高處作業安全事故發生的使能條件與保護層分析

韓建良++唐久順++陳釗

摘要：由于高處作業環境復雜、工種交叉作業頻繁、人工作業比例大，因而高處墜落事故頻發，人員傷亡與財產損失大。根據事故致因理論，高處墜落事故致因因素包括人的不安全行為和物的不安全狀態。通過確定高處作業場景中物的不安全狀態水平與人不安全行為水平，引入使能條件修正初始事件發生頻率，定量計算危害發生的概率，分析已有保護層的保護能力和保護失效的概率，并根據分析結果確定所需設定的保護等級。以海南瓊中抽水蓄能電站豎井下彎段施工安全防護系統開發與設計為例，分析掌子面鉆孔施工高空作業臺車事故發生的使能條件和環境風險、過程風險，以期為高空作業臺車的保護層分析提供理論依據。

Abstract： Due to the complex work environment of working at height， frequent cross operation， the large proportion of manual work， the high falling accidents are frequent， casualties and property losses are always large. According to the theory of accident causation， the cause of falling accident in high place includes people's unsafe behavior and unsafe state of materials. By determining the unsafe state level of object and the unsafe behavior level of people in the scene of working at height， introduce the enabling condition to correct the initial event frequency， calculate the probability of harm occurrence， analyze the protective capability of the existing protection layer and the protection failure probability， and according to the analysis results determine the level of protection required. Taking construction safety protection system design and development of the lower bend of the shaft in Hainan Qiongzhong pumped storage power station as an example， analyze enabling conditions and environmental risk， process risk of a lift-up engine accidents in working at height of face drilling， in order to provide a theory basis for LOPA of a lift-up engine working at height.

關鍵詞：高處作業；事故致因；使能條件；保護層分析

Key words： working at height；accident cause；enabling condition；Layer of protection analysis

中圖分類號：TU714 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）08-0035-04

0 引言

近年來，發生在建筑施工業“三大傷害”（塌方、高空墜落、物體打擊）事故中，高處墜落事故的發生率最高、危險性極大。因此，要減少建筑傷亡事故，首先要從對高處墜落事故的嚴管嚴防著手。高處作業的主要表現形式包括登高臺車、腳手架工程、塔吊、外用電梯、井字架等垂直運輸設備安拆、洞口、臨邊、臨空作業。根據事故致因理論，高處墜落事故致因因素包括高處作業人員的不安全行為和高處作業設施設備的不安全狀態，兩種因素在同一時空發生軌跡交叉就會造成事故。一個典型的高處作業過程主要設計保護層工程，比如現場應急響應、物理保護、本質安全設計、BPCS（基本過程控制）、報警與人員干預、SIF（安全儀表功能）、釋放后保護設施等等[1]，這些保護層能降低人的不安全行為與物的不安全狀態交叉的頻率。在開展高處作業危害分析時，保護層是否足夠、能否有效地阻止人的不安全行為與物的不安全狀態二者軌跡交叉，是防止事故發生最關鍵環節。

為研究建筑施工高處墜落預防控制措施，馬彬、陳立道等按照事故致因理論，從人、物、環境等因素系統分析了高處墜落的事故原因[2]；張明軒、朱月嬌、翟玉杰等[3]利用故障樹分析方法，確定基本事件的結構關鍵程度，并通過數學運算確定事件的重要度以及頂事件的發生概率，根據結構重要度的大小，編制事故預防方案；晉良海、李宬[4]基于統計學的數學分析方法，編制SWAT主觀評定量表，對高空操作人員的心里負荷變化進行主觀評定與分析，將高處作業人員的心理負荷值分三類；吳玉厚、宋國倉、張珂等[5]，根據U型高處施工平臺的基本構造，針對基于U型平臺提升吊點分布位置是否合理展開討論，并根據討論結果確定具體布置，力求平臺安全穩定。在異型高處作業平臺中，該模式具有非常高的使用價值。

以上研究成果主要從高處作業事故發生的人、機、環因素進行分析，并針對人的行為、物理防護設施兩方面給出相應的安全措施建議，可為高處作業管控方案制定提供理論依據，但需要從系統視角深入研究安全保護機制。本文將利用保護層分析理論（Layer of protection analysis，LOPA），考慮高處墜落事故的使能條件，基于對定性危害的分析，分析評斷高處作業保護層是否有效，并將分析結果作為風險決策的主要依據，從而確定保護層能否使高處作業過程風險滿足可接受標準。

1 高處作業安全事故的風險與頻率

高處作業可能造成人身傷害事故或重大財產損失，具有較大風險，需要采取綜合的安全技術措施與管理措施才能實施。從安全認知學來看，對高勢能作業環境下的危險源信息的辨識、采樣、分析、處理、控制以及反饋，這些巨大的信息量時時考驗著作業人員的信息處理能力。在高處作業過程中一旦任務調整，在復雜的工況下信息量遠遠超出了作業人員的處理能力，其極易因為思維混亂而發生墜落事故，尤其是在攀爬、運料等有垂直位移發生的作業過程中。在高處作業的LOPA分析情景中，導致安全事故發生的初始事件往往需要必要條件才能發生，這種必要條件叫作“使能條件”，即Enabling Conditions。假設對使能條件的考慮不當或錯誤地使用，將會對作業風險的評估結果產生很大影響。當使能條件出現時，導致事故發生的初始事件可能發生。