趙全民樊建春張 洪

1.中國石油大學(xué)（北京）機(jī)電工程學(xué)院 2.中國石化國際石油勘探開發(fā)有限公司

天然氣鉆井人因失誤事故風(fēng)險定量評價方法

趙全民1，2樊建春1張 洪2

1.中國石油大學(xué)（北京）機(jī)電工程學(xué)院 2.中國石化國際石油勘探開發(fā)有限公司

趙全民等.天然氣鉆井人因失誤事故風(fēng)險定量評價方法.天然氣工業(yè)，2012，32（7）：80-83.

天然氣鉆井行業(yè)的事故率一直較高且人因失誤占較高比例，目前尚無針對鉆井施工過程人因失誤事故風(fēng)險的定量評價方法。為此，提出了應(yīng)用德爾菲專家判斷法定量評價鉆井施工人因事故風(fēng)險的方法，通過專家評分獲得了與11類鉆井作業(yè)活動相關(guān)的10種風(fēng)險類別的可能性和嚴(yán)重度數(shù)據(jù)，計算了不同作業(yè)活動的風(fēng)險水平。研究數(shù)據(jù)顯示，鉆井施工人因失誤事故風(fēng)險最高的風(fēng)險類型是物體打擊；人因失誤事故風(fēng)險最高的作業(yè)活動是鉆進(jìn)作業(yè)。研究結(jié)果可應(yīng)用于跟蹤鉆井過程異常高風(fēng)險時段，以便有針對性地采取風(fēng)險消減措施，合理地部署現(xiàn)場安全工作，避免高風(fēng)險的累加效應(yīng)。該方法在5支鉆井隊?wèi)?yīng)用后取得了較好的效果，可報告事故率由7.54%下降到5.24%。

天然氣鉆井 人因失誤 風(fēng)險 定量評價 方法 物體打擊 鉆進(jìn)作業(yè) 可報告事故率

天然氣鉆井行業(yè)高強(qiáng)度、連續(xù)工作性和工況復(fù)雜性等特性決定了鉆井施工安全管理的難度，使得鉆井行業(yè)的嚴(yán)重事故率和事故數(shù)量均高于其他行業(yè)，且人因失誤導(dǎo)致事故的比例明顯高于油氣行業(yè)平均水平［1］。相關(guān)的研究方法側(cè)重于人因失誤類型和影響因素的辨識與定性討論，沒有對人因失誤事故發(fā)生的風(fēng)險度水平（即單位時間內(nèi)人因失誤風(fēng)險造成各種嚴(yán)重程度事故的可能性）展開量化研究。因此，筆者通過對人因失誤概率和失誤后果的分析，量化了人因事故的風(fēng)險水平，以便有針對性地采取風(fēng)險管理措施，從而降低人因失誤概率、減少事故損失，強(qiáng)化鉆井作業(yè)的風(fēng)險管理。

1 研究方法

1.1 人因風(fēng)險數(shù)據(jù)獲取方法

在油氣鉆井領(lǐng)域，當(dāng)前大多數(shù)研究文獻(xiàn)［2］都是用定性的或主觀的風(fēng)險等級方法，分析數(shù)據(jù)大多來自政府部門或有關(guān)機(jī)構(gòu)公布的事故統(tǒng)計資料，但這些資料只關(guān)注高嚴(yán)重度、低可能性的事故，而忽略了低嚴(yán)重度、但高可能性的事故。在其他領(lǐng)域提出了一些定量風(fēng)險評價方法［3］，雖然可靠性較高，但需要大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)不易收集，而且方法復(fù)雜，不便掌握，因此可操作性差，適用性不強(qiáng)。

