地下燃氣管網事故的致因理論分析

摘 要

摘要：論述了早期的燃氣管網事故致因分析方法、燃氣管網事故致因綜合分析法。分析了近年來發生的幾起典型燃氣管網泄漏事故的原因，明確了導致事故發生的各種原因之間的因果關系
摘要：論述了早期的燃氣管網事故致因分析方法、燃氣管網事故致因綜合分析法。分析了近年來發生的幾起典型燃氣管網泄漏事故的原因，明確了導致事故發生的各種原因之間的因果關系，找出導致事故發生的本質原因。提出了修正的燃氣管網事故致因理論，對燃氣管網安全運行狀況的改善提出了建議。
關鍵詞：地下燃氣管道；燃氣泄漏事故；事故原因；事故致因理論
Analysis on Causation Theory of Underground Gas Network Accidents
YOU Qiu-ju，ZHU Wei
Abstract：The previous causation analysis method and the comprehensive causation analysis method of gas network accidents are described. The causes of some typical gas network accidents during recent years are analyzed. The causal relationship between different reasons causing accidents is clarified，and the essential reasons causing accidents are found. The modified causation theory of gas network accidents is put forward，and some suggestions for improving the safe operation conditions of gas network are proposed.
Key words：underground gas pipeline；gas leakage accident；accident reason；accident causation theory
1 概述
    事故致因理論是從大量的典型事故的本質原因的分析中所提煉出來的事故機理和事故模型。這些機理和模型反映了事故發生的規律性，能夠為事故原因的定性、定量分析，為事故的預測預防，為改進安全管理工作，從理論上提供科學的、完整的依據[1]。在過去的幾十年中，人們從不同的科學領域、不同的研究角度對事故發生的機理進行探討，形成了各種不同的事故致因理論。其中，具有代表性的有事故頻發傾向理論、事故因果連鎖理論、能量意外釋放理論、以人失誤為主因的瑟利事故模型、動態變化理論、軌跡交叉理論[2]。然而，這些理論均不是產生于燃氣管網運行領域，不是從燃氣管網事故中提煉出來的事故機理和事故模型，因而難以直接運用于燃氣管網事故的分析和預防。因此，本文在借鑒這些事故致因理論的基礎上，結合燃氣管網事故發生的本質原因，提出符合燃氣管網安全運行的事故致因理論。
2 早期的燃氣管網事故致因分析方法
    早期的事故致因理論將事故的原因主要歸結于人的不安全行為或物的不安全狀態，以此理論為指導，燃氣管網事故致因分析方法主要側重于對人的不安全行為和物的不安全狀態的分析。如以下事故原因分析：
    1994年9月15日，沈陽市沈河區萬蓮路10號樓4、5單元發生燃氣爆炸，死4人，傷8人，并有大量財產損失。經事故調查小組分析，此事故的原因主要包括：市政修路人員的違規操作，將燃氣管道(公稱直徑為100mm)壓斷；泄漏的燃氣由排水溝進入該樓內，遇到明火發生爆炸。
    此原因分析未對燃氣事故的致因展開深入、細致的剖析，難以有效地預防和控制事故的再次發生。
3 燃氣管網事故致因綜合分析法
    隨著人們對燃氣管網事故發生原因的認識的不斷深入，僅從人和物這兩個角度來分析燃氣管網事故發生的原因是遠遠不夠的，不能夠有效地控制事故的再次發生。綜合分析法從多角度對燃氣管網事故的致因展開綜合的分析，指出燃氣管網事故的發生是一系列相關因素共同作用的結果，如人的因素、物的因素、環境的因素以及管理的因素等等。
