油气管道第三方破坏人为因素分析研究*

毛 建 蒋宏业 李又绿 姚安林 蔡良君

1.西南石油大学 （四川 成都 610500）

2.洛阳理工学院 （河南 洛阳 471023）

油气管道第三方破坏人为因素分析研究*

毛 建1蒋宏业1李又绿1姚安林1蔡良君2

1.西南石油大学 （四川 成都 610500）

2.洛阳理工学院 （河南 洛阳 471023）

第三方破坏已成为当今油气管道安全的主要威胁之一。运用SHEL模型和Reason模型分析油气管道第三方破坏的人为因素，结合SHEL模型和Reason模型的优点建立了基于人为因素的油气管道第三方破坏事故模型，得到了形成第三方破坏事故的主要渠道；并根据只要改变一片乳酪，光线无法直线穿透原理，提出了油气管道第三方破坏的防治对策。

第三方破坏 人为因素 防治对策 油气管道

在油气管道事故风险可能性影响因素中，管道第三方破坏一直被列为4大类风险因素的第一位[1]。而油气管道第三方破坏风险分析技术由于第三方破坏随机性高，原因错综复杂，一直停留在依靠一些明显的、直接的因素去建立评分体系，缺乏对第三方破坏的潜在因素方面的研究[2]。随着我国油气管道建设进入新的快速发展时期，油气管道越来越多地需要通过人口密集、经济发达的地区，由此引起的油气管道第三方破坏事故大有不断上升的趋势[3]。因此，研究管道第三方破坏的人为因素对保护油气管道的安全运行具有重要的现实意义。

第三方破坏SHEL模型分析

SHEL模型[4～7]是由软件（Software）、硬件（Hardware）、环境（Environment）和生命件（Live-ware）组成（图1），人是模型的中心，是系统中最重要的部分，人与软件、硬件、环境、其他人之间的相互关系即为该模型的4个界面（人-硬件，人-环境，人-人界面，人-软件）。模型块的边界是不规则的，如果要避免压力以及最终的崩溃事故，这些不规则的界面必须严密匹配、吻合才能发挥系统的正常功能，否则该系统不能正常发挥作用，成为人为差错的可能根源。

运用SHEL模型分析油气管道第三方破坏风险影响因素为：

L-H界面，不仅代表了油气管道系统中的实体设备，同时也代表了第三方人员操作的影响管道安全的机具，如挖掘机、重型车辆等。

图1 SHEL模型图

L-E界面，分为内部环境和外部环境。内部环境指管道内部环境以及管道公司环境；外部环境包括管道沿线社会环境、政治经济环境、企业文化体系等。

L-S界面，管道保护的各种法律、法规、条例、标准以及管道公司的各种规章制度、规定、应急预案、操作规程、设备正常运行方式记录和工作手册等，体现了第三方、管道公司工作人员与工作空间内辅助系统之间的关联关系。

L-L界面，指工作的个人与周围接触人群相关的生物体要素，包括管道公司全体员工间的相互关系以及沿线的居民和社会组织成员间的相互关系。作为管道系统中最关键、最灵活因素的人既有相应的能力也有其自身的局限性，其行为受到人的身体条件、个体生理、心理以及社会心理等因素的影响。

第三方破坏Reason模型分析

Reason模型[8、9]的核心在于以孔洞代表一个失误点，如果光线直接透过所有逻辑片，就会引发事故，若移动反应链中任意一个逻辑片，使光线无法直接穿透各膜片，就可避免事故。

根据Reason模型对第三方破坏事故进行倒序分析，即“防御失败-不安全行为-组织的预防与监督-组织因素”，就可以从最接近事故征候的状态回放分析各层次的核心因素。根据第三方破坏事故发生情况分为管理和第三方两个方面，管理包括决策者决策失误、中层管理失误；第三方包括不安全行为先兆，发生条件和不安全行为（图2）。

图2 基于Reason模型的第三方破坏事故演化图

第三方破坏人为因素模型建立

况、生理状况、业务素养、组织领导及业余休闲。其中，思想素质包括职业道德、安全态度、环保态度、创

根据上面两个模型对第三方破坏的分析可知：SHEL模型能够对可能诱发事故的人为因素途径进行全面而合理的分类，为深刻理解人为因素提供了切入点和思路方法，通过人、机、环境的关联关系可以详尽地分析出油气管道第三方破坏可能会出现的人为因素，但该模型没有明确如何去消除已有的第三方破坏人为因素隐患。Reason模型将第三方破坏事故的诱因表述为链条理论来反应人为因素，诱因由链条连接，如果封堵住或切断链条上的任一环节的孔洞就能避免发生事故，但该模型缺乏对第三方破坏每一个环节人为因素的全面分析。即一个能很好的分析隐患发生的地方，一个能针对隐患提供解决方案。鉴于上述分析，综合两个模型的优点，本文建立了基于人为因素的油气管道第三方破坏事故模型（图3、图4）。

