输电线路杆塔施工事故致因研究

高梦瑶 刘晓露 严玉琼 张 苏副教授

(1.福州大学 环境与安全工程学院,福建 福州 350116;2.福州海盈港务有限公司,福建 福州 350015)

0 引言

输电线路杆塔施工是电力企业生产过程中不可或缺的作业环节,包括基础施工和组立施工。基础施工包含土石方施工、人工挖孔桩和灌注桩施工等,组立施工是指对输电线路杆塔进行接地施工。近年来,输电线路杆塔施工事故时有发生。例如,2018年,云南竞奎电力工程有限公司承建的配套基础设施强电迁改工程35kV东兴线项目2号铁塔施工过程中发生铁塔坍塌事故,造成4人死亡,直接经济损失约650万元;2020年,吕梁市蒙西—晋中特高压交流输变电工程施工过程中抱杆倾倒,造成3人死亡,直接经济损失449万元。因此,研究导致电力企业输电线路杆塔施工事故的原因,对预防事故的发生具有重要的意义。

目前,诸多学者针对输电线路杆塔开展相关的理论分析和调查研究。胡晓光等[1]对330kV输电线路倒塔事故研究发现,杆塔设计未达标和自然条件的相互作用,共同导致事故的发生;杜吉涛[2]对我国的输电线路工程现状和安全隐患研究,并提出相应的治理措施;王炳强等[3]运用层次分析法评价高海拔地区220 kV输电线路施工人员的作业安全;孟遂民等[4]利用模糊综合评价法对±800 kV特高压直流线路带电作业进行安全评价;周文峰等[5]运用ANSYS软件分析地质灾害对超高压输电线路杆塔杆件失效的影响,提出加固杆塔结构、监测及预防灾害的建议;吴静等[6]建立杆塔结构、基础的可靠度—成本函数模型,以期提高输电线路系统可靠度;赵平等[7]基于Tripod-Delta方法建立输电线路跨越施工三脚架事故致因模型,得到安全制度、培训、现场监管和技术交底是导致事故发生的关键因素,为减少输电线路跨越施工事故提供理论依据。

梳理发现,现有研究鲜少有针对输电线路杆塔施工事故原因进行系统性、深层次的研究,分析的原因未涵盖所有施工参与者的不安全动作。基于此,笔者运用事故致因“2-4”模型分析国家应急管理部、省(自治区)应急管理厅等网站[8-9]公布的12起输电线路杆塔施工事故案例,研究导致事故发生的组织层面和个人层面的原因,并依据不同作业人员的不安全动作展开具体分析,以期通过对事故致因的探究,预防和降低事故发生的概率。

1 事故致因“2-4”模型

事故致因“2-4”模型(24Model)是基于Heinrich[10]、Bird[11]和Reason[12]等事故致因链,依据组织行为学原理发展建立起来的。该模型将事故原因归纳为个人行为和组织行为2个层面,其中,一次性行为和物态是导致事故发生的直接原因,事故引发者的个体能力、组织安全管理体系的缺欠以及组织安全文化的缺欠分别对应事故的间接原因、根本原因和根源原因[13]。此外,24Model还包含组织外部因素,增加原因分析的全面性和系统性[14],其动态结构、系统性和行为演化过程(如图1)既可用于事故预防,又可用于事后行为原因分析[15]。

2 事故行为原因分析

2.1 直接原因分析

根据24Model可知,不安全动作和不安全物态是导致事故发生的直接原因[16]。

2.1.1 不安全动作

梳理12起输电线路杆塔施工事故,系统性地将组织内各类别成员的不安全动作进行整理归纳[17],共分为22类、70次不安全动作,按照违章类型分为违章操作VO、违章指挥VC和违章行动VA。违章操作是指针对具体操作对象产生的违反有关规定的不安全动作;违章指挥是指动作主体违反相关规定发出的调度命令或指挥行动;违章行动是指无具体操作对象的违反相关规定的不安全动作[18-19],如图2。

