基于24Model城鎮燃氣工程施工安全事故原因分析

朱遠星, 彭知軍, 杜書杰, 許開軍, 劉建平, 張宇飛

(1.鄭州華潤燃氣股份有限公司, 河南 鄭州 450000; 2.華潤(集團)有限公司,廣東 深圳 518053; 3.湖北建科國際工程有限公司, 湖北 武漢 430073)

1 概述

住建部發布的《2021年城市建設統計年鑒》顯示,“十三五”期間,全國共建設城市天然氣管道352 465 km,新增用氣人口12 740×104人[1]。在天然氣行業高速發展同時,需注意的事實是:城鎮燃氣工程施工安全隱患呈現點多面廣的局面,施工現場環境復雜,施工過程中安全事故時有發生,造成人員傷亡和財產損失。如2018年安徽省淮南市某地開挖燃氣溝槽過程中發生圍墻倒塌,造成3人死亡,1人受傷;2014年江蘇省蘇州市某地進行中壓天然氣管道碰接,閥門井內氮氣泄漏造成3人死亡[2]。

國內外專業機構及學者對城鎮燃氣行業工程施工安全事故進行統計和原因分析。2017年,美國勞工部職業安全與健康管理局(Occupational Safety and Health Administration)[3]統計了2013—2017年489起石油和天然氣重大傷亡事故,結果表明,導致人員死亡的主要事故類型為:車輛傷害、被移動物體夾傷、爆炸和火災、高處墜落、密閉空間和化學傷害;其中,建設工程最易發生的4類事故分別為高處墜落、物體打擊、觸電、機械傷害[4]。2017年,梁永寬等[5]統計了我國100起油氣管道安全事故,原因分析發現外部因素(第三方破壞、人為影響)占78%;2021年,彭知軍等[2]統計了我國多個城鎮燃氣工程施工安全事故,分析了事故發生的直接原因、間接原因,提出了處理意見、事故防范和整改措施。黃鄭華[6]通過建立燃氣泄漏事故樹,分析出了7種事故類型;邱小林[7]提出建設期間各相關單位需加強對現場的監管。

Wienen等[8-9]指出,采用系統分析模型分析事故可以得到事故的深層原因,針對原因解決問題可以預防類似事故的再次發生。然而,針對城鎮燃氣工程施工安全事故采用標準的分析模型進行事故原因分析并量化統計尚未見諸文獻,也未見對事故責任主體的專項分析。本文基于全國21個省市自治區的49起典型城鎮燃氣工程施工安全事故,應用事故致因“2-4”模型(24Model)[10]分析各類事故發生的多層原因,統計了各類事故責任主體分布,導出了針對性預防建議。以期為我國“十四五”新建燃氣工程、老舊燃氣管道改造創建安全的生產環境,減少人員傷亡并降低經濟損失提供參考。

2 事故總體情況

選取2013—2020年各地人民政府、應急管理部官網公開報道的城鎮燃氣行業49起有詳細事故調查報告的城鎮燃氣工程施工安全事故作為研究對象。事故共造成63人死亡,80人受傷(其中重傷5人),直接經濟損失6 941.7×104元。

① 地域分布

49起城鎮燃氣工程施工安全事故分布在21個省市自治區,地域分布見表1。

表1 城鎮燃氣工程施工安全事故地域分布

② 責任主體分布

根據城鎮燃氣工程施工安全事故死亡人員責任主體進行統計,見表2。

表2 城鎮燃氣工程施工安全事故責任主體分布

由表2可知,工程建設公司作為責任主體,在施工中發生安全事故數量占比最高;需注意,施工隊或自然人作為責任主體的事故數量占比與燃氣公司相等。鑒于施工隊直接承建的工程數量有限,側面反映了施工隊的事故數量占比較高。建議加強專業分包、勞務分包等相關方管理,嚴格進行準入管理,嚴禁以包代管。

