安全系統(tǒng)工程課時設計

1、安全系統(tǒng)工程課時設計（高處墜落事故樹分析） 姓 名：陳 真 班 級：安122 學 號：128033030 學 院：建工學院 指導老師： X X X 2014年12月24日目錄摘要 31.建筑施工高處墜落事故 4 1.1.高處墜落的常見類型 4 1.2.高處墜落的原因 4 1.3.高處墜落的危害 52.建筑施工高處墜落事故樹的建立 5 2.1.事故樹分析的定義 5 2.2事故樹分析圖使用的符號說明 5 2.3.事故樹分析步驟 7 2.4. 建筑施工高處墜落事故樹的建立 83. 建筑施工高處墜落事故樹的分析 8 3. 1.最小割集的求解 8 3. 2.最小徑集的求解 9 3. 3 求頂事件發(fā)生的概

2、率 10 3.4結構重要度的求解 11 3.5各基本事件概率重要度分析 11 3. 6各基本事件的臨界重要度系數 124.結果分析 135.結論 16參考文獻 16摘要：建筑業(yè)是危險性較大的行業(yè)，也是事故發(fā)生較多的行業(yè)之一，“高處墜落、物體打擊、機械傷害、觸電、坍塌”這五大傷害嚴重威脅著建筑企業(yè)職工的健康和生命安全。而高處墜落又居建筑施工“五大傷害”之首，事故發(fā)生率極高，約占各類事故總數的60%以上，危險性極大。因此，分析和掌握高處墜落事故的原因和預防對策，對防止高處墜落事故的發(fā)生，降低建筑業(yè)傷亡事故有著重大的意義。關鍵詞：建筑事故；高處墜落；預防對策。前言：每年高空墜落事故高達到75000起

3、,而80%以上是死亡事故。因此,建筑施工中對高空作業(yè)的管理是安全管理的重中之重,本文通過事故樹分析法（FTA）進行高空墜落事故分析，意在不僅找出造成事故的直接原因，而且也能深入揭示事故的潛在危險因素，對事故原因進行定性分析，找出易造成事故的危險因素，通過加強對高空作業(yè)中涉及的設施、人員、環(huán)境等方面的管理,建立建全各種規(guī)章制度,并在施工中確保各項規(guī)章制度能得到有效執(zhí)行，避免建筑施工高空墜落事故的發(fā)生。1.建筑施工高處墜落事故 1.1.高處墜落的常見類型: 1）洞口臨邊作業(yè)的墜落； 2）腳手架上墜落； 3）卸料平臺的墜落； 4）懸空高處作業(yè)墜落； 5）輕質板材斷裂導致墜落； 6）拆除工程中發(fā)生的墜

4、落； 7）登高過程中墜落； 8）梯子上作業(yè)墜落； 9）屋面檐口邊作業(yè)墜落； 10) 其他高處墜落。 1.2.高處墜落的原因 1）人的不安全行為  人的不安全行為通常表現(xiàn)為違章指揮，作業(yè)人員違章作業(yè)，安全技術不熟練，缺乏勞動危險性認識，或者情緒不佳，心理生理疲勞導致麻痹大意等。 2）物的不安全狀態(tài) 材質有缺陷，安全設施失效或者不齊全，沒有按照國家規(guī)定設立安全設施，各類孔洞或者臨邊無防護設施或安全設施不牢固、或已損壞未及時處理等。 3）環(huán)境的不符合 大風、大雨、大雪等惡劣天氣從事露天高空作業(yè)。 在照明光線不足的情況下，從事夜間懸空作業(yè)。 4） 管理的不到位  勞動組織

5、不合理，安全教育不到位，作業(yè)人員未經培訓就上崗，安全檢查不仔細，流于形式等。 1.3.高處墜落的危害 高處墜落人員通常有多個系統(tǒng)或多個器官的損傷，嚴重者當場死亡。高處墜落人員除有直接或間接受傷器官表現(xiàn)外，尚可有昏迷、呼吸窘迫、面色蒼白和表情淡漠等癥狀，可導致胸、腹腔內臟組織器官發(fā)生廣泛的損傷。高處墜落時，足或臀部先著地，外力沿脊柱傳導到顱腦而致傷；由高處仰面跌下時，背或腰部受沖擊，可引起腰椎韌帶撕裂，椎體裂開或椎弓根骨折，易引起脊髓損傷。如果發(fā)生腦干損傷時，常有較重的意識障礙、光反射消失等癥狀，也可有嚴重合并癥的出現(xiàn)。2.建筑施工高處墜落事故樹的建立 2.1.事故樹分析的定義 事故樹分析（FT

