项目2 危险源辨识与控制
【项目描述】
自轨道交通出现以来,几乎每条城市轨道线路都不同程度地存在事故危险。这些事故一般由多种危险源导致,既有物理性危险源、化学性危险源、生物性危险源,又有心理或者生理性危险源、行为性危险源、其他危险源。识别城市轨道交通危险源并进行安全管理和控制,对预防和减少事故的发生是十分重要的。
【学习目标】
通过本模块的学习要求掌握以下基本知识:
1.熟悉影响轨道交通运营安全的因素。
2.掌握危险源的定义和分类。
3.掌握危险源的识别方法。
4.掌握城市轨道交通系统的主要危险因素。
5.掌握城市轨道交通危险源控制方法。
【能力目标】
1.能对城市轨道交通危险因素进行识别。
2.能对城市轨道交通的危险程度进行评定。
3.能针对特定危险源制订控制措施。
任务2.1 影响城市轨道交通运营安全的因素
【活动场景】
用多媒体展示各种影响运营安全的因素。
【任务要求】
熟悉影响运营安全的因素。
【知识准备】
按照人的特性设计和改进人(人员)—机(设备)—环境(含管理)系统的科学称为“人类工效学”,也可简称为人机系统。该系统是由共处于同一时间和空间的人及其所操纵的机器以及他们所处的周围环境所构成的。人在系统中是处于主体地位,是系统的使用者或操纵者,也是系统的决策者;机可以是用具或设施工具,也可以是机器等一切被人所使用或操纵的物的总称;环境则是指系统中人和机所处的社会和物质环境。系统中的这3个要素在完成特定的工作过程中,相互作用、相互依存和相互制约。根据人类工效学的定义及特点,城市轨道交通运营系统也属于人机工程学的范畴,是一个涉及“人—机—环—管”的大系统。影响城市轨道交通运营安全的因素如图2.1所示。
图2.1 影响城市轨道交通运营安全的因素
2.1.1 人为影响因素
城市轨道交通运营安全与许多活动有关,各项活动都依赖于安全、高效和可靠的人的行为。运营工作每项作业中每个环节,都是由人来参与并处于主导地位的,人操纵、控制、监督各项设备,完成各项作业,与环境进行信息交流,与其他作业协调一致。正是由于人在运营工作中的重要地位,使得人的因素在运营安全中起着关键的作用。
(1)工作人员
主要指供电系统、通信系统、信号系统、防灾与报警系统(FAS)、给水与排水系统、环境与设备监控(BAS)系统、机车车辆系统、自动售检票系统、车辆段检修设备系统、通风空调系统等部门的各级管理人员、技术管理人员和基层作业人员,他们是保证运营安全的关键的人。城市轨道交通运营实践表明,几乎每一起重大事故都与工作人员特别是运营一线的职工和负有管理责任的人员的失职有关系。据韩国专家和媒体分析导致大邱地铁火灾的一个重要原因是对工作人员的安全教育流于形式导致了火灾发生后司机失职行为。因此,对工作人员进行法制教育、技术教育、安全教育和职业道德教育和培训是十分必要的,也是非常紧迫的。
(2)运营系统以外的人员
运营系统以外的人员主要指乘客、轨道交通沿线的居民、可能穿越轨道交通线路的机动车驾驶人以及可能影响轨道交通运营的其他人员等。
乘客自身和乘客群体会发生危及城市轨道交通安全的事故。例如,乘客擅自携带明令禁止的物品;站台上乘客过多产生拥挤,使乘客跌入轨道区;由于个人精神失常而无法自我控制的破坏举动,等等。乘客的不当行为也通常和公用工程及附属设施有关,如乘客对运营设施设备的不当使用,以及在事故发生后乘客的不理智行为等。
2.1.2 设备影响因素
设备是除人之外,影响城市轨道交通运营安全的另一个重要因素,设备质量的良好是轨道交通运营安全的重要保证。影响城市轨道交通运营安全的基础设施设备主要包括土建设施(站台、隧道、桥涵、路基、轨道)、线路设备、机车车辆、供电系统设备、通信系统设备、信号系统设备、屏蔽门、电梯与自动扶梯、通风空调、给水与排水设备等。
(1)供电系统设备
供电系统主要危险是电气火灾和触电。电气火灾的原因主要包括:当电路发生短路时,电流可能超过正常时的数十倍,致使电线、电气温度急剧上升,远远超过允许值,而且常伴有短路电弧发生,易造成火灾;线路、变压器超载运行均将导致其绝缘材料过热起火;导线接头连接不牢或焊接不良均会使接触电阻过高,导致接头过热起火。接触不良的电线接头、开关接点、滑触线等还会迸发火化,引燃周围易燃、易爆物质;变压器一般都配备有散热设备,如风叶、散热器等,如果风叶断裂、变压器油面下降均会导致散热不良,使电器热量累积起来。电缆沟、电缆井内电缆过密,散热不良易会引起火灾。引起触电事故的主要原因,除了设备缺陷、设计不周等技术因素外,大部分都是违章作业、违章操作。对运营工作人员操作正确性进行监督,防止在实际运营过程中由于人的精力和体力出现不适应而造成运营事故。例如,速度监控、列车无线调度电话等。
(2)车辆系统设备
城市轨道交通车辆在运营过程中可能存在的危险因素有:列车失控、列车脱轨、列车相撞等都可能造成严重的伤亡事故;车辆的安全标志不醒目,可能造成机械伤害事故,并且在事故发生后,不利于应急救援以及人员疏散;列车内空调供暖等易引起火灾,且列车装饰材料选择不当燃烧后会产生有毒、有害烟气,加重事故后果。
(3)通信、信号系统
城市轨道交通专用通信系统是保证列车及乘客安全,列车快速、准点、高效运作的必不可少的信息传输系统。当发生紧急情况时,通信系统应能迅速转为应急通道,为防灾、救援和事故处理提供方便。同时,若通信系统的电源发生故障或通信设备本身发生故障等问题时,各种行车、票务及控制信息出现间断性不可靠传输,易会引发事故或使事态扩大。
信号系统是整个城市轨道交通运营的大脑,它保证列车和乘客的安全,实现快速、高密度、有序运行的功能。信号系统的不完善或信号系统设备故障,相当于大脑瘫痪,则运营整体处于瘫痪状态,或者不能保证运营安全。
(4)环控通风系统
城市轨道交通环境密闭,空间狭窄,连通地面的疏散口相对较少,逃生路径长。发生火灾,不仅火势蔓延快,而且积聚的高暖浓烟很难自然排除,并迅速在城市轨道交通隧道、车站内蔓延,给人员疏散和灭火抢险带来相当大的困难,严重威胁乘客、工作人员和抢险救援人员的生命安全(据分析表明,火灾后人员伤亡主要原因是烟雾窒息所致)。环控通风系统故障、管理不到位(将通风通道或风亭改作自行车停放处、商铺或其他管理用房),妨碍了通风系统的正常运作,则势必扩大事故后果和影响。
(5)给排水系统
在运营期间,给排水系统可能存在的危险有害因素有:污水乱排以及污水、垃圾排入隧道等影响城市轨道交通内环境卫生,造成污染和职业伤害;给排水管道的防腐、绝缘效果不到位,发生渗漏现象等;隧道内排水系统不完善,隧道防水设计等级不够,导致涝灾或地表水侵入,地面塌陷;车站出入口的低平高度低于防洪设防要求,遇水倒灌;杂散电流腐蚀给排水管道等。
(6)屏蔽门系统
屏蔽门系统是现代化城市轨道交通工程的必备设施。屏蔽门作为一项新技术,具有安全、节能、环保、增加候车的有效面积的特点,为乘客提供舒适的乘车环境,在城市轨道交通工程中发挥着非常重要的作用。
通过调研发现目前城市轨道交通屏蔽门的安全系统存在很多问题,主要表现为:不顾警告倚靠屏蔽门;不排队造成上车拥挤;屏蔽门关门提醒装置效果不明显,夹人事故时有发生。另外,对于地铁屏蔽门安全系统的设计大多为被动防护,如列车紧急停车按钮、红外线探测装置等。被动防护措施虽然有用但不能保障安全。
2.1.3 环境影响因素
