水运工程施工重大危险源风险评价关键技术研究
【摘要】在调研施工企业现状的基础上，结合水运工程施工特点，从风险的基本概念出发，制定事故后果衡量指标的分值评定标准和事故可能性衡量指标的分值评定标准，从而实现了对重大危险源(工序)的定量评价和分级。通过在两个水运工程施工项目的应用表明：该评价方法理论依据充分；评价过程简单易行；评价结果可信度高。该评价关键技术，为水运工程施工项目重大危险源(工序)风险评价提供了依据。
【关键词】水运工程；施工；危险源；风险评价；评定标准
0 引言
近年来，随着港口工程向大型化发展，码头向深水、远离岸线区域转移，专业化码头越来越多，改扩建码头工程和危脸货物码头工程亦越来越多；内河航运枢纽工程比例逐步上升。工程难度和施工环境发生了质的变化，施工建设过程中的工程安全问题较为突出[1]。从以往工程安全事故原因分析发现：对重大危险源(工序)缺乏有效的辨识和风险评价手段，从而不能有针对性地制定出专项安全施工方案和提出有效的工程安全控制措施，是水运工程建设领域重大事故多发的一个重要原因。
《职业健康安全管理体系规范》(GB/T28001-2001)将“危险源”定义为：可能导致伤害或疾病、财产损失、工作环境破坏或这些情况组织的根源或状态[2]。
《重大危险源辨识》(GB18218-2000)中将“重大危险源”定义为：长期或临时地生产、加工、搬运、使用或储存危险物质，且危险物质的数量等于或超过临界量的单元，该标准适用于危险物质的生产、使用、储存和经营等各企业或组织[3]。
《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见》(安监管协调字[2004]56号)[4]中规定重大危险源申报的范围为：贮罐区(贮罐)、库区(库)、生产场所、压力管道、锅炉、压力容器、煤矿(井工开采)、金属非金属地下矿山、尾矿库等9项。
上述重大危险源定义主要针对的是危险物质、特种设备和矿山等行业或组织而言。水运工程施工涉及的危险化学品量很少，但水运工程施工由于其水上施工作业的特点，施工过程中作业危险性很大。因此，水运工程施工重大危险源区别于一般的危化品等工业企业或组织的重大危险源。
长期以来，各级交通建设安全监管部门、建设单位和施工企业都在沿用“危险源”和“重大危险源”的概念。针对公路水运工程施工危险源和重大危险源的定义，交通行业的专家和学者一直有着不尽相同的认识和看法，为了统一认识，2008年12月31日和2009年2月10日，国家交通运输部有关部门专门组织部属4个研究院的相关安全专家和科研人员进行研讨，经过充分讨论，最终达成了共识，针对交通工程施工的特点和危险源的分布，将公路、水运工程危险源定义为：在公路水运工程施工过程中可能造成人员伤亡、财产损失的施工作业活动、危险物质、不良自然环境条件等。公路水运工程重大危险源就是在危险源定义的基础上突出人员伤亡、财产损失的重大程度。
1 水运工程施工重大危险源辨识
水运工程属于土木工程的范畴，水运工程所从事的工作内容和应用技术与土木工程其他类型工程基本上相同或相通，仅仅是它的服务对象着重于水运行业[5]。水运工程项目大多需要野外作业和水上作业，多工序交叉作业频繁，施工船舶和大型起重机械较多，同时工作面狭窄，受台风、洪水、风暴潮、滑坡等自然灾害的影响尤为突出，因此，水运工程重大危险源具有点多、面广的特点。
水运工程危险源辨识是危险源风险评价的基础[6]，限于篇幅，以下简要介绍水运工程重大危险源辨识的两个步骤。
