施工電焊火災(zāi)故障樹分析及對策研究

張 淑 玲

(太原工業(yè)學(xué)院，山西 太原 030008)

施工電焊火災(zāi)故障樹分析及對策研究

張 淑 玲

(太原工業(yè)學(xué)院，山西 太原 030008)

論述了施工過程中電焊作業(yè)導(dǎo)致火災(zāi)事故的現(xiàn)狀，運(yùn)用故障樹分析了電焊火災(zāi)的最小割集和結(jié)構(gòu)重要度，從工作區(qū)物料選取與存放、電焊機(jī)安全使用、安全教育、管理等方面，提出了預(yù)防電焊火災(zāi)的對策，從而避免電焊火災(zāi)事故的發(fā)生。

電焊作業(yè)，火災(zāi)，故障樹，電焊機(jī)

1 電焊火災(zāi)現(xiàn)狀

當(dāng)今鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑越來越多，新樓在建設(shè)之初和完工裝修時都需要焊接；電焊作業(yè)作為鋼結(jié)構(gòu)施工中一項(xiàng)重要工藝，且電焊設(shè)備體積小，移動方便，在建筑行業(yè)應(yīng)用十分廣泛。但由于作業(yè)時操作方法不正確、防護(hù)措施不到位，也產(chǎn)生了大量的火災(zāi)事故，造成了許多無可挽回的損失。

電焊是利用焊條通過電弧高溫融化金屬部件需要連接的地方而實(shí)現(xiàn)的一種焊接操作。焊接過程中溫度高達(dá)5 000 ℃以上[1]，容易出現(xiàn)火花。現(xiàn)代建筑內(nèi)外部的裝修，為追求隔音、保溫、經(jīng)濟(jì)而大量采用易燃可燃材料。這樣施工過程兩者相遇，就釀成火災(zāi)，這種事故常見于新聞媒體報(bào)道中。表1為近年來施工過程中影響較大的電焊火災(zāi)事故。

表1 近年來影響較大的電焊火災(zāi)事故

上述典型案例說明因電焊作業(yè)導(dǎo)致火災(zāi)有幾個方面的問題：事故現(xiàn)場存在大量易燃材料，導(dǎo)致大火迅速蔓延；電焊工無特種作業(yè)資格證，嚴(yán)重違反操作規(guī)程，引發(fā)火災(zāi)；裝修工程違法違規(guī)層層分包，安全責(zé)任不落實(shí)；電焊作業(yè)現(xiàn)場管理混亂，安全措施不落實(shí)，存在明顯突擊施工的行為。

2 故障樹分析

故障樹分析是從要分析的電焊火災(zāi)事故著手，從上到下逐級分析導(dǎo)致事故發(fā)生的中間事件和基本事件[2]，按照邏輯關(guān)系用“與門”或“或門”連接上下層事件，層層剖析，直到找出發(fā)生電焊火災(zāi)事故的基本事件。根據(jù)事故樹求取其最小割集，分析這些基本事件的結(jié)構(gòu)重要度，依此來確定電焊事故發(fā)生的模式、原因及影響程度。

2.1 構(gòu)建故障樹

根據(jù)燃燒三要素，火災(zāi)主要是由可燃物遇見引火源達(dá)到自身的燃點(diǎn)引起，可燃物的存在可能有違規(guī)放置，或原建筑物本身有可燃物但施工時未放置滅火毯之類隔離層；電焊時的引火源可能有高溫金屬熔渣、高溫焊件熱傳導(dǎo)，在高溫、風(fēng)力大[3]等外界環(huán)境下沒有滅掉的高空飛散火花和導(dǎo)線經(jīng)常拖拽、磨損，容易造成線路絕緣老化損壞、接地不良、長時間超負(fù)荷使用引起的焊機(jī)高溫[4]。