城市轨道交通运营系统环境影响因素分为自然环境和社会环境。影响运营安全的自然环境包括作业环境和通过管理所营造的运营系统内部的内部环境,外部环境最常见的是地震,严重影响城市轨道交通运营安全,危害极大。此外,风、雨、雷、电、雾、雪、冰等气候因素、季节因素、时间因素也是不容忽视的事故致因。社会环境包括社会的政治环境、经济环境、管理环境、技术环境、法律环境及社会风气等,具体内容详见项目8运营安全环境。
2.1.4 管理影响因素
规范、完备的安全管理是实现地铁运营安全的基础。管理上存在的缺陷、不足,虽不会直接导致火灾的发生,但却会加剧事故的后果。
(1)管理机构的缺陷
为确保地铁系统长周期地正常运行,应设立专门的安全管理机构,并配备足够的专职、兼职安全管理人员。管理人员应分工明确、职责清晰,并经过专业安全培训取得相应的执业资格。
(2)管理制度的不足
对地铁列车、车站及其隧道开展经常性的消防安全检查,是消除火灾事故隐患,强化安全管理的重要手段。现阶段地铁突发火灾事故紧急疏散演习大都选择在深夜地铁停运以后进行。为不影响地铁第二天的正常运营,事故演习很难如实模拟,而且演习如果动用大型专用设备,极易造成台阶、站台等设施的损坏,各种条件局限使得相当一部分工作人员没有处置地铁突发事件的经验,客观上造成救援难度加大。
2.1.5 各因素相互影响
每起城市轨道交通安全事故的发生基本上都不是上述单一某个因素造成的,通常都是上述某两个甚至多个因素综合作用的结果。
(1)人员和人员之间
从工作人员的角度来看,城市轨道交通运营是由多个部门、多层次人员分工协作来实现的,同事之间、管理者与被管理者之间的合作、影响和制约,对于防范事故发生工作有着关键的影响;从乘客角度来看,人与人之间的配合也十分重要,在紧急时刻,乘客能够配合工作人员的疏导、听从工作人员的指挥,将会使事故带来的损失减少。
(2)人员与设备之间
在这两者关系中,人是操纵机械的主体,人的态度、注意力、技能等直接影响着设备的正常运转。同时,在信息技术迅速发展的今天,部分智能机器也能为人提供决策支持、自动报警、纠正误差等功能,减少由于人的疏忽带来的损失。
(3)人员与环境之间
人与环境的关系也是相互的。一方面,人生活在环境中,受到环境条件的影响和制约,例如,天气炎热可能会引起工作人员和乘客的燥热情绪,从而导致公共安全事件,如冲突的发生,而有安全隐患等。另一方面,人在不断地从环境中获取信息,从而控制环境、改造环境,在自然灾害到来前增强内部环境的防御能力。
(4)设备与环境之间
设备与环境之间也是相互作用的。设备的工作效率随着时间的推移会不可避免地降低,设备在环境中会因受潮、磨损、生锈等环境因素的影响产生慢性变化,从而影响设备工作的效率,埋下安全隐患;而环境也会因设备的影响,尤其是内部环境,如果设备发生故障,发生气体、液体泄漏或者不能及时排出有害物质时,内部环境就会因此而变得非常危险,导致事故发生。
【任务实施】
(1)举典型案例说明影响因素对轨道交通运营安全的影响
当地时间2009年6月22日17点02分,美国华盛顿两辆地铁列车相撞,导致9人死亡,80多人受伤。对事故原因的调查分析发现:该事故是由于列车运行控制系统中的轨道电路等轨旁设备及其“地—车”之间通信传输系统出现问题所致,列车控制系统始终没有检测到停在前面的测试列车,导致车距太近进而发生事故。
(2)韩国大邱市地铁人为纵火案例分析
2003年2月18日,韩国大邱市地铁遭人为蓄意纵火,198人死亡,146人受伤,导致大邱市地铁系统陷入瘫痪。
事故特点:大火燃烧到后续进站列车,并且波及车站。
直接原因:运营员和列车司机在火灾发生时措施不当;车厢里大量人员死亡;安全疏散导向灯和路标没有起作用,许多乘客在逃难中窒息死亡。
深层原因:从该次事故可知,当地铁内发生人为火灾事件时,由于车辆材料防火性能不好、车站通风及排烟系统设计不合理、安全疏散引导系统有缺陷、对运营员和乘客的安全教育和培训不足、应急安全设施准备不足等原因,往往会造成严重的伤亡事故,因此应规定地铁车辆使用不燃内装饰面材料;增加车厢的灭火器数量并提高其性能;改善排烟设备性能,设置烟屏蔽;改善紧急导向灯和路标系统;设置车厢紧急出逃窗口;对乘客普及从车厢和地铁站逃生的知识。
【效果评价】
评价表
任务2.2 城市轨道交通危险源识别与分析
【活动场景】
用多媒体展示各类危险源。
【任务要求】
了解危险源的定义和分类;掌握危险源的识别和分析方法。
2.2.1 危险源的定义和分类
(1)危险源
危险源(Hazard),英文释义为“a source of danger”,中文翻译为“危险的根源”。危险源是指可能造成人员伤害、职业病、财产损失、作业环境破坏或这些情况组合的根源或状态,是危险因素和有害因素的总称。作为危险源,它应具有以下3个基本要素:
1)潜在危险性
危险源的潜在危险性是指一旦触发事故,可能带来的危害程度或损失大小,或者说危险源可能释放的能量强度或危险物质量的大小。
2)存在条件
危险源的存在条件是指危险源所处的物理、化学状态和约束条件状态。
3)触发因素
触发因素虽然不属于危险源的固有属性,但它是危险源转化为事故的外因,而且每一类型的危险源都有相应的敏感触发因素。
(2)地铁运营危险源
可能造成人员伤害、职业病、财产损失、作业环境破坏、行车等各类事故或其组合的根本原因或状态。地铁运营危险源的识别即是确认地铁运营过程中危险源的存在并确定其特性的过程。
(3)危险源分类
危险源的分类方法有很多种,每种分类方法都是基于对事故研究的经验以及危险源相关理论进行的,最常用的是按照导致事故的性质进行分类,根据《生产过程危险和危害因素分类代码》(GB/T 13816—2009)的规定,将危险源分人的因素、物的因素、环境因素及管理因素4大类、15中类、90个小类和86个细类,如图2.2、表2.1所示。
本标准的代码为层次码,用6位数字表示,共分4层。第一、二层分别用一位数字表示大类、中类;第三、四层分别用两位数字表示小类、细类。代码结构如图2.2所示。
图2.2 代码结构
(4)分类与代码
生产过程危险和有害因素分类与代码见表2.1。
表2.1
续表
续表
续表
续表
续表
2.2.2 危险源识别
(1)危险源识别的原则
1)科学性
应科学、客观地分辨、识别、分析确定系统内存在的危险,必须有科学的安全理论指导,说明和分析事故的危害方式、途径和范围,使之能真正揭示系统安全状态、危险源存在的部位和方式、事故发生的途径及其变化规律。
2)系统性
危险源存在于生产活动的各个方面,因此要对系统进行全面、详细的剖析,分清主要危险源,研究各个危险源之间的相互关系,说明哪些是导致事故的直接原因,哪些是触发原因。
3)全面性
辨识危险源时不要发生遗漏,以免留下安全管理漏洞。
4)预测性
辨识危险源,还要分析其触发关系,不但要辨识第一类危险源,也要分析第二类危险源,并模拟分析预测导致恶性事故的危险源。
(2)危险源的识别方法
1)应关注的3种形态
①常规状态
正常生产过程中的危险源的存在方式。
②非常规状态
非常规状态可以分成以下3种情况:
a.异于常规、周期性或者临时性的作业活动。
b.偶尔出现、频率不固定,但可预计出现的状态。
c.由于外部的原因(如天气)导致的非常规状态,如启动、关闭、试车、停车、清洗、维修、保养等。
③潜在的紧急情况
a.往往不可预见其后果的情况。
