卸煤码头清舱作业事故的故障树分析

1 引言

煤炭卸船过程中，由于船舱舱口尺寸限制和卸船机械自身局限，难以将舱内物料完全卸清，通常需要采用清舱机械配合作业。以抓斗卸船机为例，由于抓斗难以抓取舱口以外的物料，在卸船后期舱内物料呈漏斗状，约有10%～15%的物料需要从甲板下方运移至舱口下[1]，以方便抓斗抓取。目前国内外散货船通常采用清舱机械和人工联合作业的清舱方式。清舱作业时，需通过起重设备将清舱机械、清扫工具等吊入船舱，然后清舱作业人员进入舱内，通过人机配合将舱内死角处物料进行清理、归堆。清舱作业存在作业环境恶劣(光线不足、通风不良)、煤炭松软、粉尘浓度大等特点，加之清舱作业人员多、人机交叉作业，给作业人员的人身安全和健康带来较大风险，是煤炭码头中容易发生伤亡事故的主要作业工种。辨识影响清舱作业安全的主要因素，针对性地改善安全生产条件，是码头运营单位需要重视的问题。

本文以某煤炭卸船码头为例，采用故障树法对清舱作业事故致因因素进行分析，找出影响清舱作业安全的主要因素，提出安全防护措施，以提高卸煤码头的安全管理水平。

2 故障树分析法

故障树分析法是将最不希望发生的，显著影响可靠性、安全性的故障事件作为顶事件，通过分析可能引发该事故的各种致因因素及其相互关系，采用事件符号、逻辑门符号将各因素以倒立树状逻辑因果关系图表示，并以此进行定性或定量分析的的系统安全分析法[2-3]。

故障树分析法一般包括以下几方面工作内容：确定顶事件；将导致顶事件发生全部基本事件应用逻辑门进行关联，以此建造故障树；对故障树进行定性分析，规范化故障树并计算基本事件的最小割集或最小径集；对故障树进行定量分析，计算各基本事件对顶事件发生的结构重要度，或通过基本事件发生概率计算顶事件发生概率等；根据定性和定量分析结果，确定各事件类型的危险性大小、发生概率，寻找系统设计上的薄弱环节；提出相应安全保障措施，预防故障发生或提高系统安全可靠性。

故障树法是一种图形演绎法，表达清楚易懂，各因素之间的逻辑关系清晰，可有效找出系统中的薄弱环节，在系统设计中有助于确定潜在隐患或故障，通过定量或定性分析，使诊断更加可靠并具有指导性[3-4]。

(2)智慧城市发展水平对智慧城市感知质量的假设(H3)、对智慧城市预期的假设(H4)均得到验证，都呈现正相关且在0.001水平下是显著的。这说明随着城市基础设施建设、技术发展以及人才建设的不断完善，提高了智慧城市的建设发展水平，使安居、教育、交通等多个领域实现了智慧化的迅速发展，增强了市民对智慧城市的感知质量，使市民的满足需要性预期得到相应的满足。

3 清舱作业事故的故障树分析

3.1 清舱作业事故的故障树建立

常采用演绎法建造故障树，确立顶事件后，将顶事件作为逻辑门输出，所有引起顶事件的直接致因因素作为逻辑门的输入事件，从顶事件开始自上而下逐级分析，直至基本事件。

按照故障树编制原则，以清舱作业事故为顶事件，根据清舱作业发生事故的主要类型，将中间事件划分为4类，包括起重伤害M1、高处坠落M7、物体打击M11和机械伤害M14，并进一步分析各导致事故发生的致因因素，编制出故障树(见图1)。

故障树中各事件编号及说明见表1。根据图1故障树可以看出，导致清舱作业事故的基本事件共10个。

8.加强蜕壳管理。通过投饵、换水、减少人为干扰、操作细心谨慎、创造安静良好环境等措施促进小龙虾群体顺利统一蜕壳，防止蜕壳后饵料不足引起相互残杀。

图1 清舱作业事故故障树

表1 故障树事件表

编号事件说明编号事件说明T清舱作业事故M14机械伤害M1起重伤害M15清舱机械作业过程伤人M2抓斗伤人M16清舱工违章使用清舱机械M3抓斗碰撞伤人X1站位不当M4抓斗误抓X2司机操作失误M5抓斗起升高度不够X3指挥失误M6抓斗斜吊吊速过快X4违章作业M7高处坠落X5设施缺陷M8扶梯上坠落X6思想麻痹M9甲板上坠落X7缺乏安全意识M10躲避吊具不当X8作业条件不良M11物体打击X9机械作业工操作失误M12抓斗落料伤人X10缺少防护设备M13工具掉落伤人

