領(lǐng)結(jié)圖分析模型在鉆井吊裝作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)分析中的應(yīng)用

陳章瑞 彭遠(yuǎn)春 金雪梅 李海紅 楊旻寰

中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司安全環(huán)保質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)研究院 四川 德陽(yáng) 618300

鉆井現(xiàn)場(chǎng)吊裝作業(yè)是指利用起重機(jī)械和運(yùn)輸車(chē)輛，將鉆井作業(yè)中所需的設(shè)備、設(shè)施和管具等移動(dòng)到預(yù)定場(chǎng)所卸下或裝上的起重作業(yè)。其作業(yè)環(huán)境和特質(zhì)決定了吊裝作業(yè)過(guò)程是一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)較高、容易發(fā)生傷亡事故的生產(chǎn)過(guò)程，主要存在以下特點(diǎn)[1]。

（1）鉆井現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備復(fù)雜，大件、重件拆卸安裝難度大，被吊物易受場(chǎng)地限制，堆放層次、高度會(huì)超出規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，作業(yè)時(shí)可能需要站在被吊物上摘掛吊索具，易造成滑跌、高處墜落等傷害。

（2）吊具多為鋼絲繩，受力易變形，且被吊物尺寸不一，重量較大，易聚集彈性勢(shì)能、重力勢(shì)能并存在突然性釋放的可能。

（3）起重機(jī)械屬特種機(jī)械設(shè)備，對(duì)作業(yè)人員有特殊要求，但目前大部分起重機(jī)械操作人員為承包商人員，進(jìn)入門(mén)檻較低，流動(dòng)較快，安全培訓(xùn)不易到位、安全監(jiān)控不易到位，人員安全意識(shí)淡薄。

（4）野外露天作業(yè)，施工地面坑洼不平，且受天氣影響，吊運(yùn)過(guò)程中易產(chǎn)生晃動(dòng)和傾斜。

1 領(lǐng)結(jié)圖分析法介紹

安全事故成因復(fù)雜，因此，在進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別時(shí)，往往多種方法相結(jié)合使用，比如常見(jiàn)的分析方法有安全檢查表法、事故樹(shù)分析、事件樹(shù)分析、預(yù)先危險(xiǎn)性分析法、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)矩陣法和故障模式及影響分析等，其中事故樹(shù)分析與事件樹(shù)分析由于控制邏輯和操作標(biāo)準(zhǔn)上容易掌握而被廣泛使用[2]。領(lǐng)結(jié)圖分析法（Bow—tie Analysis，縮寫(xiě)B(tài)TA）則是由事故樹(shù)分析與事件樹(shù)分析結(jié)合產(chǎn)生的一種風(fēng)險(xiǎn)分析和管理方法，從人、機(jī)、料、法、環(huán)幾個(gè)方面對(duì)事故或風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全面分析，構(gòu)建以“風(fēng)險(xiǎn)控制預(yù)防模型＋后果控制預(yù)判模型”相結(jié)合的“領(lǐng)結(jié)圖”結(jié)構(gòu)模型，直觀地表達(dá)觸發(fā)頂上事件發(fā)生的原因、可能導(dǎo)致的后果，針對(duì)性分析和制定防止事故發(fā)生的預(yù)防措施、降低事故后果影響的減緩措施。通過(guò)領(lǐng)結(jié)圖形式展現(xiàn)危險(xiǎn)源、危害因素、預(yù)防措施、頂上事件、減緩措施和事故后果之間的邏輯關(guān)系，不僅彌補(bǔ)了事故樹(shù)分析與事件樹(shù)分析兩種方法單獨(dú)使用的不足，而且能清晰地展示出“危害因素→事故→事故后果”的全過(guò)程，直觀反映頂上事件觸發(fā)、事故后果產(chǎn)生的事故鏈路徑[3]。

2 實(shí)施步驟

領(lǐng)結(jié)圖分析法實(shí)施步驟主要包括危險(xiǎn)源辨識(shí)、確定頂上事件、危害因素及事故后果分析、設(shè)置保護(hù)屏障等，見(jiàn)圖1。

圖1 領(lǐng)結(jié)圖分析實(shí)施流程

2.1 危險(xiǎn)源辨識(shí)

對(duì)分析對(duì)象開(kāi)展危險(xiǎn)源辨識(shí)，確定現(xiàn)場(chǎng)存在的各類(lèi)危險(xiǎn)物質(zhì)，包括物料介質(zhì)、能量等。

2.2 確定頂上事件

根據(jù)已辨識(shí)出的危險(xiǎn)源結(jié)果，選取可能造成潛在高后果的風(fēng)險(xiǎn)事件確定為頂上事件，在領(lǐng)結(jié)圖中用圓來(lái)表示，置于領(lǐng)結(jié)圖的正中心。

2.3 危害因素及事故后果分析

在頂事件確定后，從人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)以及周?chē)h(huán)境條件等方面進(jìn)行分析，運(yùn)用系統(tǒng)工程原理和方法定性定量地判斷各因素對(duì)安全的嚴(yán)重程度，根據(jù)分析出的危險(xiǎn)源、危害因素、頂上事件、事故后果，繪制形成以頂上事件為中心的領(lǐng)結(jié)圖，以明確各危害因素觸發(fā)頂上事件及導(dǎo)致事故后果的事故鏈路徑。

