220 kV输电铁塔工程安全管理分析方法的应用

胡云飞 王 磊 张 莉

(中国葛洲坝集团三峡建设工程有限公司,湖北 宜昌 443002)

唐山市丰南区为进一步加大钢铁产能压减力度，整合重组了丰南区部分民营钢铁企业，选址在河北丰南临港经济开发区建设一个现代化的钢铁产业园区。考虑到钢铁产业园区的用电需求，计划为钢铁产业园区修建220 kV输电线路。220 kV输电铁塔工程属于危大市政工程，多涉及到起重吊装、登高架设等高危作业。目前，市政工程现场施工人员有很多都是农民工，没有受过什么正规的安全知识学习和安全操作规范的培训，安全意识淡薄，缺乏安全防护意识[1]。在复杂作业环境下极易发生安全事故。根据本工程的复杂性、高危性等特点，本着安全第一、以人为本、杜绝安全事故发生的原则，依照该工程施工顺序，选定最先开工的5座铁塔为试验铁塔，并结合LEC评价法与灰色理论进行分析，研究不同危险源对操作人员违规行为的影响。

1 工程概况

1.1 试验铁塔的选取与操作人员违规行为数量的确定

根据施工进度计划，N1塔～N50塔按照顺序进行组塔，因此选取N1塔～N5塔为试验塔。在组塔施工过程中，操作人员违反正常操作规则的行为和未发现、未整改的安全隐患在本文均定义为操作人员违规行为。在施工过程中，当出现违规行为时，安全管理人员会立即下达整改指令，因此以整改指令的数量来表征操作人员违规行为的数量。

1.2 分析方法与分析目的

市政工程风险评价中常见的评价方法包括：预先危险性分析(PHA)、安全检查表(SCA)、作业条件危险性评价法(LEC)、事件数(FTA)、事故树评价法(FTA)等[2-7]。由于220 kV输电铁塔工程施工周期长、工程量大、施工环境复杂多变，很多危险源无法主观的预测其危害的大小，需要一种具有半定量化的评价手段进行分析，而LEC评价法具有此特点，因此采用该方法对危险源进行半定量化处理。同时，灰色关联分析法是灰色理论中的一种分析手段，以各因素的样本数据为依据，用灰色关联度来描述因素间关系的强弱。因此采用这种分析手段建立危险源与操作人员违规行为之间的关系，找到对操作人员违规行为影响最大的危险源。

2 管理结果与分析

2.1 试验铁塔危险源LEC分析

LEC分析法中：L表示事故发生的可能性(取值：0.1为实际不可能发生，0.2为极不可能发生，0.5为很不可能发生，1为可能性极小，3为可能发生，6为相当可能，10为完全可以预料)，E表示暴露于危险环境的频繁度(0.5为非常罕见暴露，1为每年几次暴露，2为每月一次暴露，3为每周一次或偶然暴露，6为每天暴露，10为连续暴露)，C表示事故发生产生的后果(1为引人注意，3为重大和伤残，7为严重，15为1人～2人死亡，40为3人～9人死亡，100为10人以上死亡)，D表示风险等级，D=L×E×C(小于20表示稍有危险，20～70表示一般危险，70～160表示显著危险，160～320表示高度危险，大于320表示极其危险)。

根据此方法对N1塔进行分析，得到表1。由表1可以看出危险源吊装过程违章指挥、违反吊装规则、安装过程向下抛扔材料、作业人员未按要求劳保着装并穿戴防护用品这四项风险评价危险性较高。所以，接下来在对N1塔～N5塔安全管控时，重点管控这几项危险源。通过对以上四项风险评价危险性较高危险源加强安全管理发现：N1塔建设时，对这四项危险源下达的整改指令较多(见表2)，这也说明N1塔建设时，施工人员在这四个方面进行违规操作数量较多。所以，N2塔的LEC分析中对这四项危险源计算的D值仍然比较高(见表3)。由表2可以看出，通过加强安全管理，从N2塔开始，对这四项危险源下达的整改指令逐渐较少，这也说明：通过安全管理人员对N1塔LEC分析中的四项危险源针对性严格管理后，施工人员在这四项危险源方面开始有意识的按照安全标准进行操作。因此在对N3塔～N5塔进行LEC分析时(每座塔要依据上一座塔中每一项危险源对应的整改指令的数量的变化情况适应的调整L,E,C取值，若整改指令的数量是减少的，则L和E取值应相应减少。如：L的取值中1为可能性极小，3为可能发生，当整改指令的数量是减少时，那对下一座铁塔进行分析时L可取成2.5，根据整改指令的数量减少的大小而定)，D值均低于N1塔、N2塔的D值。

表1 N1铁塔危险源LEC分析

表2 N2铁塔～N5铁塔危险整改指令数量统计表

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表3 N2铁塔～N5铁塔危险源LEC分析D值统计表

2.2 试验铁塔危险源灰色关联分析

五座铁塔危险源的D值均是根据施工现场整改指令的变化情况通过调节计算因子L，E，C计算而得的，因此，D值与整改指令数量之间是存在相互影响的关系的。灰色关联分析需要通过序列之间的灰色关联度来定量的进行说明，关联度是两个序列之间的相关程度大小的体现,关联度越大,表示子序列对主序列的影响性就越大,两个序列之间的关系就越密切[8]。因此，通过计算灰色关联度，来确定各危险源对整改指令数量(操作人员违规行为数量)影响程度。灰色关联度计算步骤如下：

设研究对象的母序列为Yi(i=1,2,…,n)，研究对象的子序列为Xi(i=1,2,…,n)。并对母序列、子序列进行无量纲化处理。

1)计算各序列的初相值：

X=xi/x1′=(x′(1),x′(2),x′(3),…,x′(m))(i=1,2,…,n)

(1)

2)计算母序列与子序列的绝对差值：

Δi=|x0′(k)-xi′(k)|= (Δi(1),Δi(2),Δi(3),…Δi(m)) (i=1,2,…,n)

(2)

3)求得绝对差值中的最大值与最小值，分别记为：

M=max maxΔi;m=max maxΔi

(3)

4)计算关联系数：

γ01=(m+ζM)/ (Δi+ζM),ζ∈(0,1) (i=1,2,…,n)

(4)

其中，ζ为分辨系数，一般取0.5[9]。

5)计算关联度：

(5)

选取以上5座铁塔各危险源整改指令总数为母序列，记为Y，并选取5座铁塔的1号～7号危险源D值为子序列，分别记为：X1，X2，X3，X4，X5，X6，X7。将各序列数据进行无量纲化处理，如表4所示。

表4 各序列初始数据无量纲表

根据式(1)～式(4)，计算出各子序列的关联系数γij，如表5所示。

表5 各序列关联系数γij

再根据式(5)，计算出各子序列的关联度，如表6所示。

表6 各序列关联度

由表6可以看出：危险源中对整改指令数量(操作人员违规行为数量)影响最大的是危险源3(违反吊装规则)，因此对该危险源应重点监控。

3 结语

1)在输电铁塔工程施工初期，施工人员违反吊装规则的行为应进行重点安全监管。2)在输电铁塔工程施工初期，由于施工人员安全意识淡薄，人员违规行为数量较多。3)在输电铁塔工程施工初期，结合LEC分析法和灰色关联度分析法对危险源进行分析监管，能有效减少人员违规行为数量。