6、A）技術是美國貝爾實驗室的沃特森博士于1961年開發(fā)的，它采用了邏輯的方法，形象地進行危險的分析工作，其特點是分析邏輯性強，靈活性高，適用范圍廣，既能找到引起事故的直接原因，又能揭示事故發(fā)生的潛在原因，既可定性分析，又可定量分析，事故樹分析可用來分析事故，特別是重大惡性事故的因果關系，它是安全系統(tǒng)工程的主要分析方法之一。2.2事故樹分析圖使用的符號說明 事故樹分析圖形符號包括事件符號(矩形、圓形、菱形和房形符號)、邏輯門符號安全系統(tǒng)工程課程設計2 (與門、或門、條件與門、條件或門、限制門符號)及轉移符號(轉入、轉出符號)3類。這里將常用符號列舉出來。詳細內容和要求可查看GB4885-

7、1985故障樹名詞術語和符號。 事件及事件符號  頂事件，是事故樹分析中所關心的結果事件，位于事故樹的頂端，如圖1(a)所示。 中間事件，是位于事故樹頂事件和底事件之間的結果時間。它既是某個邏輯門的輸出事件，又是其他邏輯門的輸入事件，如圖1（a）所示。 基本原因事件，它表示導致頂事件發(fā)生的最基本的或不能再向下分析的原因或缺陷事件，如圖1b所示。 條件事件，是限制邏輯門開啟的事件，如圖1（c）所示。邏輯門及其符號 與門 與門可以連接數個輸入事件E1、E2，En和一個輸出事件E，表示僅當所有輸入事件都發(fā)生時，輸出事件E才發(fā)生的邏

8、輯關系，與門符號如圖2（a）所示?；蜷T 或門可以連接數個輸入事件E1、E2，En和一個輸出事件E，表示至少一個輸入事件發(fā)生時，輸出事件E就發(fā)生，或門符號如圖2（b）所示。 條件與 表示輸入事件不僅同時發(fā)生，而且還必須滿足條件A，才會有輸出事件發(fā)生，條件與門的符號如圖2（c）所示2.3.事故樹分析步驟 分析的系統(tǒng)，即確定系統(tǒng)所包含的內容及其邊界范圍。 熟悉所分析的系統(tǒng)，指熟悉系統(tǒng)的整體情況，必要時根據系統(tǒng)的工藝、操作內容畫出工藝流程及布置圖。 調查系統(tǒng)發(fā)生的各類事故，收集、調查所分析系過去、現(xiàn)在及將來可能發(fā)生的事故，同時調查本單位及單位同類系統(tǒng)曾發(fā)生的所有事故。 確定事故樹的

9、頂上事件，即所要分析的對象事件 調查與頂上事件有關的所有原因事件，從人、環(huán)境和管理各方面調查與事故樹頂上事件有關的所有事原因。  事故樹作圖，就是按照演繹分析的原因，從頂上件起，一級級往下分析各自的直接原因事件，根據彼間的邏輯關系，用邏輯門連接上下層事件，直至所要求分析深度，最后就形成一株倒置的邏輯樹形圖。 事故樹定性分析。定性分析是事故樹分析的核心容。目的是分析各類事故的規(guī)律及特點，找出控制事故可行方案，并從事故樹結構上分析各基本原因的重要程以便按輕重緩急分別采取對策。2.4. 建筑施工高處墜落事故樹的建立 以建筑施工中腳手架墜落傷亡事故為該事故樹的頂事件(TOP)，通過事故調查，

10、得出該類事故的事故樹圖(圖3)。 對于該系統(tǒng)而言，事故樹中或門較多，整個系統(tǒng)的危險因素多，事故樹的最小割集較多，表明事故發(fā)生的模式變換較多，本文從最小割集和最小徑集兩方面分析該事故系統(tǒng)。 （圖見打?。?. 建筑施工高處墜落事故樹的分析 3.1.最小割集的求解 割集是導致頂事件發(fā)生的基本事件的集合，割集中引起頂事件發(fā)生的充分必要條件的基本事件集合為最小割集。它表明這些基本事件發(fā)生(不論其他事件發(fā)生或不發(fā)生)，都會引起頂事件發(fā)生，反映系統(tǒng)的危險性。從這個意義上講，最小割集越多，說明系統(tǒng)的危險性越大。為了降低系統(tǒng)的危險性，對含基本事件少的最小割集應優(yōu)先考慮采取安全措施。一個最小割集對應著事故發(fā)生的一

11、種模式。 事故樹的結構函數 T=A1+A2+A3 =X1 X2+ X3X 4B1+ X2 B2 B3 = X1X2 + X 3 X 4(X 5+ X 6)+ X 2(X 7+ X 8)( X 9+ X 10） = X1X2+X3X4X5+X3X4X6+X2X7X9+X2X7X10+X2X8X 9+X2X8X10得到該事故的最小割集有7個：K1= X1 ,X2; K2= X3 ,X4 ,X5 ; K3= X3 ,X4 ,X6 ;K4= X2,X7,X9 ; K5= X2,X7,X10 ;K6= X2,X8,X 9 ;K7= X2,X8,X103.2.最小徑集的求解 3.2.1、將事故樹轉為成功樹