高空焊接或焊渣火花飛濺，容易引燃未采取防范措施的可燃物；高溫?zé)醾鲗?dǎo)，易使焊件其他部位接觸的可燃物著火；電焊機(jī)的本身存在故障導(dǎo)致電焊機(jī)產(chǎn)生發(fā)熱、短路等引起火災(zāi)。圖1為電焊機(jī)火災(zāi)故障樹。

2.2 最小割集分析

按照邏輯關(guān)系用布爾代數(shù)法計(jì)算電焊火災(zāi)故障樹的最小割集。

T=A1·A2=(B1+B2+B3)·A2=(X1+X2+X3+X4+X5+X6+X7+X8)·(X9+X10)=X1·X9+X2·X9+X3·X9+X4·X9+X5·X9+X6·X9+X7·X9+X8·X9+X1·X10+X2·X10+X3·X10+X4·X10+X5·X10+X6·X10+X7·X10+X8·X10。

最小割集有16個，分別為{X1，X9}，{X2，X9}，{X3，X9}，{X4，X9}，{X5，X9}，{X6，X9}，{X7，X9}，{X8，X9}，{X1，X10}，{X2，X10}，{X3，X10}，{X4，X10}，{X5，X10}，{X6，X10}，{X7，X10}，{X8，X10}每個最小割集均為二元事件組合，前者是造成引火源的事件之一，后者是存在構(gòu)成附近存在可燃物之一，它們都是構(gòu)成電焊火災(zāi)的事故隱患。割集數(shù)量多，說明導(dǎo)致電焊火災(zāi)事故發(fā)生的途徑較多。

2.3 結(jié)構(gòu)重要度分析

利用上述最小割集排出結(jié)構(gòu)重要度順序?yàn)椋?/p>

I(9)=I(10)>I(1)=I(2)=I(3)=I(4)=I(5)=I(6)=I(7)=I(8)。

從對故障樹的基本事件結(jié)構(gòu)重要度分析，作業(yè)危險(xiǎn)區(qū)域有違規(guī)放置可燃物X9，或沒有在可燃物上放置防火毯之類墊層，X10出現(xiàn)在最小割集中的次數(shù)最多，說明這兩個事件是出現(xiàn)火災(zāi)事故的必要條件，結(jié)構(gòu)重要度最高。在焊接作業(yè)中，當(dāng)引火源接觸到木材、棉麻、尼龍網(wǎng)、橡膠運(yùn)輸帶等可燃固體上，能引燃造成火災(zāi)；當(dāng)接觸到散落的油污等可燃液體時，引發(fā)大面積火災(zāi)；當(dāng)接觸到易爆氣體時很可能就會引起爆炸。所以對作業(yè)區(qū)域可燃物采取防護(hù)措施，這是企業(yè)預(yù)防電焊火災(zāi)的重點(diǎn)工作。

3 預(yù)防對策

按照前述故障樹中的最小割集和結(jié)構(gòu)重要度次序，只要按結(jié)構(gòu)重要度次序控制住這些基本事件，就能消除或控制電焊火災(zāi)事故的發(fā)生。

3.1 工作區(qū)域物料防火措施

按照前述事故樹結(jié)構(gòu)重要度分析，施工場所附近易燃物沒有采取防護(hù)措施是發(fā)生電焊火災(zāi)最為重要的原因。從本質(zhì)安全化角度出發(fā)，建筑材料盡量采用耐火等級比較高的材料，同樣的經(jīng)濟(jì)條件下選用難燃物代替可燃物作室內(nèi)外裝修材料。2003年在哈爾濱天譚酒店發(fā)生的火災(zāi)，就是裝修時采用易燃的聚氨酯海綿材料，造成了特大火災(zāi)事故。試想若裝修采用防火建筑材料，火災(zāi)造成的損失就不會這么慘重。要及時清理作業(yè)現(xiàn)場可燃物[5]，如木材、棉麻纖維、尼龍、油毛氈、垃圾等可燃固體；油污、油漆等可燃液體；在作業(yè)上風(fēng)方向處，不應(yīng)有可燃?xì)怏w、可燃液體的裝卸作業(yè)?？扇嘉镔|(zhì)應(yīng)距離電焊作業(yè)安全距離一定范圍，如若不能將可燃物清理至遠(yuǎn)離作業(yè)現(xiàn)場如施工時的尼龍防護(hù)網(wǎng)、墻外的防護(hù)網(wǎng)、保溫層和外墻涂料，則應(yīng)采取措施：電焊作業(yè)面圍擋；將可燃物灑水澆濕、覆蓋濕的覆蓋物或滅火毯之類。

