• 收藏
  • 加入书签
添加成功
收藏成功
分享

基于“4M”理论和事故树分析法的灭火救援伤亡事故致因分析及预防路径研究

范存孝
  
应急媒体号
2023年21期
红河支队开远市乐白道消防救援站 云南省红河市 661600

打开文本图片集

摘  要:消防员灭火救援伤亡事故一直是社会关注的焦点,当前,针对消防员灭火救援伤亡事故的研究基本以宏观的理论分析和描述性研究为主,对事故深层次原因的定量分析研究较少,对消除消防员救援过程中存在的隐患指导意义较弱,事故预防效果不明显。在深入剖析2000年到2023年间消防员的伤亡情况,并认真研究事故致因理论的基础上,本文首先提出基于“4M”的消防救援伤亡事故机理分析模型,从“人-装-环-管-信”五个方面对灭火救援事故发生的路径进行系统分析。然后,进一步构建基于救援伤亡的事故树,从结果到原因对影响消防救援安全的关键事件进行量化分析;最后,利用FreeFta软件计算各因素的结构重要度,寻找主要矛盾和因素;最后根据分析结果提出了降低消防员伤亡的建议与对策。

关键词:消防员;灭火救援伤亡事故;事故树分析法;“4M”理论;事故致因分析

引言

根据《中国消防年报》公布的相关数据显示,改革转制以来的2018年-2022年,全国消防救援队伍已有139名消防员牺牲,1100多人在灭火救援等任务中负伤。并且每年发生的灭火救援伤亡事故起数和死亡人数呈现出逐年上升的趋势[1]。高居不下的灭火救援伤亡事故给国家综合性消防救援队伍造成了巨大的生命和财产损失。同时,随着消防救援队伍转制后职能任务的拓展,在“全灾种,大应急”的时代背景下,我国消防救援队伍承担的任务种类日趋多样化。其次,随着城市化、工业化、市场化加快,科技水平的提高及与国家产业转型升级,涌现出大量的新材料、新工艺、新能源企业,但人们对新材料、新工艺的整体认知存在滞后的现象,人为助长了多种灾害的发生[2]。面对不断扩大的业务范围,不断加大救援任务的难度和复杂度,消防员个人知识能力、技能训练水平、装备更新周期和个人防护装备功能要求越显不足,消防员因公殉职事故时有发生。 因此,加强对当前消防员灭火救援伤亡事故的致因分析及预防对策研究就显得极为紧迫和重要。

针对消防员牺牲原因分析和对策制定已经有学者进行过相关研究 ,例如姜连瑞统计了2010-2015年消防队伍31起出警行动中49名殉职消防员的牺牲原因并给出相关预防消防员牺牲的对策。林维钧及康茹进行过中美消防员殉职原因的对比研究,谭斌开展的消防员灭火救援伤亡的原因及对策分析。但是研究的统计数据及预防对策都不够新颖,加之2018年消防部门从军队体制转隶至应急管理部管理下的行政体制,前期的研究不能够适应当今日趋复杂的时代背景。张杨关于优化消防灭火救援安全管理的策略探析和申睿、王辉、徐扬、陈海涛、王宗盛关于灭火救援中消防员伤亡原因分析与对策研究对事故产生的原因和预防措施的叙述过于概念性和笼统,对深层次原因的定量分析研究不足。

通过对2000年到2023年消防员灭火救援的148起伤亡案例进行深入分析,发现消防员伤亡的主要事故类型包括意外爆炸、坍塌埋压、高空坠落、交通事故、窒息溺水等。分析事故原因,主要包括消防员救援经验和能力不足、指挥失误、消防装备不完善和环境复杂等原因。在认真研究海因里希事故致因链、博德的管理失误理论、STAMP模型等事故致因理论的基础上,结合消防救援工作实际,本文提出基于“4M”的消防救援伤亡事故机理分析模型,确定影响消防员伤亡是的指标体系。然后梳理造成伤亡事故的各种原因之间的逻辑关系,对事故的发生过程进行还原,构建基于救援伤亡的事故树。将“4M”理论的定性分析和事故树分析法的定性定量分析结合起来,客观地评价各指标对事故发生的影响程度,从而为消防员伤亡事故的预防提供科学依据。

