高空墜落事故樹分析及計算建筑工程 學院 安全工程 112 班 指導教師： 丁厚成 姓 名： 笪先軍 學 號： 119044036 成 績： 2014年 01 月 01 日 安全系統工程課程設計目錄前言11 建筑施工高處墜落事故樹的建立11.1 事故樹分析的定義11.2 事故樹分析圖使用的符號說明11.3 事故樹分析步驟31.4 建筑施工高處墜落事故樹的建立42 建筑施工高處墜落事故樹的分析42.1 最小割集的求解42.2 最小徑集的求解52.3.結構重要度的求解72.4 概率重要度的求解72. 5 各基本事件的臨界重要度的求解83 結果分析84 結論95高空墜落應急預案10 參考文獻 15安全系統工程課程設計事故樹分析法在建筑施工高處墜落事故中的應用摘 要：高處墜落事故是建筑施工傷亡事故的元兇，有效防止高處墜落事故對預防建筑施工安全事故有著十分重要的意義。本文運用安全系統工程的事故樹分析法，通過對近年來所發生的高處墜落事故原因分析，探討了高處墜落事故發生的原因和防治對策，以達到預防高處墜落事故的目的。關鍵詞：建筑施工；高處墜落；事故樹分析；防治對策前言高空墜落是建筑工作業中造成工傷死亡的主要原因,每年高空墜落事故高達40000到75000起,而80%以上是死亡事故。因此,建筑施工中對高空作業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中涉及的設施、人員、環境等方面的管理,建立建全各種規章制度,并在施工中確保各項規章制度能得到有效執行，避免建筑施工高空墜落事故的發生。1 建筑施工高處墜落事故樹的建立1.1 事故樹分析的定義事故樹分析（FTA）技術是美國貝爾實驗室的沃特森博士于1961年開發的，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，它是安全系統工程的主要分析方法之一。1.2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(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GB4885-1985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。（a） （b） （c）圖1 事件符號 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生時，輸出事件E才發生的邏輯關系，與門符號如圖2（a）所以。或門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生時，輸出事件E就發生，或門符號如圖2（b）所示。條件與門表示輸入事件不僅同時發生，而且還必須滿足條件A，才會有輸出事件發生，條件與門的符號如圖2（c）所示。EEE E1 E2 En E1 E2 EnA （a）與門 （b）或門E1 E2 En （c）條件或門圖2 邏輯門符號1.3 事故樹分析步驟 分析的系統，即確定系統所包含的內容及其邊界范圍。 熟悉所分析的系統，指熟悉系統的整體情況，必要時根據系統的工藝、操作內容畫出工藝流程及布置圖。 調查系統發生的各類事故，收集、調查所分析系過去、現在及將來可能發生的事故，同時調查本單位及單位同類系統曾發生的所有事故。 確定事故樹的頂上事件，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。1.4 建筑施工高處墜落事故樹的建立以建筑施工高處墜落為該事故樹的頂事件(TOP)，通過事故調查，得出該類事故的事故樹圖(圖3)。對于該系統而言，事故樹中或門較多，整個系統的危險因素多，事故樹的最小割集較多，表明事故發生的模式變換較多，本文從最小割集和最小徑集兩方面分析該事故樹 圖3 建筑施工高處墜落事故樹 2 建筑施工高處墜落事故樹的分析2.1 最小割集的求解割集是導致頂事件發生的基本事件的集合，割集中引起頂事件發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生(不論其他事件發生或不發生)，都會引起頂事件發生，反映系統的危險性。