基于事故树分析法的变压器起重作业安全技术分析

岳克明 ， 刘 珊 ， 杨 华

（1.中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司，山西 太原 030001；2.国网山西省电力公司电力科学研究院，山西 太原 030001）

0 引言

随着工程基建施工项目（含电力建设项目）的不断开展，起重作业安全事故成为比较常见的事故，2004—2012 年发生的工程施工（含电力建设施工） 起重伤害事故比例已由不到5%升到近11%[1]，而起重作业重物坠落伤害是起重伤害的主要事故之一。变压器吊装是电站建设过程中的重点监控作业之一，研究起重作业危险因素管控对电站建设工程有重要的意义。

本文借助事故树法，根据计算的最小割集，对各个基本事件进行敏感性分析，进而判断导致变压器起重作业事故系统的危险度。由建立的变压器起重作业伤害事故树，运用德尔菲法[2]，计算发生的概率大小，运用敏感性分析，识别导致变压器起重作业人伤害事故的主要潜在因素，从而提出起重作业防止重物坠落伤害的安全管控措施。

1 事故树模型建立

事故树是将系统可能发生的某种事故，与导致事故发生的各种原因之间的逻辑关系用树形图的方式表达出来，通过对事故树的定性和定量分析，找出可能导致顶上事件发生的各基本事件的组合，为事故预测预防提供依据的方法。以导致起重作业重物坠落伤害事故顶上事件开始，从人的不安全行为、物的不安全状态、管理上存在的缺陷[3]等方面寻找事故原因，建立事故树模型[4]，逐级找出事故发生的基本事件，层层分析事故形成的原因。根据顶事件与各基本事件的逻辑关系，建立起重作业重物坠落伤害事故树（如图1 所示），事故树中各符号表示的意义见表1。

图1 变压器起重作业伤害事故树

表1 事故树中各符号的意义

2 安全评价

2.1 求事故树最小割集合

变压器起重作业的安全性评价可以从引发事故发生的基本因素来进行分析。

若利用布尔代数法运算法则[5]，可得出引发顶事件的最小割集，即得出导致顶事件发生的基本事件的集合，顶事件T 发生的最小割集数可借助公式T=X1·T1·T2（式中“·”表示“与”逻辑）求得，可以得出最小割集数有44 个。由于数量较多逐一分析并不方便，所以借助不引起顶事件发生的最低限度的基本事件的集合即最小径集来进行基本事件的分析，这样成功树对应的径集数只有3 个，分析过程相对简单。与事故树对应的成功树见图2。

图2 变压器起重作业伤害成功树

2.2 求成功树最小径集合

最小径集也能同最小割集一样揭示顶事件发生的各种可能途径，进而分析系统的危险性。运用布尔代数法可以得出下式（式中“+”表示“或”逻辑）：

即成功树最小径集分别为{X2，X3，X4，X5，X6，X7，X8，X9，X10，X11，X12}；{X13，X14，X15，X16}；{X1}。

2.3 结构重要度分析

由起重作业重物坠落伤害成功树最小径集合确定其结构重要度大小比较的原则[6-7]：单事件最小径集合中基本事件结构重要度最大；仅出现在同一个最小径集合中的所有基本事件结构重要度相等；仅出现在基本事件个数相等的若干个最小径集合中的各基本事件结构重要度依出现次数而定，出现次数少其结构重要度小，出现次数多其结构重要度大，出现次数相等其结构重要度相等[8]。可知，结构重要度排序为：Iφ（1）＞Iφ（13）＝Iφ（14）＝Iφ（15）＝Iφ（16）＞Iφ（2）＝Iφ（3）＝Iφ（4）＝Iφ（5）＝Iφ（6）＝Iφ（7）＝Iφ（8）＝Iφ（9）＝Iφ（10）＝Iφ（11）＝Iφ（12）。

2.4 安全性分析

a） 事故树最小割集数有44 个，最小径集数有3 个，表明导致变压器起重作业伤害的途径有很多，而克服变压器起重作业伤害的途径很少，作业危险性较大。

b） 借助最小径集分析可知：若X1 不发生，就不会发生变压器起重作业伤害事故；若X13、X14、X15、X16 都不发生，变压器起重作业伤害事故也不会出现；若X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10、X11、X12 都不发生，也不会发生变压器起重作业伤害事故。

根据结构重要度即安全性分析可知：要控制变压器起重作业伤害这一顶上事件发生，必须对造成这一事件的最少集合的基本事件进行控制。因此，我们在制定事故控制措施时，首先要控制人员躲闪不及这一基本事件，即从控制人的不安全行为方面进行控制。其次，要做好现场安全管控工作，对变压器坠落范围内的人、人的安全意识、现场安检与指挥、作业区域管理进行合理控制，即控制管理上的缺陷。最后，要从安全技术措施上对起重机超载、起重机支腿不稳、起重机机械故障、起重机吊臂偏心过大、起重机多机吊装不同步、起重机多机吊载荷分配不均、起重桅杆系统缆风绳失稳、起重桅杆系统地锚失稳、起重设计受力吊装、起重设备或构件刚度方面进行控制，即控制物的不安全状态。

3 制定安全措施

根据以上安全性分析，要防止变压器起重作业伤害事故，必须从人的不安全行为、物的不安全状态、管理上的缺陷及安全技术对策着手。因此，针对电厂变压器起重作业事故预防的这3 个维度，应落实以下具体安全控制措施。

a） 建立健全安全生产责任制及安全生产规章制度。明确人员职责、责任分工，严格落实现场交接班制度，做好班前安全技术交底工作，保证作业人员身体状况良好，杜绝带病进行起重作业。

b） 强化安全生产教育，提升作业人员安全意识。对进入电站建设场地的作业人员进行安全技术教育与安全意识培训，经考试合格后方可允许作业人员进行起重作业，同时作业人员应经常参加各类安全教育，确保取得相关资质证书。

c） 深入开展变压器起重作业现场安全检查，做好现场安全管理工作。以变压器起重作业现场隐患排查为主，开展变压器起重作业前机械设备安全检查，防止出现起重机、桅杆系统等带病作业；以发现和制止起重作业中的违章指挥、违章作业为安全关键，防止作业人员出现不安全行为；以加强起重作业区域管理为基础，设置安全警示标志与区域警戒线，做好安全隔离工作，防止伤害其他作业人员，切实做到防患于未然。

d） 落实各项变压器起重安全技术措施。起吊变压器前，首先要严格进行技术交底、强化教育，避免起吊中出现指挥失误；其次要严格进行载荷核算，做好场地平整工作，打好起重机支腿，选择合适的起重机与吊臂，避免出现吊臂偏心过大、超载等，如桅杆系统起吊要选择合适安全系数的缆风绳，防止缆风绳失稳，同时要做好锚固以防止地锚失稳。变压器起重作业时，选择同机型的起重机，统一指挥、同时起吊，避免出现吊装不同步的现象。变压器起重吊装时，要严格按照变压器设计受力吊装，根据变压器的刚度进行多点吊装。

e） 制定现场应急处置方案，必要时开展应急演练。一旦发生变压器起重作业伤害事故，能够使其快速有效地得到处理。