12、 （圖見打?。?3.2.2、計算成功樹的最小割集（事故樹的最小徑集） 徑集反映了與割集相反的意義。最小徑集則是頂事件不發(fā)生所必須的最低限度的基本事件集合。它表示這些基本事件不發(fā)生，頂事件就不會發(fā)生，反映了系統(tǒng)的安全可靠性。有幾個徑集就會有幾個消除事故的途徑，從而為選擇消除事故的措施提供了依據。  求事故樹最小徑集的方法是利用它與最小割集的對偶性，將事故樹中的與門換成或門、或門換成與門，將事故樹換成成功樹（圖4），求出成功樹的最小割集，就是原事故樹的最小徑集。 成功樹的結構函數為： T'=A1'A2'A3' =（X1' +X2'）

13、3;（X3'+X4'+B1'）·（ X2' +B2' +B3'） =（X1' +X2'）·（X3'+X4'+ X5'X6'）·（ X2'+X7'X 8 +X9'X10'） =( X1'X3'+ X1'X4'+ X1'X5'X6'+ X2'X3'+ X2'X4'+ X2'X5'X6') · （ X2'+X7

14、9;X8' +X9'X10'） = X1'X3'X2'+ X1'X3'X7'X 8'+ X1'X3'X9'X10'+ X1'X4'X2'+ X1'X4' X7'X8' + X1'X4'X9'X10'+ X1'X5'X6' X2'+ X1'X5'X6'X7'X 8'+ X1'X5'X6' X9'X

15、10' + X2'X3'X2'+ X2'X3' X7'X8'+ X2'X3' X9'X10'+ X2'X4'X2'+ X2'X4'X7'X 8' + X2'X4'X9'X10'+ X2'X5'X6'X2'+ X2'X5'X6'X7'X 8'+ X2'X5'X6'X9'X10' = X2'X3&#

16、39;+ X2'X4'+ X2'X5'X6'+ X1'X3'X7'X 8'+ X1'X3'X9'X10'+ X1'X4' X7'X8'+ X1'X4'X9'X10'+ X1'X5'X6'X7'X 8'+ X1'X5'X6' X9'X10' 得到9個最小徑集： P1= X2 ,X3 ; P2= X2 ,X4 ; P3= X2 ,X5 ,X6 ; P4=

17、 X1 ,X3 ,X7 ,X8 ; P5 = X1 ,X3 ,X9 ,X10 ; P6= X1 ,X4 ,X7 ,X8 ; P7= X1 ,X4 ,X9 ,X10 ; P8= X1 ,X5 ,X6 ,X7 ,X 8 ;P9= X1 ,X5 ,X6 ,X9 ,X10 3.3 求頂事件發(fā)生的概率 已知該事故的各個基本事件發(fā)生的概率為0.02； 即： q1=q2=q3=q4=q5=q6=q7=q8=q9=q10= 0.02 因最小割集數少于最小徑集數，所以選擇最小割集首項近似法進行頂上事件發(fā)生概率的計算。即下列公式:解：由于各個事件概率很小，則： 得： P(T) =q1q2+q3q4q5+q3q4q

18、6+q2q7q9+q2q7q10+q2q8q9+q2q8q10 =0.02×0.02+(0.02×0.02×0.02) ×6 =0.000448 該事故樹的頂事件發(fā)生的概率為0.0004483.4結構重要度的求解 結構重要度分析，是從事故樹結構上分析各基本事件的重要程度?；臼录Y構度越大，它對頂事件的影響程度就越大，反之亦然。 由近似公式： I(i)= 得: (1)= 同理得： (2)= (5)=(6)= (3)=(4)= (7)= (8)= (9)=(10)= 因此可得到各基本事件結構重要度的排序：(2)(1)=(3)=(4)= (7)= (8)=

19、(9)=(10)(5)=(6)3.5基本事件概率重要度分析 根據基本事件概率重要度計算公式: 得： Ig(1)=q2=0.02 Ig(2)= q1+q7q9+q7q10+q8q9+q8q10 =0.02+0.02×0.02×4=0.0216 Ig(3)= q4q5+q4q6 =0.02×0.02×2=0.0008 Ig(4)= q3q5+q3q6 =0.02×0.02×2=0.0008 Ig(5)= q3q4 =0.02×0.02=0.0004 Ig(6)= q3q4 =0.02×0.02=0.0004 Ig(7)