由于鉆井作業(yè)人因事故的客觀數(shù)據(jù)不易獲取，且單純的數(shù)理統(tǒng)計方法也不適用于人因事故風(fēng)險研究。而德爾菲（Delphi）專家判斷法是一種系統(tǒng)化、互動地獲取獨立專家小組對一特定命題評判意見的研究方法。因此本研究采用“德爾菲專家判斷法”收集鉆井人因事故風(fēng)險研究的有關(guān)信息，邀請鉆井行業(yè)的若干專家參加了3輪評分調(diào)查。第一輪調(diào)查中，各位專家對鉆井施工主要作業(yè)活動的各種事故風(fēng)險類別的可能性和嚴(yán)重度分別進(jìn)行了評分。第二輪調(diào)查中，為專家們提供了專家小組第一輪各評分項的中位數(shù)作為參考，并要求各位專家對第二輪中給出的與第一輪的中位數(shù)相差2個或2個以上單位的評分給出說明。第三輪調(diào)查中，不僅為各位專家提供了前一輪評分的中位數(shù)，而且不署名地提供了小組其他成員對偏差較大評分值的說明，因此專家們參考這些資料再次審核修改先前的各個評分值。最后，將第三輪調(diào)查的結(jié)果與預(yù)先設(shè)定的專家意見一致性評判標(biāo)準(zhǔn)相比較，確定調(diào)查結(jié)果的可接受性。調(diào)查過程中，需對各類主觀因素產(chǎn)生的偏差進(jìn)行有效的控制。

1.2 人因風(fēng)險定量評價方法

人因風(fēng)險量化方法可以概括為以下5個步驟：①辨識鉆井施工主要的作業(yè)活動；②確定鉆井作業(yè)活動涉及的主要人因失誤事故風(fēng)險類型；③辨識并量化與每一項作業(yè)活動有關(guān)風(fēng)險的可能性和嚴(yán)重度；④計算每一項作業(yè)活動的風(fēng)險值；⑤匯總所有作業(yè)活動的風(fēng)險值得到鉆井施工的總體人因失誤事故風(fēng)險水平。

本文中的人因失誤事故風(fēng)險是指人因失誤引發(fā)某種嚴(yán)重程度的危險、危害事故的可能性［4］。衡量風(fēng)險水平大小的指標(biāo)是風(fēng)險度（R），也稱風(fēng)險性、風(fēng)險率，是對系統(tǒng)風(fēng)險大小的描述，它等于事故發(fā)生的可能性（P）與事故的嚴(yán)重度（S）的乘積，即

式中P為單位時間內(nèi)人因失誤風(fēng)險造成各類事故的次數(shù)，事故次數(shù)／人工時（可以是針對一類風(fēng)險、一個單元或一個行業(yè)，在內(nèi)涵上與事故發(fā)生概率基本相同）；S為對人因失誤風(fēng)險導(dǎo)致事故最嚴(yán)重結(jié)果的定性評價，通常用工傷、財產(chǎn)損失或設(shè)備損失的最終可能出現(xiàn)的程度來度量，在內(nèi)涵上與事故嚴(yán)重度基本相同，無量綱。因此，人因失誤事故風(fēng)險度（R）可以表示為“嚴(yán)重度×事故次數(shù)／人工時”，表示1名工人工作1 h發(fā)生各種嚴(yán)重程度事故的可能性。

1.3 人因風(fēng)險可能性和嚴(yán)重度評分標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定

1.3.1 風(fēng)險可能性評分標(biāo)準(zhǔn)

本文建立的風(fēng)險可能性評分標(biāo)準(zhǔn)是基于事故發(fā)生概率的。如表1所示，用1～10之間的評分值代表相應(yīng)的事故發(fā)生概率范圍（即事故率），用于專家問卷評分。為了便于分析和計算，取每個事故率范圍值的中點值的倒數(shù)，將這些用數(shù)值范圍表達(dá)的可能性值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的單點數(shù)值。如，專家給出的可能性評分值是“10”，代表事故率為“0.1～1人工時／事故次數(shù)”，它的中點值為“0.55人工時／事故次數(shù)”，倒數(shù)為“1.8事故次數(shù)／人工時”，表示1名工人工作1 h可能受傷的機(jī)會是1.8次。

表1 風(fēng)險可能性（P）評分值及其轉(zhuǎn)換表

1.3.2 嚴(yán)重度評分標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)海因里希事故三角形理論，事故發(fā)生頻率與事故后果嚴(yán)重程度之間存在明顯的負(fù)相關(guān)規(guī)律，為了預(yù)防重大事故，應(yīng)該非常重視未遂事件等“小事故”的記錄和報告。因此，本文設(shè)計了一個涵蓋面較寬的風(fēng)險嚴(yán)重度評分標(biāo)準(zhǔn)（表2），它不僅包括事故后果嚴(yán)重程度高的傷害類型，比如損失工作日事故、工作受限事故和死亡事故，也包括事故后果嚴(yán)重程度低的傷害類型，例如暫時不適、暫時疼痛、持續(xù)疼痛等。

