海洋平臺(tái)事故應(yīng)急移除事故風(fēng)險(xiǎn)分析

海洋平臺(tái)事故應(yīng)急移除事故風(fēng)險(xiǎn)分析

0應(yīng)急撤回過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)在海洋平臺(tái)事故發(fā)生時(shí)，低效緊急轉(zhuǎn)移反應(yīng)（er、er、erc）可以成功轉(zhuǎn)移人員，減少人員損失。應(yīng)急撤離是多因耦合場(chǎng)景,因而導(dǎo)致其響應(yīng)效率和效果的不確定性增加,在應(yīng)急撤離過(guò)程中可能發(fā)生造成大量人員傷亡的災(zāi)難性事故。目前,我國(guó)海洋油氣開(kāi)采處于蓬勃發(fā)展時(shí)期。分析應(yīng)急撤離過(guò)程風(fēng)險(xiǎn),對(duì)保證應(yīng)急撤離的有效性和可靠性具有重要意義。國(guó)外海洋平臺(tái)在應(yīng)急撤離方面具有相對(duì)完備體系。研究機(jī)構(gòu)以發(fā)布指導(dǎo)文件和事故研究報(bào)告為主。學(xué)者研究一般集中在人因與設(shè)備可靠性、響應(yīng)程序評(píng)估和仿真等領(lǐng)域,如MusharrafM和DiMattiaDG分析過(guò)人因失誤概率和可靠性;BerchaFG等評(píng)估了應(yīng)急撤離響應(yīng)程序有效性;KimH用仿真軟件模擬疏散過(guò)程。國(guó)內(nèi)雖然已在海洋平臺(tái)應(yīng)急撤離的事故等級(jí)和場(chǎng)景方面有所規(guī)定或從優(yōu)化角度探討過(guò)應(yīng)急物資調(diào)度方法,但對(duì)海洋平臺(tái)應(yīng)急撤離風(fēng)險(xiǎn)等尚缺乏系統(tǒng)研究。因此,筆者將從事故案例出發(fā),應(yīng)用邏輯樹(shù)方法對(duì)海洋平臺(tái)應(yīng)急撤離風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行定性分析,提出人員傷亡事故傳播路徑,建立風(fēng)險(xiǎn)控制屏障模型,為我國(guó)海洋油氣應(yīng)急風(fēng)險(xiǎn)提供參考。1海洋平臺(tái)的應(yīng)急恢復(fù)模型1.1撤回場(chǎng)景規(guī)定危險(xiǎn)場(chǎng)景出現(xiàn)是應(yīng)急撤離響應(yīng)啟動(dòng)的誘因。事故或險(xiǎn)情升級(jí)到一定級(jí)別時(shí)需立即啟動(dòng)應(yīng)急撤離響應(yīng)以保障作業(yè)人員安全。挪威技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)、國(guó)際鉆井承包商協(xié)會(huì)和我國(guó)石油天然氣行業(yè)均對(duì)撤離場(chǎng)景進(jìn)行規(guī)定。其中,《海上石油作業(yè)安全應(yīng)急要求》以初始場(chǎng)景進(jìn)行劃分,規(guī)定熱帶氣旋、冰害、地震、海嘯、設(shè)施破損、設(shè)施托航遇險(xiǎn)漂移、井噴、硫化氫泄漏、火災(zāi)、爆炸等10種事故或險(xiǎn)情以及相應(yīng)的人員撤離條件。1.2海洋平臺(tái)點(diǎn)基于相關(guān)研究報(bào)告,將應(yīng)急撤離定義為人員從初始危險(xiǎn)場(chǎng)景發(fā)生到轉(zhuǎn)移至安全區(qū)域的整個(gè)過(guò)程,包括疏散(Evacuation)、逃生(Escape)和救援(Rescue)。疏散指人員按照撤離程序,通過(guò)借助救生艇等撤離裝置離開(kāi)海洋平臺(tái)過(guò)程。逃生指在裝置失效情況下人員離開(kāi)海洋平臺(tái)的過(guò)程,如直接跳海。救援指通過(guò)外界救援力量將被疏散或逃生人員轉(zhuǎn)移到安全區(qū)域過(guò)程。根據(jù)應(yīng)急撤離定義,筆者以初始危險(xiǎn)場(chǎng)景出現(xiàn)為起點(diǎn),人員轉(zhuǎn)移至安全狀態(tài)為終點(diǎn),建立海洋平臺(tái)應(yīng)急撤離響應(yīng)模型,如圖1所示。按照時(shí)間序列劃分事故升級(jí)、決策和撤離3個(gè)階段,其中,撤離包括疏散、逃生和救援3個(gè)子階段。