油氣管道第三方破壞人為因素分析研究*

毛 建 蔣宏業 李又綠 姚安林 蔡良君

1.西南石油大學 （四川 成都 610500）

2.洛陽理工學院 （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1李又綠1姚安林1蔡良君2

1.西南石油大學 （四川 成都 610500）

2.洛陽理工學院 （河南 洛陽 471023）

第三方破壞已成為當今油氣管道安全的主要威脅之一。運用SHEL模型和Reason模型分析油氣管道第三方破壞的人為因素，結合SHEL模型和Reason模型的優點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

在油氣管道事故風險可能性影響因素中，管道第三方破壞一直被列為4大類風險因素的第一位[1]。而油氣管道第三方破壞風險分析技術由于第三方破壞隨機性高，原因錯綜復雜，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進入新的快速發展時期，油氣管道越來越多地需要通過人口密集、經濟發達的地區，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油氣管道的安全運行具有重要的現實意義。

第三方破壞SHEL模型分析

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

運用SHEL模型分析油氣管道第三方破壞風險影響因素為：

L-H界面，不僅代表了油氣管道系統中的實體設備，同時也代表了第三方人員操作的影響管道安全的機具，如挖掘機、重型車輛等。

圖1 SHEL模型圖

L-E界面，分為內部環境和外部環境。內部環境指管道內部環境以及管道公司環境；外部環境包括管道沿線社會環境、政治經濟環境、企業文化體系等。

L-S界面，管道保護的各種法律、法規、條例、標準以及管道公司的各種規章制度、規定、應急預案、操作規程、設備正常運行方式記錄和工作手冊等，體現了第三方、管道公司工作人員與工作空間內輔助系統之間的關聯關系。

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

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失誤點，如果光線直接透過所有邏輯片，就會引發事故，若移動反應鏈中任意一個邏輯片，使光線無法直接穿透各膜片，就可避免事故。

根據Reason模型對第三方破壞事故進行倒序分析，即“防御失敗-不安全行為-組織的預防與監督-組織因素”，就可以從最接近事故征候的狀態回放分析各層次的核心因素。根據第三方破壞事故發生情況分為管理和第三方兩個方面，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、業務素養、組織領導及業余休閑。其中，思想素質包括職業道德、安全態度、環保態度、創

根據上面兩個模型對第三方破壞的分析可知：SHEL模型能夠對可能誘發事故的人為因素途徑進行全面而合理的分類，為深刻理解人為因素提供了切入點和思路方法，通過人、機、環境的關聯關系可以詳盡地分析出油氣管道第三方破壞可能會出現的人為因素，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節的孔洞就能避免發生事故，但該模型缺乏對第三方破壞每一個環節人為因素的全面分析。即一個能很好的分析隱患發生的地方，一個能針對隱患提供解決方案。鑒于上述分析，綜合兩個模型的優點，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中圓環上各黑點表示具有潛在不安全因素的點，如果各級圓上的洞點兒有幾個處于同一直線上，即光線可以直接穿透防護，透視出去，使人與工作的機件和環境不能緊密結合，就可能誘發事故（圖中A、B、C、D 4個點），為此可以通過分析環上各洞點發生的人為因素原因，利用正面績效管理，使人與機件、環境緊密結合，提升安全。圖4則顯示了穿過A、B、C、D 4點的鏈條關系。

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、心理狀新能力；心理狀況分為性格、氣質、情緒、挫折；生理狀況分為疲勞、健康狀況、個體尺寸、運動機能、機能缺陷等；業務素養分為學歷、職業資質、語言水平、工齡、決策能力、專業知識。管理因素包括交流反饋、安全管理、組織培訓、法規管理，員工管理。其中，安全管理包括安全預案、安全檢查、安全教育學習。環境因素包括內部因素及外部因素。其中，內部環境包括溫度、濕度、噪聲；外部環境包括社會環境、管道沿線居民狀況、管道沿線政府狀況、管道沿線企業狀況。設備因素包含設備技術和設備管理兩要素。設備因素中設備技術又分設備設計、設備操作、設備維修；設備管理又分為設備檔案，設備操作規程、常規檢查、維護保養、設備使用。

根據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＋第三方的不安全行為→事故；②管道的不安全狀態＋社會環境→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、附屬設施等）組成一個系統，管道（即管道及其附屬設施等因素）中的危險因素是造成事故的物資基礎；第三方的不安全行為、外界因素會激發危險因素而形成事故，而管理工作中缺陷則是導致人的不安全行為和形成物的不安全狀態的主要原因。

