基于24Model城镇燃气工程施工安全事故原因分析

朱远星, 彭知军, 杜书杰, 许开军, 刘建平, 张宇飞

(1.郑州华润燃气股份有限公司, 河南 郑州 450000; 2.华润(集团)有限公司,广东 深圳 518053; 3.湖北建科国际工程有限公司, 湖北 武汉 430073)

1 概述

住建部发布的《2021年城市建设统计年鉴》显示,“十三五”期间,全国共建设城市天然气管道352 465 km,新增用气人口12 740×104人[1]。在天然气行业高速发展同时,需注意的事实是:城镇燃气工程施工安全隐患呈现点多面广的局面,施工现场环境复杂,施工过程中安全事故时有发生,造成人员伤亡和财产损失。如2018年安徽省淮南市某地开挖燃气沟槽过程中发生围墙倒塌,造成3人死亡,1人受伤;2014年江苏省苏州市某地进行中压天然气管道碰接,阀门井内氮气泄漏造成3人死亡[2]。

国内外专业机构及学者对城镇燃气行业工程施工安全事故进行统计和原因分析。2017年,美国劳工部职业安全与健康管理局(Occupational Safety and Health Administration)[3]统计了2013—2017年489起石油和天然气重大伤亡事故,结果表明,导致人员死亡的主要事故类型为:车辆伤害、被移动物体夹伤、爆炸和火灾、高处坠落、密闭空间和化学伤害;其中,建设工程最易发生的4类事故分别为高处坠落、物体打击、触电、机械伤害[4]。2017年,梁永宽等[5]统计了我国100起油气管道安全事故,原因分析发现外部因素(第三方破坏、人为影响)占78%;2021年,彭知军等[2]统计了我国多个城镇燃气工程施工安全事故,分析了事故发生的直接原因、间接原因,提出了处理意见、事故防范和整改措施。黄郑华[6]通过建立燃气泄漏事故树,分析出了7种事故类型;邱小林[7]提出建设期间各相关单位需加强对现场的监管。

Wienen等[8-9]指出,采用系统分析模型分析事故可以得到事故的深层原因,针对原因解决问题可以预防类似事故的再次发生。然而,针对城镇燃气工程施工安全事故采用标准的分析模型进行事故原因分析并量化统计尚未见诸文献,也未见对事故责任主体的专项分析。本文基于全国21个省市自治区的49起典型城镇燃气工程施工安全事故,应用事故致因“2-4”模型(24Model)[10]分析各类事故发生的多层原因,统计了各类事故责任主体分布,导出了针对性预防建议。以期为我国“十四五”新建燃气工程、老旧燃气管道改造创建安全的生产环境,减少人员伤亡并降低经济损失提供参考。

2 事故总体情况

选取2013—2020年各地人民政府、应急管理部官网公开报道的城镇燃气行业49起有详细事故调查报告的城镇燃气工程施工安全事故作为研究对象。事故共造成63人死亡,80人受伤(其中重伤5人),直接经济损失6 941.7×104元。

① 地域分布

49起城镇燃气工程施工安全事故分布在21个省市自治区,地域分布见表1。

表1 城镇燃气工程施工安全事故地域分布

② 责任主体分布

根据城镇燃气工程施工安全事故死亡人员责任主体进行统计,见表2。

表2 城镇燃气工程施工安全事故责任主体分布

由表2可知,工程建设公司作为责任主体,在施工中发生安全事故数量占比最高;需注意,施工队或自然人作为责任主体的事故数量占比与燃气公司相等。鉴于施工队直接承建的工程数量有限,侧面反映了施工队的事故数量占比较高。建议加强专业分包、劳务分包等相关方管理,严格进行准入管理,严禁以包代管。