b.后果是灾难性的,不可控制的情况,如火灾、爆炸、严重的泄漏、碰撞及事故。
2)识别危险源的步骤
①识别准备
a.确定分工。
b.收集识别范围内的资料。
c.列出识别范围内的活动或流程涉及的所有方面。
②分类识别危险源。
从厂址、厂区平面布局,建(构)筑物,生产工艺过程,生产设备、装置,作业环境,以及管理措施6个方面进行分类识别。
③划分识别单元
识别单元是分类识别危险源的细化,可按照工艺、设备、物料、过程来细化;同类的过程或设备可划为一类识别对象;识别对象不宜过粗或过细。
④危险源的识别
先找出可能的事故伤害方式,再找出其原因。
⑤填写危险源登记表
最后填写危险源登记表。
(3)城市轨道交通危险源的识别
城市轨道交通危险源的识别涉及员工的安全、行车安全、设备安全、消防安全、乘客及相关方安全、财产损失和列车延误等范畴。
1)危险源识别范围
危险源识别范围包括城市轨道交通覆盖内工作区域及其他相关范围内的生产经营活动、人员、设施等。根据城市轨道交通管理及其他活动情况,可分成以下类别:
①按地点划分:轨道交通沿线各车站、车辆段、OCC(控制中心)大楼、办公楼等。
②按活动划分:常规活动、非常规活动、潜在的紧急情况。各活动所包含的主要内容如表2.2所示。
表2.2 各活动的主要内容
2)确定危险源事故类型
在进行危险源识别前必须把危险源事故类型确定下来,以防止危险源识别不清晰、不全面,通过借鉴国家标准《企业职工伤亡事故分类》(GB 6441—1986)及分析城市轨道交通运营过程可能产生的行车事故/事件、列车延误及财产损失等事故类别,确定了危险源事故类型表,如表2.3所示。
表2.3 危险源事故类型
表2.3中“可能引发行车事件/事故的设备缺陷事件和行为事件”及“行车事件/事故”这两个事故类型是一种从属的关系。即“可能引发行车事件/事故的设备缺陷事件和行为事件”事故类型的风险属于“行车事件/事故”类型风险的危险源。涉及这种从属关系的事故类型可把运营过程中可能发生的重要风险所涉及的危险源划归到相关部门进行控制。
3)划分危险源识别对象
在各个部门列出识别范围内的活动或流程所涉及的所有方面后,选用适当的设备分析法、工艺流程分析法或其他划分方法,根据事故类型划分危害事件,并根据以下内容划分危险源识别对象:
①对车辆设备大修的活动,可按照其工艺流程分析法划分识别对象。
②对设备维修及保养的活动,可按照以设备分析法为依据划分的设备作为危险源识别对象,并结合活动实施过程划分。
③使用设备时可根据具体操作过程划分。
④根据采购、存放、检测设备的过程划分。
⑤根据行车组织、客运组织过程划分。
⑥针对每一危险源辨识对象,参考危险源事故类型表,识别可能存在的事故/事件,并登记在如表2.4所示的危险源辨识及风险评价登记表中的“危害事故/事件”栏以及“事故类型”栏内。
表2.4 危险源识别与风险评价登记表
2.2.3 城市轨道交通危险源分析
(1)城市轨道交通主要危险有害因素分析
1)行车危险有害因素分析
①由于列车晚点会造成列车运力不足或集中到达,使车站客流组织难度加大,客运力量薄弱的车站,易发生客流拥挤甚至旅客受伤的情况。
②由于晚点列车需要临时调整其停车时间或发车时间,给中央行车调度的指挥带来难度,易发生行车问题。
③列车运行时,由于界限,可能发生列车刮蹭、碰撞等事故发生。
④由于突发事件的行车组织不当时会造成突发事件下客流无法及时疏散至安全区域,引发事故的发生。
2)线路及轨道危险有害因素分析
①由于超出界限,造成隧道内设备设施与列车的碰撞。
②突发事件下,人员在区间疏散过程中易发生跌落、机械伤害、踩踏等。
③由于地质条件,线路周围新建扩建工程等原因造成的隧道坍塌破坏。
④隧道内的结构渗水、暴雨天气下聚集的雨水及市政水管破损进入隧道等情况对地铁工程的安全运营构成威胁。
⑤沿线存在的危险的设备设施(如加油站、加气站等)对安全运营构成威胁。
⑥由于隧道结构强度达不到设计及现行标准规范要求,可能造成隧道坍塌的危险因素,对运营安全造成的影响。
⑦若外来闲杂人员进入车辆段基地、隧道区间,将对人员及地铁安全造成影响。
3)轨道危险有害因素分析
①轨道结构直接承载着列车的运行,对行车安全起着至关重要的作用,因此设计中应加强轨道设备的选型,以确保轨道结构具有足够强度和稳定性。
②整体道床的施工质量将直接影响轨道的平顺性和稳定性,从而影响列车运行安全。
③轨道设备(如钢轨、扣件、道岔、支承块)的质量对行车安全也将产生重要影响。
④运营期间可能会出现钢轨断裂、轨道不平顺、扣件松动以及整体道床开裂等病害危及行车安全。
4)车站危险有害因素分析
①建筑防火危险因素分析
a.车站站台层、站厅、出入口楼梯、疏散通道等乘客集散部位,其墙面、地面、顶面及其他部位的装修材料选择不当,可能会引发火灾事故。
b.车站设置防火分区及防烟分隔设施不当,造成火灾事故发生后不能有效控制事故扩大。
c.突发事故下的人员疏散,对地铁安全十分重要,因此,各车站的安全疏散距离、安全出口数量、安全出口门、楼梯疏散通道的最小净距必须满足规范要求,此外应设置足够有效的安全疏散指示标志。
d.车站的地面用房及出入口、风亭等附属设施与相邻建筑的距离必须满足筑防火规范的要求。风亭进、出风口与最近建筑物的直线距离不得小于5m,否则周边建筑物发生火灾等事故时会影响地铁工程本身的安全。
②建筑防淹危险因素分析
存在因暴雨、洪水及排水设施存在缺陷等原因,造成车站内设备设施被淹、站厅地面湿滑等危险因素。
③车站设备设施危险因素分析
a.在自动扶梯运行中,可能会发生反转、梯级下陷、驱动链断裂,梯级下滑、扶手带断裂等故障,有可能对乘客(特别是老人、小孩)造成伤害。此外,自动扶梯在输送旅客时,如果旅客偶尔将头、手或胳膊伸出扶手以外,就有被扶梯周围建筑碰伤或挤伤的危险。
b.车站地面材料不防滑或防滑效果不明显,导致乘客及工作人员滑倒。
c.车站内的建筑物装修材料选用不当,会发生火灾,且产生有毒烟气,加重事故后果。
d.站厅、站台内的盲道设置不齐全或设置不当,会给盲人造成不便,进而会引发意外事故的发生。
e.运营期间车站出入口不能按设计要求全部开通,部分车站只能开通两个出入口,影响突发事件下的人员疏散。
④踩踏危险因素分析
突发大客流,或一旦发生火灾、爆炸、大面积停电等事故都将导致发生人员踩踏,具体原因包括:
a.由于地铁、城市轨道的客流密集,易发生人员踩踏事故。
b.由于疏散标志不清,在突发事件下大量客流聚集发生踩踏事故。
5)供电系统危险有害因素分析
城市轨道交通供电系统是轨道交通的能源保证,城市轨道交通工程属一级用电负荷,必须有可靠的电源保证。地铁工程从城市电业电网取得电源,然后通过供电系统,向地铁车辆提供牵引动力电源;同时为轨道交通其他各种不同的设施提供安全、可靠的电源,使其发挥各自的功能和作用,实现轨道交通畅通无阻、安全正点、快捷地运送旅客。
①电气危害
电气伤害具有突然性大、危险性大的特点,容易造成恶性事故。电气设备危险除自身故障引起的触电、漏电、短路等事故危及人体安全外,在某些情况下还会引发其他重大危险事故(如火灾、爆炸等)。电气伤害主要涉及供配电、电气设备和电气防护装置、措施等方面。
②触电危险
城市轨道交通电气系统较为复杂,存在漏电、触电、电伤等潜在危险性。
A.导致触电的原因
a.带电设备没有明显、合适的标志(如设备名称、设备标号、电压等级),使得作业人员误入带电间隔或误登带电设备。