3.2 預(yù)防電焊機(jī)自身故障措施

電焊機(jī)是利用電能轉(zhuǎn)換成熱能的電器設(shè)備，它的安全同其他施工設(shè)備一樣，也涉及到設(shè)計(jì)、安裝、使用、維修和報(bào)廢等全過程，所以應(yīng)按照相關(guān)法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)和《弧焊設(shè)備安全要求》技術(shù)原則和規(guī)范來進(jìn)行設(shè)計(jì)、安裝、使用和管理。遵循本質(zhì)安全化、故障最小化原則進(jìn)行電焊機(jī)的設(shè)計(jì)，利用本身的設(shè)計(jì)限制電焊機(jī)電路自身的危險(xiǎn)，如至少應(yīng)在電焊機(jī)一次側(cè)設(shè)防觸電保護(hù)裝置，采用自動控制開關(guān)；要求一次側(cè)的電源線長度不應(yīng)太長；電焊機(jī)的外殼應(yīng)作保護(hù)接地或接零。按照《電氣設(shè)備安裝與使用速查手冊》《電焊工安全操作規(guī)程》規(guī)范要求進(jìn)行施工電焊機(jī)安裝和使用：設(shè)備購置回來應(yīng)由主管部門先驗(yàn)收合格，再由專業(yè)電工負(fù)責(zé)安裝。露天放置應(yīng)有防雨措施并穩(wěn)定，每臺電焊機(jī)有專用的開關(guān)箱[6]。按照現(xiàn)場安全用電的要求使用，應(yīng)先檢查焊機(jī)設(shè)備和工具是否安全，控制導(dǎo)線長度使之盡量短，并加防護(hù)套管，其上部防護(hù)罩應(yīng)當(dāng)接地或接零，防止意外損傷及觸電，禁止使用自制簡易焊鉗，且必須采取專門的防護(hù)措施。焊接中斷時，必須切斷電源后方可進(jìn)行操作或離開。

3.3 作業(yè)人員教育措施

對電焊工的教育作業(yè)：電焊屬于特種作業(yè)，作業(yè)人員必須經(jīng)專業(yè)安全技術(shù)培訓(xùn)，理論和事件考試合格，持《特種作業(yè)操作證》方準(zhǔn)上崗獨(dú)立操作，轉(zhuǎn)崗、復(fù)崗時應(yīng)重新培訓(xùn)。嚴(yán)格按照焊接“十不準(zhǔn)”，未受過專門訓(xùn)練的人員不得從事焊接工作。由于多數(shù)焊工電氣專業(yè)技術(shù)知識有限，所以從事電焊作業(yè)時，穿戴絕緣防護(hù)用品嚴(yán)格按照規(guī)章制度來操作。同時要學(xué)習(xí)急救知識、消防知識，相關(guān)安全法律法規(guī)，重視安全規(guī)章制度的同時，掌握若真遇到電焊火災(zāi)時應(yīng)及時報(bào)警、滅火，若逃離現(xiàn)場貽誤滅火救人的最佳時機(jī)，造成重大事故之類，需要承擔(dān)法律后果，這樣電焊工才能在作業(yè)期間樹立安全意識，保證自身的人身安全和他人的人身安全。對那些違章操作，麻痹大意致使國家人民財(cái)產(chǎn)遭受嚴(yán)重?fù)p失的電焊工應(yīng)給予吊銷資格證和法律制裁。

