天然气管道起重作业安全管理研究

王坤，杨文，赵志超，李重剑，徐慧兰，张剑雄

1.中石化重庆天然气管道有限责任公司（重庆 408000）

2.西南石油大学（四川 成都 610500）

起重作业是指利用起重机械或工具移动重物的操作活动[1]，按起吊工件重量和长度划分为3个等级，一级为重量100 t及以上或长度60 m及以上；二级为重量40 t（含40 t）至100 t；三级为重量40 t以下[2]。起重作业时可能产生脱钩砸人，钢丝绳断裂抽人，移动吊物撞人，滑车砸人以及倾翻事故，坠落事故，起重设备误触高压线触电等危险事故，造成不可挽回的经济损失和人员伤害[3]。为保障天然气管道的安全运行，管理人员应对天然气管道起重作业进行安全管理，从而有效地把控起重作业风险，避免危险事故的发生。

1 危险因素辨识

起重作业过程中的危险因素可分为4类，即人的因素、物的因素、环境因素和管理因素[4]，参照作业安全分析（JSA）方法，进一步细分后得到起重作业危险因素分类结果[5]，见表1。

2 指标模型建立

相比危险因素，管理人员更需要相应的指标来分析问题的危险程度。危险因素可用于描述某种状态，而指标则用于描述此状态的程度，其本质上是对同一问题不同角度的反映。选取和确定风险指标时应遵循一定的原则，既要保证建立的指标结构清晰合理，又要科学、系统地分析出起重作业各步骤存在的主要风险。此外，因作业过程中涉及的内容和影响因素较多，应尽可能地选择具有代表性的风险指标，便于管理人员进行程序化管理与分析。指标还应具有可操作性和实用性，在实际作业过程中应易于测评和收集数据[6]。

表1 起重作业危险因素分类

为了对起重作业过程中的危险因素进行有效管理，有必要对各个风险指标进行分级与编码[7]，从而建立起重作业风险指标结构模型[8]。该模型分为三级，第一级为评价目标，第二级为指标类别，第三级为子指标[9]，分别用数字表示。为分辨出作业类型，还应在风险指标编码前添加作业编码，如可将起重作业拼音首字母Q设为起重作业编码，而风险编码则由0～9这10个数字依次表示。各项指标编码唯一，有利于对作业过程进行程序化管理[10]。在此基础上建立了起重作业风险指标结构模型，如图1所示。

3 天然气管道作业风险评价主要步骤

3.1 基于实际工况确定风险指标结构模型

由较了解实际工况的作业人员确定具体的风险指标结构模型，管理人员参照结构模型中的各风险指标逐一分析，对易于控制的指标务必将风险降到最低，而不易控制的指标则从细节入手，多方面管控，尽量将其风险降低，从而有效控制起重作业的总风险。

3.2 基于层次分析法确定指标权重

邀请天然气管道公司的专家对现有的风险指标进行评分，构建判断矩阵，从而计算出各风险指标权重，将指标权重的大小依次排序，有利于管道运行企业制定管控措施，达到资源配置最优化。层次分析法处理流程如图2所示。

图1 起重作业风险指标结构模型

3.3 基于模糊综合评价法确定综合风险等级

结合指标权重，基于模糊综合评价法对天然气管道起重作业的风险等级进行定量评估。将风险划分为4个等级，即“低风险”“一般风险”“较大风险”“重大风险”。满分设置为100分，“低风险”指得分低于25，“一般风险”指得分在25到50之间，“较大风险”指得分在50到75之间，“重大风险”指得分超过75。同样邀请评估专家对各指标的风险等级进行评价分级，经过模糊计算后得到最终风险评分，从而确定最终风险等级，使管理人员能更全面地了解此次作业的综合风险情况，做出更合理的管理决策。模糊综合评价法处理流程如图3所示。

图2 层次分析法处理流程

图3 模糊综合评价法处理流程

4 安全管理总结

施工管理制度是起重作业安全管理的硬性保障，可以约束作业人员和监护人员严格遵守施工规章制度，避免危险事故的发生。

1）人的因素安全管理。企业要注重人员培训，提高员工技术水平。加强对相关从业人员的资质审查，作业人员须持有合格的《特种作业人员操作证》，作业前监护人员应对作业人员的持证情况再次复验。作业人员应定期接受安全教育，熟练掌握作业安全知识、意外处理方法和救护方法[11]。作业人员必须按照国家、行业有关规程、规定操作[12]，任一施工阶段的违规操作都可能造成严重的危险事故。作业人员按规定着装，安全帽、防静电工作服等劳保用品必不可少[13]。在作业前，监护人员应确保灭火器材、救生设施、紧急逃生路线和救护方法均齐全[14]，需提前制定好安全措施和应急预案。