20、= q2q9+q2q10 =0.02×0.02×2=0.0008 Ig(8)= q2q9+q2q10 =0.02×0.02×2=0.0008 Ig(9)= q2q7+q2q8 =0.02×0.02×2=0.0008 Ig(10)= q2q7+q2q8 =0.02×0.02×2=0.0008得到該事故樹基本事件概率重要度系數的排序為：Ig(2)>Ig(1)>Ig(3)=Ig(4)=Ig(7)=Ig(8)=Ig(9)=Ig(10)>Ig(5)= Ig(6)3. 6各基本事件的臨界重要度系數 根據基本事

21、件的臨界重要度系數計算公式： Ic(i)=Ig(i) 得： Ic(1)=0.02×=0.89 Ic (2)= 0.0216×=0.96 Ic(3)= 0.0008×=0.036 Ic(4)= 0.0008×=0.036 Ic(5)= 0.0004×=0.018 Ic(6)= 0.0004×=0.018 Ic(7)= 0.0008×=0.036 Ic(8)= 0.0008×=0.036 Ic(9)= 0.0008×=0.036 Ic(10)= 0.0008×=0.036得到該事故樹基本事件的臨界重

22、要度系數的排序為：Ic(2)>Ic(1)>Ic(3)=Ic(4)=Ic(7)=Ic(8)=Ic(9)=Ic(10)>Ic(5)= Ic(6)4.結果分析 事故樹簡明、直觀的找出了建筑施工高處墜落事故的各種原因與潛在因素，通過求解基本事件結構重要度，提出了避免建筑施工高處墜落事故的措施和方法。由以上內容得： 該事故的最小割集有7個：K1= X1 ,X2; K2= X3 ,X4 ,X5 ; K3= X3 ,X4 ,X6 ;K4= X2,X7,X9 ; K5= X2,X7,X10 ;K6= X2,X8,X 9 ;K7= X2,X8,X10該事故樹的頂事件發(fā)生的概率為0.000448

23、各基本事件結構重要度的排序：(2)(1)=(3)=(4)= (7)= (8)= (9)=(10)(5)=(6)該事故樹基本事件概率重要度系數的排序為：Ig(2)>Ig(1)>Ig(3)=Ig(4)=Ig(7)=Ig(8)=Ig(9)=Ig(10)>Ig(5)= Ig(6)該事故樹基本事件的臨界重要度系數的排序為：Ic(2)>Ic(1)>Ic(3)=Ic(4)=Ic(7)=Ic(8)=Ic(9)=Ic(10)>Ic(5)= Ic(6) 根據以上事故樹分析結果，可以得出以下安全管理要素： 所有基本事件中，X2無安全防護網保護是最重要、最關鍵的因素，如果

24、沒有懸掛安全網，或安全網懸掛不可靠，一旦發(fā)生墜落事故，將難以挽救；這實際上是提出了安全技術設施的要求，即在高處作業(yè)場所，盡可能地布置安全防護網、是從物的本質安全狀態(tài)角度保障勞動安全的基礎環(huán)節(jié)。 X1高處作業(yè)時作業(yè)人員腳踏空墜落是僅次于防護網的基本事件因素，這涉及到人的安全狀態(tài)保障系數：首先，凡是進入高處作業(yè)場所的人員，必須是心理、身理等個體基本素質符合該項作業(yè)的人員，比如患恐高癥的人是顯然不行的；同時進入高處作業(yè)的人員必須是經過安全教育培訓，取得上崗資格證的人員，不得因為作業(yè)人員在腳手架上不知危害因素特點、不知如何安全防范而造成墜落。 X3搭建質量差 、X4無檢查制度 、X7 安全帶脫鉤 、X

25、8 走動取下安全帶 、X9 掛系不牢固 和 X10 安全帶損壞 是造成墜落傷害的第三個重要原因，如果發(fā)生這種事故，就可以看出企業(yè)勞動保護用品管理缺陷（采購質量控制失控），安全檢查制度缺陷（班前檢查和巡視檢查走過場），安全教育培訓缺陷（作業(yè)人員操作不熟練），安全操作規(guī)程執(zhí)行缺陷（作業(yè)人員三違問題等）。 X5堆放物超重 和 X6支撐物折斷是造成墜落傷害的第四個重要原因，如果事故發(fā)生，可以看出安全檢查的不足和人的行為失誤。 分析過后，進行演繹和歸納，形成比較系統(tǒng)的安全管理制度和安全操作規(guī)程，以及執(zhí)行安全管理的關鍵途徑和方式。如形成以下的安全管理思路： （1）高處作業(yè)的安全技術措施必須列入工程的施工組織設計，并逐級進行安全技術教育和交底。遇惡劣天氣不得進行露天攀登與懸空高處作業(yè)。從事高處作業(yè)的人員必須經專門的培訓考核合格后方可上崗，要求身體健康，沒有不適于高處作業(yè)的疾病，并應定期進行體格檢查。  （2）嚴格按規(guī)定掛設安全網，安全網必須合格有效，對安全網要定期進行檢查清理。高處作業(yè)人員必須按規(guī)