b.带电设备带电部位裸露在外面,且因设计时安全距离不够等无设置遮栏等隔离措施。
c.未采取执行工作票等严格的组织措施,如因停电检修时未与带电部分隔离,停电后没有明显的断开点等触电。
d.电气设备绝缘损坏而无有效保护接零,电气设备和线路等漏电而无漏电保护装置导致触电。
B.触电事故的特点
a.事故原因大多是由于缺乏安全用电知识或不遵守安全技术要求,违章作业所致。
b.触电事故的发生有明显的季节性。一年中春冬两季触电事故较少,夏秋两季,特别是6—9月这4个月中,触电事故特别多。其主要原因不外乎气候炎热,多雷雨,空气中湿度大,这些因素降低了电气设备的绝缘性能,人体也因炎热多汗,皮肤接触电阻变小,衣着单薄,身体暴露部分较多,大大增加触电的可能性,一旦发生触电时,便有较大强度的电源通过人体,产生严重后果。
c.低压工频电源的触电事故较多。据统计,此类电源所引起的事故占总数90%以上。低压设备较高压设备应用广泛,人们接触的机会较多,加上220~380V的交流电源习惯称其为“低压”,很多人不够重视,丧失警惕,因此容易引起触电事故。
③高压配电装置危险、有害因素分析
A.断路器危险因素分析
a.断路器切断容量不够,开关分断时间过长等原因不能切断电弧。
b.检修工艺不良,操作机构调整不当、部件失灵,合闸接触不良。断路器失灵,操作机构卡涩,跳(合)闸线圈烧毁等,引起拒分或误动。
c.操作不当或误操作导致事故。
d.断路器连接部分发热、闪弧,引起弧光接地过电压,使其相间、对地短路,甚至爆炸着火。
e.操作电源故障,操作电源电压降低,熔断器熔断,辅助接点接触不良,引起断路器故障时拒动。
f.小动物、金属杂物跨接或单相接地,引起闪弧、过电压、相间短路,使断路器爆炸。
B.配电系统危险因素分析
由于配电装置的容量较大,存在短路、接地的危险因素,一旦发生短路、接地,事故后果将十分严重,除发生火灾爆炸事故外,对安全运行带来较严重影响。
④过电压的危害
电力系统过电压主要有雷电过电压、操作过电压和谐振过电压。其中,谐振过电压在正常运行操作中出现频繁,其危害性较大;过电压一旦发生,往往造成电气设备损坏和大面积的停电事故。特别在中低压电网中过电压事故大多数都是由谐振现象引起的。
⑤继电保护系统危险、有害因素分析
继电保护装置是保证电网安全稳定运行的重要设施,在运行中发生误动或拒动,将可能导致电力系统稳定破坏、造成相关重大设备严重损坏或电网瓦解的大面积停电事故。
⑥动力照明供电系统危险有害因素分析
城市轨道交通动力照明供电系统负责为地铁系统动力设备供电及地铁系统照明的设置与供电。它保证了地铁系统动力照明设备供电安全可靠及地铁系统照明正常与应急照明设置合理。动力照明供电系统可能存在的危险因素有:
a.电气设备、配电线缆等发生故障,造成停电,使地铁系统不能正常运营,甚至瘫痪。
b.电气设备或用电设备发生漏电现象,引起人员伤亡。
c.电气设备、配电线缆等由于过载、短路等原因发生火灾事故。
d.地铁车站发生火灾,点燃动力照明供电系统线缆,造成火势蔓延,并产生大量的有毒气体,严重危害乘客和工作人员的人身安全。
⑦接触网危险因素分析
a.接触网断裂,造成停电、短路等危险,断裂的接触网还易造成车辆起火、人员伤亡等危险。
b.车辆段基地内接触网受到雷击时,易造成断电、短路、断裂等危险。
⑧其他用电危险因素分析
a.生产场所的检修中用到的一些手持电动工具和移动式电气设备存在漏电、触电危险。
b.有触电危险环境中的携带式照明灯和局部照明灯应采用安全电压。
c.安全要求较高的场所应装设事故照明或应急照明。潮湿环境应有防潮措施。
d.杂散电流对土建结构钢筋、设备金属外壳及其他地下金属管线产生的电化学腐蚀。势必影响工程的安全运行。
e.接地网腐蚀烧断造成电气设备失去接地运行、引发事故。
6)地铁通风、排烟系统危险有害因素分析
通风系统由车站公共区通风系统、区间隧道通风系统以及设备及管理用房通风空调系统组成。其中,车站公共区通风系统、区间隧道通风系统集成设置,通过运行模式的转化,可实现车站与区间的开式运行、闭式运行、区间阻塞通风、区间火灾排烟及夜间通风。地铁的地下线部分是一个大型狭长的地下空间,仅有车站出入口、风亭、隧道洞口等少数部位与地面大气相通。密集的乘客、高速运行的列车、各种机电设备的运行以及连续的照明都会产生很大热量,不及时有效地排除就会导致地铁地下线部分温度逐年上升和环境的恶化。因此应采用空调通风的手段来保证乘客、工作人员以及机电设备的环境要求。此外地铁地下线内的各种设备及列车运行产生的噪声、有害气体、列车活塞效应对车站空气环境的扰动以及隧道内因潮湿所造成的霉烂气味等都会使地下环境不断恶化。因此,地铁地下线空调通风系统还承担着对地下空间的空气温度、湿度、空气流速及空气品质进行控制的作用。
通风、排烟系统可能存在的危险因素为:
①在通风系统管理上的缺陷,会妨碍通风系统的正常工作,如对风亭、道的行人出入口等方面的管理。
②由于通风排烟模式设计的不合理,当地铁发生火灾时,积聚的高温浓烟很难排除,并迅速在地铁隧道,车站内蔓延,给人员疏散和灭火抢险带来困难,严重威胁乘客,地铁职工和抢险救援人员的生命安全。
③对部分重要的设备用房如变电所等房间设置气体灭火设施,对于此类房间,送、排风口应设置电动风阀,火灾时关闭通风机及风口电动风阀;灭火后,开启相应的排风机排除该房间的废气,同时空调机组或送风机补风。
④排烟设施,排烟设施发生故障,隧道火灾时不能排烟,对隧道内的工作人员或乘客生命安全产生威胁。
⑤人员操作,工作人员紧张导致操作错误,导致隧道火灾反向排烟,对隧道内的工作人员或乘客生命安全产生威胁。
7)地铁给、排水系统危险有害因素分析
给排水系统主要负责全线的给水、排水及消防(包括水消防和气体消防)设计。给排水设计的主要目标是为了满足地铁全线建筑的用水要求,及时排除各类废水,各项消防设施的配置保证地铁的运营安全。
给、排水系统可能存在的危险因素有:
①给、排水管道的防腐,绝缘效果不佳发生泄露现象。
②隧道内排水系统不完善,隧道防水设计等级低,导致涝灾或地表水侵入。
③排水系统设置不完善,污水乱排以及污水、垃圾排入地铁隧道等会影响地铁环境卫生。
④给、排水管道存在被杂散电流腐蚀的危险性。
⑤在设备运营阶段应注意对给排水管道及设备的维护和保养,对不经常启动的设备定期检修,以保证一设备的正常运行,避免安全隐患的出现。
8)地铁通信、信号系统危险有害因素分析
通信、信号系统可能存在的危险因素:
①通信系统的电源发生故障或通信设备本身发生故障等问题时,就不能保证各种行车信息及控制信息不间断地可靠传输,从而引发事故的发生。因此应严格的机房管理、交接班管理、技术培训措施,来保证设备的物理安全性,使非可信任人员不能接近设备、线路和相关的基础一设施、杜绝人为因素导致的网络故障、网络中断、网络管理的漏洞。
②用于控制中心及正线地下区段的信号系统内外电缆遇明火或其他原因存在火灾的危险。
③信号设备采用先进的电子设备和计算机设备。电子设备和计算机设备故障易引起火灾,电气设备损坏和使用不当,会有触电事故发生。
9)自动售检票系统危险有害因素分析
采用自动售检票(AFC)系统。自动售检票系统由中央计算机系统、车站计算机系统及车站售检票设备3个层次组成。地铁运营过程中,AFC系统直接处理现金和有价车票、各种财务、票务数据、统计报表等,不仅存储现金和车票的各种终端设备容易受到暴力攻击,而且中央财务、票务数据等也可能受到网络病毒、黑客等侵入,引起系统瘫痪,带来重大损失。
