我国特别重大生产安全事故的 宏观演变规律和防控模型

李湖生

（中国安全生产科学研究院，北京 100012）

0 引言

分析我国特别重大生产安全事故（简称“特别重大事故）发生情况的基本规律，对建立有效的防控模型，减少事故的发生具有重要意义。笔者通过多年收集查阅各种来源的事故统计和案例汇编等资料[1-10]，整理出1950-2018年之间我国发生的706起死亡人数超过30人的特别重大事故的案例资料。对这些事故尽可能逐一进行甄别，以避免重复和错漏，并通过多种来源交叉比对校核伤亡人数等数据。由于安全生产监管机构几经变更，事故统计口径也时有变化，在某些时期、某些行业领域甚至出现事故统计资料缺失，因此，事故数据的缺漏和不准确是无法完全避免的。特别重大事故由于影响较大，常出现在新闻报道中，通常也都有后续的事故调查，有的被汇编成案例资料，或在地方、行业领域或企业的年鉴和大事记中有所反映，相对而言还是比较全面且可信的。通过对这706起特别重大事故的统计分析，基本可以反映新中国成立70年来生产安全事故发生情况的大致全貌，并可得出一些基本规律。在此基础上提出了以人员安全保护为核心目标的重特大事故防控和人员安全多重保护理论模型，并简要介绍了应用该理论模型开展工业园区、内河水上交通和城市轨道交通等重特大事故防控和人员安全保护技术和装备研究的情况。

1 我国特别重大事故发生总体情况分析

1.1 特别重大事故的年度变化情况

1950-2018年间特别重大事故发生起数、死亡人数的年度变化情况，如图1所示。特别重大事故的发生有几个高发期，分别是1958-1961年、1968-1970年、1977-1980年、1985-1988年、1993-1997年、2003-2005年等，与当时的经济社会大环境存在较大的关联性。但年度之间和短期内也有较大的波动，反映出特别重大事故的发生既有一定的偶然性又有其必然性。特别重大事故发生起数最多的一年为1997年、共发生34起，死亡人数最多的一年为1960年、死亡2200多人，到2018年首次没有发生死亡人数超过30人的特别重大事故。

图1 1950-2018年特别重大事故年度变化情况Fig.1 Annual changes of special major accidents from 1950 to 2018

1.2 特别重大事故的行业领域情况

按照工矿商贸、交通事故、火灾事故和其他事故进行分类，得到不同种类事故总发生起数的比例，如图2所示。特别重大事故发生起数最多的是工矿商贸事故（53.97%），其次是交通事故（33.71%），然后是火灾（6.37%）和其他事故（5.95%）。

图2 1950-2018年特别重大事故行业领域分布情况Fig.2 Distribution of special major accidents by industry sector from 1950 to 2018

工矿商贸中不同行业领域事故发生起数间的比例，如图3所示，煤矿事故占到总数的78.2%，其次是建筑施工（7.3%），第三是非煤矿山（5.5%），第四是烟花爆竹（3.4%）。反映出矿山（特别是煤矿）和建筑施工事故曾经是我国工矿商贸领域重特大事故防控的重中之重。

图3 1950-2018年工矿商贸特别重大事故分布情况Fig.3 Distribution of major industrial, mining and trade accidents from 1950 to 2018

交通行业领域中不同交通方式的事故发生起数间的比例，如图4所示，特别重大事故发生起数最多的是水上交通事故（48.3%），其次是道路交通事故（36.1%），第三是铁路交通（8.8%），第四是民航飞行（6.7%）。之所以水上交通事故排在第一位，是因为在1990年代之前，水上船舶运输和渡船曾经是一些地方人们出行的重要交通方式，每年都发生许多起船舶和渡船翻沉事故，造成大量人员伤亡。这种状况直到2005年之后才得到根本改变。

图4 1950-2018年交通行业特别重大事故分布情况Fig.4 Distribution of particularly major accidents in the transportation industry from 1950 to 2018