图3中圆环上各黑点表示具有潜在不安全因素的点，如果各级圆上的洞点儿有几个处于同一直线上，即光线可以直接穿透防护，透视出去，使人与工作的机件和环境不能紧密结合，就可能诱发事故（图中A、B、C、D 4个点），为此可以通过分析环上各洞点发生的人为因素原因，利用正面绩效管理，使人与机件、环境紧密结合，提升安全。图4则显示了穿过A、B、C、D 4点的链条关系。

图3 油气管道第三方破坏事故人为因素模型Ⅰ

图4 油气管道第三方破坏事故人为因素模型Ⅱ

事故模型中，人员因素包括思想素质、心理状新能力；心理状况分为性格、气质、情绪、挫折；生理状况分为疲劳、健康状况、个体尺寸、运动机能、机能缺陷等；业务素养分为学历、职业资质、语言水平、工龄、决策能力、专业知识。管理因素包括交流反馈、安全管理、组织培训、法规管理，员工管理。其中，安全管理包括安全预案、安全检查、安全教育学习。环境因素包括内部因素及外部因素。其中，内部环境包括温度、湿度、噪声；外部环境包括社会环境、管道沿线居民状况、管道沿线政府状况、管道沿线企业状况。设备因素包含设备技术和设备管理两要素。设备因素中设备技术又分设备设计、设备操作、设备维修；设备管理又分为设备档案，设备操作规程、常规检查、维护保养、设备使用。

根据模型分析得到形成第三方破坏事故的主要渠道有：①管道的不安全状态＋第三方的不安全行为→事故；②管道的不安全状态＋社会环境→事故；③人的不安全行为→事故。

从第三方破坏事故形成的主要渠道可以看出，在工作过程中，第三方（指挥者、组织者、操作者）和管道（管道本体、附属设施等）组成一个系统，管道（即管道及其附属设施等因素）中的危险因素是造成事故的物资基础；第三方的不安全行为、外界因素会激发危险因素而形成事故，而管理工作中缺陷则是导致人的不安全行为和形成物的不安全状态的主要原因。

第三方破坏事故人为因素模型事例分析

1 事件经过

2009年3月12日下午3时许，四川省煤田地质局137地质队在位于绵阳市涪城区龙门镇清霞村2组进行成绵乐铁路客运专线涪江3号特大桥地质勘测钻探时，将埋深1.8m、直径450mm的兰成渝输油管道钻破，造成柴油泄漏。事故发生后，绵阳市有关领导赶到现场，指挥应急抢险工作。绵阳市政府应急办，市安办，涪城区政府及区安办，市、区公安局、消防部门、环保局、水务局等部门和龙门镇政府负责人同时赶到事故现场，组织应急抢险工作。管道公司抢险人员随后赶到现场，并根据现场情况制定了抢险方案。

2 事故分析

分析事故的经过可以得出事故的形成渠道为：管道的不安全状态＋第三方的不安全行为。对事故进行的模型分析，即可按照“防御失败-第三方的不安全行为-组织的预防与监督-组织因素”这一逻辑来进行。

（1）防御失败。管道的不安全状态包括设计缺陷、施工缺陷、防护措施未达到安全要求、管道地面标识不清等。从事故照片中隐约可以看到油菜地中间的里程桩，但里程桩较矮，周围并没有警示牌，当时正值油菜花盛开的季节，黄色的里程桩不易发现。这种情况下导致地质队钻探人员对管道埋设位置辨识困难，使管道不安全程度增加，防御失效。（L-H）

（2）第三方的不安全行为。第三方的不安全行为是指第三方人员在管道附近从事威胁管道安全的活动，包括挖掘、爆破、夯击、钻探、采矿、重车碾压等。上述活动中，若未对管道进行准确定位，则极有可能造成管道破坏。案例中，地质队作业前未主动联系管道公司，在不确定管道具体位置的情况下擅自进行钻探。在连续损坏两个钻头后将管道钻穿。如果当时地质人员能够结合钻探地区的地质条件，并考虑有钻到输油管道的可能，就能避免事故的发生。（L-L）

