石油鉆井現(xiàn)場汽車起重機起重傷害的事故樹分析及其防控措施

陳耀軍

川慶鉆探工程有限公司長慶石油工程監(jiān)督公司安全環(huán)保監(jiān)測研究所（陜西 西安 710018）

鉆井是石油勘探與開發(fā)的主要途徑，在鉆井作業(yè)現(xiàn)場利用汽車起重機進行吊裝作業(yè)比較頻繁，它極大地減輕了工人的勞動強度、提高了工作效率。吊裝作業(yè)是由汽車起重機與作業(yè)人員配合作業(yè)，人機交錯貫穿始終，還受作業(yè)環(huán)境因素的影響，若風(fēng)險失控，極易造成起重傷害事故。在對石油鉆井現(xiàn)場汽車起重機吊裝作業(yè)特點分析的基礎(chǔ)上，建立事故樹，利用事故樹分析法找出起重傷害事故發(fā)生的各種原因及其關(guān)系，從而制定相應(yīng)的防控措施。

1 石油鉆井現(xiàn)場汽車起重機吊裝作業(yè)特點

1）目前大部分汽車起重機操作人員都為承包商人員，流動較快，進入門檻較低，人員素質(zhì)普遍偏低，安全意識淡薄，簡化、超越程序現(xiàn)象較普遍。

2）吊裝作業(yè)工作量大，連續(xù)作業(yè)時間長，易引起作業(yè)人員疲勞[1]。

3）鉆井現(xiàn)場設(shè)備復(fù)雜，大件、重件拆卸安裝難度大，管具易受場地限制，堆放層次、高度會超出規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，作業(yè)時要站在管具上摘掛吊索具，易造成滑塌、滾動傷害。

4）吊具多為鋼絲繩，受力易變形，易聚集彈性勢能，存在突然性釋放，且一旦失效破斷，將會造成重物墜落傷害[2]。

5）野外露天作業(yè)，受氣候影響，施工地面坑洼不平，松實不一，吊運過程中易產(chǎn)生晃動和傾斜。

6）井場周邊可能存在高壓線路及電線等，有觸電風(fēng)險。

2 石油鉆井現(xiàn)場汽車起重機起重傷害的事故樹分析

事故樹分析法（FTA）是一種演繹推理方法，通過對事故樹的定性與定量分析，找出事故發(fā)生的主要原因，為確定安全對策提供可靠依據(jù)，以達到預(yù)測和預(yù)防事故發(fā)生的目的[2-3]。

2.1 汽車起重機起重傷害事故樹模型的建立

根據(jù)事故致因理論，并依照事故成因逐層展開原則建立了石油鉆井現(xiàn)場汽車起重機起重傷害事故樹模型，并對可能導(dǎo)致石油鉆井現(xiàn)場汽車起重機起重傷害事故的所有基本事件匯總，見表1。

2.2 汽車起重機起重傷害事故樹定性分析

由于目前現(xiàn)場缺乏對石油鉆井現(xiàn)場汽車起重機起重傷害事故基本事件發(fā)生率的的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，因此對其進行定量分析無法實現(xiàn)，故對石油鉆井現(xiàn)場汽車起重機起重傷害事故樹進行定性分析。

2.2.1 最小割集計算及起重傷害事故路徑分析

根據(jù)石油鉆井現(xiàn)場汽車起重機起重傷害事故樹模型計算最小割集，找出導(dǎo)致頂上事件發(fā)生的全部可能路徑，利用布爾代數(shù)化簡法求解割集T0為：

其中：M3=X1+X2+...+X19+X20；

M4=X16+X21+X22+X23+X24+X25；

M5=X26+X27+X17+X28+X29+X30+X15+X31+X17；

M6=X32+X33；

M17=X34+X35+X36；

M18=X37+X38。

式中：Xi（i=1，2，...，33）為吊物失控的33個基本事件；Xj（j=34，35，36，37，38）為危險區(qū)域有人的5個基本事件；X39為人躲閃不及基本事件。

通過公式可計算得到石油鉆井現(xiàn)場汽車起重機起重傷害事故的最小割集共165個，由此可以看出，石油鉆井現(xiàn)場汽車起重機吊裝作業(yè)極易發(fā)生起重傷害事故。從最小徑集進行分析，找出防止頂上事件發(fā)生的最優(yōu)方案。