2.4 設(shè)置保護(hù)屏障

預(yù)防措施就是領(lǐng)結(jié)圖中的“保護(hù)屏障”，在對(duì)各種原因分析后，應(yīng)制定針對(duì)性的措施以防止頂上事件的發(fā)生或減緩事故后果影響，即設(shè)置屏障，阻斷引發(fā)事故的路徑。保護(hù)屏障分為預(yù)防措施和控制措施兩類(lèi)，預(yù)防措施可包括本質(zhì)安全設(shè)計(jì)、過(guò)程控制系統(tǒng)、安全儀表聯(lián)鎖保護(hù)、安全附件、管理程序等，控制措施可包括檢測(cè)報(bào)警裝置、安全截?cái)嘞到y(tǒng)、應(yīng)急響應(yīng)等內(nèi)容。

3 領(lǐng)結(jié)圖在吊裝作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)分析中的應(yīng)用

以吊裝作業(yè)起重傷害為分析對(duì)象，從人的因素、物的因素、環(huán)境因素、管理因素四個(gè)方面開(kāi)展危險(xiǎn)有害因素辨識(shí)、評(píng)估，明確其對(duì)吊裝作業(yè)的影響程度。最終確定 16 項(xiàng)危害因素以及 51 項(xiàng)屏障措施，構(gòu)建“領(lǐng)結(jié)圖”結(jié)構(gòu)模型。

3.1 危險(xiǎn)源識(shí)別

鉆井現(xiàn)場(chǎng)吊裝作業(yè)是指利用起重機(jī)械和運(yùn)輸車(chē)輛，將鉆井作業(yè)中所需的設(shè)備、設(shè)施和管具等移動(dòng)到預(yù)定場(chǎng)所卸下或裝上的起重作業(yè)，通常存在的危險(xiǎn)源主要有機(jī)械能、勢(shì)能、電能等。

3.2 確定頂上事件

鉆井現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備復(fù)雜，大件、重件拆卸安裝難度大，作業(yè)時(shí)可能需要站在被吊物上摘掛吊索具，易造成滑跌、高處墜落等傷害；吊具多為鋼絲繩，受力易變形，且被吊物尺寸不一，重量較大，易聚集彈性勢(shì)能、重力勢(shì)能，存在物體打擊的可能；由此可見(jiàn)，吊裝作業(yè)失控可能導(dǎo)致設(shè)備損毀、人員傷亡等嚴(yán)重事故后果，因此可將吊裝作業(yè)起重傷害作為頂上事件。

3.3 故障樹(shù)分析

對(duì)吊裝作業(yè)起重傷害事件進(jìn)行故障樹(shù)分析，確定頂上事件誘發(fā)的直接原因，包括人的因素、物的因素、環(huán)境因素、管理因素等。將直接原因作為中間事件進(jìn)一步分析，梳理出導(dǎo)致中間事件的上一級(jí)原因，確定底層事件。

3.4 事件樹(shù)分析

對(duì)頂上事件進(jìn)行事件樹(shù)分析，結(jié)合吊裝作業(yè)現(xiàn)有風(fēng)險(xiǎn)控制措施，包括應(yīng)急處置、人員防護(hù)、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管等，將安全功能按成功狀態(tài)、失敗狀態(tài)進(jìn)行分析，直到發(fā)生設(shè)備損毀或人員傷亡事故為止。

3.5 確定保護(hù)屏障

根據(jù)故障樹(shù)分析結(jié)果，在每條分析路徑節(jié)點(diǎn)制定阻斷頂上事件發(fā)生的預(yù)防措施。系統(tǒng)分析出的屏障措施會(huì)涉及人、機(jī)、料、法、環(huán)各因素，見(jiàn)圖2。

4 結(jié)束語(yǔ)

以吊裝作業(yè)起重傷害為分析對(duì)象，從人的因素、物的因素、環(huán)境因素、管理因素四個(gè)方面開(kāi)展危險(xiǎn)有害因素辨識(shí)、評(píng)估，明確其對(duì)吊裝作業(yè)的影響程度，并分析制定針對(duì)性風(fēng)險(xiǎn)管控措施，構(gòu)建“領(lǐng)結(jié)圖”結(jié)構(gòu)模型。由于具有邏輯架構(gòu)清晰、方式靈活有序等特點(diǎn)，領(lǐng)結(jié)圖可以快速明了地以可視的關(guān)聯(lián)關(guān)系來(lái)表明吊裝作業(yè)起重風(fēng)險(xiǎn)、原因、預(yù)防措施、應(yīng)急措施及后果，既可以清楚地展現(xiàn)引起事故的各種途徑，又能夠利用屏障設(shè)置獲得預(yù)防事故發(fā)生的措施，具有較強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。下一步，還可從以下方面不斷完善分析模型與程序，更加客觀、科學(xué)地開(kāi)展評(píng)估分析工作，使評(píng)估結(jié)果更具有指導(dǎo)意義。

一是明確關(guān)鍵行動(dòng)任務(wù)。在領(lǐng)結(jié)圖模型建立及分析過(guò)程中，可根據(jù)保護(hù)屏障開(kāi)展失效原因分析，識(shí)別可能導(dǎo)致保護(hù)屏障失效的因素，制定維護(hù)保護(hù)屏障可靠性的關(guān)鍵活動(dòng)、程序或步驟，并將其作為風(fēng)險(xiǎn)管控的關(guān)鍵行動(dòng)任務(wù)，進(jìn)一步強(qiáng)化評(píng)估指導(dǎo)實(shí)踐意義。

二是加強(qiáng)事故后果分析。在領(lǐng)結(jié)圖模型建立過(guò)程中的危害因素及事故后果分析環(huán)節(jié)中，不僅要對(duì)事故預(yù)防、事故后可能產(chǎn)生的后果進(jìn)行預(yù)判，同樣要重視分析制定防止次生災(zāi)害發(fā)生的控制措施。