2應(yīng)急恢復(fù)事故統(tǒng)計(jì)分析2.1海洋平臺(tái)風(fēng)險(xiǎn)事件的事故統(tǒng)計(jì)分析通過(guò)調(diào)研國(guó)內(nèi)外海洋平臺(tái)應(yīng)急撤離事故案例,筆者選取12例典型事故[13,14,15,16,17,18],分析應(yīng)急撤離過(guò)程各階段風(fēng)險(xiǎn)因素。具體事故簡(jiǎn)要分析見(jiàn)表1。由表1知在20世紀(jì)70—80年代,海洋平臺(tái)危險(xiǎn)場(chǎng)景出現(xiàn)和應(yīng)急撤離事故都達(dá)到高峰。隨著大量事故經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)總結(jié)和安全技術(shù)進(jìn)一步加強(qiáng),進(jìn)入21世紀(jì),海洋平臺(tái)危險(xiǎn)場(chǎng)景出現(xiàn)和應(yīng)急撤離事故呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。且海洋平臺(tái)應(yīng)急撤離事故的發(fā)生是在事故升級(jí)、決策和撤離階段的環(huán)境、人因、設(shè)備和管理等多因素疊加作用結(jié)果。2.2海洋平臺(tái)坍塌風(fēng)險(xiǎn)的原因2.2.1嚴(yán)重危害環(huán)境及連鎖事故影響平臺(tái)安全惡劣自然環(huán)境及其引發(fā)傾覆、碰撞、油氣泄漏等連鎖事故是應(yīng)急撤離主要初始場(chǎng)景。如2012年Isaac風(fēng)暴致使墨西哥灣58%平臺(tái)躲避,346人緊急撤離。亞歷山大LK平臺(tái)和科爾斯卡耶號(hào)鉆井平臺(tái)因遭遇暴風(fēng)雪而傾斜和沉沒(méi)。惡劣環(huán)境及連鎖事故對(duì)平臺(tái)防護(hù)屏障和應(yīng)急撤離裝備具有破壞性,會(huì)降低人員決策和撤離成功概率。尤其燃爆場(chǎng)景下,風(fēng)向、風(fēng)速、海面穩(wěn)定性、水溫、能見(jiàn)度等影響外部救援效率和跳海人員生命安全。如OceanRanger事故中直升機(jī)因風(fēng)暴無(wú)法參與救援,而AbanPearl事故中良好天氣條件在一定程度上有利于95人成功撤離。2.2.2處置過(guò)程中造成警情判斷失誤,導(dǎo)致決策延遲人因失誤易導(dǎo)致事故發(fā)生或者增加事故后果的嚴(yán)重程度。預(yù)防事故升級(jí)過(guò)程中,OceanRanger事故因員工操作失誤導(dǎo)致壓載閥打開(kāi),平臺(tái)穩(wěn)定性屏障失效。決策過(guò)程中由于人員操作經(jīng)驗(yàn)、技能不足等將導(dǎo)致警情判斷失誤,應(yīng)急撤離決策延遲從而減少了人員疏散的可用時(shí)間,如渤海2號(hào)事故因組織人員排險(xiǎn)而非疏散導(dǎo)致72人傷亡。撤離過(guò)程中人員自身恐慌狀態(tài)會(huì)導(dǎo)致其失去理智判斷性,錯(cuò)誤選擇安全疏散路徑、不聽(tīng)取指揮、盲目跳海、救生艇釋放失誤等行為會(huì)增加失誤概率,如烏蘇馬辛塔平臺(tái)救生艇下放失誤造成22人死亡。2.2.3測(cè)試系統(tǒng)的必要性海洋平臺(tái)應(yīng)急撤離設(shè)備分為事故控制裝置、探測(cè)報(bào)警設(shè)備、防護(hù)救生設(shè)備和其他應(yīng)急輔助設(shè)備。事故控制裝置失效將導(dǎo)致事故升級(jí)速度加快,如PiperAlpha事故由油氣泄漏事故迅速轉(zhuǎn)變?yōu)槿急瑸?zāi)難,是控制措施失效和平臺(tái)不合理布局等因素共同助推的結(jié)果。探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)是決策過(guò)程主要設(shè)備,其功能失效及低敏感度會(huì)延長(zhǎng)人員感知危險(xiǎn)的時(shí)間。個(gè)人和集體救生設(shè)備配置不足和其可用性的缺失將在撤離階段增加人員與風(fēng)險(xiǎn)接觸概率。如PiperAlpha事故的燃爆風(fēng)險(xiǎn)降低了部分救生艇和安全疏散通道可用性,迫使人員跳海逃生。相比之下,AbanPearl事故中人員全部成功撤離與平臺(tái)沉沒(méi)前救生艇配備齊全且處于可用狀態(tài)密切相關(guān)。2.2.4事故管理問(wèn)題管理因素貫穿于應(yīng)急撤離過(guò)程的各個(gè)階段。管理失誤是極其致命的錯(cuò)誤,指管理者采取的行動(dòng)和決策偏離管理目標(biāo)從而導(dǎo)致人員傷亡等事故。