表1 石油鉆井現(xiàn)場汽車起重機起重傷害事故樹模型基本事件總表

2.2.2 最小徑集計算及起重傷害事故防治措施分析

最小徑集表示系統(tǒng)的安全性，即頂上事件不發(fā)生所需的最少基本事件組合的集合。將石油鉆井現(xiàn)場汽車起重機起重傷害事故樹轉(zhuǎn)換為對偶成功樹，列出布爾代數(shù)式：

式中：T0′為不發(fā)生起重傷害事故；M1'為吊物受控；M2'為危險區(qū)域無人；X39'為人及時躲開。

將式（2）依次展開得到原事故樹的3個最小徑集，分 別 為：P1={X1'，X2'，X3'，...，X31'，X32'，X33'}；P2={X34'，X35'，X36'，X37'，X38'}；P3={X39'}。可以看出，共有3個方案可以防止石油鉆井現(xiàn)場汽車起重機起重傷害事故的發(fā)生，進一步分析結(jié)果如下：

1）M1'（吊物受控）。由X1'，X2'，X3'，...，X31'，X32'，X33'共33個基本事件組成，其中任一基本事件不受控，就可能導(dǎo)致吊物失控，故由此控制事故發(fā)生的工作相對復(fù)雜，不易控制。

2）M2'（危險區(qū)域無人）。由X34'，X35'，X36'，X37'，X38'共5個基本事件組成，由于此路徑包含的基本事件較少，相對容易控制，可以此作為防止石油鉆井現(xiàn)場汽車起重機起重傷害事故發(fā)生的重點措施。

3）X39'(即人及時躲開)。由X39'1個基本事件組成，雖然包含的基本事件最少，但此路徑完全依賴事故發(fā)生時吊物形狀、吊物運動速度方向、吊物與人之間的距離和作業(yè)人的反應(yīng)能力等，現(xiàn)實中控制此路徑很難做到[4]。

2.2.3 結(jié)構(gòu)重要度排序及分析

事故樹中各基本事件對頂上事件的影響程度不同，結(jié)構(gòu)重要度分析就是假定各基本事件發(fā)生概率相等的情況下，分析各基本事件的發(fā)生對頂上事件的發(fā)生所產(chǎn)生的影響程度[5]。

根據(jù)結(jié)構(gòu)重要度判別原則可知，X39為1個基本事件最小徑集中的事件，其結(jié)構(gòu)重要度最大；X34，X35，X36，X37，X385個基本事件最小徑集中的事件，結(jié)構(gòu)重要度次之；而X1，X2，X3，...，X31，X32，X33，為33個基本事件組成的最小徑集中的事件，其結(jié)構(gòu)重要度最小。因此，結(jié)構(gòu)重要度排序如下：IΦ（39）＞IΦ（34）=

IΦ（35）=IΦ（36）=IΦ（37）=IΦ（38）＞IΦ（17）＞IΦ（16）＞IΦ（1）=IΦ（2）=...=IΦ（15）=IΦ（18）=IΦ（19）=...=IΦ（32）=IΦ（33）

由以上結(jié)構(gòu)重要度排序可知，基本事件X39（人躲閃不及）、X34（指揮不當(dāng)）、X35（吊物下穿行）、X36（吊臂下作業(yè)或停留）、X37（未設(shè)置隔離警戒）、X38（監(jiān)管不力）、X17（超載起吊）和X16（斜拉歪吊）最容易引起起重傷害事故的發(fā)生。

3 石油鉆井現(xiàn)場汽車起重機起重傷害的防控措施

石油鉆井現(xiàn)場汽車起重機起重傷害事故是人、物、環(huán)、管等因素共同作用的結(jié)果，但人、物、環(huán)因素通常難以把握和控制，管理因素很大程度上影響著人、物及環(huán)境因素[6]。因此，從管理因素的角度出發(fā)，把危險區(qū)域無人作為防止起重傷害事故發(fā)生的重點措施，從吊裝作業(yè)前、吊裝作業(yè)中2個方面提出綜合的事故防控措施。

3.1 吊裝作業(yè)前的防控措施

1）嚴格按照準(zhǔn)入條件擇優(yōu)選擇承包商，并對進入現(xiàn)場的承包商進行資質(zhì)核查。

2）認真執(zhí)行汽車起重機安全檢查制度，吊裝作業(yè)前汽車起重機各項性能均應(yīng)檢查合格，使汽車起重機始終處于良好的工作狀態(tài)，保證其本質(zhì)安全性[7]。