第三方破壞事故人為因素模型事例分析

1 事件經過

2009年3月12日下午3時許，四川省煤田地質局137地質隊在位于綿陽市涪城區龍門鎮清霞村2組進行成綿樂鐵路客運專線涪江3號特大橋地質勘測鉆探時，將埋深1.8m、直徑450mm的蘭成渝輸油管道鉆破，造成柴油泄漏。事故發生后，綿陽市有關領導趕到現場，指揮應急搶險工作。綿陽市政府應急辦，市安辦，涪城區政府及區安辦，市、區公安局、消防部門、環保局、水務局等部門和龍門鎮政府負責人同時趕到事故現場，組織應急搶險工作。管道公司搶險人員隨后趕到現場，并根據現場情況制定了搶險方案。

2 事故分析

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

（1）防御失敗。管道的不安全狀態包括設計缺陷、施工缺陷、防護措施未達到安全要求、管道地面標識不清等。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，當時正值油菜花盛開的季節，黃色的里程樁不易發現。這種情況下導致地質隊鉆探人員對管道埋設位置辨識困難，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，包括挖掘、爆破、夯擊、鉆探、采礦、重車碾壓等。上述活動中，若未對管道進行準確定位，則極有可能造成管道破壞。案例中，地質隊作業前未主動聯系管道公司，在不確定管道具體位置的情況下擅自進行鉆探。在連續損壞兩個鉆頭后將管道鉆穿。如果當時地質人員能夠結合鉆探地區的地質條件，并考慮有鉆到輸油管道的可能，就能避免事故的發生。（L-L）

（3）組織的預防與監督。管道公司搶險人員未能第一時間趕到現場，說明其對事故的響應時間較長。此外，搶險方案是在搶險人員到達現場之后才制定，這樣更延長了事故的搶險時間，極有可能造成事故失控，從而產生更為嚴重的后果。從分析可以看出，管道公司在安全管理方面存在諸多細節缺陷。（LS）

（4）組織因素。組織因素對管道安全的影響主要體現在管理上。管理可以分為公司內部管理與公司外部管理，內部管理主要包括巡線管理、安全管理、資料管理、員工培訓，外部管理主要包括激勵、宣傳、聯絡。管道事故發生后，當地政府領導以及相關部門立即介入，組織應急搶險工作。說明管道公司與管道沿線地方政府關系較融洽，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。農田所有人和農田周邊勞作人員未將地質鉆探作業及時通知管道公司或者管道巡線人員，任由地質人員實施鉆探。反映出管道公司對管道沿線居民的激勵、宣傳和聯絡工作不足，未能有效地激發管道沿線居民保護管道的責任意識。（L-E）

第三方破壞防治對策

根據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。管道公司應對易接觸管道人員進行宣傳、培訓，減少由于管道保護知識不足造成的不安全行為。對保護管道的行為予以獎勵，激勵他們保護管道安全。

（2）消除管道的不安全狀態。管道由于設計缺陷、防護措施未達到安全要求、管道地面標識年久失修等原因導致管道處于不安全狀態，管道公司在日常維護工作中，應對管道安全薄弱區采取必要的措施消除管道的不安全狀態。

（3）杜絕第三方人員的不安全行為。管道公司應加強第三方施工人員對管道的認識，在機械施工過程中派人員現場監護，防止由于第三方施工人員違章施工威脅管道。

（4）改善社會環境。管道公司應該與沿線政府部門、安監部門等緊密合作，嚴厲打擊盜油、盜氣等違法犯罪行為，改善社會不良風氣。

[1]王玉梅，郭書平.國外天然氣管道事故分析[J].油氣儲運，2000，19（7）：5-12.

[2]趙忠剛，姚安林等.油氣管道第三方破壞的研究進展[J].石油工業技術監督，2008，24（11）：5-9.

[3]呂宏慶，李均峰.管道第三方破壞原因及預防措施[J].天然氣工業，2005，25（12）：4-5.

[4]劉繼新.人為因素與空中交通管制員素質優化[J].南京航空航天大學學報（社會科學版）.2007，9（2）：65-68.

[5]International Civil Aviation Organization（ICAO）.Safety management manual[M].New Yorkj：The U N Secretariat，2006.

[6]Merritt A.C，Helmreich R.L，CRM in 1995：Where to from here,In B. Hayward，A.R Lowe（Eds.），Applied Aviation Psychology：Achievement，Charge and Challenge，Sydney：Ave bury Aviation，1996：111-126.

[7]曹海峰.民用航空器事故中的人為因素分析[J].中國民用航空．2008,86（2）：41-43.

[8]NTNU，Dept.of Computer and Information Science.The Human Factors Assessment and Classifi-cation System（HFACS）for the Oil& Gas Industry （IPTC12694）.International Petroleum Technology Conference in Kuala Lumpur.2008（11）.

[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劃項目資助（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研究。

2009-08-27