楊瑞波

(云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院，昆明 650217)

事故樹(shù)分析法在電力事故分析中的應(yīng)用

楊瑞波

(云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院，昆明 650217)

建立用于定性分析的FTA模型，首先定性分析了事故的最小割集、最小徑集和結(jié)構(gòu)重要度，基于分析結(jié)果建立了事故發(fā)生模式和防范措施路徑圖，找出了事故發(fā)生的原因，提出了針對(duì)性的防范措施，能夠有效預(yù)防同類(lèi)事故的發(fā)生，同時(shí)為FTA在電力事故分析及預(yù)控管理中的應(yīng)用提供了可行的思路，具有較高的推廣使用價(jià)值。

FTA；電力事故；事故分析；預(yù)控管理

0 前言

電力系統(tǒng)空間上的廣域分布，決定了電力事故發(fā)生的不可避免性，且目前同類(lèi)事故重復(fù)現(xiàn)象比較普遍，究其原因：一方面電力行業(yè)缺乏系統(tǒng)、有效的事故分析方法進(jìn)行根本原因分析，不能找出事故發(fā)生的多種模式或基本事件的組合，無(wú)法舉一反三；另一方面缺乏對(duì)事故分析結(jié)果的系統(tǒng)應(yīng)用，未能全面查找到各根本原因間的邏輯關(guān)系，不能建立多維度防范路徑，無(wú)法真正達(dá)到預(yù)防目的。事故樹(shù)分析方法，從最小割集、最小徑集兩個(gè)維度分析事故樹(shù)模式分析和成功樹(shù)模式，能夠準(zhǔn)確分析事故發(fā)生的多條路徑和預(yù)控的多項(xiàng)措施，能夠有效解決以上問(wèn)題。

1 FTA原理

1.1 FTA模型簡(jiǎn)介

事故樹(shù)分析 (Fault Tree Analysis，簡(jiǎn)稱FTA)最早應(yīng)用于研究民兵式導(dǎo)彈發(fā)生控制系統(tǒng)的安全性評(píng)價(jià)中。FTA法是一種演繹推理法，它通過(guò)各種基本事件和事故間的因果關(guān)系和邏輯關(guān)系，建立起事故的樹(shù)形圖，并通過(guò)定性、定量分析，找出事故發(fā)生根本原因，為確定安全對(duì)策提供可靠依據(jù)，以達(dá)到預(yù)測(cè)與預(yù)防事故發(fā)生的目的。

1.2 FTA模型分析過(guò)程

事故樹(shù)分析主要步驟見(jiàn)圖1。

圖1 事故樹(shù)分析流程

2 FTA在事故分析中的應(yīng)用

2.1 事故概況

A供電公司委托B火電建設(shè)公司對(duì)110 kV XX變進(jìn)行定檢預(yù)試項(xiàng)目，進(jìn)行臨時(shí)增加X(jué)X斷路器間隔定檢預(yù)試工作，B火電建設(shè)公司段XX在尚未完成工作票許可手續(xù)、未指定臨時(shí)監(jiān)護(hù)人、未進(jìn)行安全交底的情況下，進(jìn)入該斷路器手車(chē)室清掃灰塵，不幸觸電，經(jīng)搶救無(wú)效死亡。

2.2 事故樹(shù)基本事件分析

通過(guò)對(duì)該事故后續(xù)的原因分析，明確了該事故的基本事件、中間事件以及頂上事件，建立了事故樹(shù)基本事件分析表，見(jiàn)表1。

表1 事故樹(shù)各事件分析表

圖2 “2.24”事故樹(shù)模型

2.3 事故原因分析

2.3.1 最小割集的求解

利用布爾代數(shù)法，計(jì)算得到 “2.24”事故樹(shù)結(jié)構(gòu)函數(shù)表達(dá)式：

可以看出，該函數(shù)表達(dá)式為最簡(jiǎn)形式，則“2.24”事故樹(shù)分析的最小割集有五個(gè)，分別為：

2.3.2 結(jié)構(gòu)重要度分析

結(jié)合最小割集，利用結(jié)構(gòu)重要度計(jì)算公式，得到各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度見(jiàn)表2。

表2 各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)