为了分析方便,下文施工单位指工程建设公司和机电设备安装公司,建设单位指燃气公司,监理单位指监理公司,其他单位包含劳务公司、施工队或自然人、物流公司。

3 事故分类分析

3.1 事故等级

依据《生产安全事故报告和调查处理条例》[11]规定的事故等级划分标准,统计的49起城镇燃气工程施工安全事故(称为49起事故)主要是一般事故和较大事故,没有重大事故、特别重大事故。其中一般事故44起,占比89.80%;较大事故5起,占比10.20%。较大事故的事故类型主要是坍塌、中毒和窒息、机械伤害、淹溺,其他事故均为一般事故类型。

3.2 事故类型

① 不同事故类型发生数量、死亡人数

依据《企业职工伤亡事故分类》定义的事故类型,统计49起事故各类事故数量、死亡人数及占比,见表3。由表3可以看出,坍塌、高处坠落、中毒和窒息事故类型死亡人数占比均在15%以上。

表3 城镇燃气工程施工各类事故数量、死亡人数及占比

② 不同事故类型直接经济损失

依事故类型,统计49起事故直接经济损失及占比,见表4。由表4可以看出,坍塌、高处坠落、中毒和窒息事故直接经济损失均超1 000×104元,占比均超15%。

表4 城镇燃气工程施工各类事故直接经济损失及占比

③ 不同事故类型平均每起事故直接经济损失和死亡人数

依事故类型,计算平均每起事故直接经济损失和死亡人数,见表5。由表5可以看出,除去触电事故外,其他事故类型平均每起事故经济损失都在100×104元以上,机械伤害、淹溺事故类型平均每起事故经济损失都在300×104元以上。

表5 平均每起事故直接经济损失及死亡人数

综合以上分析可知,坍塌、高处坠落、中毒和窒息事故死亡人数占比以及直接经济损失均较高,进行燃气施工时需重点防范发生此类事故;另外,机械伤害、淹溺事故平均每起事故经济损失均较高,也需加强预防。

3.3 不同事故类型事发施工内容统计

49起事故涉及的燃气工程施工内容包括室外天然气管道安装、燃气管道沟槽开挖、点火通气、室外挂表、定向钻施工、管道接驳、管道带压封堵及管道防腐等。统计不同事故类型发生事故时正在进行的施工内容及其占比,见表6。

表6 不同事故类型发生事故时正在进行的施工内容及其占比

由表6可知,坍塌事故主要发生于管道沟槽开挖、调压站箱体安装维护、工作坑开挖;中毒和窒息事故主要发生于阀门井、沟槽内管道接驳;爆炸事故主要发生于管道接驳、安装等。

在进行燃气工程施工时可据此针对特定施工内容提高相应防护等级,加强作业现场支护监护,正确穿戴劳动防护用品,加强专人监管,严格进行设备、人员入场管理,严格落实技术交底,严格遵守技术规范,有效提高事故防范效果。

4 应用24Model进行事故原因分析

4.1 分析方法

24Model是由中国矿业大学(北京)傅贵教授研究团队提出的事故致因模型,目前已更新至第6版[12]。24Model按照事故发生的因果关系将事故原因分为组织因素和个体因素2大类。组织因素可分为安全文化和安全管理体系2小类,这2小类是事故发生的根源原因和根本原因。个体因素可分为人的安全能力、人和物的安全动作2小类,人的安全能力体现为安全知识、安全意识、安全习惯、安全心理、安全生理,是事故发生的间接原因,人的不安全动作和物的不安全状态是事故发生的直接原因。24Model的静态形式见图1[13]。图1中,事件包含成功事件和失败事件,失败事件即为事故。

图1 24Model的静态形式(第5版)

24Model可用于所有行业的质量、健康、安全、安保、环境(QHSSE)等各类事故的原因分析与预防[14]。目前已经在煤矿瓦斯爆炸、建筑施工高处坠落、化工安全、天然气长输管道施工、建筑塔式起重机等方面的事故分析得到了应用,并导出了相应的预防措施[15-19]。鉴于此,应用该模型对城镇燃气工程施工安全事故进行原因分析。

