220 kV輸電鐵塔工程安全管理分析方法的應用

胡云飛 王 磊 張 莉

(中國葛洲壩集團三峽建設工程有限公司,湖北 宜昌 443002)

唐山市豐南區為進一步加大鋼鐵產能壓減力度，整合重組了豐南區部分民營鋼鐵企業，選址在河北豐南臨港經濟開發區建設一個現代化的鋼鐵產業園區。考慮到鋼鐵產業園區的用電需求，計劃為鋼鐵產業園區修建220 kV輸電線路。220 kV輸電鐵塔工程屬于危大市政工程，多涉及到起重吊裝、登高架設等高危作業。目前，市政工程現場施工人員有很多都是農民工，沒有受過什么正規的安全知識學習和安全操作規范的培訓，安全意識淡薄，缺乏安全防護意識[1]。在復雜作業環境下極易發生安全事故。根據本工程的復雜性、高危性等特點，本著安全第一、以人為本、杜絕安全事故發生的原則，依照該工程施工順序，選定最先開工的5座鐵塔為試驗鐵塔，并結合LEC評價法與灰色理論進行分析，研究不同危險源對操作人員違規行為的影響。

1 工程概況

1.1 試驗鐵塔的選取與操作人員違規行為數量的確定

根據施工進度計劃，N1塔～N50塔按照順序進行組塔，因此選取N1塔～N5塔為試驗塔。在組塔施工過程中，操作人員違反正常操作規則的行為和未發現、未整改的安全隱患在本文均定義為操作人員違規行為。在施工過程中，當出現違規行為時，安全管理人員會立即下達整改指令，因此以整改指令的數量來表征操作人員違規行為的數量。

1.2 分析方法與分析目的

市政工程風險評價中常見的評價方法包括：預先危險性分析(PHA)、安全檢查表(SCA)、作業條件危險性評價法(LEC)、事件數(FTA)、事故樹評價法(FTA)等[2-7]。由于220 kV輸電鐵塔工程施工周期長、工程量大、施工環境復雜多變，很多危險源無法主觀的預測其危害的大小，需要一種具有半定量化的評價手段進行分析，而LEC評價法具有此特點，因此采用該方法對危險源進行半定量化處理。同時，灰色關聯分析法是灰色理論中的一種分析手段，以各因素的樣本數據為依據，用灰色關聯度來描述因素間關系的強弱。因此采用這種分析手段建立危險源與操作人員違規行為之間的關系，找到對操作人員違規行為影響最大的危險源。

2 管理結果與分析

2.1 試驗鐵塔危險源LEC分析

LEC分析法中：L表示事故發生的可能性(取值：0.1為實際不可能發生，0.2為極不可能發生，0.5為很不可能發生，1為可能性極小，3為可能發生，6為相當可能，10為完全可以預料)，E表示暴露于危險環境的頻繁度(0.5為非常罕見暴露，1為每年幾次暴露，2為每月一次暴露，3為每周一次或偶然暴露，6為每天暴露，10為連續暴露)，C表示事故發生產生的后果(1為引人注意，3為重大和傷殘，7為嚴重，15為1人～2人死亡，40為3人～9人死亡，100為10人以上死亡)，D表示風險等級，D=L×E×C(小于20表示稍有危險，20～70表示一般危險，70～160表示顯著危險，160～320表示高度危險，大于320表示極其危險)。

根據此方法對N1塔進行分析，得到表1。由表1可以看出危險源吊裝過程違章指揮、違反吊裝規則、安裝過程向下拋扔材料、作業人員未按要求勞保著裝并穿戴防護用品這四項風險評價危險性較高。所以，接下來在對N1塔～N5塔安全管控時，重點管控這幾項危險源。通過對以上四項風險評價危險性較高危險源加強安全管理發現：N1塔建設時，對這四項危險源下達的整改指令較多(見表2)，這也說明N1塔建設時，施工人員在這四個方面進行違規操作數量較多。所以，N2塔的LEC分析中對這四項危險源計算的D值仍然比較高(見表3)。由表2可以看出，通過加強安全管理，從N2塔開始，對這四項危險源下達的整改指令逐漸較少，這也說明：通過安全管理人員對N1塔LEC分析中的四項危險源針對性嚴格管理后，施工人員在這四項危險源方面開始有意識的按照安全標準進行操作。因此在對N3塔～N5塔進行LEC分析時(每座塔要依據上一座塔中每一項危險源對應的整改指令的數量的變化情況適應的調整L,E,C取值，若整改指令的數量是減少的，則L和E取值應相應減少。如：L的取值中1為可能性極小，3為可能發生，當整改指令的數量是減少時，那對下一座鐵塔進行分析時L可取成2.5，根據整改指令的數量減少的大小而定)，D值均低于N1塔、N2塔的D值。

表1 N1鐵塔危險源LEC分析

表2 N2鐵塔～N5鐵塔危險整改指令數量統計表

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表3 N2鐵塔～N5鐵塔危險源LEC分析D值統計表

2.2 試驗鐵塔危險源灰色關聯分析

五座鐵塔危險源的D值均是根據施工現場整改指令的變化情況通過調節計算因子L，E，C計算而得的，因此，D值與整改指令數量之間是存在相互影響的關系的。灰色關聯分析需要通過序列之間的灰色關聯度來定量的進行說明，關聯度是兩個序列之間的相關程度大小的體現,關聯度越大,表示子序列對主序列的影響性就越大,兩個序列之間的關系就越密切[8]。因此，通過計算灰色關聯度，來確定各危險源對整改指令數量(操作人員違規行為數量)影響程度。灰色關聯度計算步驟如下：

設研究對象的母序列為Yi(i=1,2,…,n)，研究對象的子序列為Xi(i=1,2,…,n)。并對母序列、子序列進行無量綱化處理。

1)計算各序列的初相值：

X=xi/x1′=(x′(1),x′(2),x′(3),…,x′(m))(i=1,2,…,n)

(1)

2)計算母序列與子序列的絕對差值：

Δi=|x0′(k)-xi′(k)|= (Δi(1),Δi(2),Δi(3),…Δi(m)) (i=1,2,…,n)

(2)

3)求得絕對差值中的最大值與最小值，分別記為：

M=max maxΔi;m=max maxΔi

(3)

4)計算關聯系數：

γ01=(m+ζM)/ (Δi+ζM),ζ∈(0,1) (i=1,2,…,n)

(4)

其中，ζ為分辨系數，一般取0.5[9]。

5)計算關聯度：

(5)

選取以上5座鐵塔各危險源整改指令總數為母序列，記為Y，并選取5座鐵塔的1號～7號危險源D值為子序列，分別記為：X1，X2，X3，X4，X5，X6，X7。將各序列數據進行無量綱化處理，如表4所示。

表4 各序列初始數據無量綱表

根據式(1)～式(4)，計算出各子序列的關聯系數γij，如表5所示。

表5 各序列關聯系數γij

再根據式(5)，計算出各子序列的關聯度，如表6所示。

表6 各序列關聯度

由表6可以看出：危險源中對整改指令數量(操作人員違規行為數量)影響最大的是危險源3(違反吊裝規則)，因此對該危險源應重點監控。

3 結語

1)在輸電鐵塔工程施工初期，施工人員違反吊裝規則的行為應進行重點安全監管。2)在輸電鐵塔工程施工初期，由于施工人員安全意識淡薄，人員違規行為數量較多。3)在輸電鐵塔工程施工初期，結合LEC分析法和灰色關聯度分析法對危險源進行分析監管，能有效減少人員違規行為數量。