图2 不安全动作违章状况类别Fig.2 Categories of unsafe actions and violation situations

对上述3类违章进行不安全动作的分析,见表1。其中,输电线路杆塔施工事故按照人员类型不安全动作的频数由高到低依次为:一线员工29次,占比41.43%;基层和中层管理者25次,占比35.71%;高层管理者16次,占比22.86%。按照违章类型不安全动作的频数由高到低依次为:违章行动型不安全动作34次,占比48.57%;违章操作型不安全动作22次,占比31.43%;违章指挥型不安全动作14次,占比20.00%。

表1 输电线路杆塔施工事故不安全动作统计表Tab.1 The statistical table for unsafe actions in construction accidents of transmission line poles and towers

(1)一线员工不安全动作分析。由表1可知,特种作业人员无证上岗和临时拉线不规范的频数最多,未按照专项施工方案开展作业的频数次之,以上3类不安全动作的次数占一线员工不安全动作总频数的58.62%。进一步对3类不安全动作进行详细分析,得到不安全动作具体描述,见表2。

表2 一线员工发生频数位列前3的不安全动作具体描述Tab.2 The specific description of top 3 unsafe actions of frontline employees

表2中,特种作业人员无证上岗包括5次高空作业操作证和1次电工作业证缺失。输电线路杆塔组立作业过程中,需要一线员工进行高空作业,而高空作业须持有特种作业资格证,存在无证上岗的现象,说明现场管理人员对特种作业人员资质审查流于形式,安全生产责任制执行不到位。临时拉线主要作用是平衡导线单边挂线后架空线的张力,使耐张杆在紧线时保持平衡和稳定。分析输电线路杆塔施工事故,得到临时拉线不规范类不安全动作6次,占不安全动作总数的8.57%,具体表现为未按安全技术交底要求加设反向临时拉线、拆除铁塔时未设置临时拉线等4项。未按照专项施工方案开展作业,该类不安全动作5次,具体表现为施工现场设置的抱杆拉线以小代大等5项。专项施工方案是保障员工安全作业的重要内容,擅自改变施工方案容易引发事故。如2017年5月,江西省送变电公司分包单位四川强光电力工程有限公司在鹰潭—抚州—罗坊500kV Ⅱ回输电线路工程181#塔紧线作业时发生倒塌,造成4死1伤。事故原因为施工单位擅自更改施工方案,将沿导线反方向的3根拉线改变成2根外八方向的拉线,造成铁塔在紧线过程中倒塌。

(2)基层和中层管理者不安全动作分析。通过表1得到,在基层和中层管理者不安全动作中,未发现和制止员工的违章作业行为的频数居首位,安排未经安全教育培训的员工上岗作业和监护缺失的频数次之。以上3类不安全动作的频数占基层和中层管理者不安全动作总频数的60.00%。进一步对3类不安全动作进行分析,得到不安全动作具体描述,见表3。

表3 基层和中层管理者发生频数位列前3的不安全动作具体描述Tab.3 The specific description of top 3 unsafe actions of middle and grassroots managers

施工现场安全管理人员对作业点负有安全监管职责,发现员工存在违章行为应及时制止。分析12起输电线路杆塔施工事故发现,未发现和制止员工的违章作业行为类不安全动作7次,占不安全动作总数的10.00%。为避免员工养成习惯性违章行为,基层和中层管理者应根据企业安全管理规章制度给予违章人员适当处罚并纠正作业中的违章现象。管理人员违反相关规定造成的安全监护缺失主要体现在现场负责人未在岗和监护人未参与作业2方面。安全教育培训是企业安全生产的重要保障。管理者对安全教育培训工作的重要性认识不充分,在4起事故中安排未经安全教育培训的员工上岗作业,导致其缺乏安全知识和安全意识,作业时出现不安全动作。如2021年6月,四川省能投宜宾电力工程建设有限公司高县分公司在庆符镇二龙村进行35kV怀庆线9#杆-13#杆线路迁改工程作业时,现场监护人员安排未参加安全教育培训的新员工上岗作业,导致其在下铁塔时违规解开安全带和安全绳,不慎坠落死亡。