1.3 特别重大事故的人员伤亡情况

1950-2018年各行业领域特别重大事故死亡人数分布情况，如图5所示。死亡人数居首位的是煤矿事故（38.5%），排第2位的是水上交通事故（19.0%），第3位是火灾事故（10.4%），第4位是道路交通事故（7.8%），第5位是非煤矿山事故（4.8%），其他依次为：其他（杂类）、建筑施工、民航飞行、铁路交通、人员拥挤踩踏、烟花爆竹、民爆器材、危化品与输油管道、工商贸等。

图5 1950-2018年各行业领域特别重大事故死亡人数分布情况Fig.5 Distribution of deaths in particularly serious accidents in various industries from 1950 to 2018

1.4 导致重大人员伤亡的特别重大事故类型

按导致的总死亡人数将特别重大事故类型进行排序，前25位事故类型，如图6所示。高居榜首的是煤矿瓦斯爆炸事故，其他依次为船舶翻沉、渡船翻沉、煤矿煤尘爆炸、瓦斯煤尘爆炸、渡船碰撞翻沉、煤矿透水、民航坠机、车辆坠江坠河、矿井火灾、工厂火灾、影剧院火灾、车辆坠崖坠坡、人员拥挤踩踏、会场火灾、烟花爆竹爆炸、道路翻车、歌舞厅火灾、山体滑坡掩埋矿区、民爆器材爆炸、尾矿库溃坝、工地火灾、泥石流袭击建筑工地、住宅火灾、煤与瓦斯突出等。其中反复出现的是各种人员密集场所发生的火灾事故。

图6 1950-2018年特别重大事故死亡人数的事故类型排序情况Fig.6 Accident type ranking of deaths in particularly serious accidents from 1950 to 2018

按单次事故导致的死亡人数进行排序，前25位的事故类型，如图7所示。在这25起事故中有7起是人员密集场所火灾事故，有6起是客轮（渡船、驳船）翻沉事故，有5起煤矿煤尘或瓦斯爆炸事故，有2起尾矿库溃坝事故，其他包括山体崩塌掩埋矿区、气井井喷、列车坠河、煤矿透水、危险品仓库火灾爆炸等。单次事故死亡人数最多的是一次影剧院火灾事故，造成699人死亡；紧接其后的是造成684人死亡的煤矿煤尘爆炸事故；排在第3位的是造成442人死亡的客轮翻沉事故。

图7 1950-2018年单次特别重大事故死亡人数的前25类事故类型排序情况Fig.7 Accident type ranking of the number of deaths in a single major accident from 1950 to 2018

2 我国特别重大事故随时间变化的基本规律

按照行业领域将事故发生起数、死亡人数逐年进行分类堆积结果，如图8、9。

图8 1950-2018年特别重大事故起数分类堆积图Fig.8 Classification accumulation diagram of the number of especially serious accidents from 1950 to 2018

图9 1950-2018年特别重大事故死亡人数分类堆积图Fig.9 Classified accumulation chart of deaths in special major accidents from 1950 to 2018

从图8、图9可以直观看出，直到2011年之前，煤矿事故的发生起数、死亡人数在大多数年份都占据首位，但在2012年之后已逐步被道路交通事故和建筑施工事故超越；且在2017、2018年连续2年未发生特别重大事故。

水上交通事故在2004年之前一直占有较大的比重，特别是在1985年之前一直排在第2位，到1986年首次被道路交通事故超越，在1990年之后比重逐渐降低，到2005年之后基本不再发生；但在2015年6月1日仍然在湖北监利水域发生了死亡442人的“东方之星”客轮翻沉事件。

道路交通事故在1980年代之前所占比例还比较低，但在1980年代快速上升，到1986年已超过水上交通事故，在1994年达到高峰、一年内共发生11起特别重大交通事故，此后逐步减少，但在2014年之后已超过煤矿事故成为第一多的特别重大事故类别。