（3）组织的预防与监督。管道公司抢险人员未能第一时间赶到现场，说明其对事故的响应时间较长。此外，抢险方案是在抢险人员到达现场之后才制定，这样更延长了事故的抢险时间，极有可能造成事故失控，从而产生更为严重的后果。从分析可以看出，管道公司在安全管理方面存在诸多细节缺陷。（LS）

（4）组织因素。组织因素对管道安全的影响主要体现在管理上。管理可以分为公司内部管理与公司外部管理，内部管理主要包括巡线管理、安全管理、资料管理、员工培训，外部管理主要包括激励、宣传、联络。管道事故发生后，当地政府领导以及相关部门立即介入，组织应急抢险工作。说明管道公司与管道沿线地方政府关系较融洽，并得到了政府的支持。然而，此次事故也反映出管道公司未得到沿线居民的大力支持。农田所有人和农田周边劳作人员未将地质钻探作业及时通知管道公司或者管道巡线人员，任由地质人员实施钻探。反映出管道公司对管道沿线居民的激励、宣传和联络工作不足，未能有效地激发管道沿线居民保护管道的责任意识。（L-E）

第三方破坏防治对策

根据模型分析中第三方破坏事故的主要渠道，以及事故的链条理论，即只要改变一片乳酪，光线无法直线穿透原理，提出了油气管道第三方破坏的防治对策。

（1）减少人的不安全行为。管道公司应对易接触管道人员进行宣传、培训，减少由于管道保护知识不足造成的不安全行为。对保护管道的行为予以奖励，激励他们保护管道安全。

（2）消除管道的不安全状态。管道由于设计缺陷、防护措施未达到安全要求、管道地面标识年久失修等原因导致管道处于不安全状态，管道公司在日常维护工作中，应对管道安全薄弱区采取必要的措施消除管道的不安全状态。

（3）杜绝第三方人员的不安全行为。管道公司应加强第三方施工人员对管道的认识，在机械施工过程中派人员现场监护，防止由于第三方施工人员违章施工威胁管道。

（4）改善社会环境。管道公司应该与沿线政府部门、安监部门等紧密合作，严厉打击盗油、盗气等违法犯罪行为，改善社会不良风气。

[1]王玉梅，郭书平.国外天然气管道事故分析[J].油气储运，2000，19（7）：5-12.

[2]赵忠刚，姚安林等.油气管道第三方破坏的研究进展[J].石油工业技术监督，2008，24（11）：5-9.

[3]吕宏庆，李均峰.管道第三方破坏原因及预防措施[J].天然气工业，2005，25（12）：4-5.

[4]刘继新.人为因素与空中交通管制员素质优化[J].南京航空航天大学学报（社会科学版）.2007，9（2）：65-68.

[5]International Civil Aviation Organization（ICAO）.Safety management manual[M].New Yorkj：The U N Secretariat，2006.

[6]Merritt A.C，Helmreich R.L，CRM in 1995：Where to from here,In B. Hayward，A.R Lowe（Eds.），Applied Aviation Psychology：Achievement，Charge and Challenge，Sydney：Ave bury Aviation，1996：111-126.

[7]曹海峰.民用航空器事故中的人为因素分析[J].中国民用航空．2008,86（2）：41-43.

[8]NTNU，Dept.of Computer and Information Science.The Human Factors Assessment and Classifi-cation System（HFACS）for the Oil& Gas Industry （IPTC12694）.International Petroleum Technology Conference in Kuala Lumpur.2008（11）.

[9]Reason J.Human Error.UK.Cambridge：Cambridge University Press, 1990.

The third party damage has become one of major threats to the oil and gas pipeline safety now.In this paper,the human factors of third party damage to the oil and gas pipeline are analyzed by the use of SHEL model and Reason model.And then combined with the advantages of these models,the third party damage accident model of oil and gas pipeline is created based on the human factors.From this model,the main channel of forming third party damage accident has been obtained.Finally,according to the principle that light can not penetrate in straight line as long as a piece of cheese is changed,some countermeasures are proposed about the prevention of the third party damage to the oil and gas pipeline.

third party damage;human factors;preventative countermeasures;oil and gas pipeline

*本文系国家科技支撑计划项目资助（编号：2006BAK02B01）

毛建，男，硕士在读，主要从事油气管道完整性管理技术研究。

2009-08-27