從表中可以看到，此次事故中外包引發(fā)的人員心理狀態(tài)不佳 (X1)、外包引發(fā)的人員心理狀態(tài)不佳 (X2)、外包檢修人員的安全意識(shí)差(X3)、人員超范圍 (X4)的違章作業(yè)對(duì)此次事故的重要度系數(shù)為0.312 5，明顯高于由于安全措施失效原因的0.062 5。這就要求應(yīng)該嚴(yán)格遵循承包商管理的 “三原則六步法”，加強(qiáng)對(duì)承包商的資質(zhì)、承包商員工基本安全素養(yǎng)的考核評(píng)價(jià)，注重對(duì)承包商人員的全過(guò)程監(jiān)督，從而減少和杜絕此類(lèi)事故的再次發(fā)生。

2.3.3 事故發(fā)生路徑及原因分析

根據(jù)最小割集分析可知事故發(fā)生的有五種模式，見(jiàn)圖3。由最小割集的定義可知，“2.24”事故發(fā)生的原因組合有五種，消除全部五種原因才能防止類(lèi)似事故的放生。

圖3 “2.24”事故發(fā)生原因

結(jié)合最小割集事故模式圖以及各基本事件的重要度系數(shù)，得到了 “2.24”事故發(fā)生的主要原因有：

1)“2.24”事故中，死者往返昆明，休息少，作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致作業(yè)人員心理、生理狀態(tài)極差 (X1、X2)，工作過(guò)程中注意力不夠集中，超范圍作業(yè) (X4)導(dǎo)致誤碰帶電觸頭，造成人員傷亡。

2)人員安全意識(shí)較差 (X3)，作業(yè)前未開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)分析，未發(fā)現(xiàn)隔離措施和警告措施不完善，行為隨意，執(zhí)行規(guī)章制度剛性不強(qiáng)。

3)“兩票”等基本規(guī)章制度未得到有效落實(shí)(X5)。

4)未在班前會(huì)中交待開(kāi)關(guān)柜內(nèi)擋板后的靜觸頭也帶電這一風(fēng)險(xiǎn)，也未向工作班成員交代開(kāi)關(guān)內(nèi)的絕緣擋板不能打開(kāi)，安全交底流于形式(X7)，執(zhí)行不嚴(yán)。

5)事故中，所有檢修人員全部參與工作，導(dǎo)致無(wú)人監(jiān)護(hù) (X6)，不能對(duì)檢修人員的違章作業(yè)行為進(jìn)行有效的制止，從而導(dǎo)致事故發(fā)生的必然性。

6)未進(jìn)行設(shè)備驗(yàn)電，未設(shè)置遮攔，技術(shù)措施不到位 (X8、X9)。

3 FTA在事故預(yù)控中的應(yīng)用

3.1 事故成功樹(shù)的建立

成功樹(shù)是事故樹(shù)的對(duì)偶樹(shù)，其繪制原理為：用與門(mén)替代事故樹(shù)的或門(mén)，或門(mén)替代事故樹(shù)的與門(mén)，且事件 (頂上事件、中間事件、基本事件)左上角加 “’”來(lái)替代對(duì)應(yīng)的事件。根據(jù)這一原理繪制出的 “2.24”成功樹(shù)見(jiàn)圖4。

圖4 “2.24”事故成功樹(shù)

3.2 FTA在事故預(yù)控管理中的應(yīng)用

3.2.1 最小徑集的求解

“2.24”成功樹(shù)的結(jié)構(gòu)函數(shù)為：

可以看出，成功樹(shù)的結(jié)構(gòu)函數(shù)為最簡(jiǎn)形式，得到成功樹(shù)的最小割集。對(duì)應(yīng)到原事故樹(shù)的最小徑集為

3.2.2 事故的防范路徑及控制措施

最小徑集所包含的基本事件都不發(fā)生就可以防止事故發(fā)生，它描述的是系統(tǒng)的安全性。根據(jù)“2.24”事故樹(shù)最小徑集，繪制了事故控制措施的最小徑集路徑圖，見(jiàn)圖5。

從以上最小徑集的分析可以得出事故的控制措施及要求，進(jìn)而最大限度控制此類(lèi)事故的發(fā)生。具體控制措施如下：

1)成功路徑P1、P2、P3、P4中，均包含了基本事件工作票未許可 (X5)、監(jiān)護(hù)人監(jiān)護(hù)不到位 (X6)、未進(jìn)行安全交底 (X7)、未進(jìn)行設(shè)備驗(yàn)電 (X8)、未設(shè)置帶電警示及遮攔 (X9)?？梢钥闯觯刂拼祟?lèi)事故的重復(fù)發(fā)生的各種預(yù)控對(duì)策均包含了組織措施上執(zhí)行兩票三制，技術(shù)措施上執(zhí)行停電、驗(yàn)電、裝設(shè)接地線、使用個(gè)人保安線、裝設(shè)表示牌和遮攔等，從而為工作人員提供一個(gè)安全的工作環(huán)境。從另一個(gè)角度來(lái)將，企業(yè)應(yīng)該更多地關(guān)注作業(yè)過(guò)程中安全監(jiān)護(hù)和管理，若管理者能夠充分發(fā)揮管理技能中的控制機(jī)能，則可以有效地控制人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)。