3.2 最小割集

规范化故障树一般仅含有“顶事件、中间事件、基本事件”3类事件，和“或、与、非”3种逻辑门。根据布尔代数法，可以去掉故障树中逻辑多余事件和逻辑多余门，将故障树进一步简化。

通过下行法或上行法求得基本事件组合在一起能使顶事件发生的最小割集，一个最小割集代表引起故障树事件发生的一种故障模式[5]。为确定导致顶事件发生的基本事件集合，故障树用布尔表达式表示，并通过布尔代数运算，求出导致顶事件发生基本事件的最小割集合。根据图1，清舱作业事故故障树的布尔表达式如下：

T=X1×((X2+X3)×(X4+X2)+X5×X4)+X5×X6+X7×X8×X1×X2×X3+X3×X2×X5+X4×X6+X1×X8×X9×X4+X4×X10

=X1×X2×X4+X1×X2×X3+X1×X3×X4+X1×X5×X4+X5×X6+X7×X8×X1×X2×X3+X3×X2×X5+X4×X6+X1×X8×X9×X4+X4×X10

=X1×X2+X1×X3×X4+X1×X4×X5+X1×X4×X8×X9+X2×X3×X5+X4×X10+X4×X6+X5×X6

根据幂等法则和吸收法则，计算得到舱内作业人员受到伤害故障树的最小割集为：

{X1,X2}，{X1,X3,X4}，{X1,X4,X5}，{X1,X4,X8,X9}，{X2,X3,X5}，{X4,X10}，{X4,X6}，{X5,X6}

3.3 结构重要度分析

在求出最小割集的基础上，用基本事件的结构重要度来衡量某一事件对顶事件的影响大小。考虑求取结构重要度系数的简便性，本文采用最小割集的方法判断各基本事件的结构重要度系数。

利用最小割集分析判断方法判断结构重要度，需要遵循以下原则：阶数越小的最小割集越重要；在低阶最小割集中出现的底事件比高阶最小割集中的底事件重要；相同阶次条件下，不同最小割集中重复出现次数越多的底事件越重要[6]。在确定了基本事件结构重要度大小的基础上，可以分析不同事故原因对事故发生的影响。

基本事件的结构重要度可由下式计算[7]：

(1)

式中，为顶事件φ发生，基本事件Xi分别发生与不发生时，所有状态组合数之差；n为基本事件的个数。

在多元化企业中，国有企业集团可以帮助企业完成资金的筹集。管理者可以对资金配置和融资的名义进行操纵，在面对较好的投资机会而企业的发展前景较差时，为了筹集所需要的资金，发展前景较好的企业名义会被企业集团拿来利用去筹集资金，进行融资，进而达到降低融资成本的目的，在企业集团的发展中内部资本市场起到了积极作用。

根据前述结构重要度判断原则和计算公式(1)，对10个基本事件的结构重要度排序如下：

2）义务教育普及水平得到切实巩固。2011年，青海、甘肃、四川、西藏通过“两基”国检，标志着九年义务教育在全国范围全面普及。各地认真抓好“控辍保学”工作，稳步提升贫困地区教育教学质量，九年义务教育巩固率达到92%，贫困地区适龄儿童“有学上”的问题得到根本解决。这是我国教育发展史上的一个重要里程碑。

I(X4)>I(X1)>I(X6)=I(X5)>I(X2)>I(X10)=I(X3)>I(X9)=I(X8)