第一步是危险源清单普查，以工艺、工序和作业活动的特征划分单元的方法，紧紧围绕水运行业各类型工程的施工工艺流程这条主线，然后把具体的每个施工工艺节点展开成若干个施工工序(参照交通部颁布质量检验评定标准中的分部分项划分)，这些施工工序就是所要研究的基本单元，也是危险源普查的基本内容.第二步按照APH(1～9标度法)设计出调研表格，在危险源普查清单的基础上应用德尔菲法采集相关调研数据，通过计算初步辨识出危险源清单中的重大危险源(工序)。
由于水运工程重大危险源管理是一个系统的动态过程，随着先进施工机械普及、施工工艺的改进、施工环境的改善等本质安全程度的提高，重大危险源的存在及分布都会随之变化。因此，必须及时开展第一阶段的评价，以便对重大危险源辨识清单进行评审和修订，确保重大危险源管理的准确性、适宜性和有效性。 2 水运工程重大危险源(工序)评价方法选择
安全评价方法是进行定性、定量安全评价的工具。按照安全评价结果的量化程度，安全评价方法可分为定性安全评价方法和定量安全评价方法。
目前主要采用的定性评价方法有：预先危险性分析、危险可操作性研究、故障假设分析法与故障假设/检查表分析法、故障类型和影响分析法等；定量评价法有：美国道(DOW)化学公司的火灾、爆炸指数法，英国帝国化学公司蒙德评价法，概率理论分析方法，事故树分析法，故障树分析法等；半定量评价法有：作业条件危险性评价法(LEC)、打分的检查表法等。各种风险评价方法都有它的特点和适用范围[7]，根据系统的复杂程度和评价的目的，可以采用定性、定量或半定量的评价方法。具体采用哪种评价方法，还要根据行业特点等因素进行确定[8]。
水运工程重大危险源(工序)风险评价目的是对重大危险源(工序)进行定性定量评价，然后进行分级，进而根据分级结果对水运工程重大危险源(工序)制定出施工控制和管理措施。由于水运工程水上施工的特点，就某一具体施工工序而言，不同的施工工艺、不同的施工单位、不同的地理位置，施工的风险大小都可能不一样，因此，定量评价水运工程重大危险源(工序)是个难点。
笔者根据课题的要求，结合实际，对我国主要的水运工程施工企业：中国交通建设集团有限公司所属的第一航务工程局、第三航务工程局、第四航务工程局的相关施工公司以及上海港务工程公司、长江重庆航道工程局等进行调研。对调研的所有企业对重大危险源风险评价均采用的是作业条件危险性评价法(LEC)。作业条件危险性评价法是评价人们在某种具有潜在危险的作业环境中进行作业的危险程度，该方法简单易行，危险程度的级别划分比较清楚[9]。但是，由于它主要是根据经验来确定3个因素的分数值及划定危险程度等级，受评价人员主观因素影响较大，评价过程不能与施工工艺、施工条件有机结合起来，从调研的结果看，各企业在评价过程中各因素取值差别较大，评价的结果与现实也不尽相同。因此，制定出一种适合水运工程重大危险源(工序)的评价方法已势在必行。
3 水运工程重大危险源(工序)评价技术
水运工程施工项目作为一个系统，现代安全科学理论认为，安全是系统运行过程的状态描述量，是和危险互为对偶的两个系统过程的状态量。水运工程施工项目作为一个系统具有模糊性，工序危险性是系统工作状态的一个方面，它同样具有模糊性。因此，要准确、客观地描述重大危险源(工序)的危险性十分困难，必须与工程的施工工艺、施工条件等现场施工的实际情况结合起来考虑。
笔者针对水运工程的施工特点，通过制定水运工程重大危险源(工序)衡量指标的判定标准实现了从定性向定量的转化，结合工程的实际施工情况对水运工程重大危险源(工序)进行定量计算，从而实现了对重大危险源(工序)的风险分级。
3.1 水运工程重大危险源(工序)的风险评价原理