從這個意義上講，最小割集越多，說明系統的危險性越大。為了降低系統的危險性，對含基本事件少的最小割集應優先考慮采取安全措施。一個最小割集對應著事故發生的一種模式。事故樹的結構函數為：T=X1X8+X2X8+X3X8+X4X8+X5X8+X6X8+X7X8+X1X9+X2X9+X3X9+X4X9+X5X9+X6X9+X7X9+X1X10+X2X10+X3X10+X4X10+X5X10+X6X10+X7X10+X1X11+X2X11+X3X11+X4X11+X5X11+X6X11+X7X11+X1X12+X2X12+X3X12+X4X12+X5X12+X6X12+X7X12+X1X13+X2X13+X3X13+X4X13+X5X13+X6X13+X7X13從而得到最小割集： X1,X8, X2,X8, X3,X8, X4,X8, X5,X8, X6,X8,X7 ,X8 X1,X9, X2,X9, X3,X9, X4,X9, X5,X9, X6,X9,X7 ,X9, X1,X10, X2,X10, X3,X10, X4,X10, X5,X10, X6,X10,X7 ,X10, X1,X11, X2,X11, X3,X11, X4,X11, X5,X11, X6,X11,X7 ,X11, X1,X12, X2,X12, X3,X12, X4,X12, X5,X12, X6,X12,X7 ,X12, X1,X13, X2,X13, X3,X13, X4,X13, X5,X13, X6,X13,X7 ,X13頂事件概率設其基本事件的概率均為0.02則利用最小割集求得頂事件發生的概率為P(T)=0.02*0.02*42=0.0168利用布爾代數求得該事故樹的最小割集有42個。說明該事故有42種發生模式。2.2 最小徑集的求解徑集反映了與割集相反的意義。最小徑集則是頂事件不發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生，頂事件就不會發生，反映了系統的安全可靠性。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。圖4 建筑施工高空墜落成功樹成功樹的結構函數為：T=X1X2X3X4X5X6X7+X8X9X10X11X12X13從而得到最小徑集為：P1=X1，X2，X3，X4，X5，X6，X7P2=X8，X9，X10，X11，X12，X13頂事件概率設其基本事件的概率均為0.02則利用最小徑集求得頂事件發生的概率為P(T)=1-(1-0.02)71-(1-0.02)6) =(1-0.987)*(1-0.986) =0.0151從所求出的最小徑集中，可以重新審視事故系統，研究從哪一方面人手，控制其中一組，便可使事故不發生。2.3.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。基本事件結構度越大，它對頂事件的影響程度就越大，反之亦然。利用最小徑集可以直接排出結構重要度的順序。排序的原則是：給每一個最小徑集都賦給分值1，有最小徑集的基本事件平分，然后每個基本事件積累其得分，按其得分的多少，排出結構重要度的順序。IF(1)= IF(2)= IF(3) =IF(4) =IF(5)= IF(6)=IF(7)= 1/7=0.1429IF(8)= IF(9)= IF(10)= IF(11)= IF(12)= IF(13)=1/6=0.1667因此可得到各基本事件結構重要度的排序：IF(8)= IF(9)= IF(10)= IF(11)= IF(12)= IF(13) IF(1)= IF(2)= IF(3) =IF(4) =IF(5)= IF(6)=IF(7)通過以上分析，造成建筑施工高處墜落事故原因的大小依次為：違章作業；違章指揮；使用不牢固設施；攀坐不安全位置；忽視警告；冒險進入；照明不良；氣候條件差；作業面光滑；設施設備失修；無防護設施；防護不當；防護措施設計不當。