為了分析方便,下文施工單位指工程建設公司和機電設備安裝公司,建設單位指燃氣公司,監理單位指監理公司,其他單位包含勞務公司、施工隊或自然人、物流公司。

3 事故分類分析

3.1 事故等級

依據《生產安全事故報告和調查處理條例》[11]規定的事故等級劃分標準,統計的49起城鎮燃氣工程施工安全事故(稱為49起事故)主要是一般事故和較大事故,沒有重大事故、特別重大事故。其中一般事故44起,占比89.80%;較大事故5起,占比10.20%。較大事故的事故類型主要是坍塌、中毒和窒息、機械傷害、淹溺,其他事故均為一般事故類型。

3.2 事故類型

① 不同事故類型發生數量、死亡人數

依據《企業職工傷亡事故分類》定義的事故類型,統計49起事故各類事故數量、死亡人數及占比,見表3。由表3可以看出,坍塌、高處墜落、中毒和窒息事故類型死亡人數占比均在15%以上。

表3 城鎮燃氣工程施工各類事故數量、死亡人數及占比

② 不同事故類型直接經濟損失

依事故類型,統計49起事故直接經濟損失及占比,見表4。由表4可以看出,坍塌、高處墜落、中毒和窒息事故直接經濟損失均超1 000×104元,占比均超15%。

表4 城鎮燃氣工程施工各類事故直接經濟損失及占比

③ 不同事故類型平均每起事故直接經濟損失和死亡人數

依事故類型,計算平均每起事故直接經濟損失和死亡人數,見表5。由表5可以看出,除去觸電事故外,其他事故類型平均每起事故經濟損失都在100×104元以上,機械傷害、淹溺事故類型平均每起事故經濟損失都在300×104元以上。

表5 平均每起事故直接經濟損失及死亡人數

綜合以上分析可知,坍塌、高處墜落、中毒和窒息事故死亡人數占比以及直接經濟損失均較高,進行燃氣施工時需重點防范發生此類事故;另外,機械傷害、淹溺事故平均每起事故經濟損失均較高,也需加強預防。

3.3 不同事故類型事發施工內容統計

49起事故涉及的燃氣工程施工內容包括室外天然氣管道安裝、燃氣管道溝槽開挖、點火通氣、室外掛表、定向鉆施工、管道接駁、管道帶壓封堵及管道防腐等。統計不同事故類型發生事故時正在進行的施工內容及其占比,見表6。

表6 不同事故類型發生事故時正在進行的施工內容及其占比

由表6可知,坍塌事故主要發生于管道溝槽開挖、調壓站箱體安裝維護、工作坑開挖;中毒和窒息事故主要發生于閥門井、溝槽內管道接駁;爆炸事故主要發生于管道接駁、安裝等。

在進行燃氣工程施工時可據此針對特定施工內容提高相應防護等級,加強作業現場支護監護,正確穿戴勞動防護用品,加強專人監管,嚴格進行設備、人員入場管理,嚴格落實技術交底,嚴格遵守技術規范,有效提高事故防范效果。

4 應用24Model進行事故原因分析

4.1 分析方法

24Model是由中國礦業大學(北京)傅貴教授研究團隊提出的事故致因模型,目前已更新至第6版[12]。24Model按照事故發生的因果關系將事故原因分為組織因素和個體因素2大類。組織因素可分為安全文化和安全管理體系2小類,這2小類是事故發生的根源原因和根本原因。個體因素可分為人的安全能力、人和物的安全動作2小類,人的安全能力體現為安全知識、安全意識、安全習慣、安全心理、安全生理,是事故發生的間接原因,人的不安全動作和物的不安全狀態是事故發生的直接原因。24Model的靜態形式見圖1[13]。圖1中,事件包含成功事件和失敗事件,失敗事件即為事故。

圖1 24Model的靜態形式(第5版)

24Model可用于所有行業的質量、健康、安全、安保、環境(QHSSE)等各類事故的原因分析與預防[14]。目前已經在煤礦瓦斯爆炸、建筑施工高處墜落、化工安全、天然氣長輸管道施工、建筑塔式起重機等方面的事故分析得到了應用,并導出了相應的預防措施[15-19]。鑒于此,應用該模型對城鎮燃氣工程施工安全事故進行原因分析。