在我国职业安全健康管理体系中，风险定义为“某一特定危险情况发生的可能性和后果的组合[10]。水运工程施工重大危险源(工序)的风险是该工序施工过程中发生事故的可能性与后果的乘积，用公式表达为
R=P×C
式中，R——风险值；
P——事故发生的可能性；
C——事故一旦发生时将造成的后果。
3.2 水运工程重大危险源风险评价的步骤
水运工程重大危险源风险评价包括6个步骤. 3.3 水运工程重大危险源(工序)事故发生的后果与可能性的衡量指标
3.3.1 水运工程重大危险源(工序)事故发生的后果
衡量水运工程重大危险源(工序)事故发生的后果主要有两方面的指标：人员伤亡和经济损失。
事故后果的评估的方法如下：
表1给出了事故后果的分值判定标准。
首先依据表1，分别得到人员伤亡(I)、经济损失(L)两个衡量指标的分值(分别用相应字母代表)，然后相加再除以2，得到后果的分值(Cs)，即
Cs=(I+L)/2
根据表1的判定标准，针对某项具体的水运工程项目工艺流程中的重大危险源(工序)进行一一取值、计算。
3.3.2 水运工程事故发生的可能性
确定水运工程事故发生的可能性，由其发生可能性大小的指标和可能性的评估方法来判定。
其一，衡量事故发生可能性大小的指标有以下5个：
1)事故的可信度
根据同类型工程(工序)或类似工程(工序)事故发生情况，并结合有关部门提供的情报来判定。事故的可信度越高，其发生可能性就越大。
2)出现(暴露)频率
表示在工程(工序)施工中，人员所处的作业环境(临边或水下)和构件的状态(悬空)的情况及可预测性。人员和构件出现(暴露)频率越高，可预测性越高，发生伤害、破坏的可能性就越大。
3)对自然条件的敏感性
表示工程(工序)施工时对自然条件(风、浪、雷雨雪、雾、潮差、潮汐等)的敏感程度。自然条件对工程(工序)影响越大，事故发生的可能性也就越大。
4)工艺的成熟性
表示对该工艺的熟练程度。工艺越不成熟，事故发生的可能性也就越大。
5)劳动力密集程度
表示工程(工序)施工时对劳动力的需求程度。作业的人数越多，发生事故的伤亡量可能性就越大。
【关键词】水运工程；施工；危险源；风险评价；评定标准
0 引言
近年来，随着港口工程向大型化发展，码头向深水、远离岸线区域转移，专业化码头越来越多，改扩建码头工程和危脸货物码头工程亦越来越多；内河航运枢纽工程比例逐步上升。工程难度和施工环境发生了质的变化，施工建设过程中的工程安全问题较为突出[1]。从以往工程安全事故原因分析发现：对重大危险源(工序)缺乏有效的辨识和风险评价手段，从而不能有针对性地制定出专项安全施工方案和提出有效的工程安全控制措施，是水运工程建设领域重大事故多发的一个重要原因。
《职业健康安全管理体系规范》(GB/T28001-2001)将“危险源”定义为：可能导致伤害或疾病、财产损失、工作环境破坏或这些情况组织的根源或状态[2]。
《重大危险源辨识》(GB18218-2000)中将“重大危险源”定义为：长期或临时地生产、加工、搬运、使用或储存危险物质，且危险物质的数量等于或超过临界量的单元，该标准适用于危险物质的生产、使用、储存和经营等各企业或组织[3]。
《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见》(安监管协调字[2004]56号)[4]中规定重大危险源申报的范围为：贮罐区(贮罐)、库区(库)、生产场所、压力管道、锅炉、压力容器、煤矿(井工开采)、金属非金属地下矿山、尾矿库等9项。
上述重大危险源定义主要针对的是危险物质、特种设备和矿山等行业或组织而言。水运工程施工涉及的危险化学品量很少，但水运工程施工由于其水上施工作业的特点，施工过程中作业危险性很大。因此，水运工程施工重大危险源区别于一般的危化品等工业企业或组织的重大危险源。