2.4 概率重要度的求解設其基本事件的概率均為0.02根據最小割集求其各基本事件的結構重要度為：Ig(1)=q8+ q9+ q10+ q11+ q12+ q13=0.02*6=0.12Ig(8)=q1+ q2+ q3+ q4+ q5+ q6+ q7=0.02*7=0.14同理可得：Ig(1)=Ig(2) =Ig(3) =Ig(4)= Ig(5)= Ig(6)= Ig(7)=0.12Ig(8)= Ig(9)=Ig(10)=Ig(11)=Ig(12) =Ig(13)=0.142. 5 各基本事件的臨界重要度的求解設其基本事件的概率均為0.02求基本事件的臨界重要度：Ic（1）=* Ig(1)=0.02*0.12/O.0168=0.143Ic（8）=* Ig(8)= 0.02*0.14/O.0168=0.167同理可得：Ic（1）= Ic（2）= Ic（3）= Ic（4）= Ic（5）= Ic（6）= Ic（7）=0.143Ic（8）= Ic（9）=Ic（11）= Ic（12）= Ic（13）=0.1673 結果分析通過對事故樹的定性分析可知，建筑施工高處墜落事故樹的最小割集有42個、最小徑集2個，即導致建筑施工高處墜落事故的可能性有42種，可見建筑施工高處墜落事故是較易發生的。但只要能采取個最小徑集方案中的任何一個，建筑施工高處墜落事故就能避免。第一方案X1，X2，X3，X4，X5，X6，X7是最佳方案，只要能杜絕人的不安全行為，做到不違章作業，不違章指揮，使用安全牢固的設施，不攀坐不安全位置，注意各種危險警告，不冒險進入危險區，建筑施工高處墜落事故就能有效避免。第二方案X8，X9，X10，X11，X12，X13也較為有效，如改善照明條件，不在氣候惡劣的條件下作業，排除危險作業面，經常檢修設施設備，完善防護措施，按要求使用防護設備，采用合理設計的防護措施等，也能有效的避免事故的發生。4 結論事故樹簡明、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。首先是控制人的因素，減少人的不安全行為，對違章作業，忽視警告的行為要及時制止，加強對從業人員的安全教育，使其了解安全的重要性，能夠準確明確行為的危險與否，作為管理人員必須把安全放在第一位，禁止違章指揮。其次是控制物的危險因素，減少物的不安全狀態，把好材料關，對各種設施設備要定期進行安全檢查，明確是否符合安全規定，特別是對從業人員的各種安全防護措施進行檢查，杜絕出現防護不當的情況。同時對作業環境也要提出嚴格的要求，禁止在氣候條件惡劣的情況下作業，對作業場所也要進行完善，防止臟亂差、照明條件差的作業面出現。5高空墜落應急預案一、應急目標項目部所屬施工工地，避免發生高處墜落事故，必須加強監控管理。一旦發生高墜傷害事故，首先對受傷人員進行立即搶救，盡可能減少事故造成的人員傷亡和財產損失，對所有職工進行預防高處墜落的技術知識教育，使他們熟悉操作時必須使用的工具和防護用具，同時，在技術上采取有效的防護措施。要以預防墜落事故為目標，注重防范，加強日常安全檢查，確保高空作業人員的安全。二、適用范圍適用于本項目部所屬標段區內工程建設活動過程中易發生高空墜落事故區域。三、防高空墜落分析與要求1、防高空墜落的分析：根據工程施工作業的地理環境及工作性質，結合自身防高空墜落的各項措施和本項工作的特點，以及在工地上已采取安全管理監控的基礎上，制定防高空應急預案。2、防高空墜落要求：（1）各施工隊要根據本隊工作特點、作業面的地理環境等，分析找出本施工區內的防高空墜落措施的不足與缺陷，并事先進行修改和整改，并針對其制定本隊防高空墜落應急預案。（2）各級應急部門要對高空墜落事故反映及時，并立即采取有力措施，服從應急搶救領導指揮部的統一指揮，啟動本施工隊防高空墜落應急預案。（4）作好本單位應急搶救的各項統計工作，及時上報。四、應急準備1、成立應急搶救領導指揮部，明確責任分工。項目經理部應急搶救指揮部的組成：總指揮：（經理）副總指揮：（總工）、（副經理）應急領導小組：綜合組組長：搶險搶救組組長： 安全保衛組組長：后勤保障組組長：善后處理組組長：2、應急組織職責總指揮職責：（1）緊急情況發生后，負責緊急救援現場的總指揮工作，批準本預案的啟動與終止。