(3)高层管理者不安全动作分析。在高层管理者不安全动作分析中,未安排专职安全管理人员对现场进行管理的频数最多,未组织制定安全生产规章制度的频数次之,委托不具备管理资质人员对现场进行管理的频数位列第三。以上3类不安全动作的次数占高层管理者不安全动作总频数的75.00%。进一步对3类不安全动作进行分析,得到不安全动作具体描述,见表4。

表4 高层管理者发生频数位列前3的不安全动作具体描述Tab.4 The specific description of top 3 unsafe actions of senior managers

未安排专职安全管理人员对现场进行管理,是高层管理者安全生产知识不足的表现,或是高层管理者对安全的重视程度不高。该类不安全动作5次,占不安全动作总数的7.14%。其具体表现形式有未配备专职安全生产管理人员和现场作业未安排监护人等3项。如2022年3月,阳西县织篢镇星光村委员会110广东粤电织篢农场(三期)光伏复合项目在进行接入系统工程线塔施工作业时,高处悬吊危险作业未安排专人进行现场安全管理,未能及时发现并纠正员工高处作业未扣安全带的违规行为,进而引发事故。实施安全规章制度可以有效规范一线员工在作业过程中的行为,提高员工的安全素质。分析12起输电线路杆塔施工事故,得到未组织制定安全生产规章制度类不安全动作4次,具体表现为未组织编制专项施工方案等3项。为落实安全风险分析和安全技术交底等工作,企业需委托具备管理资质的人员进行施工现场管理,以确保作业场所的生产安全。经分析发现12起事故中委托不具备管理资质人员对现场进行管理的情况有3起,具体表现为班组现场安全管理人员无安全员资格证和无指挥权的高处作业人员进行现场管理。

2.1.2 不安全物态研究

对12起输电线路杆塔施工事故中存在的不安全物态进行整理,共分为6类,发生11次,包括设备、设施、工具、附件缺陷,标志标识缺陷和地面及地面开口缺陷3项原因类别,见表5。由表5可知,设备、设施、工具、附件缺陷主要表现为地脚螺栓与螺母不匹配、绞磨机位置不当、地脚螺栓部分未设置螺帽、组立底座养护时间不足这4项不安全物态,共发生9次,占不安全物态的81.82%。根据DL 5009.2—2013《电力建设安全工作规程 第2部分:电力线路》第6.1.19条规定,铁塔组立后,地脚螺栓应随即加垫板并拧紧螺母及打毛丝扣。DL/T 733—2014《输变电工程用绞》第4.2.1条规定,机动绞磨应水平放置,且可靠锚固。作业人员未按照相关规定检查确认设备设施等的安全状态,造成设备、设施、工具、附件缺陷。因此,在输电线路杆塔施工过程中,现场作业人员应严格按照安全操作规程施工,防止违章行为产生。

2.2 间接原因分析

在24Model中,个体能力涵盖安全知识、安全意识、安全习惯、安全生理和心理等5个方面,是导致事故发生的间接原因[20]。对12起输电线路杆塔施工事故进行统计分析,得到事故间接原因共计34项,104次,无生理状态原因,见表6。

从表6可知,在12起输电线路杆塔施工事故中,安全知识不足有4项,发生12次;安全意识淡薄有21项,发生71次;安全习惯不佳有5项,发生7次;心理状态不佳有4项,发生14次。其中,安全知识不足发生次数较多的是工程材料、构配件进场前必须进行验收,上岗前必须进行安全教育培训以及绞磨机操作的相关知识欠缺,以上3类占安全知识不足的91.66%。安全意识淡薄中最为严重的是未意识到自身岗位职责的重要性,占9.85%,其次是未意识到必须持证上岗、无证上岗的后果和临时防铁塔倾覆拉线的重要性,均占8.45%,未意识到专职安全管理人员的重要性位列第三,占7.04%,以上5类占安全意识淡薄的42.24%。一线员工在紧线作业前习惯性地不进行现场安全检查,管理人员习惯性地未对工程材料、构配件进行进场检查占安全习惯不佳类别的57.14%。冒险和侥幸心理共占心理状态不佳的78.57%,不安全心理不仅是一线员工存在的问题,管理人员也同样存在,对于安全心理的教育培训应引起企业的重视。