长期以来，各级交通建设安全监管部门、建设单位和施工企业都在沿用“危险源”和“重大危险源”的概念。针对公路水运工程施工危险源和重大危险源的定义，交通行业的专家和学者一直有着不尽相同的认识和看法，为了统一认识，2008年12月31日和2009年2月10日，国家交通运输部有关部门专门组织部属4个研究院的相关安全专家和科研人员进行研讨，经过充分讨论，最终达成了共识，针对交通工程施工的特点和危险源的分布，将公路、水运工程危险源定义为：在公路水运工程施工过程中可能造成人员伤亡、财产损失的施工作业活动、危险物质、不良自然环境条件等。公路水运工程重大危险源就是在危险源定义的基础上突出人员伤亡、财产损失的重大程度。
1 水运工程施工重大危险源辨识
水运工程属于土木工程的范畴，水运工程所从事的工作内容和应用技术与土木工程其他类型工程基本上相同或相通，仅仅是它的服务对象着重于水运行业[5]。水运工程项目大多需要野外作业和水上作业，多工序交叉作业频繁，施工船舶和大型起重机械较多，同时工作面狭窄，受台风、洪水、风暴潮、滑坡等自然灾害的影响尤为突出，因此，水运工程重大危险源具有点多、面广的特点。
水运工程危险源辨识是危险源风险评价的基础[6]，限于篇幅，以下简要介绍水运工程重大危险源辨识的两个步骤。
第一步是危险源清单普查，以工艺、工序和作业活动的特征划分单元的方法，紧紧围绕水运行业各类型工程的施工工艺流程这条主线，然后把具体的每个施工工艺节点展开成若干个施工工序(参照交通部颁布质量检验评定标准中的分部分项划分)，这些施工工序就是所要研究的基本单元，也是危险源普查的基本内容.第二步按照APH(1～9标度法)设计出调研表格，在危险源普查清单的基础上应用德尔菲法采集相关调研数据，通过计算初步辨识出危险源清单中的重大危险源(工序)。
由于水运工程重大危险源管理是一个系统的动态过程，随着先进施工机械普及、施工工艺的改进、施工环境的改善等本质安全程度的提高，重大危险源的存在及分布都会随之变化。因此，必须及时开展第一阶段的评价，以便对重大危险源辨识清单进行评审和修订，确保重大危险源管理的准确性、适宜性和有效性。 2 水运工程重大危险源(工序)评价方法选择
安全评价方法是进行定性、定量安全评价的工具。按照安全评价结果的量化程度，安全评价方法可分为定性安全评价方法和定量安全评价方法。
目前主要采用的定性评价方法有：预先危险性分析、危险可操作性研究、故障假设分析法与故障假设/检查表分析法、故障类型和影响分析法等；定量评价法有：美国道(DOW)化学公司的火灾、爆炸指数法，英国帝国化学公司蒙德评价法，概率理论分析方法，事故树分析法，故障树分析法等；半定量评价法有：作业条件危险性评价法(LEC)、打分的检查表法等。各种风险评价方法都有它的特点和适用范围[7]，根据系统的复杂程度和评价的目的，可以采用定性、定量或半定量的评价方法。具体采用哪种评价方法，还要根据行业特点等因素进行确定[8]。
水运工程重大危险源(工序)风险评价目的是对重大危险源(工序)进行定性定量评价，然后进行分级，进而根据分级结果对水运工程重大危险源(工序)制定出施工控制和管理措施。由于水运工程水上施工的特点，就某一具体施工工序而言，不同的施工工艺、不同的施工单位、不同的地理位置，施工的风险大小都可能不一样，因此，定量评价水运工程重大危险源(工序)是个难点。