特别重大火灾事故时有发生，但有几个高发期：1958-1961、1975-1977、1993-1997、2000-2005等，在人员密集场所发生的火灾事故往往造成群死群伤；虽然在2005年之后逐步减少，但重特大火灾事故风险仍然很高。

非煤矿山领域特别重大事故有几个高发期：1979-1980、1983-1985、1994-1996、2001-2008等，由于非煤矿山点多面广、特别是大量高危尾矿库，因此，仍是重特大事故风险防控的重点领域。

危化品和输油管道特别重大事故在1978年之前很少发生，在1990年之后，随着我国化工行业快速发展，危化品和输油管道特别重大事故时有发生，特别是2010年之后相继发生多起特别重大事故，目前已成为重特大事故风险防控的重点领域。

建筑施工领域特别重大事故有几个高发期：1956-1959、1968-1972、1987-1990、1996-1997、2001-2005、2012-2016等，与我国建筑业的快速增长步伐基本一致，目前仍是需要特别关注的重点领域。

铁路交通特别重大事故也时有发生，也有几个高发期：1957-1960、1970、1976-1981、1986-1988、1993-1997、2008-2011等，与我国铁路交通的快速增长步伐基本一致，特别是随着高铁的快速发展，铁路交通安全风险仍不容忽视。

特别重大民航飞行事故曾在1988-1994年之间集中发生，这正是我国民航业起步发展时期；在1997-2002年之间仍时有发生，到2010年还发生了伊春空难；自2010年后民航飞行安全保持了良好记录，但安全形势仍较为严峻。

人员密集场所拥挤踩踏事故时有发生，在1951-1952、1969-1971、1984-1987年间曾连续发生，2014年12月31日上海市黄浦区外滩还发生一起造成36人死亡的拥挤踩踏事故。

其他特别重大事故，主要是因自然灾害（如滑坡、泥石流、洪水等）以及建（构）筑物坍塌等导致企业或公共设施受到破坏，并造成重大人员伤亡；这类事故也时有发生，典型如2015年12月20日广东深圳市光明新区渣土受纳场发生滑坡事故、造成77人死亡。

3 重特大事故防控基本理论模型及其应用

3.1 现有事故防控理论模型的不足

人们通过对已经发生的事故进行调查与分析，总结事故原因与结果之间的关系，提出不同的事故致因理论或事故模型，经历了线性事故致因理论、非线性（系统性）事故致因理论、线性与非线性组合事故致因理论等。事故致因理论通过对事故、事故原因的定义和分类以及建立原因与事故之间的逻辑关系（事故致因）模型，从而为事故原因分析和事故防控提供理论基础[11-12]。分析现有的各种事故致因理论，可以发现它们存在一些共性问题：第一，把事故当成事故预防工作的终点，而不是把减轻事故后果（包括人的生命和健康伤害、财产损失、环境破坏等）作为终点。对一些重大群死群伤或环境破坏事故，事故从触发到最终后果的形成之间存在复杂演化过程，这其中的安全防护和应急救援处置等可以很大程度上决定不同的事故后果；第二，把事故的发生与事故后果的显现看作是瞬间发生的，但如前所述，许多复杂事故从触发到结束存在一定的演化过程；第三，把事故发生的地点看作空间中的一个点，但重大事故的影响通常是在一定的范围内，其中不同地点的人们因各种原因受到的伤害并不相同；第四，对事故原因的分析和归类是根据事故现象倒推出来的，因此，在事故致因模型中看起来很清晰的事故原因与事故之间的逻辑关系，在实际系统中却并非如此，因为它只是由无数可能存在的因果关系所形成的网络中的一条通路。因此，事故致因理论虽然能够对事故原因进行归类和说明，但其对于事故防控的作用很大程度上是方法论层次的，在具体操作性层次上往往存在一定的不足。

