脚手架坠落事故树分析

1、脚手架坠落事故树计算 四川成都 江光平制作某施工单位近3年在水库大坝工程施工期间，由于违章作业、安全检查不够，共发生高处坠落事故和事件20多起，其中从脚手架或操作平台上坠落占高处坠落事故总数的60%以上，这些事故造成财产损失、人员伤亡，对安全生产构成负面影响。为了探索这种坠落事故发生的原因及其规律，及时排除安全隐患，确定使用事故树分析方法寻找事故致因因素，采用有针对性的对策措施，提高安全生产管理效能。经事故分析和危险辨识，选择以作业人员从脚手架（或操作平台）上坠落作为事故树顶上事件，编制了以下事故树图。T 脚手架坠落伤亡事故A1 安全防护设施不严密A2 脚手架垮塌A3 安全带未起作用B1负荷过

2、大B2未使用安全带X1脚踏空坠落X2无防护网保护X4无检查制度X5堆放物超重X3搭建质量差X6支撑物折断X2无防护网保护X7安全带脱钩X8走动取下安全带1.计算事故树最小割集 （1）使用行列方法进行事故树定性分析，计算该事故树的最小割集。A1A2A3X1X2X3B1X4B2X2X1X2X3X5X4X6X7X2X8X1X2X3X5X4X3X6X4X7X2X8X2 （2）使用布尔代数式计算最小割集T = A1 + A2 +A3 = X1X2 + X3B1X4 + B2X2 = X1X2 + X3X4(X5 + X6) + (X7 + X8)X2 = X1X2 + X3X4X5 + X3X4X6 +

3、 X7X2 + X8X2得到该事故树的最小割集5个：K1 = X1，X2； K2 = X3，X4，X5；K3 = X3，X4，X6； K4 = X7，X2；K5 = X8，X2 （3）绘制用最小割集表示的事故树等效图 T K1 K2 K3 K4 K5X4X1X2X3X2X8X2X6X3X7X4X5 2.计算事故树最小径集 （1）将事故树转为成功树 T B2 A2 A3 B1 A1X4X2X1X3X2X5X6X8X7 （2）计算成功树的最小割集（事故树最小径集）T = A1A2A3 =（X1+ X2）（X3+B1+X4）（B2+X2） =（X1+X2）（X3+X5+X6+X4）（X7 X8+X2

4、） =（X1 X7 X8+X1 X2+X2 X7 X8+X2）（X3+X5+X6+X4）=（X1 X7 X8+X2+X2 X7 X8）（X3+X5+X6+X4）=（X1 X3 X7 X8+X2 X3+X2 X3 X7 X8）+（X1 X5 X7 X8+X5 X2+X2 X5 X7 X8）+（X1 X6 X7 X8+X2 X6+X2 X6 X7 X8）+（X1 X4 X7 X8+X2 X4+X2 X4 X7 X8）= X1 X3 X7 X8+X2 X3+X1 X5 X7 X8+X2 X5+X1 X6 X7 X8+X2 X6+X1 X4 X7 X8+X2 X4得到8个最小径集：P1=X1,X3,X

5、7,X8；P2=X2,X3；P3=X1,X5,X7,X8；P4=X2,X5；P5=X1,X6,X7,X8；P6=X2,X6；P7=X1,X4,X7,X8；P8=X2,X43.计算基本事件发生概率和顶上事件发生概率 （1）确定基本事件发生概率根据该施工单位近3年来的事故统计数据，参考安全评价教材P491表20-2、20-3，P493表20-4、20-5、20-6的取值范围，我们令该事故树各基本事件的发生概率为：X1=q1=0.27 X2=q2=0.17 X3=q3=0.3 X4=q4=0.2X5=q5=0.13 X6=q6=0.33 X7=q7=0.2 X8=q8=0.1（2）计算顶上事件发生概

6、率因最小割集数少于最小径集数，所以选择最小割集首项近似法进行顶上事件发生概率的计算。即下列公式解： （每个割集基本事件概率积的累积相加） （每个割集之间的乘积的累积相加） P（T）= F1 F2 得： =q1q2 + q3q4q5 + q3q4q6 + q2q7 + q2q8 =0.270.17+0.30.20.13+0.30.20.33 + 0.170.2 + 0.170.1 = 0.1255= 12.5510-2 =q1q2q3q4q5 + q1q2q3q4q6 + q1q2q7 + q1q2q8 +q3q4q5q6 + q3q4q5q2q7 + q3q4q5q2q8 + q3q4q6q2