一、基于“4M理论”的消防员灭火救援伤亡事故逻辑分析

“4M”理论日本学者西岛茂一对连锁反应理论进行深层次分析和总结,提出安全事故发生的四大致因分别为人为致因 Man、设备致因 Machine、作业致因 Media、管理致因 Management,并且将其命名为“4M”理论[3]。人为致因主要包括生理原因、心理原因和职业原因。其中人为致因包括人的生理因素、心理因素,由于业务能力、团队精神和人际关系等因素造成人的职业因素;设备致因主要是由于机械设备设计上存在漏洞、安全操作规程不完善以及安全防护设备存在缺陷和供给不够等;作业致因主要是不良的作业环境和空间、有关作业信息不符合实际、作业动作姿势方法等欠缺;管理致因主要是管理组织机构设置欠缺、安全规章制度制定不完备、安全管理计划和安全监督指导不够、人员配置不合理、职业健康管理不完善等。

本文在“4M 理论”基础上,并结合时代发展和消防救援队伍的职业特点,拟在在此基础上拓展信息保障维度,并将导致灭火救援伤亡事故发生的众多因素提炼为五个方面,即:消防员人为致因(Man) 、器材装备致因(Machine)、救援现场环境致因(Media)、应急管理致因(Management)、信息通信致因(Message)5个自变量。其基本定义如下。

1.人为致因

人为致因是指各级消防救援人员的不安全行为,包括领导层、管理层和实际操作层,这是引发事故的直接原因。人的不安全行为主要有违反规定操作、操作失误等,而这些行为由相关人员缺乏救援专业知识、实战经验和安全意识和指挥决策失误等因素引起的。

2.器材装备致因

器材装备致因是指灭火救援中广泛使用的车辆器材装备状态导致人员的不安全。具体包括个人防护装备配备不足和未按规定使用、器材装备性能水平和质量存在问题、器材装备检查维护保养不到位。

3.救援现场环境致因

救援现场环境致因对于事故的发生有间接影响作用,一般是影响环境中救援人员的行为和物的状态,使得人的行为或物的状态发生改变。灭火救援环境因子主要包括三大类,一是救援现场环境的复杂程度;二是救援活动外围的环境;三是环境状态突变。

4.应急管理致因

灭火救援活动中人员的行为或物的状态发生不安全转变,极为重要的原因在于应急管理上存在缺陷。而对应急管理工作的衡量主要是从安全管理机构及岗位设置、安全法规制度制定与执行、危险场景下的紧急干预,规范人的行为和物的状态。

5.信息通信致因

在灭火救援行动中,能够提前获知可能出现的风险信息;灭火救援风险发生时,能够通过充分有效的措施保障现场通信,实现轨迹定位和生命体征监测。

借助“4M”理论模型对灭火救援伤亡事故展开分析讨论,能够更加全面的考虑到各因素之间错综复杂的层次性和逻辑关系,可为事故树的致因分析奠定理论基础。

二、消防员灭火救援伤亡事故树分析

事故树是指从结果到原因描述事件发生的有向逻辑树,事故树分析是从结果开始分析,寻求顶上事件发生的原因事件,通过由果找因的方法找到事故发生的直接原因和潜在原因[4]。构建事故树模型,首先是确定顶上事件,其是调查分析导致顶上事件发生的各子事件,以此类推直至找到基本事件。最后,各个基本事件全部找齐之后绘制事故树,确定各基本事件之间的逻辑关系,并建立事故树模型。绘制好事故树图后,计算出能导致事故发生的最小基本事件集合的最小割集和能使系统安全的最小基本事件集合的最小径集。根据各基本事件对顶上事件的影响程度不同,对事故树中各基本事件的重要度进行定量分析,就能得出各基本事件的影响重要度排序。