现代风险管理理论通过辨识风险源、分析评估风险事件发生的可能性和后果严重性、对风险大小进行评估和排序、并根据风险标准确定风险管控（消除、降低、转移、容忍）措施。由于风险防控是从风险源头（危险源）考虑风险防控的措施，对于项目安全风险评价、项目设计、建设、运行管理具有很好的指导作用。但是，风险评估所关注的风险事件（事故）发生可能性和后果严重性在实际工作中并不易进行监测，所以风险大小难以实时评估。在项目设计和建设中，如果严格遵守了风险管理的标准，则建成的生产系统（设施、企业等）及其管理体系在正常运行情况下应该是安全的（风险低于一定水平）。但在运行过程中由于设施设备老化和维护不力、组织管理和操作人员的缺陷（不遵守法律法规和规章制度），系统的风险可能升高，甚至突破允许标准直至失控导致事故发生。系统运行过程中出现的各种缺陷通常称为事故隐患。对于事故隐患的分析归类通常采用事故致因理论中的“人的不安全行为”、“物的不安全状态”和“管理上的缺陷”等分类方法。因此，目前我国重特大事故防控方面所采用的“安全风险分级管控和隐患排查治理双重预防体系”[13]，总体上是结合了风险管理与事故致因理论的比较全面的事故防控理论体系。在该事故防控理论体系中，前面提出的事故致因理论存在的共性问题仍然存在。其中最主要的问题是把事故本身作为防控目标，而不是把事故中每个可能受到伤害的人员作为保护目标。

对国内外大量重特大事故案例的调查分析可以发现：第一，对于同样的危险源、采用同样的风险管控手段，如果由不同的团队运行管理，最终的安全记录和事故防控效果会有很大的差异；第二，同样的危险源发生同等规模的事故，事故导致的人员伤害结果也会有很大的差异；第三，在一次特定的事故中，处于受影响范围内的不同人员受到的伤害程度是不一样的，其原因不仅取决于事故的破坏力（物理、化学、生物等因素）大小，而且取决于人员的暴露和受到保护的程度。因此，从对可能受到事故伤害的人员提供最大程度保护的目标出发，则现有的事故防控理论体系存在一定的不足，需要明确将人员安全保护纳入到事故防控理论体系之中。

在传统事故预防模型中之所以不考虑事故发生后的人员安全保护问题，是因为以海因里希（Heinrich）为代表的早期工业安全专家研究的主要是工业化初期的工作场所常见的人员伤亡事故，如人员高处坠落、机械伤害、物体打击等，这些事故的后果往往立即显现，其安全防护可通过为劳动者在日常工作中配备个体防护装备（PPE）来实现。但是，对于涉及危化品、核反应等重大危险源、或者人群密集场所拥挤踩踏等事故时，对人员的保护就不仅仅是个体防护能够解决的。对于这类重大危险源，虽然相关法律法规和标准等也要求采取监测监控、紧急停车和安全仪表系统等技术手段，以及编制场内、场外事故应急预案和加强应急准备等，以便在发生事故后可及时采取紧急救援措施尽量减少人员伤亡[14]。除了一些特殊领域（如核电站），大多没有特别要求对事故发生后对可能受影响的人员采取安全保护技术。通过对许多造成重大人员伤亡的特别重大事故的调查分析发现，一些事故的致命性后果并不是立即显现而是存在一定的时间延滞现象，并且许多事故都存在事故征兆，通过监测预警能够提前发现，如火灾、危险化学品泄漏、船舶碰撞翻沉、人员拥挤踩踏等，如果事先设置有预警通知、人员疏散和就地避难等技术手段和基本设施条件，是可以大大减少人员伤亡的。

3.2 重特大事故防控基本理论模型

特别重大事故造成重大人员伤亡的主要原因：第一，存在重大危险源；第二，重大危险源风险管理体系不完善；第三，存在违反法律法规而出现的事故隐患；第四，重大危险源周边存在大量的工作人员或社会公众；第五，受事故伤害人员缺少有效的安全保护技术手段。