圖5 反事故措施最小徑集路徑圖

2)從成功路徑P1、P2中的基本事件外包引發(fā)的人員心理狀態(tài)不佳 (X1)、外包引發(fā)的人員生理狀態(tài)不佳 (X2)可知，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)外單位檢修人員的疲勞度的安全管理，對(duì)外包工程采用全過(guò)程監(jiān)督，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除由于外單位人員生理、心理方面存在的問(wèn)題而導(dǎo)致的安全隱患。同時(shí)，要通過(guò) “三原則六步法”即 (全過(guò)程控制原則、屬地管理與直線管理相結(jié)合原則、等同管理原則；資質(zhì)審查與合同簽訂、人員資質(zhì)管理與培訓(xùn)、前期準(zhǔn)備與入場(chǎng)檢查、過(guò)程管理、安全業(yè)績(jī)?cè)u(píng)價(jià)、信息溝通)來(lái)加強(qiáng)對(duì)承包商的安全管理。

3)從成功路徑P3中的基本事件培訓(xùn)不到位，檢修人員安全意識(shí)較差 (X3)、人員超范圍工作(X4)可知，通過(guò)多種培訓(xùn)方式，以更注重實(shí)效為原則，開(kāi)展作業(yè)人員的安全培訓(xùn)，提高作業(yè)人員自我保護(hù)的安全意識(shí)。同時(shí)，作業(yè)人員應(yīng)該樹(shù)立一種意識(shí)，即 “眼見(jiàn)為實(shí)”，作業(yè)人員應(yīng)主動(dòng)檢查安全措施是否到位，確保自我工作環(huán)境的安全性，否則可以當(dāng)場(chǎng)拒絕作業(yè)。

4 結(jié)束語(yǔ)

文中通過(guò)建立電力企業(yè)事故FTA模型，計(jì)算求解得到各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度、最小割集、最小徑集，來(lái)分析事故發(fā)生的路徑模式和防范路徑措施，其原因分析更系統(tǒng)、全面，控制措施更具針對(duì)性，能夠有效的防控事故的重復(fù)發(fā)生。另外，文中建立了一種基于FTA模型電力事故分析、預(yù)控管理思路，研究表明思路可行，并具有較高的推廣使用價(jià)值。

[1] 羅云，樊運(yùn)曉，馬曉春.風(fēng)險(xiǎn)分析與安全評(píng)價(jià) [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004：161-166.

[2] 金輝.基于FTA的大遼河水域船舶擱淺事故分析及對(duì)策研究 [D].大連：大連海事大學(xué)，2009：29-43.

[3] 楊虹霞，孫有仙.事故樹(shù)定性分析法在實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題 [J].中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2011，7(9)：203 -206.

[4] 魏春榮，孫建華，張錦鵬.事故樹(shù)定性分析法及其在礦井安全評(píng)價(jià)中的應(yīng)用 [J].工藝安全與環(huán)保，2009，35 (9)：39-41.

[5] 卜全民，王涌濤，汪德?tīng)?事故樹(shù)分析法的應(yīng)用研究 [J] .西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，29(4)：141-144.

Research of Power Accident Analysis and Pre-control Based on FTA

YANG Ruibo
(Yunnan Electric Power Research Institute，Kunming 650217，China)

For the“2.24”personal casualty accident，a principle of fault tree analysis(FTA)is established.In this paper，the minimal cut sets and the minimal path sets and the structure importance coefficient are calculated firstly，then the path diagrams of accident mode and preventive measure are established.Finally applying these diagrams，find out the reasons and preventive measures to prevent the similar accidents.Meanwhile，a feasible thinking is provided and it has relatively high popularizing use-value.

FTA；power accidents；accident analysis；pre-control

TM73

B

1006-7345(2015)04-0052-04

2015-02-02

楊瑞波 (1985)，男，碩士，工程師，云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院，從事電力安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)管理、人因管理等方面的研究工作 (E-mail)river_yanghb＠163.com。