笔者根据课题的要求，结合实际，对我国主要的水运工程施工企业：中国交通建设集团有限公司所属的第一航务工程局、第三航务工程局、第四航务工程局的相关施工公司以及上海港务工程公司、长江重庆航道工程局等进行调研。对调研的所有企业对重大危险源风险评价均采用的是作业条件危险性评价法(LEC)。作业条件危险性评价法是评价人们在某种具有潜在危险的作业环境中进行作业的危险程度，该方法简单易行，危险程度的级别划分比较清楚[9]。但是，由于它主要是根据经验来确定3个因素的分数值及划定危险程度等级，受评价人员主观因素影响较大，评价过程不能与施工工艺、施工条件有机结合起来，从调研的结果看，各企业在评价过程中各因素取值差别较大，评价的结果与现实也不尽相同。因此，制定出一种适合水运工程重大危险源(工序)的评价方法已势在必行。
3 水运工程重大危险源(工序)评价技术
水运工程施工项目作为一个系统，现代安全科学理论认为，安全是系统运行过程的状态描述量，是和危险互为对偶的两个系统过程的状态量。水运工程施工项目作为一个系统具有模糊性，工序危险性是系统工作状态的一个方面，它同样具有模糊性。因此，要准确、客观地描述重大危险源(工序)的危险性十分困难，必须与工程的施工工艺、施工条件等现场施工的实际情况结合起来考虑。
笔者针对水运工程的施工特点，通过制定水运工程重大危险源(工序)衡量指标的判定标准实现了从定性向定量的转化，结合工程的实际施工情况对水运工程重大危险源(工序)进行定量计算，从而实现了对重大危险源(工序)的风险分级。
3.1 水运工程重大危险源(工序)的风险评价原理
在我国职业安全健康管理体系中，风险定义为“某一特定危险情况发生的可能性和后果的组合[10]。水运工程施工重大危险源(工序)的风险是该工序施工过程中发生事故的可能性与后果的乘积，用公式表达为
R=P×C
式中，R——风险值；
P——事故发生的可能性；
C——事故一旦发生时将造成的后果。
3.2 水运工程重大危险源风险评价的步骤
水运工程重大危险源风险评价包括6个步骤. 3.3 水运工程重大危险源(工序)事故发生的后果与可能性的衡量指标
3.3.1 水运工程重大危险源(工序)事故发生的后果
衡量水运工程重大危险源(工序)事故发生的后果主要有两方面的指标：人员伤亡和经济损失。
事故后果的评估的方法如下：
表1给出了事故后果的分值判定标准。
首先依据表1，分别得到人员伤亡(I)、经济损失(L)两个衡量指标的分值(分别用相应字母代表)，然后相加再除以2，得到后果的分值(Cs)，即
Cs=(I+L)/2
根据表1的判定标准，针对某项具体的水运工程项目工艺流程中的重大危险源(工序)进行一一取值、计算。
3.3.2 水运工程事故发生的可能性
确定水运工程事故发生的可能性，由其发生可能性大小的指标和可能性的评估方法来判定。
其一，衡量事故发生可能性大小的指标有以下5个：
1)事故的可信度
根据同类型工程(工序)或类似工程(工序)事故发生情况，并结合有关部门提供的情报来判定。事故的可信度越高，其发生可能性就越大。
2)出现(暴露)频率
表示在工程(工序)施工中，人员所处的作业环境(临边或水下)和构件的状态(悬空)的情况及可预测性。人员和构件出现(暴露)频率越高，可预测性越高，发生伤害、破坏的可能性就越大。
3)对自然条件的敏感性
表示工程(工序)施工时对自然条件(风、浪、雷雨雪、雾、潮差、潮汐等)的敏感程度。自然条件对工程(工序)影响越大，事故发生的可能性也就越大。
4)工艺的成熟性
表示对该工艺的熟练程度。工艺越不成熟，事故发生的可能性也就越大。
5)劳动力密集程度
表示工程(工序)施工时对劳动力的需求程度。作业的人数越多，发生事故的伤亡量可能性就越大。
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