3）吊索具的檢查、保養(yǎng)、維護技術(shù)和水平是確保鋼絲繩安全使用的最主要保障。吊索具的選擇應(yīng)符合使用環(huán)境特征，從材料、規(guī)格、質(zhì)量、用途等方面科學(xué)選擇。

4）現(xiàn)場安全監(jiān)督人員嚴格對汽車起重機操作人員和指揮人員進行“十不吊”（無專人指揮、信號不明不吊；設(shè)備設(shè)施有缺陷、基礎(chǔ)不牢不吊；吊物固定狀態(tài)未消除、有附著物不吊；吊物未栓引繩、無人牽引不吊；吊物上站人、危險區(qū)域有人不吊；容器盛裝液體不吊；歪拉斜掛、超載不吊；吊物棱角無襯墊不吊；與輸電線無安全距離不吊；環(huán)境惡劣、視線不良不吊）提問評價，評價不合格的不允許作業(yè)。

5）吊裝作業(yè)區(qū)域應(yīng)采用警戒帶或其他方式隔離，無關(guān)人員不得進入該區(qū)域內(nèi)，在可能產(chǎn)生易燃易爆、有毒有害氣體的環(huán)境中工作時，應(yīng)進行氣體檢測。

6）汽車起重機吊裝作業(yè)必須實行作業(yè)許可管理，吊裝前需辦理吊裝作業(yè)許可票。

7）作業(yè)現(xiàn)場應(yīng)對作業(yè)人員進行定期、系統(tǒng)的安全知識和技能培訓(xùn)。

3.2 吊裝作業(yè)中的防控措施

1）吊裝作業(yè)應(yīng)遵循汽車起重機制造廠家規(guī)定的最大負荷載荷，以及最大吊臂長度限定要求，嚴禁起吊超載、質(zhì)量不清和埋置物件。

2）要嚴格執(zhí)行汽車起重機安全操作規(guī)程以及“十不吊”等規(guī)定，保證吊物處于受控狀態(tài)。

3）吊裝作業(yè)人員分配合理，盡量減少作業(yè)人員暴露于危險環(huán)境的頻次，在重物起吊前應(yīng)離開危險區(qū)域，并密切注意吊物經(jīng)過的危險區(qū)域，發(fā)現(xiàn)不安全因素時及時發(fā)出警告[8]。

4）在大雪、暴雨、大霧等惡劣天氣及風(fēng)力達到六級時應(yīng)停止吊裝作業(yè)，并卸下貨物，收回吊臂。

5）任何情況下，嚴禁起重機帶載移動；無論何人發(fā)出緊急停止信號時，吊車司機都應(yīng)立即停止吊裝作業(yè)。

6）加強現(xiàn)場安全監(jiān)管力度，對吊裝作業(yè)全程進行旁站監(jiān)督，杜絕違章指揮、違章作業(yè)的發(fā)生。

4 結(jié)論

1）通過對石油鉆井現(xiàn)場汽車起重機吊裝作業(yè)特點的分析，根據(jù)事故致因理論，從人、物、環(huán)、管4個方面找出導(dǎo)致起重傷害事故發(fā)生的基本事件，從而建立了石油鉆井現(xiàn)場汽車起重機起重傷害事故樹模型。

2）通過計算石油鉆井現(xiàn)場汽車起重機起重傷害事故樹最小割集和最小徑集，對起重傷害事故風(fēng)險進行定性分析，得到影響頂上事件發(fā)生的全部路徑共165條，可知石油鉆井現(xiàn)場汽車起重機吊裝作業(yè)極易發(fā)生起重傷害事故。提出把危險區(qū)域無人作為防止石油鉆井現(xiàn)場汽車起重機起重傷害事故發(fā)生的重點措施。

3）計算出基本事件的結(jié)構(gòu)重要度并排序，得到對頂上事件影響最大的基本事件是：人躲閃不及、指揮不當(dāng)、吊物下穿行、吊臂下作業(yè)或停留、未設(shè)置隔離警戒、監(jiān)管不力、超載起吊及斜拉歪吊，并從吊裝作業(yè)前和吊裝作業(yè)中2個方面提出綜合的事故防控措施，可為石油鉆井現(xiàn)場汽車起重機吊裝作業(yè)風(fēng)險管控及安全管理提供依據(jù)。