一种简单适用的密闭环事故预防模型

蒋文强

（广东广业投资集团有限公司，广东 广州 510030）

0 引言

能量和有害物质在大自然界始终存在，当能量和有害物质意外释放，往往会造成人身伤害、财产损失或环境污染，为社会所不能接受。针对意外释放，最优先考虑的是“消灭”，即使其不复存在，类似“后羿射日”，永久解决问题；其次是采用封堵，使其不再为患，类似“女娲补天”；再次是疏导，使其溪流归海，类似“大禹治水”；最后是利用，引渠灌溉。

对于能源或有害物质的利用，现代社会更多采用封堵、疏导和利用，大多数是三者方式的综合。不过，人们在利用能量或有害物质时，因管理不善发生的异常紧急情况时有发生，意外释放的能量或有害物质，往往会对人造成伤害，为人们所不能接受，必须加以阻止。

对此，本文提出通过密闭环模型，对事故发生机理分析，促使作业人员以结果导向，对事前预防措施制定。

1 问题分析

从事故发生机理来看，每一起事故的发生都不是偶然的，事故的必要条件具备，充分条件形成才会引发事故。实践中，往往是组织管理机制不健全、关键岗位人员履职能力欠缺以及问题隐患叠加才导致了大多数事故的发生。

传统事故发生机理分析，通常以能量意外释放理论为依托，以不同的屏障模型为基础进行分析，比较普遍采用的有奶酪模型、蝴蝶结模型和新型屏障模型[1-2]。这三大模型是屏障模型的不同表现形式，得到了安全学界广泛认可，也在实践中得到了广泛应用，但笔者认为，这三大模型都存在或多或少的瑕疵。

1.1 奶酪模型问题分析

奶酪模型认为，一系列有漏洞的防控屏障集体失效，漏洞重叠将导致事故发生。但有漏洞的防控屏障到底是什么，是环境影响，是不安全的监督，还是不安全行为的先兆，或者是不安全的操作行为，模型设计者没有明确的定义，只知道是多层运动的、带有漏洞的奶酪片，多点一线时“第一类危险源”将意外释放，而带漏洞奶酪片是各类人的不安全因素和管理缺陷。

不难看出，事故发生最直接、最根本的物不安全状态“意外释放”，未包括在其中，起直接作用的到底是哪一层屏障也未加以说明，物的不安全状态和人的不安全行为未区别对待，特别是对物的不安全状态未作深究，导致其事故发生机理的分析存在一定漏洞。例如，盛装易燃气体的密闭容器，对其起直接作用的是密闭容器本身，只要容器损坏，则会出现易燃气体的外溢，如果在可燃爆助燃物和点火源环境条件下，则发生燃烧或是爆炸，导致能量意外释放。再如，人员违规作业，携带火种进入现场，未进行安全防护等，都或多或少会对事故产生影响，有导致事故发生的，有事故发生后增加事故损失的。这就使得人们在应用模型时，只能如“盲人摸象”，各自发挥想象，而得到的结果往往不同，于生产实践的指导意义偏弱。

1.2 蝴蝶结模型问题分析

蝴蝶结模型认为，危险源固有的危险因素在预防性屏障失效后出现顶上事件，又因后果控制屏障存在漏洞导致事故后果的出现。模型包括危险源、顶上事件等8 个要素。危险源是第一类危险源本身；顶上事件是事故类型的结果；危险因素是导致结果出现的事故类型，是结果出现的原因；后果是最终导致出现人身伤害、财产损失和环境污染的后果及其严重程度。

蝴蝶结模型基本模拟了事故现场的各类因素，既有对事故发生的可能原因的分析，又有事件发生后可能的后果分析。基于此模型，要减少事故发生或降低事故发生的损失，就要在预防措施屏障或事故应急准备上下功夫，但这并未真正指出事故发生的本质问题，到底是什么直接原因导致事故发生，间接原因又是什么，以及如何界定各原因之间的逻辑关系。

1.3 新型屏障模型存在的问题

新型屏障模型将出现在模型中的奶酪片数量整合为两类，划分为硬件类和人员类屏障，小块不像奶酪片一样存在漏洞，称其为直接屏障，认为事故的发生只与直接屏障有关，直接屏障失效将导致事故的发生。与事故发生无直接关系的组织管理则为间接屏障，间接屏障对直接屏障起作用，比如硬件的设计、施工、建造、检维修等，作业的规程、措施的质量、人员的选择、培训、监督和任务安排等，作为间接屏障。

然而，该模型将硬件的设计、制造、安装/施工、改造、修理作为间接屏障，笔者认为有待商榷，这类似人员也应该是人员类屏障的一部分，而不能只是生产作业人员的行为方为人员屏障。比如，登高作业人员踏空，且未按规定配置安全带，导致事故发生，硬件屏障即是其踩踏的平台或梯子一类的东西，人员屏障就是人员自身，而人员本身具有能量，重力作用导致事故发生。这里存在的问题是硬件屏障本身，通过物的安全状态起作用，但因人的因素出现了事故。不过，假设在密闭的房间内，人员怎么也不可能踏空而出现事故，比如现在高空作业车采用的吊篮。这也就是说，决定硬件屏障作用的往往是设计、制造、安装/施工、改造、修理，最终的硬件状态与模型中的硬件屏障存在差异。