针对以上对事故致因理论、风险管控和隐患排查治理双重预防体系存在的不足以及重特大事故经验教训的分析，综合事故致因理论中的“能量意外释放理论”、“瑞士奶酪模型”以及风险管控和隐患排查治理双重预防体系，提出重特大事故防控与人员安全多重保护的理论模型，如图10所示。

图10 重特大事故防控与人员安全多重保护理论Fig.10 Prevention and control of major accidents and multiple protection theory of personnel safety

该理论模型拓展了传统事故防控模型，在“危险源风险管控”和“事故隐患排查治理”双重预防体系的基础上，增加了“人员安全保护”技术屏障，以提升人员安全的整体保护水平。

（1）危险源风险管控。危险源是指其中蕴含一定数量的能量或危险性物质，一旦失控将引发事故或事件并造成人员伤亡、财产损失、环境破坏和不良社会影响等不利后果的单元（装置、设施或场所）。对危险源需要通过危险源辨识、风险评估、风险管控等措施，构建起全过程管理的安全防护屏障，使危险源受到严格管理和控制，从而避免能量意外释放或危险物质的泄漏并引发安全事故。重大危险源辨识和管控是风险管理的前提和手段。

（2）事故隐患排查治理。事故隐患是指生产系统或环境中存在的可能引发事故的人的不安全行为、物的不安全状态、管理上的缺陷和环境的不安全条件，通常与违法违规行为相关。事故隐患是危险源安全防护屏障上出现的漏洞并会使系统偏离安全状态；如果这些漏洞长期得不到弥补，在特定条件下就可能击穿最后的防线，从而导致事故发生。因此，隐患排查治理就是要辨识和消除防护屏障上的漏洞（隐患）使危险源回到安全受控状态。培育安全文化是消除安全隐患的前提和重要手段。

（3）人员安全多重防护。在新的事故防控模型中明确提出监测预警、预警通知、人员疏散和避难防护四重安全防护措施。其中，监测预警在正常状态下具有发现事故征兆并反馈到风险管控和隐患排查治理体系以采取措施避免向事故状态演化的作用，在事故状态下可以提前或迅速作出判断并及时发出预警通知，从而使受威胁人员能够采取疏散到安全地点或采取就地避难防护措施，从而避免或减少人员伤亡。

4 重特大事故防控基本理论模型的应用

由笔者牵头负责的“十三五”国家重点研发计划项目“典型重大生产安全事故人员安全保护技术与装备研发”（2017YFC0804900），基于这一事故防控和人员安全多重保护理论模型，针对工业园区、城市轨道交通、内河水域交通等典型事故场所的事故防控和人员安全保护问题，通过研究开发先进适用的监测预警、预警通知、人员疏散和避难防护技术、装备和系统，完善相关标准规范，并开展应用示范，推动人员安全保护技术及装备发展，构建“人员安全保护”多重保护技术体系，实现对企业员工、周边公众和救援人员的最大保护。

4.1 工业园区重特大事故防控与人员安全多重保护技术装备研发

工业园区存在危险化学品泄漏、火灾、爆炸事故风险。项目针对工业园区危险气体泄漏等典型重大事故，研究最小化事故区域优化隔离控制理论、基于空间场监测的人员防护预警阈值、现场监测预警设备优化布置、人员防护监测区域分区策略，研究工业园区警报、疏散、避难策略及需求，提出事故最小隔离区域划分方法、基于有限损失许可的事故控制方法、基于气体浓度、温度等空间场的工业园区人员防护监测预警方法。针对工业园区危险气体泄漏监测预警的需要，开展基于水平场与立体场的大范围速扫探测技术及装备研发，重点是突破中红外高灵敏激光吸收光谱探测与相干差分吸收光谱探测技术，研究危险气体红外特征吸收光谱，研发多波长激光复用装置、水平扫描收发一体光机系统、弱信号检测光谱处理方法、免标定气体浓度以及场分布反演算法等，研制大范围危险气体场分布遥测样机，实现危险气体（氨、硫化氢、甲烷、一氧化碳、乙烯）水平场分布与可燃危险气体（乙烯、丙烷）立体场远距离遥测。应用工业园区典型重大事故防控理论方法、工业园区危险气体大范围速扫技术和区域智能监测预警装备，研究开发多传感器融合的工业园区重大事故智能防控平台，选取典型工业园区开展事故防控平台及人员保护策略的应用示范。在现有重大危险源管控和隐患排查治理体系的基础上，通过建立完善工业园区安全监控和预警、预警通知、应急疏散等技术系统，进一步提升工业园区的人员安全防护水平。