4.2 直接原因分析

① 人的不安全動作

人的不安全動作是當次事故發生瞬間的具體動作,是造成事故的直接原因,是一次性的。根據動作的特點又可分為不安全行動、不安全指揮和不安全操作。根據傅貴等人的定義[20]:不安全行動、不安全指揮和不安全操作根據是否違章、不違章但是否觸發事故、不違章未曾觸發事故但是否高風險又可分為9種子類。本研究根據是否違反《中華人民共和國安全生產法》《城鎮燃氣管理條例》(國務院令第583號)、《建設工程安全生產管理條例》(國務院令第393號)、GB 50319—2019《建設工程監理規范》、CJJ 33—2005《城鎮燃氣輸配工程施工及驗收規范》、CJJ 51—2016《城鎮燃氣設施運行、維護和搶修安全技術規程》、JGJ 180—2009《建筑施工土石方工程安全技術規程》等,作為判定是否違章的主要依據,根據事故調研報告判定動作是否觸發事故以及是否高風險。

對49起事故共識別出了242個人的不安全動作,歸納為17類,不同責任主體人的不安全動作發生頻次見表7。

表7 不同責任主體人的不安全動作發生頻次

由表7可知,導致城鎮燃氣工程施工發生事故的人的不安全動作中,對施工現場安全監管不到位總發生頻次最高。從不同責任主體人的不安全動作發生頻次分析,施工單位、建設單位、監理單位、其他單位人的不安全動作發生頻次占比分別為51.65%、23.97%、8.26%、16.12%。

為預防事故,施工、建設、監理等單位需從操作規范、安全指揮、現場監管、隱患排查、安全教育等方面多層次開展安全培訓,嚴格要求施工人員(含管理人員、監理人員)規范安全行為;嚴格執行相關方準入管理;嚴格落實技術交底,充分發揮監理作用,多措并舉,形成合力,共同防范事故發生。

② 物的不安全狀態

物的不安全狀態指對當次事故的發生有重要影響的物態,由人的不安全動作或者習慣性動作激活,是一次性的。根據物態是否違章、是否曾釀成事故、是否具有高風險,劃分為3個子類[20]。

由于物的不安全狀態并非導致事故發生的充分條件,事故多數由人的不安全動作直接引發,49起事故調研報告僅有20起事故涉及物的不安全狀態,據此識別出了23個物的不安全狀態,歸納為8類,不同責任主體物的不安全狀態發生頻次見表8。

由表8可知,物的不安全狀態總發生頻次最高的是焊縫質量不合格。從不同責任主體物的不安全狀態發生頻次分析,施工單位、建設單位、其他單位發生頻次占比分別為65.22%、8.70%、26.08%,監理單位未發生。

工程施工時首先要對施工現場進行周密的隱患排查,確保各設備設施狀態良好且在有效期內、防護措施健全可靠,再安排人員入場施工;施工單位和其他單位尤其要加強設備安全檢查。

4.3 間接原因分析

24Model將間接原因定為直接原因發出者的安全能力缺欠,包含安全知識、安全意識、安全習慣、安全心理和安全生理5方面[20]。根據傅貴等人對我國現階段的事故調查報告的結論:安全知識、安全意識、安全習慣三者多數情況下相互交叉,不易獨立區分[21-22]。為此,將安全習慣融入安全知識或安全意識進行原因分析,重點探討安全知識缺欠和安全意識缺欠。安全心理在事故調查報告中沒有涉及,暫不予分析。

49起事故共識別出23個安全能力缺欠,可歸納為7類,不同責任主體間接原因發生頻次見表9。

表9 不同責任主體間接原因發生頻次

由表9可知,間接原因總發生頻次較高的是對有限空間發生窒息危險的知識不足。施工人員普遍對特殊作業(有限空間作業、高處作業、帶電作業、動火作業等)安全知識缺欠,造成事故發生頻次較高。從責任主體分析,施工單位占73.91%,其他單位占26.09%。建設單位和監理單位沒有發生。

責任主體需針對特殊作業的安全知識向施工人員進行多輪次的宣貫及應急培訓,包括特殊作業的技術標準及其原理、安全防護要點、事故案例警示、應急救援程序等,提高施工人員的安全知識及意識,防范事故發生。