10)车辆段基地及综合基地危险有害因素分析
车辆段基地可能存在的危险因素有:
①大空间厂房,存在受雷击的危险。由于直击雷放电、二次放电、球雷侵入、雷电流转化的高温、冲击电压击穿电气设备绝缘而短路,可能引起爆炸、火灾、事故停电或设备、设施的毁坏等危险事故的发生。
②由于设备质量缺陷、安全装置失灵、操作失误、管理缺陷等因素均可发生起重机械伤害事故。起重机械伤害主要有:重物坠落、吊具或吊装容器损坏、挂钩不当、电磁吸盘突然失电、制动器失灵、钢丝绳断裂等都会引起重物坠落;挤压。起重机轨道两侧安全通道及安全距离不符合规定,使运行和回转的金属结构对人员造成夹挤伤害;运行机构的操作失误,或制动器失灵引起溜车,造成碾压伤害、高处坠落、触电。
③进入平交道路的机动车辆,由于视野受阻、车况不好、路况缺陷、道路安全设施不全、司机违章操作、行人违章等原因可发生车辆与列车相撞、人员伤害等危险。
④在检修车间若没有常规防护设施或设置不当会造成人员伤害。例如,各检查坑内两侧设安全照明插座以保证作业安全;月检库检修平台需设置安全防护设施,安全防护设施符合国家有关规定;具有较深基础坑的设备、设施,如不落轮镟床、车轮车床等基础周围设置必要的安全护栏,防止人员坠入等。
⑤设备维修间、机械加工间和综合维修中心机电车间的冲压设备均属于易出事故的关键工位,直接威胁操作人员的人身安全,如手指被压、卡断事故较多。
⑥车辆段基地内凡在高度基准面2m以上(含2m)的高处进行定点操作或巡检的作业位置的地点,均可发生高处坠落危险。
⑦车辆段基地内设置有危险化学品库,在日后运营过程中存放的危险油料等危险化学品可能引发火灾、爆炸等事故的发生。
⑧车辆段基地内设计有喷漆室,在使用过程中可能引发火灾爆炸危险及粉尘伤害。
11)车辆危险有害因素分析
车辆作为轨道交通系统的载体,是与旅客接触最直接、接触面最广的设备,其安全可靠性应放在首位。
①列车脱轨危险有害因素分析
统计百年来城市轨道交通事故,列车脱轨事故发生频率很高,导致列车脱轨的主要因素有:
a.车辆重大故障如切轴、轮缘磨损超限、车辆超速运行、轮缘不合要求及轮轴卡死等,都有可能使车辆出轨,造成严重的伤亡事故。
b.列车调度失误或司机驾驶失误。
c.轨道受雨、雪影响、轨道扣件紧固螺栓因频繁受振会产生松动或因线路质量日常检修不到位,引起轨道位移,轨道损伤、轨道因扣件损伤而发生位移。
d.道岔未设隔挡设施、尖轨和基本轨密贴程度差异导致车轮从间隙中挤进尖轨可能导致列车脱轨。
e.线路设计或铺设不合格,道岔损伤、轨枕损伤、道床损伤、钢轨断裂等均可能导致列车脱轨危险。
f.列车超速、走形部件发生故障,能导致列车脱轨危险。
g.地铁轨道周边物体侵入运营线路,如隧道内拱顶异物坠落、抹灰层脱落等,异物侵入可引起列车损坏、列车倾覆、列车脱轨等重大、特大安全事故。
h.区间隧道段坡度较大,小半径段如果防脱护轮设备设计不合理,轨道磨损严重,可能发生列车脱轨。
i.小半径曲线段钢轨日常维护不够,未定期涂油,侧面磨损严重可能发生脱轨事故。
j.未重视巡道工作,日常维护不及时,使轨道结构处于不良状态,再加上地铁车辆超速运行,轮缘不合要求,可能引发车辆脱轨。
k.线路曲线与ATP控制速度不匹配,造成列车脱轨。
l.小半径曲线段未设置防脱轨设施,易发生脱轨事故。
②列车碰撞危险因素分析
a.列车超速行驶引起车辆追尾;列车从停车线或出入口驶入正线无隔挡设施与其他车辆相撞击;警戒标志和曲线标志等安全标志不明显,道路交叉口未施行立体交叉则易发生车辆碰撞事故。
b.列车控制室在其他列车发生火灾或事故时,对全线行驶列车未进行合理调度,导致列车仍按原计划出行,则可能发生车辆碰撞事故。
c.列车自动控制系统(ATC)意外故障,发生调度错误,产生车辆撞击事故。
d.隧道出入口断裂等与行驶的高速列车相撞,车挡故障列车冲出尽头线撞击建筑物易发生车撞物事故。永久性建筑物变形、断裂、松动、脱落侵入列车限界,临时性线路改造、维护作业时设备和工具侵入车辆限界,若对障碍物不及时处理,可能发生车辆无障碍物相撞事故。
e.人员误入轨道、轨道上人的自杀行为等。站台候车临边地段如果不设置围栏防护,易发生人员坠落等危险。
f.在双线区段,转辙机、箱盒等信号设备布置在两正线间,如果人员检修时背对另一条正线可能发生车辆撞击人体事故。
j.因施工或维修等原因造成联锁关系不正确或失效,可能导致列车脱轨、撞车和伤人事故。
③其他危险有害因素分析
a.列车内设置各种警告标识,包括标在司机室内的紧急制动装置、带电高压设备、消防设备及电器箱内的操作警示标识等,防止司机及乘客不小心或误操作引发的事故。
b.列车的各组成元、部件及其材质,符合防火安全性的要求。车辆采用的所有材料都应满足阻燃,燃烧后低烟、低毒的排放要求,防止引发火灾事故。
c.客室、司机室配置适合于电气装置与油脂类的灭火器具,安放位置应明显标识并便于取用,以便有效控制火灾事故的扩大,此外灭火材料在灭火时产生的气体不应对人体产生危害。
d.列车具有在特殊情况下紧急疏散乘客的能力,即列车紧急疏散乘客时,要保证车门能打开,贯通道畅通,并设有必要的紧急照明、乘客上下车用的应急梯等,确保人员的紧急情况下能安全快速地撤离。列车在故障时且车门不能打开的时候可通过紧急疏散门撤离。
e.地铁列车内的高压电器设备的安全防护措施不当,可能引起人员伤亡事故。
12)屏蔽门系统危险有害因素分析
屏蔽门系统可能存在的危险因素有:
①由于屏蔽门的安全标志不清,造成的人员伤害事故。此外,在发生火灾等突发事故时,不利于事故救援,人员疏散。
②屏蔽门操作工程中,应确保活动门与列车门一一对应,在列车的停车误差范围内员伤害,屏蔽门不应阻碍乘客和列车司机的上下车,以防发生意外事故,造成人员受伤。
③由于屏蔽门与列车门之间的间隙,存在乘客在上下车时卡在屏蔽门与列车门之间,造成人员伤亡的危险。
④屏蔽门机械故障或电气故障导致开关动作失灵,影响列车正常运营安全,紧急情况下使门打不开、关不上,门轧人等造成乘客恐慌,混乱、挤压等事故。
⑤屏蔽门紧急按钮失效,导致紧急情况下门打不开,人员无法逃生。
⑥屏蔽门接地断线或接错导致屏蔽门带电,造成人员被电击伤亡。
⑦当屏蔽门与信号、车门无法联动时,导致紧急情况下屏蔽门打不开、关不上,造成乘客恐慌,混乱、挤压伤亡等事故的发生。
13)自然灾害危险性分析
地铁在运营期间可能发生台风暴雨、地震、雷电等自然灾害,这些灾害对地铁项目造成影响地铁项目的人员而且自然灾害还会引发次生灾害造成更大的危险。
根据设计文件及自然条件,经分析影响本工程运营的主要自然灾害有地震、台风、暴雨、雷电及高温高湿等方面。
①地震条件危险因素分析
地下铁道的车站和隧道包围在围岩介质中,地震发生时地下构筑物随围岩一起运动,与地面结构不同,围岩介质的嵌固改变了地下构筑物的动力特征。地下结构存在地震破坏的可能性。
②暴雨危险因素分析
暴雨对造成的危险因素主要有以下5点:
a.地下的车站、隧道处于地面标高以下,一方面受到洪涝灾害积水回灌危害,另一方面受到岩土介质中地下水渗透浸泡危害。
