高处作业安全事故发生的使能条件与保护层分析

韩建良++唐久顺++陈钊

摘要：由于高处作业环境复杂、工种交叉作业频繁、人工作业比例大，因而高处坠落事故频发，人员伤亡与财产损失大。根据事故致因理论，高处坠落事故致因因素包括人的不安全行为和物的不安全状态。通过确定高处作业场景中物的不安全状态水平与人不安全行为水平，引入使能条件修正初始事件发生频率，定量计算危害发生的概率，分析已有保护层的保护能力和保护失效的概率，并根据分析结果确定所需设定的保护等级。以海南琼中抽水蓄能电站竖井下弯段施工安全防护系统开发与设计为例，分析掌子面钻孔施工高空作业台车事故发生的使能条件和环境风险、过程风险，以期为高空作业台车的保护层分析提供理论依据。

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.

關键词：高处作业；事故致因；使能条件；保护层分析

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

中图分类号：TU714 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）08-0035-04

0 引言

近年来，发生在建筑施工业“三大伤害”（塌方、高空坠落、物体打击）事故中，高处坠落事故的发生率最高、危险性极大。因此，要减少建筑伤亡事故，首先要从对高处坠落事故的严管严防着手。高处作业的主要表现形式包括登高台车、脚手架工程、塔吊、外用电梯、井字架等垂直运输设备安拆、洞口、临边、临空作业。根据事故致因理论，高处坠落事故致因因素包括高处作业人员的不安全行为和高处作业设施设备的不安全状态，两种因素在同一时空发生轨迹交叉就会造成事故。一个典型的高处作业过程主要设计保护层工程，比如现场应急响应、物理保护、本质安全设计、BPCS（基本过程控制）、报警与人员干预、SIF（安全仪表功能）、释放后保护设施等等[1]，这些保护层能降低人的不安全行为与物的不安全状态交叉的频率。在开展高处作业危害分析时，保护层是否足够、能否有效地阻止人的不安全行为与物的不安全状态二者轨迹交叉，是防止事故发生最关键环节。

为研究建筑施工高处坠落预防控制措施，马彬、陈立道等按照事故致因理论，从人、物、环境等因素系统分析了高处坠落的事故原因[2]；张明轩、朱月娇、翟玉杰等[3]利用故障树分析方法，确定基本事件的结构关键程度，并通过数学运算确定事件的重要度以及顶事件的发生概率，根据结构重要度的大小，编制事故预防方案；晋良海、李宬[4]基于统计学的数学分析方法，编制SWAT主观评定量表，对高空操作人员的心里负荷变化进行主观评定与分析，将高处作业人员的心理负荷值分三类；吴玉厚、宋国仓、张珂等[5]，根据U型高处施工平台的基本构造，针对基于U型平台提升吊点分布位置是否合理展开讨论，并根据讨论结果确定具体布置，力求平台安全稳定。在异型高处作业平台中，该模式具有非常高的使用价值。

以上研究成果主要从高处作业事故发生的人、机、环因素进行分析，并针对人的行为、物理防护设施两方面给出相应的安全措施建议，可为高处作业管控方案制定提供理论依据，但需要从系统视角深入研究安全保护机制。本文将利用保护层分析理论（Layer of protection analysis，LOPA），考虑高处坠落事故的使能条件，基于对定性危害的分析，分析评断高处作业保护层是否有效，并将分析结果作为风险决策的主要依据，从而确定保护层能否使高处作业过程风险满足可接受标准。

1 高处作业安全事故的风险与频率

高处作业可能造成人身伤害事故或重大财产损失，具有较大风险，需要采取综合的安全技术措施与管理措施才能实施。从安全认知学来看，对高势能作业环境下的危险源信息的辨识、采样、分析、处理、控制以及反馈，这些巨大的信息量时时考验着作业人员的信息处理能力。在高处作业过程中一旦任务调整，在复杂的工况下信息量远远超出了作业人员的处理能力，其极易因为思维混乱而发生坠落事故，尤其是在攀爬、运料等有垂直位移发生的作业过程中。在高处作业的LOPA分析情景中，导致安全事故发生的初始事件往往需要必要条件才能发生，这种必要条件叫作“使能条件”，即Enabling Conditions。假设对使能条件的考虑不当或错误地使用，将会对作业风险的评估结果产生很大影响。当使能条件出现时，导致事故发生的初始事件可能发生。