    2005年5月12日零時左右，某集團公司第六工程有限公司在其承建的深圳一項人行地道工程施工過程中，發生因施工挖斷燃氣管道導致燃氣泄漏和爆燃的重大安全生產責任事故。事故共造成1名行人死亡，9名工人燒傷，7名行人被爆燃掀起的電纜溝蓋板砸傷，該片區域停氣、停電。
   該事故的原因分析如下：
   事故的直接原因在于工人挖斷了燃氣管道導致燃氣泄漏和爆炸；對安全監察機構提出的和安全檢查中發現的安全問題沒有認真整改，留下事故隱患；施工隊對現場施工人員缺乏嚴格管理；作業的機械施工人員經驗不夠；對施工人員的安全培訓不到位；未對因施工可能造成損害的地下管線采取專項防護措施，冒險作業[3]。
    從上述分析可以看出，燃氣管網的事故致因綜合分析法比早期的事故致因分析法有了較大的進步。但是該方法對于導致事故的各種因素的層次未進行明確的定位，各種原因的主次不清楚，尤其是沒有指出事故的本質原因，以及各種因素之間的關系，難以真正從源頭上預防和控制燃氣事故的發生。
4 燃氣管網事故原因分析
4.1 燃氣管網事故原因統計與分析
    統計歸納了近年來北京市和上海市燃氣管網事故原因及其比例，這不僅對于采取合理措施以降低燃氣管道事故率，而且對于燃氣管網的風險評價都非常有益。表1為2000年和2001年上海市燃氣管道泄漏事故原因的統計。
表1 上海市2000年和2001年燃氣管道泄漏事故原因及其比例    %
原因
2000年
2001年
第三方破壞
47.1
50.0
施工缺陷和材料缺陷
22.9
17.3
腐蝕
6.4
6.6
操作失誤
0.4
0.4
其他
23.2
25.7
    從表1可以看出，在導致燃氣管道泄漏事故原因中，第三方破壞占50%左右。因此，第三方破壞是政府及相關部門主要控制管理的對象。
    北京市2000年—2005年燃氣管道各種泄漏事故原因及其比例見表2。
表2 北京市2000年—2005年燃氣管道泄漏事故原因及其比例    %
原因
2000年
2001年
2002年
2003年
2004年
2005年
施工破壞
49.2
60.7
57.7
51.7
43.5
36.6
腐蝕穿孔
41.1
34.5
27.6
33.6
44.9
51.2
焊縫開裂
5.1
2.4
6.9
10.4
5.1
12.2
工程質量
0.4
1.2
6.9
0.0
0.7
0.0
地面沉降
4.2
1.2
0.9
2.6
2.9
0.0
人為破壞
0.0
0.0
0.0
1.7
2.9
0.0
    從表2可知，燃氣管道的泄漏事故主要由施破壞和腐蝕穿孔引起。因此，要從施工破壞和腐蝕穿孔的角度來防止管道的泄漏[4]。
    施工破壞占整個泄漏事故36.6%～60.7%，比例相當大，由施工單位以及政府部門對施工隊管理不當而引起。腐蝕穿孔占整個泄漏事故的27.6%～51.2%，由燃氣公司未對燃氣管道進行定期的腐蝕檢查而導致。
    綜合以上分析可知：燃氣管網的安全運行狀況與安全運行管理狀況之間具有較強的相關性。燃氣管網的安全運行管理越完善，安全運行狀況越好；反之，安全運行管理越混亂，安全運行狀況越差[5]。
4.2 典型燃氣管網事故案例研究
    為了進一步明確事故頻繁發生的各種原因，理清各種原因的層次和因果聯系，并找出導致泄漏事故的本質原因，下面對近年來發生的幾起典型事故展開深入的剖析。
    ① 案例
    2007年3月28日中午12時，北京市豐臺區岳各莊北橋東北角的綠化帶工地內，一輛運土車壓裂了地下燃氣管道，造成天然氣泄漏。
    直接原因：運土車壓裂了燃氣管道導致燃氣泄漏。
    間接原因：由于原先地面高于人行道，施工人員挖土降低地面高度，致使管道埋深不足。
    根本原因：施工人員對施工現場既有管道缺乏詳細調查，冒險作業。
    ② 案例2
    2006年6月9日凌晨2時40分，位于北京市豐臺區玉泉營立交橋東側的一家汽車銷售公司在進行戶外廣告牌安裝時，施工機械鑿破院內燃氣管道，造成燃氣泄漏，附近逾100戶居民被緊急疏散。受此事故影響，南三環東向西主路交通中斷近5h，而輔路交通中斷9h。
    直接原因：施工人員用施工機械鑿破燃氣管道導致燃氣泄漏。
    間接原因：現場人員缺乏嚴格管理，作業的機械施工人員野蠻施工。
    根本原因：施工人員對施工現場既有管道缺乏詳細調查，冒險作業。
    ③ 案例3