2）物的因素安全管理。起重机械的安全管理是施工安全的重要环节，主要分为起重机械的使用管理和定期维检修。起重机械必须具有特种设备生产许可证、产品质量合格证、安装及使用维护保养说明和监督检验证明等[15]。若机械资质证书不齐全，则无法保障作业安全，此时不可进行起重作业。工作人员需定期对机械设备进行检测，一般情况下，2年检测1次，在设备使用频率高的时间段，可以酌情缩短检测间隔[16]。在检测过程中若发现设备出现故障需及时处理，并保存检修档案。报废后的起重机械设备必须立即处理，绝不能因为节约成本而让报废机械设备重新投入使用。如遇形状复杂、刚度小、长径比大、精密贵重、作业条件特殊的物件，必须由施工单位编制详细的起重作业方案方可施工。作业期间需严格控制火源，可采用盖土、干粉覆盖、水雾隔离等方法隔绝易燃易爆物。天然气管道投运前，需对各试验接头、压力表、连接件等进行质量检查，对关键阀门等挂签上锁，若发生天然气泄漏事故，需及时将天然气泄漏部分引流到放空火炬，并立即上报关闭流程以减少漏量。

3）环境因素安全管理。若遇6级以上大风或大雪、大雨、大雾等恶劣天气，需立即停止起重作业。施工过程中如果遇到原状土层产生扰动，管道周围形成淤泥，需要采用沟内积水排出、及时回填措施。

4）管理因素安全管理。除机械制造厂、检维修车间、码头、油田野外施工设施搬家等固定起重作业和例行起重作业外，其他起重作业均应办理作业许可证。起重作业开始前，应落实清场工作，按照划分好的作业区域，在区域周边设置警戒标志，并设置专业的安保人员进行作业区域外的秩序维护，防止无关人员进入施工现场[17]。作业现场应安装视频监控，对作业人员的施工过程进行实时记录。监护人员务必严格坚守岗位，与操作人员协同合作，若遇特殊原因需要停工，需督促作业人员将吊物、吊笼、吊具和吊索及时收回。作业结束后，在作业人员清理作业现场，彻底消除残留风险后，监护人员需进行最后的检查，确认周围不存在安全隐患，并进行完工验收。

5 应用实例与讨论

以南川水江-涪陵白涛新建天然气管道工程为例，将起重作业风险指标结构模型应用于新建天然气管道的春季单次起重作业中，其地形主要为山地和山区谷地，交通较发达。

管理人员参照起重作业风险指标结构模型对危险因素的状态程度进行衡量。聘用的作业施工人员经验丰富，操作证件均齐全，Q111项危险程度较低；在作业前，管理人员对现场监护人员和作业人员例行安全教育，并按照规定检查了起重机械的资质证书和检修档案，一切正常，Q112、Q121和 Q122项危险程度较低；当日起吊管道为弯管，需提前编制详细的起重作业方案方可施工，Q123项风险中等；由于该条新建天然气管道尚未投运，暂无天然气易燃易爆和泄漏风险，Q124和Q125项可忽略；施工时规避了软土地区，Q132项危险程度较低；作业前在现场设置安全警示标志和安全警戒线，遣散一切无关人员，Q141项危险程度较低；提前制定安全措施和应急预案，灭火器材、救生设施、紧急逃生路线和救护方法必不可少，现场还需配备视频监控，管理人员可随时查看作业进展和监护状况，Q114、Q142项风险指标可控，危险程度较低；而对Q113项，危险程度较高，需重点关注，作业人员的劳保用品穿戴情况易于管理，但在施工中，作业人员仍有较低的概率出现违规操作，应加强起重作业人员的培训，既要确保作业人员持证上岗，又要对作业人员进行定期考核，严格管理；若作业期间需要暂时停工，应将作业工具及时收回，监护人员对此必须督促到位，Q143项危险程度较低；而对于Q144和Q145项风险也较易掌控，严格设置作业人员与监护人员的职责分工，有必要填写相应的作业验收档案，利于起重作业过程的管理。

该方法具有可操作性和实用性，方便管理人员实施，降低了危险事故发生的可能性。为加强作业安全管理，实现风险情况实时分析，该结构模型也是天然气管道起重作业风险评价的基础，天然气管道其他作业风险评价方法与此类似，如用火作业、高处作业、进入受限空间作业、盲板抽堵作业等。

未来还可考虑采用图像识别技术、红外测距及雷达技术，将其应用于人员行为识别、安全带识别及火源等危险源的直接识别中，若摄像头捕捉到某危险现象，警报系统就立即拉响警报，可直观地提醒相关人员快速地采取相应的补救措施。

6 结束语

为保障天然气管道的安全运行，作业安全管理必不可少，建立的起重作业风险指标结构模型可有效提高作业安全管理效率。施工单位与管理单位的各级人员都应认真对待，共同排除安全隐患，各个施工步骤必须严格把关，只有这样才能将安全隐患降至最低，有效避免危险事故的发生。