7、q7 +q3q4q6q2q8 + q2q7q8 = 0.0224 = 2.2410-2 P(T) = F1 F2 = 12.5510-2 2.2410-2 = 10.3110-2 该事故树顶上事件的发生概率为0.1031。4基本事件重要度分析 （1）基本事件结构重要度分析采用最小割集判断法判断结果：根据事故树的5个最小割集：K1 = X1，X2；K2 = X3，X4，X5；K3 = X3，X4，X6； K4 = X7，X2；K5 = X8，X2。a.X2在三个低阶割集中出现三次，其结构重要度最大；b.X1，X7，X8在低阶割集中分别出现一次，其结构重要度相等，但低于X2；c.X3,X4在高阶割

8、集中分别出现2次，结构重要度相等，但比只出现一次的X5，X6结构重要度大；d.X5，X6结构重要度相等。由此得到最小割集判断法的基本事件结构重要度排序为：I(2)I(1)= I(7)= I(8)I(3)= I(4)I(5)=I(6)采用割集近似判别公式计算结果：（基本事件在割集中出现次数为指数减1的倒数的累积相加）I(1) =； I(2)=;I(3)=; I(4)= ； I(5)=； I(6)= ;I(7)=； I(8)= 割集近似判别公式计算的基本事件结构重要度排序为：I(2)I(1)= I(7)= I(8) = I(3)= I(4)I(5)=I(6)采用基本事件的割集重要系数进行近似判断：

9、 根据公式 （i=1，2，n） 解：已知该事故树的5个割集是：K1 = X1，X2；K2 = X3，X4，X5；K3 = X3，X4，X6； K4 = X7，X2；K5 = X8，X2。则m1=2,m2=3, m3=3, m4=2, m5=2. （基本事件在割集中的数量的倒数与割集倒数的乘积）得：Ik(1) = (1/m2 )1/k= 3/30 (k=5)同理 : Ik(2) = (1/m2+1/m2+1/m2)1/k= 9/30Ik(3) = (1/m3 +1/m3)1/k= 4/30 Ik(4) = (1/m3+1/m3)1/k= 4/30 Ik(5) = (1/m3)1/k= 2/30I

10、k(6) = (1/m3)1/k= 2/30Ik(7) = (1/m2)1/k= 3/30Ik(8) = (1/m2)1/k= 3/30得到基本事件的割集重要系数排序为：I(2)I(1)= I(7)= I(8)I(3)= I(4)I(5)=I(6)（2）基本事件概率重要度分析 根据基本事件概率重要度计算公式 得： = q2 q2q3q4q5 q2q3q4q6 q2q7 q2q8 q3q4q5q6 + q2q3q4q5q6q7q8 = 0.1117 = q1+q7+q8 q1q3q4q5 q1q3q4q6 q1q7 q1q8 q3q4q5q6 q3q4q5q7 q3q4q6q7 q3q4q6q8

11、 q7q8 + q1q3q4q5q6q7q8 = 0.4515 = q4q5+q4q6 q1q2q4q5 q1q2q4q6 q1q2q7 q1q2q8 q4q5q6 q2q4q5q7 q2q4q5q8 q2q4q6q7 q2q4q6q8 q2q7q8 +q1q2q4q5q6q7q8 = 0.0561 = q3q5+q3q6 q1q2q3q5 q1q2q3q6 q1q2q7 q1q2q8 q3q5q6 q2q3q5q7 q2q3q5q8 q2q3q6q7 q2q3q6q8 q2q7q8 + q1q2q3q5q6q7q8 = 0.0946 = q3q4 q1q2q3q4 q1q2q7 q1q2q8