1.4 三种模型述评

总体来说，三大模型对事故发生机理的分析都有独到的见解，在安全专业人士中有所共鸣，也有所应用。

但是鉴于奶酪模型对事故发生的隐晦表达，需要较专业的人员，较长的过程才能掌握所谓事故发生的“多块奶酪片”问题；蝴蝶结模型较为复杂的要素和较为繁琐的预防措施屏障或应急准备要素，对于基层一线人员而言晦涩难懂，应用很少，难以推广；新型屏障模型相对较为简单，可分析清事故发生的机理，但诸如整体的硬件屏障什么样可挡住各个方向的意外释放等问题，仍需要更多论证。

2 模型构建

2.1 密闭环模型构建

鉴于上述分析，通过逆推事故发生机理，不难发现，事故之所以会发生，是因为能源或有害物质意外释放的结果，而避免事故的根本方法是保障其不意外释放，即要求第一类危险源必须在密闭环形设施内。该设施既要满足第一类危险源理化特性要求，又要为广大作业人员熟知，不至于有意或无意破坏其结构，像设备的外壳，作业的支撑面等。

图1 密闭环模型对事故发生机理进行分析

图2 密闭环模型

基于此观点，笔者在能量意外释放论和三大屏障模型基础之上，构建了一种密闭环模型。该模型在结构形式上与三大类模型有本质的不同，认为事故的发生仅与第一类危险源及密闭环有关，其中内环为设施屏障，体现在环形设施安全状态；外环为作业屏障，体现在全过程作业安全行为。当设施状态不安全和作业行为不安全结合，将导致事故的发生，因此企业的组织管理需要通过密闭环发生作用。

2.2 密闭环模型释义

密闭环的特点是，把防控屏障分为设施类和作业类屏障两类。在该模型中，设施类屏障是第一类危险源不意外释放的前提，也是生产顺利进行的物资基础。例如，飞行中的飞机驾驶舱挡风玻璃破裂脱落，会导致极寒能源和高速动能进入机舱，机组只能实施紧急下降。

作业类屏障是第二类危险源不意外触发的前提，是生产顺利进行的保障。例如，作业人员在对未进行物理隔离、未进行通风置换的可燃气体管道焊接作业，引燃可燃气体得不到充分的燃烧，发生燃爆事故。

综合来看，设施类屏障失效会使事故发生具备物质条件，而是否发生事故，则要看作业屏障的失效程度，是否达到事故发生的要求。

组织管理是作业现场以外的资源条件综合，对密闭环不起直接作用，因此并不出现在密闭环里，但其组织运行能力，却对密闭环起着至关重要的作用。组织的HSE 管理专业性高，关键岗位HSE 履职能力强，方可保障决策执行符合客观规律。例如，企业选择非专业人式来做HSE 管理高层，即便决策思想优秀，但缺乏现实需要的方法论，很可能导致具体事项决策不合理，进而给事故预防带来不良影响。

因此，企业的组织管理，必须通过管理职责、制度标准、能力意识、资源条件、检查考核等多方面，全面梳理规范，健全HSE 管理体系，开展安环履职能力评估，方可得到根本性的提升，对密闭环的加牢起到积极作用。

2.3 密闭环模型的功能

1）可用于事故原因追溯。通过密闭环模型，可以清晰地分析事故发生的直接原因和管理追溯。首先，只要发生事故，则意味着设施屏障出现“破裂”，而且是先破裂后发生事故。一方面，可能意味着未严格按能量或有害物质的性质进行设计。例如，渗沥液收集池未按规范设计，对火灾危险性进行分类和爆炸危险区域划分不准确；另一方面可能意味着未严格按设计图纸进行施工，如有限空间内能量或有害物质异常聚积，未将机械通风装置安装到位，并正常运行。其次，只要发生事故，总会出现作业屏障失效。包括未严格进行动火作业的物理隔离，例如作业人员不了解作业的风管内充满易燃易爆的混合气体，未进行隔离、清洗、置换、监测的情况下，进行氩弧焊作业导致事故发生；对于有限空间作业，作业人员未按要求进行个人劳动保护，携带非防爆工具器进入，未监测作业空间内的有毒有害和易燃易爆气体浓度等。

2）可用于事前预防。通过密闭环模型不难看出，只要密闭环不遭到破坏，环形密闭，一切的事故都可以得到避免。那么在未发生事故时，要做的工作就是“加固”密闭环。在设施屏障层面，相关设计必须要符合能量或有害物质的理化特性，同时施工作业必须要按设计图纸规范施工。例如，医疗废物焚烧时，必须充分考虑燃烧的温度上限，相应的耐火砖耐温材料应选择耐火等级更高的材料，或是在焚烧炉内增加水冷壁等。

3 结论

本文提出的密闭环模型在理论上解决了其他模型存在的不密闭问题，提出设施屏障和作业屏障，并重点考虑了设计、施工设施屏障和各类常规作业和非常规作业的作业屏障，考虑了组织管理的专业性、系统性和综合性，以有效保障物的状态安全和人的行为安全。

该模型弥补了现有屏障模型存在的缺陷，揭示了事故发生的根本原因和预防事故的现实手段，有效应用该模型理论上可减少事故发生概率，降低事故发生损失。该模型作为应急管理事故发生机理分析的实用工具，结构简单，使用方便，作业人员只需着眼于环的密闭即可制定事前预防措施。