b.地下水或地表水进入地铁车站和隧道内,可使装修材料霉变,电气线路、通信、信号元件受潮浸水损坏失灵,造成工程事故。地下水积存,使地铁内部潮湿度增加,使进入车站的乘客胸闷,不舒适。
c.排水不畅造成水淹钢轨、隧道。
d.暴雨造成车站地面湿滑,造成乘客摔伤等危险。
e.因暴雨乘客长时间滞留车站,运营结束时无法清站。
③雷电危险因素分析
自然界中的雷击有直接雷击和间接(感应)雷击两类。雷电放电具有电压高、闪电电流幅值大,变化快,放电时间短,闪电电流波形陡度大等特点。直接雷击的破坏作用在于强大的电流和超高电压。雷电击中人体、建筑物或设备时,强大的雷电流转变成热能。因此雷电流的高温热效应将灼伤人体,引起建筑物燃烧,使设备部件熔化。直接雷击可引起地电位上升而波及附近的电子设备,对设备产生反击,损害其对地绝缘。间接雷击主要破坏电子设备。雷电流变化梯度产生强大的交变磁场,使得周围的金属构件产生感应电流,这种电流可能向周围物体放电,如附近有可燃物就会引发火灾和爆炸,进而感应到正在联机的导线上就会对设备产生强烈的破坏性。间接雷击又可分为静电感应破坏和电磁感应破坏。
防雷和接地系统不可靠存在的危险如下:
a.工作人员因触摸绝缘损坏而带电的金属结构或外壳以及接触带电部件而造成的人身伤亡事故。
b.无法将由各种原因产生的接地故障电流引向大地,不能保证在故障影响区内的人员所承受的跨步电压和接触电压被限制在一个安全数值内。
c.不能有效将通过安装于各建筑物上的避雷装置吸引雷电放电产生的雷电流导入大地。
d.感应雷产生的过电压和地电位升高反击带电设备。
e.打雷时,建筑物下人员容易遭遇雷击,雷击轻则致伤重则死亡。
f.根据《建筑物电子信息系统防雷技术规范GB 50343—2004)》地区雷暴日等级划分,该工程区域属多雷区,需要保护的电子信息系统必须采取等电位连接与接地保护措施。
g.高耸的建构物防雷措施不当或防雷设施缺失,极易受到雷击的危害。
h.雷电造成设备损害,进而引起大面积停电,将严重影响行车安全。
i.由于主变电站、车辆段基地、控制中心设置防雷设施不当,可能引发意外事故的发生。
14)危险化学品危险因素分析
①运营期间乘客违禁携带危化品
部分乘客无视地铁运行安全管理的要求,擅自携带易燃、易爆、有毒危险物品乘车,给地铁和广大乘客的安全造成了各种潜在事故隐患。乘坐地铁携带化学危险品常遇到以下一些情况:
a.无视警告,心存侥幸。地铁各车站的出入口和车厢里面一般均贴有明显的警告标志:“禁止乘客携带易燃易爆化学危险品进站乘车”,但仍有少数乘客我行我素。
b.外来人员,携带危险品多。尤其是春节期间,携带烟花爆竹直接进入地铁,极易引起火灾爆炸事故。
c.早晚时间,薄弱环节。为方便乘客,地铁从早上一直运行到晚上,白天管理力度较强,而早晚管理力量相对较弱。
②运营期间人为故意破坏
由于地铁的客流量大,空间封闭,疏散困难,少数敌对分子、恐怖组织或对社会不满的人,为造成轰动的效应,选择在地铁内搞破坏。
③车辆段基地使用的危险化学品
车辆段基地在试运营后,会储存一些汽油、酒精、除锈剂等易燃易爆危险化学品,如汽油、除锈剂、酒精等,存在火灾爆炸的危险,应在日常管理中加强对作业人员的安全教育,并加强对危险化学品的管理,防止意外事故的发生。
15)作业场所有害因素分析
①噪声有害因素分析
噪声是一种在生产劳动中普遍存在的物理性危害因素。生产性噪声由于产生的动力和方式不同,一般分为机械性噪声、空气动力性噪声、电磁性噪声。根据噪声在时间上的分布特点,可将噪声分为稳态噪声和非稳态噪声。
噪声能引起人听觉功能敏感度下降,甚至造成噪声性耳聋。能引起神经衰弱、心血管疾病及消化系统疾病。高噪声影响信息交流,还可导致设备、仪表精度下降,而引发设备损坏或工伤事故。
运营期间可能产生噪声危害的场所主要为:车站环控设备、列车运行及广播或人流噪声,会对人的感觉造成不良影响。
②振动有害因素分析
运营期间的振动主要由车辆运行中车轮与钢轨撞击产生,经轨枕、道床传递至隧道衬砌或桥梁基础,再传递至地面,从而引起地面建筑物的振动,对周围环境产生影响。
③照度有害因素分析
照度不足会使操作人员作业困难,眼睛视物不清、分辨力下降,对危险的地段会因照明不足引起意外伤亡事故。如电缆夹层、设备夹层等部位。
④辐射有害因素分析
大功率高频电磁波对人体有害,通信信号系统在设计时,在满足工程需要的前提下,应采用发射功率小的设备,控制和减少电磁波辐射,以降低对人体伤害。
⑤有毒有害气体分析
a.地下车站内由于通风不良而造成高温、高湿,或由于建筑装修所用材料不当而散发各类有害气体,对站内旅客造成危害。
b.车辆段基地作业场所、电焊、除锈、吹扫、喷漆、充电等作业产生的各类废气、烟尘、废热污染。
(2)城市轨道交通系统事故影响危险度分析
城市轨道交通系统运营安全在世界上是非常突出且备受关注的问题,统计分析国内外城市轨道交通发生的各类事故,针对事故发生的次数、危害后果,可对城市轨道交通存在的主要危险因素划分出等级——危险度,即
危险度(R)=严重度(S)×概率(P)
危险度的计算要同时考虑以下方面:
①严重度大小,即受害程度或损失大小。
②造成某种损失或损害的难易程度,损害发生的难易性一般用某种损害发生的概率大小来描述。
目前,根据国内外城市轨道交通事故发生情况的分析,分别对危险度的两个因素严重度和危害概率给出了取值标准,如表2.5和表2.6所示。
表2.5 严重度分级取值范围(S)
表2.6 危害概率分级取值范围(P)
对严重度分级取值和危害概率分级取值求乘积即可得到危险度,依据危险度数值的大小,即可对城市轨道交通各危险因素进行评价。
【任务实施】
对1993—2004年国内外发生的63起地铁典型事故死亡人数、发生频率统计分析,地铁的重特大事故主要集中为以下7类:
①地铁火灾事故。
②人为纵火或恐怖袭击。
③列车脱轨事故。
④列车撞车事故。
⑤拥挤踩踏事故。
⑥中毒窒息事故。
⑦其他事故。
如表2.7所示为对这7类事故按事故后果严重程度分析所得严重度分级赋值,如表2.8所示为这7类事故按事故发生频次分析所得危害概率赋值。
表2.7 国内外发生各类事故损失后果及其严重度赋值(S)
表2.8 国内外发生各类事故频率情况及其危害频率赋值(P)
根据表2.7和表2.8所示的7类事故的后果损失情况和各类事故发生次数,就可对这7类城市轨道交通的危险因素等级情况进行划分,结果如表2.9所示。
表2.9 危险因素等级划分(危险度)
通过对城市轨道交通危险因素危险度分析可知,火灾事故的危险度值最高,人为纵火、恐怖袭击等意外事故在国外发生的次数比较多。由于我国城市轨道交通历史相对较短,虽然截至目前有些事故尚未发生过,但不能排除其发生的可能性。
【效果评价】
评价表
任务2.3 城市轨道交通危险源评价与控制
【活动场景】
用多媒体展示各类危险源,讲述危险源的管理与控制方法。
【任务要求】
了解危险源的管理与控制。
2.3.1 城市轨道交通危险源评价
(1)常见的轨道交通危险源评价方法
对已经识别出的危险源,通常需要进行风险评价,针对评价结果进行管理和控制。对于城市轨道交通危险源常用的风险评价方法有以下几种:
1)安全检查表法(SCA)
