安全系統(tǒng)工程課時(shí)設(shè)計(jì)

1、安全系統(tǒng)工程課時(shí)設(shè)計(jì)（高處墜落事故樹分析） 姓 名：陳 真 班 級(jí)：安122 學(xué) 號(hào)：128033030 學(xué) 院：建工學(xué)院 指導(dǎo)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(hào)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(jié)構(gòu)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(shù) 124.結(jié)果分析 135.結(jié)論 16參考文獻(xiàn) 16摘要：建筑業(yè)是危險(xiǎn)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(jī)械傷害、觸電、坍塌”這五大傷害嚴(yán)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(shù)的60%以上，危險(xiǎn)性極大。因此，分析和掌握高處墜落事故的原因和預(yù)防對(duì)策，對(duì)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(guān)鍵詞：建筑事故；高處墜落；預(yù)防對(duì)策。前言：每年高空墜落事故高達(dá)到75000起

3、,而80%以上是死亡事故。因此,建筑施工中對(duì)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(jìn)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(xiǎn)因素，對(duì)事故原因進(jìn)行定性分析，找出易造成事故的危險(xiǎn)因素，通過加強(qiáng)對(duì)高空作業(yè)中涉及的設(shè)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(xiàng)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(tái)的墜落； 4）懸空高處作業(yè)墜落； 5）輕質(zhì)板材斷裂導(dǎo)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(shù)不熟練，缺乏勞動(dòng)危險(xiǎn)性認(rèn)識(shí)，或者情緒不佳，心理生理疲勞導(dǎo)致麻痹大意等。 2）物的不安全狀態(tài) 材質(zhì)有缺陷，安全設(shè)施失效或者不齊全，沒有按照國家規(guī)定設(shè)立安全設(shè)施，各類孔洞或者臨邊無防護(hù)設(shè)施或安全設(shè)施不牢固、或已損壞未及時(shí)處理等。 3）環(huán)境的不符合 大風(fēng)、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(dòng)組織

5、不合理，安全教育不到位，作業(yè)人員未經(jīng)培訓(xùn)就上崗，安全檢查不仔細(xì)，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(gè)系統(tǒng)或多個(gè)器官的損傷，嚴(yán)重者當(dāng)場(chǎng)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(dǎo)致胸、腹腔內(nèi)臟組織器官發(fā)生廣泛的損傷。高處墜落時(shí)，足或臀部先著地，外力沿脊柱傳導(dǎo)到顱腦而致傷；由高處仰面跌下時(shí)，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(shí)，常有較重的意識(shí)障礙、光反射消失等癥狀，也可有嚴(yán)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(shù)是美國貝爾實(shí)驗(yàn)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(jìn)行危險(xiǎn)的分析工作，其特點(diǎn)是分析邏輯性強(qiáng)，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(guān)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(hào)說明 事故樹分析圖形符號(hào)包括事件符號(hào)(矩形、圓形、菱形和房形符號(hào))、邏輯門符號(hào)安全系統(tǒng)工程課程設(shè)計(jì)2 (與門、或門、條件與門、條件或門、限制門符號(hào))及轉(zhuǎn)移符號(hào)(轉(zhuǎn)入、轉(zhuǎn)出符號(hào))3類。這里將常用符號(hào)列舉出來。詳細(xì)內(nèi)容和要求可查看GB4885-

7、1985故障樹名詞術(shù)語和符號(hào)。 事件及事件符號(hào)  頂事件，是事故樹分析中所關(guān)心的結(jié)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(jié)果時(shí)間。它既是某個(gè)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(dǎo)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(hào) 與門 與門可以連接數(shù)個(gè)輸入事件E1、E2，En和一個(gè)輸出事件E，表示僅當(dāng)所有輸入事件都發(fā)生時(shí)，輸出事件E才發(fā)生的邏

8、輯關(guān)系，與門符號(hào)如圖2（a）所示?；蜷T 或門可以連接數(shù)個(gè)輸入事件E1、E2，En和一個(gè)輸出事件E，表示至少一個(gè)輸入事件發(fā)生時(shí)，輸出事件E就發(fā)生，或門符號(hào)如圖2（b）所示。 條件與 表示輸入事件不僅同時(shí)發(fā)生，而且還必須滿足條件A，才會(huì)有輸出事件發(fā)生，條件與門的符號(hào)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(nèi)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(shí)根據(jù)系統(tǒng)的工藝、操作內(nèi)容畫出工藝流程及布置圖。 調(diào)查系統(tǒng)發(fā)生的各類事故，收集、調(diào)查所分析系過去、現(xiàn)在及將來可能發(fā)生的事故，同時(shí)調(diào)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(duì)象事件 調(diào)查與頂上事件有關(guān)的所有原因事件，從人、環(huán)境和管理各方面調(diào)查與事故樹頂上事件有關(guān)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(jí)級(jí)往下分析各自的直接原因事件，根據(jù)彼間的邏輯關(guān)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(diǎn)，找出控制事故可行方案，并從事故樹結(jié)構(gòu)上分析各基本原因的重要程以便按輕重緩急分別采取對(duì)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(diào)查，