2015年国家相关机构在《深化国有企业改革指导意见》中明确指出，必须保证企业国有资产达到全面审计、全面监督的要求。其中全覆盖指标利于企业审计部门充分发挥工作职能，提高审计效益，但这一过程中存在阻碍多、风险高的弊端。当下国内大部分企业的审计监督仍停留在初期阶段，无法真正落实企业类型、履责主体、地区范围内的全覆盖。即使部分审计工作强调了工作重点，但是对应设计对象和范围仍存在缺陷问题，为企业舞弊现象的出现埋下了隐患。此外，当下国有企业存在人数多、规模大、子公司多等特点，部分企业还存在境外资产等现象，增加了“全覆盖”指标落实的难度。

3.4 结果分析

故障树分析结果表明，清舱作业人员伤亡事故致因中，除设施缺陷(X5)、作业条件不良(X8)、缺少防护设备(X10)为客观因素外，其他均为人为因素，且人为因素的重要程度显著高于客观因素。根据结构重要度计算结果可以发现，清舱作业中发生的事故主要是由于人为因素造成的，其中违章作业(X4)是首要因素，其次为作业人员站位不当(X1)。因此有必要加强对清舱作业人员的安全教育和培训，加强现场的监督和指导。可采取的对策措施有：

(1)配备专职管理人员和兼职安全员，负责检查和落实各项劳动管理措施的实施。

国内听障类微课的研究逐步深入，从开始关注听障学生微课的开发，向关注微课在听障学生教学中的应用及应用效果转变，研究的论文数量也在增多，但是也存在一定的不足，如下所示：

(2)涉及人机交叉作业时，必须有专人指挥，并严格按照操作规程作业。

肾开窍于耳：肾藏精，精生髓，髓聚于脑，精髓充盛，髓海得养，则听觉才会灵敏，故称肾开窍于耳，“耳为肾之外候”。临床上常常把耳的听觉变化，作为推断肾气盛衰的一个标志。人到老年，肾中精气逐渐衰退，故听力每多减退。

更可恶的是，“新版”《经翼》中收录王应麟的《困学纪闻》中的论诗之语，并将书名篡改为《困学纪诗》，又收集了《玉海》中诗类一门，将书名篡改为《玉海纪诗》；还收录了张华的《博物志》等三种小说家言，收录了《禽经》《兽经》《鼠璞》，根本与史学没有任何关系。如此之类，不可枚举。《黄记》校元本《宋提刑洗冤录》中说：“明人喜刻书而又不肯守其旧，故所刻往往戾于古。即如此书，能翻刻之，可谓善矣，而必欲改其卷第，添设条目，何耶？”

(3)起重机司机、清舱机司机须经培训考核合格，持证上岗。

(4)制定相应的操作规程，对作业人员进行安全教育培训，避免因使用错误或者理解错误而造成的失误。

(5)保证船舱内照明条件充足，夜间作业时应尤其注意。

(6)为舱内作业人员配置安全帽等防护装置，防止抓斗落料等高空落物击打。

4 结语

基于故障树分析方法对清舱作业事故致因因素进行分析，建立了故障树逻辑图，计算了各基本事件的结构重要度，找出影响清舱作业安全的主要因素，提出安全防护措施。得到主要结论为：人为因素对清舱作业安全的影响远高于其他客观因素，其中以“违章作业”为首要因素。应加强对清舱作业人员的安全教育和培训，加强现场的监督和指导，杜绝违章作业。

参 考 文 献

[1] 原向东,陈旭,许安静,等.干散货自动清舱机系统研究[J].港口装卸,2014(3):8-10.

[2] 郑姝婷.基于贝叶斯网络的地铁列车制动系统可靠性分析[D].北京：北京交通大学,2018.

[3] 胡静波,周前飞.基于故障树的专家系统在起重机运行机构故障诊断中的应用[J].机械制造与自动化,2018(2):38-40.

[4] 张冬梅,马文华,刘昕彤,等.基于故障树分析的矿井提升机故障诊断[J].煤炭技术,2018(4):265-267.

[5] 王小辉,游革新,郭璐璐.基于事故树安全分析的化工反应罐结构改进研究[J].中国安全生产科学技术,2018(5):161-166.

[6] 阎雨薇.基于FTA法对矿井提升机钢丝绳系统故障树分析[J].煤矿机械,2015(8):332-333.

[7] 魏丹.基于故障树和层次分析法的地铁施工风险评价——以隧道竖井基坑围护结构失稳为例[J].安全与环境工程,2018(1):100-104.