（2）統一部署應急預案的實施工作，并對應急工作中發生的爭議采取緊急處理措施。副總指揮職責：(1)掌握了解事故情況，組織現場搶救。(2)對高空墜落事故進行評估，建立應急步驟，減少人員傷亡和財產損失。(3)在搶險服務機構來之前直接參與搶險活動。(5)安排尋找受傷者及安排非重要人員撤離到安全地帶。(6)設立與應急中心的通訊聯絡，為應急機構提供建議和信息。綜合組組職責：(1)根據指揮部命令，及時布置現場搶救，保持與當地主管部門及安全監察局等單位的溝通(2)承擔事故的報告，通知指揮部成員立即趕赴現場，協調應急領導小組的搶險救護工作，上報事故以及搶險搶救的進展情況。(3)確保通訊暢通，負責應急過程的記錄與整理及對外聯絡。(4)提出搶險搶救及避免事故擴大的臨時應急方案和措施。(5)指導搶險搶救組實施應急方案和措施。(6)修補實施中的應急方案和措施存在的缺陷。搶險搶救組職責：（1）負責組織有關醫療單位對傷亡人員實施救治和處置。（2）對搶救出的傷員，在外部救援機構未到達前，對傷者進行必要的搶救（如人工呼吸、包扎止血，防止受傷部位受污染等）。（3）使重傷者優先得到外部救援機構的救護。（4）協助外部救援機構轉送傷者至醫療機構，并指定人員護理傷者。(2)承擔事故的報告，通知指揮部成員立即趕赴現場，協調應急領導小組的搶險救護工作，上報事故以及搶險搶救的進展情況。(3)確保通訊暢通，負責應急過程的記錄與整理及對外聯絡。(4)提出搶險搶救及避免事故擴大的臨時應急方案和措施。(5)指導搶險搶救組實施應急方案和措施。(6)修補實施中的應急方案和措施存在的缺陷。搶險搶救組職責：（1）負責組織有關醫療單位對傷亡人員實施救治和處置。（2）對搶救出的傷員，在外部救援機構未到達前，對傷者進行必要的搶救（如人工呼吸、包扎止血，防止受傷部位受污染等）。（3）使重傷者優先得到外部救援機構的救護。（4）協助外部救援機構轉送傷者至醫療機構，并指定人員護理傷者。安全保衛組職責：（1）負責組織對事故現場及周邊地區和道路進行警戒、控制，保護現場，維持現場搶險救護的正常運作，保持搶險救援通道的通暢，引導搶險救援人員及車輛的進入。（2）組織人員有序疏散，保護受害人財產。后勤保障組職責：（1）保障系統內各組人員必須的防護、救護用品及生活物質的供給。（2）提供合格的搶險搶修或救援的物資及設備。善后處理組職責：負責妥善處理好善后工作，保持與相關部門的溝通與聯系。組織施工人員進行生產。五、應急響應1、高空墜落事故發生后，事故發現第一人應大聲呼救，并立即報告項目經理或現場管理人員。2、項目部召集應急救援領導小組成員，事故發生后應在第一時間趕到現場，要了解和掌握事故實況，制定搶險搶救、防止事故擴大，維護現場秩序，嚴格保護事故現場，實施救援方案。3、項目經理通知啟動項目部應急救援系統。（1）指令醫療救護組和搶險搶救組、消防保衛組到事故現場，開展施救工作。（2）同時指令通訊聯絡組立即向公司應急救援中心匯報事故發生情況，公司分管責任人，帶領施救組、醫療小組趕赴事故現場開展救援工作。（3）向當地醫療救援機構聯絡撥打“120”或“110”電話前來救護，并派人到主要路口引導急救車到事故現場，盡快將傷員送到醫院救治。4、當醫院的救護車未到達之前，搶險搶救組展開救護工作，對受傷人員流血部位進行包扎止血，有骨折的部位予以固定，有顱腦、胸腹部為損傷者，必須給予相應處理。特別骨折者注意骨折部位的保護，避免二次傷害。對停止呼吸的傷者進行人工呼吸或胸外心臟擠壓等，也可用氧氣直接呼吸，盡最大努力搶救傷員生命。5、當救援結束，項目部應急救援組長召開領導小組成員會議，研究善后組織工作，做好傷者家屬的接洽善后處理工作事宜安排。項目部協助公司事故調查組開展調查工作，事故處理按“四不放過”原則處理六、應急搶救措施當發生高處墜落事故后，搶救的重點放在對休克、骨折和出血上進行處理。1、發生高處墜落事故，應馬上組織挽救傷者，首先觀察傷者的受傷情況、部位、傷害性質，如傷員發生休克，應先處理休克。遇呼吸、心跳停止者，應立即進行人工呼吸，胸外心臟擠壓。處于休克狀態的傷員要認其安靜、保暖、平臥、少動，并將下肢抬高