由于事故的損失程度并不是線性分布的，例如，死亡事故與工作受限事故的損失程度之間的差別明顯大于現(xiàn)場急救事故與醫(yī)療處置事故之間的差別，因此，通過對本文參考文獻(xiàn)［5］提供的各類事故損失程度（直接損失和間接損失之和）的對比，筆者將各種事故之間的嚴(yán)重度級差進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整，分別用1～10之間的評分值代表，用于問卷評分。

表2 風(fēng)險嚴(yán)重度（S）評分值及其調(diào)整表

2 數(shù)據(jù)調(diào)查及處理

2.1 鉆井作業(yè)活動的清單

通過現(xiàn)場觀測選定了用于研究的11項主要鉆井作業(yè)活動的清單，包括防噴器和井口安裝、接鉆桿、鉆進(jìn)作業(yè)、起下鉆、甩鉆桿、下套管固井、鉆井液配制、測錄井、起重作業(yè)、設(shè)備檢修保養(yǎng)、輔助施工等。

2.2 人因事故風(fēng)險類型

本文將中國《企業(yè)員工傷亡事故分類》事故風(fēng)險分類標(biāo)準(zhǔn)和國際鉆井承包商協(xié)會（IDCF）采用的事故風(fēng)險分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了對比分析，選定了適用于我國油氣鉆井行業(yè)的人因風(fēng)險分類標(biāo)準(zhǔn)。包括物體打擊、車輛傷害、機(jī)械傷害、高處墜落、滑倒跌倒、火災(zāi)爆炸、中毒窒息、有害接觸、肌肉勞損、其他等10種人因事故風(fēng)險類型。

2.3 德爾菲調(diào)查數(shù)據(jù)處理

本研究選定了13名鉆井安全和風(fēng)險管理領(lǐng)域的專家參加了調(diào)查。專家們根據(jù)表1和表2給出的評分標(biāo)準(zhǔn)，分別對每項作業(yè)活動的每種風(fēng)險事故類別的可能性和嚴(yán)重度進(jìn)行了評分。用所有可能性評分和嚴(yán)重度評分的中位數(shù)代表每一輪評分的結(jié)果。

專家意見的離散程度用以下方程式計算的中位數(shù)偏差平均值表示［5］。

式中MeDEV為中位數(shù)偏差平均值（Average Deviation from Median）；Mej為中位數(shù)；Vij為評分值。

由于本研究的復(fù)雜性、人因風(fēng)險評分的不確定因素、專家經(jīng)驗的差別性，因此，本文設(shè)定的專家意見一致性目標(biāo)值是整個調(diào)查過程的中位數(shù)偏差平均值為1。第三輪調(diào)查結(jié)束后，所有專家的可能性評分的中位數(shù)偏差平均值為0.46，所有嚴(yán)重度的中位數(shù)偏差平均值為0.53。德爾菲調(diào)查結(jié)果的中位數(shù)偏差平均值均小于設(shè)定的目標(biāo)值1，專家意見一致程度可以接受。

然后根據(jù)表1、2，對專家給出的風(fēng)險可能性及嚴(yán)重度評分值進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換和調(diào)整。將得到的結(jié)果分別相乘，即得到每一項作業(yè)活動相應(yīng)的風(fēng)險度值（表3）。

表3 人因風(fēng)險度（R）評分值表 事故次數(shù)／人工時

2.4 鉆井作業(yè)活動的人因風(fēng)險分析

表3中的數(shù)據(jù)可以用來描述鉆井施工中各類風(fēng)險的特征，計算任意作業(yè)活動組合的各種風(fēng)險類型的總風(fēng)險值。從表3可看出，鉆井施工人因風(fēng)險最高的風(fēng)險類型是物體打擊；人因事故風(fēng)險最高的作業(yè)活動是鉆進(jìn)作業(yè)。