10、得出該類事故的事故樹圖(圖3)。 對(duì)于該系統(tǒng)而言，事故樹中或門較多，整個(gè)系統(tǒng)的危險(xiǎn)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)。 （圖見打印）3. 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(dǎo)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(huì)引起頂事件發(fā)生，反映系統(tǒng)的危險(xiǎn)性。從這個(gè)意義上講，最小割集越多，說明系統(tǒng)的危險(xiǎn)性越大。為了降低系統(tǒng)的危險(xiǎn)性，對(duì)含基本事件少的最小割集應(yīng)優(yōu)先考慮采取安全措施。一個(gè)最小割集對(duì)應(yīng)著事故發(fā)生的一

11、種模式。 事故樹的結(jié)構(gòu)函數(shù) 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(gè)：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(zhuǎn)為成功樹

12、 （圖見打印） 3.2.2、計(jì)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(huì)發(fā)生，反映了系統(tǒng)的安全可靠性。有幾個(gè)徑集就會(huì)有幾個(gè)消除事故的途徑，從而為選擇消除事故的措施提供了依據(jù)。  求事故樹最小徑集的方法是利用它與最小割集的對(duì)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(jié)構(gòu)函數(shù)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(gè)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(gè)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(shù)少于最小徑集數(shù)，所以選擇最小割集首項(xiàng)近似法進(jìn)行頂上事件發(fā)生概率的計(jì)算。即下列公式:解：由于各個(gè)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(jié)構(gòu)重要度的求解 結(jié)構(gòu)重要度分析，是從事故樹結(jié)構(gòu)上分析各基本事件的重要程度?；臼录Y(jié)構(gòu)度越大，它對(duì)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(jié)構(gòu)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(jù)基本事件概率重要度計(jì)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(shù)的排序?yàn)椋篒g(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(shù) 根據(jù)基本事

21、件的臨界重要度系數(shù)計(jì)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(shù)的排序?yàn)椋篒c(2)>Ic(1)>Ic(3)=Ic(4)=Ic(7)=Ic(8)=Ic(9)=Ic(10)>Ic(5)= Ic(6)4.結(jié)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(jié)構(gòu)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(nèi)容得： 該事故的最小割集有7個(gè)：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(jié)構(gòu)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(shù)的排序?yàn)椋篒g(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(shù)的排序?yàn)椋篒c(2)>Ic(1)>Ic(3)=Ic(4)=Ic(7)=Ic(8)=Ic(9)=Ic(10)>Ic(5)= Ic(6) 根據(jù)以上事故樹分析結(jié)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(hù)網(wǎng)保護(hù)是最重要、最關(guān)鍵的因素，如果

24、沒有懸掛安全網(wǎng)，或安全網(wǎng)懸掛不可靠，一旦發(fā)生墜落事故，將難以挽救；這實(shí)際上是提出了安全技術(shù)設(shè)施的要求，即在高處作業(yè)場(chǎng)所，盡可能地布置安全防護(hù)網(wǎng)、是從物的本質(zhì)安全狀態(tài)角度保障勞動(dòng)安全的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。 X1高處作業(yè)時(shí)作業(yè)人員腳踏空墜落是僅次于防護(hù)網(wǎng)的基本事件因素，這涉及到人的安全狀態(tài)保障系數(shù)：首先，凡是進(jìn)入高處作業(yè)場(chǎng)所的人員，必須是心理、身理等個(gè)體基本素質(zhì)符合該項(xiàng)作業(yè)的人員，比如患恐高癥的人是顯然不行的；同時(shí)進(jìn)入高處作業(yè)的人員必須是經(jīng)過安全教育培訓(xùn)，取得上崗資格證的人員，不得因?yàn)樽鳂I(yè)人員在腳手架上不知危害因素特點(diǎn)、不知如何安全防范而造成墜落。 X3搭建質(zhì)量差 、X4無檢查制度 、X7 安全帶脫鉤 、X

25、8 走動(dòng)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(gè)重要原因，如果發(fā)生這種事故，就可以看出企業(yè)勞動(dòng)保護(hù)用品管理缺陷（采購質(zhì)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(chǎng)），安全教育培訓(xùn)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(gè)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(jìn)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(guān)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(shù)措施必須列入工程的施工組織設(shè)計(jì)，并逐級(jí)進(jìn)行安全技術(shù)教育和交底。遇惡劣天氣不得進(jìn)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(jīng)專門的培訓(xùn)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(yīng)定期進(jìn)行體格檢查。  （2）嚴(yán)格按規(guī)定掛設(shè)安全網(wǎng)，安全網(wǎng)必須合格有效，對(duì)安全網(wǎng)要定期進(jìn)行檢查清理。高處作業(yè)人員必須按規(guī)