4.4 根本原因和根源原因分析

① 根本原因分析

24Model認為事故發生的根本原因在于安全管理體系缺欠。主要考察相關責任主體是否按照相關標準建立合規的安全管理體系,如組織結構、安全方針、監督保障、管理程序、作業文件等[20]。具體到本研究,重點關注城鎮燃氣工程施工是否按照標準建立安全組織結構、安全規章制度和編制施工組織設計方案,是否編制應急預案并組織演練,施工資質是否健全等。49起事故共識別出74個安全管理體系缺欠,歸納為10類,不同責任主體根本原因發生頻次見表10。

表10 不同責任主體根本原因發生頻次

由表10可知,根本原因總發生頻次最高的是施工現場沒有設置安全管理人員或人員不足,此項與表7中人的不安全動作總發生頻次較高的對施工現場安全監管不到位在邏輯上形成因果,施工現場沒有設置安全管理人員或人員不足導致對施工現場安全監管不到位,最終導致事故發生。另外,非法分包、轉包、發包、轉借資質發生頻次占比為21.62%,也需引起注意。施工單位、建設單位、監理單位以及其他單位根本原因發生頻次占比分別為52.70%、20.27%、2.70%、24.33%。

為降低事故發生頻次,施工單位、建設單位、其他單位首先需建立健全安全生產責任制,制定安全合規的專項施工方案,規范施工組織設計,加強施工現場安全監管;其次,鑒于城鎮燃氣小微工程較多,非法分包、轉包、轉借資質等亂象屢禁不止,建議嚴格審查相關方資質,審核評估相關方歷史安全表現,嚴格執行人員及設備準入管理,強化教育培訓和過程監督,將勞務人員的安全工作納入建設單位統一管理,統一標準、統一要求、統一培訓、統一獎懲,降低事故發生頻次。

② 根源原因分析

24Model認為,安全文化是安全管理的指導思想,本質上蘊含著事故發生與預防的原理,因此安全文化是事故的根源原因。鑒于統計的事故調查報告沒有涉及安全文化內容,故無法對事故根源原因量化統計。但事故分析中可側面感知,施工單位和其他單位的安全管理體系相比建設單位明顯疏漏更多,究其原因,這2類企業的安全文化建設尚未引起組織的足夠重視,建議此2類企業重視安全文化建設,建立科學安全管理體系,提高企業員工的個體安全能力,預防事故發生。

5 結論及建議

① 坍塌、高處墜落、中毒和窒息事故死亡人數占比及直接經濟損失占比均在15%以上。建議在進行燃氣管道溝槽、工作坑開挖,室外立管及水平管的安裝及維護改造,閥門井、溝槽內管道接駁等施工時,需針對性加強防范坍塌、高處墜落、中毒和窒息等事故的發生。

② 事故的直接原因,在242個人的不安全動作中,施工單位、建設單位、監理單位、其他單位人的不安全動作發生頻次占比分別為51.65%、23.97%、8.26%、16.12%。人的不安全動作中,對施工現場安全監管不到位發生頻次最高。在23個物的不安全狀態中,施工單位、建設單位、其他單位發生頻次占比分別為65.22%、8.70%、26.08%。物的不安全狀態中,焊縫質量不合格發生頻次最高。建議施工、建設等單位加強安全培訓、嚴控相關方準入、從嚴落實技術交底、加強施工現場隱患排查。

③ 事故的間接原因,在23個安全能力缺欠中,施工單位占73.91%,其他單位占26.09%。對有限空間發生窒息危險的知識不足發生頻次最高。建議施工單位及其他單位針對特殊作業安全知識向施工人員進行多輪次多形態的宣貫及應急培訓。

④ 事故的根本原因,在74個安全管理體系缺欠中,施工單位、建設單位、監理單位、其他單位根本原因發生頻次占比分別為52.70%、20.27%、2.70%、24.33%。施工現場沒有設置安全管理人員或人員不足發生頻次最高。建議施工、其他單位建立健全安全生產責任制,制定合規專項施工方案,規范施工組織設計,加強施工現場安全監管。