3 研究結(jié)果的應(yīng)用

研究結(jié)果可應(yīng)用于跟蹤鉆井過程異常高風(fēng)險時段，以便有針對性地采取風(fēng)險消減措施，合理安全地部署現(xiàn)場安全工作，避免高風(fēng)險的累加效應(yīng)。鉆井隊管理人員可以采取下列任何一項措施，加強(qiáng)現(xiàn)場的風(fēng)險管理。

1）在實踐中，可能有一些作業(yè)活動的完成時間對整個施工作業(yè)進(jìn)度沒有直接影響，鉆井經(jīng)理可以將風(fēng)險較高的作業(yè)活動調(diào)整、分配到不同的班組和時段，來防止多個高風(fēng)險作業(yè)活動的疊加效應(yīng)。

2）在預(yù)計的風(fēng)險峰值到來之前，安全管理人員可以提醒現(xiàn)場員工，從而提高工人辨識潛在危害的能力，采取必要的風(fēng)險控制措施。

3）安全管理人員可以合理安排其工作計劃，以便在預(yù)期高風(fēng)險時段到來前到施工現(xiàn)場督察。

本風(fēng)險量化方法在某單位的5支鉆井隊進(jìn)行了應(yīng)用，在量化鉆井施工作業(yè)活動累計風(fēng)險水平的基礎(chǔ)上，指導(dǎo)現(xiàn)場人員評價了鉆井作業(yè)活動風(fēng)險水平，對施工過程中的高風(fēng)險時段進(jìn)行了預(yù)測，制訂了有針對性的風(fēng)險控制措施，降低了人因失誤事故的發(fā)生率，取得了較好的應(yīng)用效果，5支鉆井隊可報告事故率由應(yīng)用前的7.54%下降到5.24%，下降了31%。

4 結(jié)束語

本文提出了應(yīng)用德爾菲專家判斷法定量評價鉆井施工人因事故風(fēng)險的方法，通過專家評分獲得了與11類鉆井作業(yè)活動相關(guān)的10種風(fēng)險類別的可能性和嚴(yán)重度數(shù)據(jù)，計算了不同作業(yè)活動的風(fēng)險水平。研究數(shù)據(jù)顯示，鉆井施工人因失誤事故風(fēng)險最高的風(fēng)險類型是物體打擊；人因失誤事故風(fēng)險最高的作業(yè)活動是鉆進(jìn)作業(yè)。研究結(jié)果可應(yīng)用于跟蹤鉆井過程異常高風(fēng)險時段，以便有針對性地采取風(fēng)險消減措施，合理安全地部署現(xiàn)場安全工作，避免高風(fēng)險的累加效應(yīng)。研究結(jié)果在5支鉆井隊?wèi)?yīng)用后取得了較好的效果，可報告事故率由7.54%下降到5.24%。

［1］張洪，王凱，曾宏.鉆井井噴事故人因失誤特征分析和對策［J］.天然氣工業(yè)，2010，30（8）：98-100.

［2］PETERSON S K，MURTHA J A，ROBERTS R W.Drilling performance predictions：case studies illustrating the use of risk analysis［C］∥paper 29364-MS presented at the SPE／IADC Drilling Conference，28 February -2 March 1995，Amsterdam，Netherlands.New York：SPE，1995：305-311.

［3］GREEN A R.New technique in assessment mine risk［C］∥Proceedings of 26thInternational Conference of Safety in Mines Research Institutes.Katowice：Central Mining Institute，1995：195-201.

［4］武淑平.電力生產(chǎn)中人因失誤影響因素及管理對策研究［D］.北京：北京交通大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，2009：44-61.

［5］HALLOWELL R MATTHEW.A formal model for construction safety and health risk management［D］.Oregon：Oregon State University，2008：31-36.

（修改回稿日期 2012-06-04 編輯 趙 勤）

10.3787／j.issn.1000-0976.2012.07.019

趙全民，1966年生，高級工程師，博士研究生；研究方向為安全工程；現(xiàn)任中國石化國際石油勘探開發(fā)有限公司敘利亞公司副總經(jīng)理。地址：（100100）北京市昌平區(qū)學(xué)府路中國石油大學(xué)（北京）機(jī)電工程學(xué)院。電話：15811052003。E-mail：qmzhao＠sipc.cn