩個(gè)鉆頭后將管道鉆穿。如果當(dāng)時(shí)地質(zhì)人員能夠結(jié)合鉆探地區(qū)的地質(zhì)條件，并考慮有鉆到輸油管道的可能，就能避免事故的發(fā)生。（L-L）

（3）組織的預(yù)防與監(jiān)督。管道公司搶險(xiǎn)人員未能第一時(shí)間趕到現(xiàn)場，說明其對事故的響應(yīng)時(shí)間較長。此外，搶險(xiǎn)方案是在搶險(xiǎn)人員到達(dá)現(xiàn)場之后才制定，這樣更延長了事故的搶險(xiǎn)時(shí)間，極有可能造成事故失控，從而產(chǎn)生更為嚴(yán)重的后果。從分析可以看出，管道公司在安全管理方面存在諸多細(xì)節(jié)缺陷。（LS）

（4）組織因素。組織因素對管道安全的影響主要體現(xiàn)在管理上。管理可以分為公司內(nèi)部管理與公司外部管理，內(nèi)部管理主要包括巡線管理、安全管理、資料管理、員工培訓(xùn)，外部管理主要包括激勵(lì)、宣傳、聯(lián)絡(luò)。管道事故發(fā)生后，當(dāng)?shù)卣I(lǐng)導(dǎo)以及相關(guān)部門立即介入，組織應(yīng)急搶險(xiǎn)工作。說明管道公司與管道沿線地方政府關(guān)系較融洽，并得到了政府的支持。然而，此次事故也反映出管道公司未得到沿線居民的大力支持。農(nóng)田所有人和農(nóng)田周邊勞作人員未將地質(zhì)鉆探作業(yè)及時(shí)通知管道公司或者管道巡線人員，任由地質(zhì)人員實(shí)施鉆探。反映出管道公司對管道沿線居民的激勵(lì)、宣傳和聯(lián)絡(luò)工作不足，未能有效地激發(fā)管道沿線居民保護(hù)管道的責(zé)任意識(shí)。（L-E）

第三方破壞防治對策

根據(jù)模型分析中第三方破壞事故的主要渠道，以及事故的鏈條理論，即只要改變一片乳酪，光線無法直線穿透原理，提出了油氣管道第三方破壞的防治對策。

（1）減少人的不安全行為。管道公司應(yīng)對易接觸管道人員進(jìn)行宣傳、培訓(xùn)，減少由于管道保護(hù)知識(shí)不足造成的不安全行為。對保護(hù)管道的行為予以獎(jiǎng)勵(lì)，激勵(lì)他們保護(hù)管道安全。

（2）消除管道的不安全狀態(tài)。管道由于設(shè)計(jì)缺陷、防護(hù)措施未達(dá)到安全要求、管道地面標(biāo)識(shí)年久失修等原因?qū)е鹿艿捞幱诓话踩珷顟B(tài)，管道公司在日常維護(hù)工作中，應(yīng)對管道安全薄弱區(qū)采取必要的措施消除管道的不安全狀態(tài)。

（3）杜絕第三方人員的不安全行為。管道公司應(yīng)加強(qiáng)第三方施工人員對管道的認(rèn)識(shí)，在機(jī)械施工過程中派人員現(xiàn)場監(jiān)護(hù)，防止由于第三方施工人員違章施工威脅管道。

（4）改善社會(huì)環(huán)境。管道公司應(yīng)該與沿線政府部門、安監(jiān)部門等緊密合作，嚴(yán)厲打擊盜油、盜氣等違法犯罪行為，改善社會(huì)不良風(fēng)氣。

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[9]Reason J.Human Error.UK.Cambridge：Cambridge University Press, 1990.

The third party damage has become one of major threats to the oil and gas pipeline safety now.In this paper,the human factors of third party damage to the oil and gas pipeline are analyzed by the use of SHEL model and Reason model.And then combined with the advantages of these models,the third party damage accident model of oil and gas pipeline is created based on the human factors.From this model,the main channel of forming third party damage accident has been obtained.Finally,according to the principle that light can not penetrate in straight line as long as a piece of cheese is changed,some countermeasures are proposed about the prevention of the third party damage to the oil and gas pipeline.

third party damage;human factors;preventative countermeasures;oil and gas pipeline

*本文系國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目資助（編號：2006BAK02B01）

毛建，男，碩士在讀，主要從事油氣管道完整性管理技術(shù)研究。

2009-08-27