12、 q3q4q6 q2q3q4q7 q2q3q4q8 q2q7q8 + q1q2q3q4q6q7q8 = 0.0172 = q3q4 q1q2q3q4 q1q2q7 q1q2q8 q3q4q5 q3q4q2q7 q3q4q2q8 q2q7q8 + q1q2q3q4q5q7q8 = 0.0292 = q2 q1q2 q3q4q5q6 q3q4q5q2 q3q4q6q2 q2q8 + q1q2q3q4q5q6q8 = 0.1106 = q2 q1q2 q2q7 q3q4q5q6 q3q4q6q2 +q1q2q3q4q5q6q7 = 0.0974得到该事故树基本事件概率重要度系数的排序为：Ig(2)I

13、g(1)Ig(7)Ig(8)Ig(4)Ig(3)Ig(6)Ig(5) （3）基本事件敏感度系数分析根据偏导数变换公式 得：=0.27/0.10310.1117 0.293=0.17/0.10310.4515 0.744=0.3/0.10310.0561 0.163=0.2/0.10310.0946 0.184=0.13/0.10310.0172 0.022=0.33/0.10310.0292 0.094=0.2/0.10310.1106 0.215=0.1/0.10310.0974 0.095得到按临界重要系数大小的排序： CIg(2)CIg(1)CIg(7)CIg(4)CIg(3)CIg(8

14、)CIg(6)CIg(5)分析演示： 1.本事故树最小割集共5个，分别是：K1 = X1，X2； K2 = X3，X4，X5；K3 = X3，X4，X6； K4 = X7，X2；K5 = X8，X22.本事故树基本事件结构重要度分析结果：I(2)I(1)= I(7)= I(8) = I(3)= I(4)I(5)=I(6)3.本事故树基本事件概率重要度分析结果：Ig(2)Ig(1)Ig(7)Ig(8)Ig(4)Ig(3)Ig(6)Ig(5) 4.本事故树基本事件临界重要系数分析结果CIg(2)CIg(1)CIg(7)CIg(4)CIg(3)CIg(8)CIg(6)CIg(5)5.本事故树顶上事件

15、的发生概率为0.1031。根据以上事故树分析结果，可以得出以下安全管理要素：（1）所有基本事件中，X2无安全防护网保护是最重要、最关键的因素，如果没有悬挂安全网，或安全网悬挂不可靠，一旦发生坠落事故，将难以挽救；这实际上是提出了安全技术设施的要求，即在高处作业场所，尽可能地布置安全防护网、是从物的本质安全状态角度保障劳动安全的基础环节。（2）X1高处作业时作业人员脚踏空坠落是仅次于防护网的基本事件因素，这涉及到人的安全状态保障系数：首先，凡是进入高处作业场所的人员，必须是心理、身理等个体基本素质符合该项作业的人员，比如患恐高症的人是显然不行的；同时进入高处作业的人员必须是经过安全教育培训，取得

16、上岗资格证的人员，不得因为作业人员在脚手架上不知危害因素特点、不知如何安全防范而造成坠落。（3）X7作业人员安全带脱钩是造成坠落伤害的第三个重要原因，如果发生这种事故，就可以看出企业劳动保护用品管理缺陷（采购质量控制失控），安全检查制度缺陷（班前检查和巡视检查走过场），安全教育培训缺陷（作业人员操作不熟练），安全操作规程执行缺陷（作业人员三违问题等）。其它的基本事件均可以逐一进行分析，通过分析我们能够发现防范高处坠落伤害事故的安全管理关键环节，从而采取有针对性地安全对策措施。分析过后，进行演绎和归纳，形成比较系统的安全管理制度和安全操作规程，以及执行安全管理的关键途径和方式。如形成以下的安全管理思路：（1）高处作业的安全技术措施必须列入工程的施工组织设计，并逐级进行安全技术教育和交底。遇恶劣天气不得进行露天攀登与悬空高处作业。从事高处作业的人员必须经专门的培训考核合格后方可上岗，要求身体健康，没有不适于高处作业的疾病，并应定期进行体格检查。 （2）严格按规定挂设安全网，安全网必须合格有效，对安全网要定期进行检查清理。高处作业人员必须按规定系好合格的安全带，安全带要定期检查。（3）用于高处作业的防护设施，不得擅自拆除，确因作业需要临时拆除时，必须经施工负责人同意，并采取相应的辅助措施，作业后应立即恢复。高空走道要按要求设置防护围栏，围栏的高度要合适。各种脚手架要按规定架设牢