1.绘制事故树

灭火救援是复杂的人– 机交互系统,人的不安全行为和物的不安全状态是引起灭火救援安全风险的直接原因,而人为致因 、器材装备致因、救援现场环境致因、应急管理致因、信息通信致因会诱发运行系统存在缺陷。本文以消防员灭火伤亡事故为顶事件,以人的不安全行为和物的不安全状态为直接原因事件,以人为致因 、器材装备致因、救援现场环境致因、应急管理致因、信息通信致因5个自变量作为事故发生的间接原因事件。其中消防员人为致因包括指挥决策失误、专业知识不足和实战经验不足三个方面;器材装备致因包括未按要求着装、器材装备性能水平和质量存在问题、器材装备检查维护保养不到位;救援现场环境致因包括事故的复杂程度援现场环境的复杂程度、环境安全评估不到位、环境状态突变;应急管理因素包括安全监管不到位、安全法规制度不完善、缺乏紧急情况干预;信息通信致因包括通信中断和火场迷失。由上述分析绘制事故树,如图 1,基本原因事件编号和名称,见表1。

绘制好事故树图后,利用 FreeFta 软件计算得出其最小割集、最小径集和结构重要度。

2.本事故树最小割集计算为:

T=M1M2=(M3+M4)(M5+M6+M7)=X1*X10+X1*X11*X12*X13+X1*X14*X15+X1*X8+X1*X9+X2*X10+X2*X11*X12*X13+X2*X14*X15+X2*X8+X2*X9+X3*X10+X3*X11*X12*X13+X3*X14*X15+X3*X8+X3*X9+X4*X5*X6*X7*X10+X4*X5*X6*X7*X11*X12*X+X4*X5*X6*X7*X14*X15+X4*X5*X6*X7*X8+X4*X5*X6*X7*X9

3.本事故树最小径集计算为:

T’=M1’+M2’=(M3’M4’)+(M5’M6’M7’)=X1*X2*X3*X4+X1*X2*X3*X5+X1*X2*X3*X6+X1*X2*X3*X7+X8*X9*X10*X11*X14+X8*X9*X10*X11*X15+X8*X9*X10*X12*X14+X8*X9*X10*X12*X15+X8*X9*X10*X13*X14+X8*X9*X10*X13*X15

4.本事故树结构重要度计算为:

I(X3)=I(X2)=I(X1)>I(X10)=I(X9)=I(X8)>I(X15)=I(X14)>I(X13)=I(X12)=I(X11)=I(X7)=I(X6)=I(X5)=I(X4)

综上分析结果显示,此事故树共有20个最小割集,10个最小径集,阻止事故发生的途径远少于导致事故发生的途径。最小割集中,当救援难度过高、 安全评估不到位、现场环境突变和指挥决策失误等事件同时发生,专业知识不足、实战经验不足、通信中断和火场迷失等事件同时发生,顶事件就会发生,反映出救援环境因素对和消防员个人素质对事故发生影响较大。最小径集中,当消防员业务能力强,安全组织发挥作用,对环境充分评估和装备运用合理,系统便处于安全状态。通过分析事故树结构重要度,消防救援人员指挥决策、专业知识和实战经验是是影响顶事件发生的最重要因素,救援装备因素以及通信因素也有着较大的影响,因此加强消防员业务技能培训和应急监督管理是降低消防员灭火救援作业中伤亡急需解决的问题。

三、避免消防员伤亡事故的对策

1.提升指挥员灾情决策和现场指挥能力

灭火救援行动中,指挥员的指挥决策水平会影响到整个救援行动的顺利展开。一是制定指挥员指挥能力考核评价标准和等级考核制度。指挥员在任职和晋升时必须经过专业训练,经考核合格方可任职;二是定期举办指挥员培训班,通过理论授课、课题研训、案例研讨和能力考评等方式,全面加强消防业务理论知识的学习,着力提高基层消防站指挥员科学组训、初战指挥、临机处置和队伍管理的“四个能力”[5];三是应搭建社会救援力量联动体系,打破部门行业壁垒,充分发挥社会各救援力量在特种灾害救援领域的专业优势,深入开展业务交流,实现优势互补,促进消防救援队伍能力转型升级。