同時加強(qiáng)對施工企業(yè)負(fù)責(zé)人、安全管理人員的教育：按照2015年頒布的新《安全生產(chǎn)法》，他們應(yīng)組織制定本單位的安全生產(chǎn)教育和培訓(xùn)計(jì)劃，學(xué)習(xí)相關(guān)安全法律法規(guī)、消防急救知識，防火防爆等基本知識以及對企業(yè)生產(chǎn)安全的相關(guān)管理知識。

也要對其他作業(yè)人員進(jìn)行安全教育：學(xué)習(xí)相關(guān)防火防爆知識、急救消防知識，不隨便進(jìn)入電焊施工現(xiàn)場，提高其他人員防火意識?？梢越栌靡曨l、報(bào)刊、廣播等媒介宣傳以增強(qiáng)全員的安全防火意識，提高應(yīng)急處理能力。

3.4 管理措施

從事故調(diào)查分析的原因可知，任何事故背后的間接原因均為企業(yè)管理缺陷。企業(yè)應(yīng)當(dāng)建立健全一套管理制度并確保安全措施的落實(shí)。針對電焊之類需要動火的施工，明確三級動火證的申請、審批職責(zé)單位并嚴(yán)格執(zhí)行防火防爆安全施工方案，動火作業(yè)監(jiān)督人必須到場監(jiān)督；明確可燃物品的防火責(zé)任人；對于分包、轉(zhuǎn)包工程、交叉作業(yè)區(qū)域等易產(chǎn)生安全責(zé)任不清楚的區(qū)域，明確安全事故的責(zé)任權(quán)限；落實(shí)施工消防制度、應(yīng)急疏散制度且要實(shí)際演練。在易燃易爆區(qū)域必須配有足夠的滅火器材、水源、干砂。

4 結(jié)語

建筑施工工程離不開電焊作業(yè)，但操作不當(dāng)就容易引起事故。通過分析電焊火災(zāi)易發(fā)原因，建立了電焊火災(zāi)故障樹，分析了電焊火災(zāi)的割集有16個，分析結(jié)構(gòu)重要度。繼而提出了預(yù)防火災(zāi)的對策：從本質(zhì)安全化和清理及加濕工作區(qū)域物料的防火措施、從電焊機(jī)設(shè)計(jì)、安裝、使用等方面預(yù)防電焊機(jī)自身故障措施、針對各類人員教育的措施和制定各項(xiàng)管理制度并嚴(yán)格執(zhí)行的對策措施。

[1] 高忠民.焊條電弧焊[M].北京：金盾出版社，2013.

[2] 王洪德，董四輝，王 峰.安全系統(tǒng)工程[M].北京：國防工業(yè)出版社，2013.

[3] 鄒金鵬.一起電焊作業(yè)引發(fā)火災(zāi)事故的調(diào)查分析[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2015，1(34)：139-140.

[4] 張保衛(wèi).電焊火災(zāi)事故的調(diào)查與分析[J].安全，2013(11)：53-55.

[5] 李紅新.淺談施工現(xiàn)場焊割作業(yè)引起的火災(zāi)原因分析與安全預(yù)防[J].建筑安全，2011，39(6)：50-52.

[6] 周麗秀.油罐車電焊檢修過程火災(zāi)爆炸事故案例分析及防范對策[J].現(xiàn)代焊接，2015，39(7)：65-66.

Application of fault tree analysis method in electrical welding and measure research

Zhang Shuling

(TaiyuanInstituteofTechnology,Taiyuan030008,China)

This paper discussed the current situation of welding work led fire accident in construction process,using fault tree analyzed the minimum cut sets and structure importance of electric welding fire,from the work space material selection and storage,electric welding machine installation,safety education,management and other aspects,put forward the measures to prevent the electric welding fire,so as to avoid the electric welding fire accidents.

welding work,fire,fault tree,electric welding machine

2015-10-19

張淑玲(1972- )，女，講師

1009-6825(2015)36-0250-02

TU714 < class="emphasis_bold">文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

A