4.2 直接原因分析

① 人的不安全动作

人的不安全动作是当次事故发生瞬间的具体动作,是造成事故的直接原因,是一次性的。根据动作的特点又可分为不安全行动、不安全指挥和不安全操作。根据傅贵等人的定义[20]:不安全行动、不安全指挥和不安全操作根据是否违章、不违章但是否触发事故、不违章未曾触发事故但是否高风险又可分为9种子类。本研究根据是否违反《中华人民共和国安全生产法》《城镇燃气管理条例》(国务院令第583号)、《建设工程安全生产管理条例》(国务院令第393号)、GB 50319—2019《建设工程监理规范》、CJJ 33—2005《城镇燃气输配工程施工及验收规范》、CJJ 51—2016《城镇燃气设施运行、维护和抢修安全技术规程》、JGJ 180—2009《建筑施工土石方工程安全技术规程》等,作为判定是否违章的主要依据,根据事故调研报告判定动作是否触发事故以及是否高风险。

对49起事故共识别出了242个人的不安全动作,归纳为17类,不同责任主体人的不安全动作发生频次见表7。

表7 不同责任主体人的不安全动作发生频次

由表7可知,导致城镇燃气工程施工发生事故的人的不安全动作中,对施工现场安全监管不到位总发生频次最高。从不同责任主体人的不安全动作发生频次分析,施工单位、建设单位、监理单位、其他单位人的不安全动作发生频次占比分别为51.65%、23.97%、8.26%、16.12%。

为预防事故,施工、建设、监理等单位需从操作规范、安全指挥、现场监管、隐患排查、安全教育等方面多层次开展安全培训,严格要求施工人员(含管理人员、监理人员)规范安全行为;严格执行相关方准入管理;严格落实技术交底,充分发挥监理作用,多措并举,形成合力,共同防范事故发生。

② 物的不安全状态

物的不安全状态指对当次事故的发生有重要影响的物态,由人的不安全动作或者习惯性动作激活,是一次性的。根据物态是否违章、是否曾酿成事故、是否具有高风险,划分为3个子类[20]。

由于物的不安全状态并非导致事故发生的充分条件,事故多数由人的不安全动作直接引发,49起事故调研报告仅有20起事故涉及物的不安全状态,据此识别出了23个物的不安全状态,归纳为8类,不同责任主体物的不安全状态发生频次见表8。

由表8可知,物的不安全状态总发生频次最高的是焊缝质量不合格。从不同责任主体物的不安全状态发生频次分析,施工单位、建设单位、其他单位发生频次占比分别为65.22%、8.70%、26.08%,监理单位未发生。

工程施工时首先要对施工现场进行周密的隐患排查,确保各设备设施状态良好且在有效期内、防护措施健全可靠,再安排人员入场施工;施工单位和其他单位尤其要加强设备安全检查。

4.3 间接原因分析

24Model将间接原因定为直接原因发出者的安全能力缺欠,包含安全知识、安全意识、安全习惯、安全心理和安全生理5方面[20]。根据傅贵等人对我国现阶段的事故调查报告的结论:安全知识、安全意识、安全习惯三者多数情况下相互交叉,不易独立区分[21-22]。为此,将安全习惯融入安全知识或安全意识进行原因分析,重点探讨安全知识缺欠和安全意识缺欠。安全心理在事故调查报告中没有涉及,暂不予分析。

49起事故共识别出23个安全能力缺欠,可归纳为7类,不同责任主体间接原因发生频次见表9。

表9 不同责任主体间接原因发生频次

由表9可知,间接原因总发生频次较高的是对有限空间发生窒息危险的知识不足。施工人员普遍对特殊作业(有限空间作业、高处作业、带电作业、动火作业等)安全知识缺欠,造成事故发生频次较高。从责任主体分析,施工单位占73.91%,其他单位占26.09%。建设单位和监理单位没有发生。

责任主体需针对特殊作业的安全知识向施工人员进行多轮次的宣贯及应急培训,包括特殊作业的技术标准及其原理、安全防护要点、事故案例警示、应急救援程序等,提高施工人员的安全知识及意识,防范事故发生。