4.2 水上交通事故防控与人员安全多重保护技术装备研发

船舶翻沉等水上交通事故容易导致重大人员伤亡。从危险源管控的角度，船舶及其航行的复杂水域环境是主要危险源，船舶碰撞、触礁、搁浅、大风浪袭击等是导致船舶翻沉等重大事故的主要原因。项目以重点内河水域船舶交通安全为主要研究对象，研制调频连续波雷达设备，攻克基于多传感器融合的船舶识别与跟踪、船舶危险行为预测预警、预警通知、人员紧急疏散决策支持等关键技术，实现船船碰撞、船桥碰撞、翻沉等重大事故的快速识别、预警和应急响应；以船上人员安全保护为主要目标，开发低成本水运安全事故智能防控系统，提升事前监测预警、事后人员紧急疏散和应急救援能力。针对长江三峡船闸水域同时具有船闸水域和库区航段的复杂水域交通安全管控需要，完善风险管控、隐患排查治理和人员安全保护手段，实施水运安全事故智能防控系统及人员安全保护策略的应用示范。

4.3 城市轨道交通拥挤踩踏事故防控与人员安全多重保护技术装备研发

城市轨道交通车站由于高密度的人群和狭窄的通道、楼梯等容易发生拥挤踩踏事故。项目通过研发轨道交通大客流监控预警技术及装备，实现大客流数量、密度、速度等特征信息的实时准确捕捉和自动提取；建立大客流风险预测及分级预警模型，研发大客流预警信息系统和应急组织指挥平台，实现对轨道交通车站人员数量及可能导致人员密度突然增大的地点的有效管控，及时发现人员、环境、组织管理等方面可能存在的隐患，通过监测预警、预警通知和引导人员疏散等管控措施的综合应用，实现对人群的有效干预，从而避免因拥挤导致踩踏事故发生。轨道交通大客流疏运监控预警、应急组织指挥平台及人员安全保护策略，将在上海、北京等城市轨道交通车站开展应用示范。

5 结论

（1）通过对1950-2018年我国发生的706起特别重大事故的统计分析表明：特别重大事故的发生既有一定的偶然性又有其必然性。特别重大事故的发生，与生产力发展水平、生产方式、交通方式、政府安全监管、企业安全管理、人们的安全素质、应急救援能力等都存在很大的关联性。

（2）在传统事故预防模型中通常把事故看作是时空中的一个点、事故后果立即显现，所以把事故的发生作为防控的目的，而不考虑事故发生后的人员安全保护问题。但许多造成群死群伤的特别重大事故，如火灾、危险化学品泄漏、船舶碰撞翻沉、人员拥挤踩踏等，事故的后果并不是立即显现、事故的影响存在一定的时空范围，通过监测预警、预警通知、人员疏散和就地避难等技术手段有可能大大减少人员伤亡。

（3）针对传统事故预防模型的不足，综合事故致因理论中的“能量意外释放理论”、“瑞士奶酪模型”以及风险管控和隐患排查治理双重预防体系，提出重特大事故防控与人员安全多重保护的理论模型，增加了“人员安全保护”技术屏障。以此为理论指导，针对工业园区、城市轨道交通、内河水域交通等典型事故场所，通过研究开发先进适用的监测预警、预警通知、人员疏散和避难防护技术、装备和系统，构建“人员安全保护”技术体系，以期为重特大事故的防控提供新的解决方案。