分析人员按照相关的标准、规范等列出系统中的一系列危险项目,对已知的危险类别、设计缺陷以及与一般工艺设备、操作、管理有关的潜在危险性和有害性利用查项目列表逐项进行检查,安全检查表使用范围非常大,可简单分析,也可分层次分析。安全检查表需要有经验和专业知识人员协同编制,编制主要依据有关标准、规程、规范及规定,国内外事故案例、本单位的经验,通过分析确定的危险部位及防范措施,相关研究成果。该方法属于定性分析方法,具有简单可行,容易发现系统内部存在的缺陷,而且编制检查表省时省力的优点。
2)预先危险性分析(PHA)
预先危险性分析也称初始危险分析,是在每项生产活动之前,特别是在设计的开始阶段,对系统存在的危险类别、出现条件、事故后果等进行概略地分析,尽可能评价出潜在的危险性。它是一种事前归纳方法,是从各种局部单元的危险状态归纳出最终的潜在事故和事故的严重性。
PHA的主要目的是:确定系统中危险单元、危险状态和潜在事故;确定潜在事故影响的危害性;并建立初步的安全规范要求,以减少或控制所确定的危险状态和潜在事故。
由这种分析得到的数据和信息有以下几个方面的作用:预测硬件、规程和系统接口问题区域;为进一步制订安全性大纲提供信息;确定安全性工作进度的优先顺序;确定安全性试验的范围;确定进一步安全性分析的范围。
进行PHA必须先建立一系列危险源清单,通过对各清单的分析确定系统危险源。危险源清单通常有通用危险单元清单、危险能源清单、危险的获取功能清单及危险的任务功能清单等。
3)LEC评价法(作业条件危险性评价法)
该方法是美国的K.J.格雷厄姆(K.J.Graham)和G.F.金尼(G.F.Kinney)研究了人们在具有潜在危险环境中作业的危险性,提出了以所评价的环境与某些作为参考环境的对比为基础,将作业任务条件的危险性作因变量,事故或危险事件发生的可能性、暴露于危险环境的频率及危险严重程度为自变量,确定了它们之间的函数式。根据实际经验他们给出了3个自变量的各种不同情况的分数值,采取对所评价的对象根据情况进行“打分”的办法,然后根据公式计算出其危险性分数值,再按经验将危险性分数值画在危险程度等级表或图上,查出其危险性的一种评价方法。这是一种评价具有潜在危险性环境中作业时的危险性半定量评价方法。当无法直接判定或不能直接确定是否为重要危险因素时,采用此方法,评价是否为重要危险因素。
这一方法的具体表述是对于一个具有潜在危险性的作业条件,K.J.格雷厄姆和G.F.金尼认为,影响危险性的主要因素有3个,即表示为
D=LEC
式中 D——作业条件的危险性。
L——发生事故或危险事件的可能性;
E——暴露于这种危险环境的频率;
C——事故一旦发生可能产生的后果。
LEC评价法的风险分值D值越大,说明该系统危险性越大,需要增加安全措施,或改变发生事故的可能性,或减少人体暴露于危险环境中的频率程度,或减轻事故损失,直至调整到允许的范围内。
①量化分值标准
对上述的3个方面分别进行客观的科学计算,得到准确的数据是相当琐碎的过程。为了简化评价过程,采用半定量计算法。即根据以往的经验和估计,分别对这3个方面划分不同的等级,并赋值,具体分别如表2.10、表2.11和表2.12所示。
表2.10 事故发生的可能性(L)
表2.11 暴露于危险环境的频繁程度(E)
表2.12 发生事故产生的后果(C)
②风险分析
根据公式:风险D=LEC即可计算作业的危险程度,并判断评价危险性的大小。其中的关键还是如何确定各个分值,以及对乘积值的分析、评价和利用,如表2.13所示。
表2.13 风险域值对应表
根据经验,总分在20分以下是被认为低危险的,这样的危险比日常生活中骑自行车去上班还要安全些;如果危险分值为70~160,那就有显著的危险性,需要及时整改;如果危险分值为160~320,那么这是一种必须立即采取措施进行整改的高度危险环境;分值在320以上的高分值表示环境非常危险,应立即停止生产直到环境得到改善为止。
值得注意的是,LEC风险评价法对危险等级的划分,一定程度上凭经验判断,应用时需要考虑其局限性,根据实际情况予以修正。
(2)轨道交通行车安全保障体系
轨道交通行车安全保障体系是针对城际轨道交通行车安全影响因素所采取的所有控制手段的有机结合,它是以管理人员作为控制者,以行车安全人、车、环境3个子系统作为被控对象的控制系统,从本质上讲轨道交通行车安全保障体系是一个以“管理”为中枢,“人”为核心、“车”为基础、“环境”为条件组成的总体性的以保障轨道交通行车安全为目标的人-车-环境系统。从管理对象的角度出发,可将轨道交通行车安全保障体系划分为不同层次的两个子系统:安全综合管理子系统和安全对象管理子系统。安全对象管理子系统分为人员安全保障子系统、设备安全保障子系统和环境安全保障子系统。轨道交通行车安全保障体系框架结构如图2.3所示。
图2.3 轨道交通行车安全保障体系框架结构
1)安全综合管理子系统
轨道交通行车安全管理包括对人的安全管理、设备的安全管理和行车环境的安全管理。轨道交通行车安全综合管理子系统不是单独对人的安全管理,或者单独对设备的安全管理,对环境的安全管理。它是对轨道交通系统总体的安全管理,是凌驾于人、机、环境之上,又渗透于其中的安全管理。从功能上看,轨道交通行车安全基础管理起着系统软件的作用,它既是轨道交通行车安全保障体系的一个子系统,又对整个轨道交通系统的行车安全起着控制、监督作用。轨道交通行车安全保障体系的安全管理子系统主要功能如下:
①搜集、记录、整理、传输、存储行车安全信息。
②进行轨道交通系统行车安全分析、评价。
③行车安全管理决策支持。
2)人员安全保障子系统
轨道交通行车安全依赖高效、安全、可靠的人的行为,在轨道交通行车工作的每个环节、每项作业中,都是由人来参与并处于主导地位,人操纵、控制、监督设备状态,完成各项作业,与环境进行信息交流,与其他作业协调一致。大量事故统计表明绝大多数事故的发生与人的不安全行为有关。影响轨道交通行车安全的人的因素包括行车系统内部人员和旅客等。人员安全保障包括直接安全保障和间接安全保障。直接安全保障通过对轨道交通相关工作人员进行行车安全教育培训,提高行车安全素质。间接安全保障是指通过对轨道交通行车安全相关工作人员的工作状态进行实时动态监测,针对不同作业环境,进行相应的劳动安全管理。人员安全保障子系统通过行车安全相关人员工作状态实时动态监控,保障不因人为因素导致轨道交通事故的发生。人员安全保障子系统的主要功能如下:
①行车相关工作人员工作状态实时动态监控。
②劳动安全评价分析。
3)设备安全保障子系统
轨道交通运输设备是除人以外,影响系统安全的另一个重要因素。运输设备的好坏,不仅影响整个轨道交通系统的效率和效益,而且对行车安全起着重要作用。影响轨道交通行车安全的设备因素主要有行车安全基础设备(如线路、桥梁、机车、信号设备等)以及行车安全技术设备(如行车安全监测设备等)。
设备安全保障子系统的主要功能是通过行车安全设备运行状态实时动态监控,采集设备实时动态运行数据,为轨道交通系统安全管理提供决策支持,使设备因素对轨道交通系统安全的影响降到最低限度。
4)环境安全保障子系统
影响轨道交通行车安全的环境因素主要有作业环境和自然环境。环境安全保障包括作业环境安全保障和自然环境安全保障两部分。
①作业环境安全保障
通过对行车作业人员作业空间的温度、湿度、照明、噪声等作业环境指标进行实时动态监测,保障作业人员具有良好的作业环境。
②自然环境安全保障
通过对车站及区间的通风、空调、给排水、照明、自动扶梯等设备状态以及气候环境等进行动态监测,以便对设备的不良状况以及自然环境的不良状况作出及时和适当地反应,保障轨道交通系统具有安全的自然行车环境,旅客具有舒适的乘车环境。