4.4 根本原因和根源原因分析

① 根本原因分析

24Model认为事故发生的根本原因在于安全管理体系缺欠。主要考察相关责任主体是否按照相关标准建立合规的安全管理体系,如组织结构、安全方针、监督保障、管理程序、作业文件等[20]。具体到本研究,重点关注城镇燃气工程施工是否按照标准建立安全组织结构、安全规章制度和编制施工组织设计方案,是否编制应急预案并组织演练,施工资质是否健全等。49起事故共识别出74个安全管理体系缺欠,归纳为10类,不同责任主体根本原因发生频次见表10。

表10 不同责任主体根本原因发生频次

由表10可知,根本原因总发生频次最高的是施工现场没有设置安全管理人员或人员不足,此项与表7中人的不安全动作总发生频次较高的对施工现场安全监管不到位在逻辑上形成因果,施工现场没有设置安全管理人员或人员不足导致对施工现场安全监管不到位,最终导致事故发生。另外,非法分包、转包、发包、转借资质发生频次占比为21.62%,也需引起注意。施工单位、建设单位、监理单位以及其他单位根本原因发生频次占比分别为52.70%、20.27%、2.70%、24.33%。

为降低事故发生频次,施工单位、建设单位、其他单位首先需建立健全安全生产责任制,制定安全合规的专项施工方案,规范施工组织设计,加强施工现场安全监管;其次,鉴于城镇燃气小微工程较多,非法分包、转包、转借资质等乱象屡禁不止,建议严格审查相关方资质,审核评估相关方历史安全表现,严格执行人员及设备准入管理,强化教育培训和过程监督,将劳务人员的安全工作纳入建设单位统一管理,统一标准、统一要求、统一培训、统一奖惩,降低事故发生频次。

② 根源原因分析

24Model认为,安全文化是安全管理的指导思想,本质上蕴含着事故发生与预防的原理,因此安全文化是事故的根源原因。鉴于统计的事故调查报告没有涉及安全文化内容,故无法对事故根源原因量化统计。但事故分析中可侧面感知,施工单位和其他单位的安全管理体系相比建设单位明显疏漏更多,究其原因,这2类企业的安全文化建设尚未引起组织的足够重视,建议此2类企业重视安全文化建设,建立科学安全管理体系,提高企业员工的个体安全能力,预防事故发生。

5 结论及建议

① 坍塌、高处坠落、中毒和窒息事故死亡人数占比及直接经济损失占比均在15%以上。建议在进行燃气管道沟槽、工作坑开挖,室外立管及水平管的安装及维护改造,阀门井、沟槽内管道接驳等施工时,需针对性加强防范坍塌、高处坠落、中毒和窒息等事故的发生。

② 事故的直接原因,在242个人的不安全动作中,施工单位、建设单位、监理单位、其他单位人的不安全动作发生频次占比分别为51.65%、23.97%、8.26%、16.12%。人的不安全动作中,对施工现场安全监管不到位发生频次最高。在23个物的不安全状态中,施工单位、建设单位、其他单位发生频次占比分别为65.22%、8.70%、26.08%。物的不安全状态中,焊缝质量不合格发生频次最高。建议施工、建设等单位加强安全培训、严控相关方准入、从严落实技术交底、加强施工现场隐患排查。

③ 事故的间接原因,在23个安全能力缺欠中,施工单位占73.91%,其他单位占26.09%。对有限空间发生窒息危险的知识不足发生频次最高。建议施工单位及其他单位针对特殊作业安全知识向施工人员进行多轮次多形态的宣贯及应急培训。

④ 事故的根本原因,在74个安全管理体系缺欠中,施工单位、建设单位、监理单位、其他单位根本原因发生频次占比分别为52.70%、20.27%、2.70%、24.33%。施工现场没有设置安全管理人员或人员不足发生频次最高。建议施工、其他单位建立健全安全生产责任制,制定合规专项施工方案,规范施工组织设计,加强施工现场安全监管。