2.3 根本原因分析

基于12起输电线路杆塔施工事故,从组织结构和安全管理程序2方面展开分析,得到事故发生的根本原因共计19项,64次,并得到管理体系缺欠引起的习惯性行为,见表7。由表7可知,安全管理程序欠缺或执行不到位占比最高,达87.50%,其中,安全生产管理制度欠缺或执行不到位出现频数最高,为9次。此外,习惯性行为类别最多的一项(A3、B4、B19、C1)由紧线作业施工安全措施欠缺或执行不到位引起。

2.4 根源原因分析

组织文化即安全文化,是组织层面开展安全业务的指导思想,是导致事故发生的根源原因[21-22]。对12起输电线路杆塔施工事故的根源原因进行统计,确定缺失的安全文化元素,共计15类,如图3。由图3可知,12起输电线路杆塔施工事故中,每起事故都涉及安全的重要度、一切事故均可预防、安全融入组织管理、安全决定于安全意识和安全的主体责任5类元素的缺失,这是因为高层管理者对于安全的主体责任和安全的重要度认识不足,使得基层和中层管理者对安全融入组织管理的理念理解欠缺,导致一线员工对一切事故均可预防和安全决定于安全意识的理念理解欠缺,进而养成不良的作业习惯,产生不安全动作。因此,企业应重视提升上述5类安全文化,为员工安全生产提供良好的组织文化氛围。

2.5 措施及建议

针对12起输电线路杆塔施工事故致因研究发现,企业对安全文化的理解和重视程度影响着企业管理体系的建设和运行,完善的管理制度可以促进组织成员安全生产作业,有利于员工个体能力的提升,进一步营造良好的安全文化氛围,形成安全生产良性循环。因此,根据事故致因“2-4”模型从人员类型的角度提出事故预防对策如下:

(1)一线员工是距离伤害最近且最易引发事故的人员类型,是事故预防的源头。根据事故案例分析结果可知,临时拉线不规范和特种作业人员无证上岗是一线员工发生次数最高的2类不安全动作。因此,一线员工应加强安全知识和技能的学习,积极参与企业安全培训与考核,提高安全防范意识。

(2)基层和中层管理者在企业安全生产作业中发挥着重要作用。未发现和制止员工的违章作业行为表明基层和中层管理者现场安全生产监督管理工作落实不到位,今后应予以足够的重视。基层和中层管理者在落实现场安全监督管理的同时,还需制定和完善企业安全教育培训等制度。

(3)高层管理者对安全的重视程度决定企业未来的安全发展方向。因此,高层管理者应正确处理安全与效益的关系,树立重效益更重安全的观念;认真贯彻执行《企业安全文化建设导则》,保障企业安全投入;加强对安全融入组织管理的认识,落实好安全文化建设工作。

3 结论

基于事故致因“2-4”模型分析国家应急管理部等网站公布的12起输电线路杆塔施工事故案例,研究导致事故发生的个人层面和组织层面的原因,结论如下:

(1)个人行为原因方面,不安全动作有22类,发生70次,不安全物态有6类,发生11次。其中,特种作业人员无证上岗和临时拉线不规范、未发现和制止员工的违章作业行为、未安排专职安全管理人员对现场进行管理分别是一线员工、基层和中层管理者、高层管理者产生不安全动作频数最多的;主要的不安全物态原因类别是设备、设施、工具、附件缺陷共发生9次,占81.82%。

(2)组织行为原因,根本原因共计19项,发生64次,根源原因共计15类。根本原因中,安全管理程序欠缺或执行不到位占比最高,达87.50%;12起事故中每起事故都存在安全的重要度、一切事故均可预防、安全融入组织管理、安全决定于安全意识和安全的主体责任等缺陷,需引起企业的重视。

(3)为预防输电线路杆塔施工事故,高层管理者应加强企业安全文化建设,培养安全文化氛围;基层和中层管理者应健全和完善安全管理制度体系,落实安全监管职责;一线员工应积极参与企业培训和考核,增强个体能力。