环境安全保障子系统主要功能是通过对影响轨道交通行车安全的作业环境和自然环境进行动态实时监控,获得各项环境指标的实时动态数据,为系统安全管理提供决策参考,以降低环境因素对轨道交通行车安全的影响,提高系统运行的可靠性。
2.3.2 城市轨道交通危险源控制
(1)危险源管理通则
对危险源的控制通常是建立在危险源风险评价基础上的,依据对危险源的评价结果通常可以将危险源划分为以下5个等级:
①第1级。极其危险。
②第2级。高度危险。
③第3级。中度危险。
④第4级。一般危险。
⑤第5级。可容忍危险。
对于上述不同的危险等级需要采取以下不同的控制措施:
①对第1级和第2级的风险,一定要制订职业健康安全目标和职业健康安全管理政策。
②对第3级风险,视情况制订职业健康安全目标和职业健康安全管理方案。
③对第1、第2、第3、第4级的风险,要制订运行控制程序,按程序进行管理。
④对第5级的风险可维持现有的风险控制措施。
⑤其他认为需要控制的风险则根据实际情况的需要制订管理方案。
⑥对于潜在的紧急风险情况,应制订应急准备和响应控制程序,按程序进行管理控制。
(2)城市轨道交通危险源控制细则
1)一般规定
运营单位应根据当地实际情况和轨道交通的设施状况、人员特点等制订相应的火源控制管理规定;城市轨道交通严格限制可燃物品的使用,并制订可燃物品安全使用的管理规定。
2)限制可燃物
①车站内应严格控制可燃材料,车站建筑装修材料和列车车厢内装饰材料的选用应符合相关的设计规范。
②车站站厅乘客疏散区、站台及疏散通道内不得设置商业经营场所。
③车站站厅内严格按相关消防安全技术规范限制商业经营场所占用面积的比率和数量,并加强消防安全管理。
④车站站厅、站台、列车车厢和管理用房内的垃圾应及时清理,可燃垃圾堆积时间不应超过一昼夜。
3)吸烟管理
①车站站厅、站台、列车车厢、管理用房和隧道内严禁吸烟。
②在车站站厅、站台、车厢、管理用房内应张贴写有“严禁吸烟”的标志。
4)明火(动火)管理
车站站厅、站台、列车车厢、管理用房和隧道内严禁使用明火,必须使用明火作业时,应在动火前按程序申报并采取必要的消防监护措施。
5)电气火源控制
①机电设备设施中的变压器、带油电气设备应定期巡检和维护。
②各级配电设备应安装完善的过负荷、漏电、欠压、过压等保护电路和报警装置,各类电气设备应加装防止打火、短路的装置。
③定期对运行车辆上的电气设备、电气线路进行检查维修,及时清除列车运行线路上的导电体,防止受流器、电缆电线短路放弧引起列车火灾。
6)燃气控制
车站站厅、站台、列车车厢、管理用房和隧道内严禁使用可燃燃气,工程作业中必须使用燃气设备时,应按程序申报并采取必要的消防监护措施。
7)采暖控制
车站站厅、站台、列车车厢和管理用房内不得采用明火、电炉和电热采暖器采暖,采暖散热器表面平均温度不应超过80℃。
8)用油系统控制
①城市轨道交通中的用油系统应按操作规程操作,并应定期巡检和维护。
②废油应密闭在专用的防火容器内并及时清运出去,溅洒在地板上的油应及时清理干净,防止废油流入下水道。
9)易燃易爆化学危险品控制
①车站入口处应张贴有劝阻乘客携带易燃易爆化学危险品进入车站内或乘坐列车的警告标志。工作人员对发现有携带易燃易爆化学危险品的乘客,应责令其出站。
②工作人员因工作需要携带时,应按程序申报并采取必要的消防监护措施。易燃易爆化学危险品的携带、使用和剩余用量应采取严格的登记制度。
③工作人员因工作需要携带的易燃易爆化学危险品应与乘客分开进出车站和乘坐专用列车。
④对于车站内无主或无人认领的包裹、行李应立即转移至远离乘客的安全区域。
【任务实施】
针对城市轨道交通系统的组成及功能特点,依据预先危险性分析,讨论确定城市轨道交通的主要危险源清单,如表2.14、表2.15、表2.16所示。
表2.14 危险物源清单
表2.15 危险能源清单
表2.16 危险功能产生清单
对上述3表进行分析,将有可能产生的事故按事故类型进行分类和编号,可制订出城市轨道交通系统通用危险状态清单,对通用清单中列出的危险状态可能产生的后果进行逐条分析,将不必考虑的情况略去,然后进行初步危险性分析,根据研究对象的复杂程度可以用一个或多个分析表来反映,每个分析表的内容可根据具体的分析对象和分析目的有所不同和侧重。
【效果评价】
评价表
项目小结
危险源是指可能造成人员伤害、职业病、财产损失、作业环境破坏或这些情况组合的根源或状态。危险源主要有物理性危险源、化学性危险源、生物性危险源、心理或生理性危险源、行为性危险源、其他危险源。对危险源的识别是确认危险源的存在并确定其特性的过程,实质是找出组织中存在的人的不安全行为、物的不安全状态、作业环境中存在的危害因素及管理缺陷。识别危险源应关注3种状态,即常规状态、非常规状态及潜在的紧急情况。而城市轨道交通危险识别涉及员工的健康与安全、行车安全、设备安全、消防安全、交通安全、乘客及相关方安全、财产损失和列车延误等范畴。危险源识别范围包括城市轨道交通覆盖内工作区域及其他相关范围内的生产经营活动、人员、设施等。所以要确定危险源事故类型,并根据事故类型划分危害事件,根据过程划分危险源识别对象。
城市轨道交通系统的运营事故受两大方面因素影响,即内部因素和外部因素。内部因素主要是指设备设施故障或人为误操作等;外部因素主要是指有恐怖袭击、乘客携带违禁物品、自然灾害、外界事故(如停电、停水、气管道破裂)等,其中火灾事故的危险度值最高,人为纵火、恐怖袭击等意外事故在国外发生的次数比较多。
根据国内外城市轨道交通事故危险度分析结果,可对城市轨道交通系统存在的主要危害因素进行预先危险分析,可知城市轨道交通火灾、爆炸、列车脱轨、拥挤踩踏等危险因素均可能导致灾难性或严重事故。城市轨道交通企业应定期或不定期对运营情况进行危险源辨识和安全评估,及时掌握当前的安全运营状况和潜在的风险,做到安全管理工作心中有数,并及时调整安全工作的重点,对潜在的风险制订风险的防范措施,变被动安全为主动安全。对影响安全运营的设施设备难点问题进行专题研究,不断提高设施设备完好率。同时应学习国内外运营安全风险评估体系的先进做法,建立符合运营实际的风险评估体系,并将其作为长效管理手段。
建立反应灵敏的预警机制,通过危险源的辨识,变事后补救为事先预防,通过建立设施设备的信息化管理手段,增强设施设备的状态监控;通过安全检查、业务考核等手段,增强从业人员的业务素质,并消除人为隐患;通过采用先进的监控技术,减少灾害天气和突发事件对轨道交通运营的影响;通过强化预警机制的功能,及早发现隐患,力争将事故消灭在萌芽状态。
思考与练习
1.影响城市轨道交通运营安全的因素有哪些?
2.影响运营安全的人员因素有哪些?
3.影响运营安全的设备因素有哪些?
4.影响运营安全的环境因素有哪些?
5.常见的危险源分哪几类?它们分别是什么?
6.常见的城市轨道交通危险源有哪些?
7.危险源识别和分析方法有几种?
8.危险源辨识的原则是什么?
9.常见的轨道交通危险源评价方法有哪些?
10.对城市轨道交通各类危险源应如何控制?
11.常见的城市轨道交通行车安全保障体系由哪些部分组成?
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