2.从专业知识与实战经验角度增加经验积累

消防救援不是简单的装备操作和勇敢的精神,而是一门应用科学。一是加强实战化训练水平。开展火场仿真模拟训练,使消防队员能真实的观察火势的发展过程与产生突变的过程,实操和体验灭火的最佳时机和最佳站位。让消防员身临其境感受大火场内极端的环境压力,提高其在极端环境下的承受力和判断力;二是强化特勤队伍和专业队伍建设。强化消防特勤队伍的训练,以特殊火灾扑救和特种灾害救援为重点‚依靠相关院校或培训机构的硬件和软件支持 ‚依托应急救援训练基地开展“程序化、基地化、模拟化”培训,尤其是化学危险品泄漏、爆炸等灾害事故现场处置的专业训练,提高救援人员专业水平。加强山难、水域、搜救犬专业队伍建设,提升救援的针对性。三是开展作战训练安全管控专项培训工作。通过开展作战训练安全教育、典型灭火救援伤亡案例研讨复盘,提升消防员专业救援知识、安全知识储备。开展紧急识险避险处险训练,提升消防员“识险、避险、处险”和“自救、他救、互救”能力。

3.加大先进消防器材装备的投入力度

树立“以人为本,科技强消”的理念,将先进的科学技术运用到灭火救援中。一是配齐用好消防机器人等高精尖装备。在高温、浓烟、有毒有害等灾害事故现场,通过“机器人换人”方式,代替消防员进入高温、浓烟、缺氧、有毒有害等灾害事故现场完成侦检、排烟、灭火、洗消、破拆、搜救等急难险重任务,最大限度地减少一线作战消防员的伤亡[6];二是加强现场联合作战关键应急通信装备建设,为内攻消防员配备综合定位信标、音视频传输装置、生命体征监控装置等设备,实现内攻消防员实时定位、音视频数据回传、危险情景报警、生命体征监控;三是积极开发智能辅助决策系统,将“互联网+”“大数据”等先进技术应用在消防灭火救援行动中,借助先进的传感技术和通信技术,实现现场火灾信息的全面采集,明确建筑内部结构和火灾蔓延情况,为灭火救援提供可靠的信息支持,提高救援现场的可视化水平,实现一张图作战和智能指挥。

四、结语

本文基于“4M 理论”基础上,结合时代发展和消防救援队伍的职业特点,提炼了导致灭火救援伤亡事故发生的五个致因方面,从“人员–器材 – 管理 – 环境-信息”5个维度分析灭火救援伤亡事故致因机理。并在此基础上,以消防员灭火伤亡事故为顶事件,以人的不安全行为和物的不安全状态为直接原因事件,以5个自变量作为事故发生的间接原因事件,经层层分析构建了灭火救援伤亡的事故树。利用FreeFta软件计算本事故树的最小割集、最小径集和事故树结构重要度,得到了各种因素导致事故的发展路径和对灭火救援伤亡的影响程度。所得的研究结果为消防员灭火救援作业避免伤亡事故提供了科学依据。

参考文献:

[1] 唐洪里,王晓亮.浅析消防员灭火救援伤亡的原因与对策[J].消防界,2017.

[2]林维钧,李驰原.消防员伤亡数据分析对构建灭火救援安全工作制度的启示[A].中国消防协会.2012 年中国消防协会科学技术年会 论文集 (上)[C].中国消防协会:中国消防协会,2012: 5.

[3]袁亚楠,基于事故致因理论的建筑施工安全评价研究[M].哈尔滨工业大学,2015.

[4]徐志胜,姜学鹏.安全系统工程[M].2版.北京:机械工业出版社,2012.

[5] 孙晶,消防救援队伍灭火救援安全现状分析及对策 [J].今日消防,2020,5 (04):55-56.

[6]孙胜利,浅谈消防机器人及其运用[J].消防,2018.

作者简介:姓名:范存孝(出生年):1989.08,性别:男,籍贯:云南曲靖,职称:初级专业技术职务,学历:本科,研究方向/主要从事:从事消防救援指挥工作。

*本文暂不支持打印功能

monitor