    2005年12月26日凌晨，北京市和平里北街首都醫科大學中醫藥學院附近發生燃氣泄漏事件，源于小偷為盜竊燃氣閥門井內的閥門而松動了4個螺栓中的3個，導致燃氣泄漏。這次泄漏事故，導致約1000人緊急疏散，在寒冷的冬夜有家不能歸。
    直接原因：小偷盜竊閥門。
    間接原因：燃氣企業巡檢不夠，社會治安混亂。
    根本原因：小偷故意破壞燃氣閥門井內的閥門。
   ④ 案例4
    2005年12月22日晚22時左右，位于京津塘高速公路馬駒橋出口西南大周易村村北地界的公稱直徑為1m的天然氣管道發生嚴重爆裂，把地面沖擊出逾3m深的大坑，大量的天然氣泄漏，緊急疏散附近大周易村、史村等周邊群眾逾2000名。
    直接原因：地下燃氣管道焊接點開裂導致燃氣管道嚴重爆裂，燃氣泄漏。
    間接原因：管道焊接質量缺陷。
    根本原因：施工管理中，檢測部門對焊接質量檢測力度不夠。
    ⑤ 案例5
    2005年11月26日，吉林省某電信工程有限公司在市內吉林銀監局西側人行道上進行頂管作業時，將該處地下燃氣管道頂斷，造成大量燃氣泄漏，燃氣遇到明火發生爆炸，引發火災。
    直接原因：施工人員在進行頂管作業時頂斷燃氣管道，燃氣泄漏，遇明火爆炸，引發火災。
    間接原因：地下燃氣管道缺乏統一規劃，管道走向和標高變化無規律。
    根本原因：施工單位對施工現場既有管道缺乏詳細調查；在沒有辦理任何施工手續的情況下，進行夜間違法施工。
   ⑥ 案例分析結果
   a. 大多數燃氣管道泄漏事故是由公認的人的不安全行為、設備和設施的不安全狀態、不安全環境以及它們之間的兩者或三者共同作用引起的。
    b. 人的不安全行為、設備和設施的不安全狀態、不安全環境的形成，是因燃氣使用過程中所存在的人員、物質、信息、環境的缺陷所致。人員缺陷包括缺乏安全意識、缺乏安全知識、缺乏安全技能、群眾素質不高等；物質缺陷包括設計與技術缺陷、焊接與施工缺陷、設備設施與工具附件的缺陷、安全設施缺少或缺陷、安全標志缺陷、管材防腐缺陷等；信息缺陷包括安全信息不準確、不充分；環境缺陷包括地基下沉、土壤腐蝕、坍塌、車輛碾壓、違章道路施工、管線間的事故影響等。
    c. 燃氣管網中存在的人員、物質、環境以及信息方面的缺陷，是由于燃氣管網在安全運行管理方面的缺陷以及安全運行監督管理有關部門對燃氣管網的安全運行監督管理不力造成的[5]。
    因此認為：施工檢查及現場管理失誤是導致燃氣管網事故發生的根本原因。
5 燃氣管網事故致因理論的修正
    筆者認為：燃氣事故的發生是一些事件鏈的組合，由燃氣管網施工、運行過程中存在的管理失誤，產生人員、物質、環境和信息的缺陷，而這些缺陷又引起了職工的不安全行為、設備和設施的不安全狀態以及不安全的生產環境，最終導致了燃氣事故的發生。
    燃氣事故發生之后，必然造成某種程度的損失。根據托普斯(Topves)提出的事故致因理論，當事故發生之后，并不是直接形成最終的損失，而是首先產生初始損失，即造成一定程度的人員傷亡和財物損壞；經過應急救援之后，最后所形成的損失才是事故所導致的最終損失。在初始損失和最終損失之間，可以通過采取積極有效的應急救援行為來盡量降低事故的損失。
    因此，筆者將燃氣管網的事故致因理論進行修正，即燃氣管網施工、運行中存在的包括政府監管不到位和企業管理不力在內的施工檢查及現場管理缺陷是地下燃氣管網事故頻繁發生的本質原因。施工檢查及現場管理的失誤產生人員、物質以及信息方面的缺陷，進而引起人的不安全行為、設備和設施的不安全狀態，同時，環境的缺陷形成了不安全的運行環境，從而導致事故的發生，造成初始損失，在實施應急救援之后，形成事故的最終損失。燃氣管網事故致因模型見圖1。
 
6 預防對策
    根據燃氣管網事故致因理論，針對燃氣管網事故發生的機理和特點，在今后的燃氣管網安全運行管理工作中，為了能夠有效地控制和預防管網事故的發生，徹底改善燃氣管網安全運行狀況，應該做到“兩個完善、三個加強”，即完善燃氣管網安全運行管理體制，完善燃氣管網安全運行法律法規體系；加強施工隊伍建設，加強燃氣管網安全運行信息管理，加強應急救援隊伍建設。
參考文獻：
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(本文作者：尤秋菊 朱偉 北京城市系統工程研究中心 北京 100089)