TeresaAG認(rèn)為導(dǎo)致PiperAlpha事故和亞歷山大LK平臺(tái)應(yīng)急撤離事故的主要原因是管理問(wèn)題。此外缺乏應(yīng)急機(jī)構(gòu)、應(yīng)急預(yù)案、安全培訓(xùn)和演練,無(wú)設(shè)備日常檢查與維護(hù),不完善組織體系都是應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。亞歷山大LK平臺(tái)和OceanOdyssey都曾出現(xiàn)應(yīng)急設(shè)備管理不善和組織紊亂狀況。3基于邏輯樹(shù)的緊急撤回風(fēng)險(xiǎn)分析3.1事故與事件的邏輯關(guān)系及單元故障影響事件樹(shù)分析從初始事件開(kāi)始,按照發(fā)展過(guò)程分析各環(huán)節(jié)成功與失敗的過(guò)程和結(jié)果。事故樹(shù)分析圍繞某個(gè)事故層層深入,探究事故與發(fā)生因素之間邏輯關(guān)系及單元故障對(duì)系統(tǒng)影響。采用大事件樹(shù)、小事故樹(shù)方法構(gòu)建邏輯樹(shù)模型,用事故樹(shù)詳細(xì)分析事件樹(shù)每一個(gè)階段失效原因,能夠綜合二者優(yōu)點(diǎn),有助于分析致因因素的關(guān)聯(lián)性,識(shí)別事故的薄弱環(huán)節(jié)與補(bǔ)償措施。3.2評(píng)判原因的選取海洋平臺(tái)應(yīng)急撤離事故是由于應(yīng)急撤離響應(yīng)各階段環(huán)境、人因、設(shè)備和管理因素的耦合所導(dǎo)致的,通常以人員死亡作為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)?；陲L(fēng)險(xiǎn)致因因素分析結(jié)果,以救生艇作為集體撤離裝置為例,構(gòu)建邏輯樹(shù)模型,如圖2所示。3.3決策失誤是致因因素導(dǎo)致的安全風(fēng)險(xiǎn)從事件樹(shù)環(huán)節(jié)知,事故升級(jí)是應(yīng)急撤離響應(yīng)啟動(dòng)前提。若能有效控制事故演變,則可增加撤離階段成功的概率。為防止升級(jí)成為燃爆災(zāi)難,CormorantAlplha在油氣泄漏后立即關(guān)閉相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施,保障71人成功撤離。事故升級(jí)子事故樹(shù)最小割集表明,人為操作失誤和設(shè)備失效是主要致因因素。本質(zhì)可靠性不足、惡劣環(huán)境及管理不善致可靠性降低是設(shè)備失效的致因因素。決策環(huán)節(jié)事件樹(shù)表明決策失誤與否和人員傷亡無(wú)直接關(guān)系,但及時(shí)有效決策能最大限度贏得人員撤離平臺(tái)時(shí)間,減少人員傷亡。決策失誤事故樹(shù)表明,人因判斷失誤和設(shè)備失效是導(dǎo)致人員未作出決策的原因。結(jié)合以往事故案例,人因判斷失誤是導(dǎo)致未作決策的主要因素。探測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)的低敏感性和公共廣播系統(tǒng)失效會(huì)使中控室人員決策及其余人員接受指令時(shí)間延遲?！吧钏仄骄€”號(hào)事故報(bào)告表明,在決策信息傳遞過(guò)程部分區(qū)域沒(méi)有聽(tīng)到任何指令。人員滯留平臺(tái)死亡、跳海逃生死亡、救生艇撤離死亡和外部救援失敗死亡是撤離過(guò)程中的4種死亡模式。其中救生艇撤離死亡是國(guó)內(nèi)外研究關(guān)注重點(diǎn)?；谑鹿收{(diào)研,救生艇本質(zhì)可用性失效、釋放系統(tǒng)失效和釋放過(guò)程失誤是造成救生艇撤離死亡的3種主要原因。應(yīng)急組織管理體系紊亂、人員恐慌狀態(tài)下錯(cuò)誤操作和判斷是釋放失誤的誘發(fā)因素。亞歷山大LK平臺(tái)因發(fā)射系統(tǒng)故障123人死亡,Enchova救生艇釋放過(guò)程失誤致36人死亡?；诜治鼋Y(jié)果,匯總各階段致因因素的關(guān)聯(lián)性和共因失效模式,得到導(dǎo)致人員死亡的9條風(fēng)險(xiǎn)路徑及相應(yīng)的傳播原因。建立海洋平臺(tái)人員死亡風(fēng)險(xiǎn)路徑圖,如圖3所示。4風(fēng)險(xiǎn)控制方案基于應(yīng)急撤離風(fēng)險(xiǎn)分析的結(jié)果,從環(huán)境、人員、設(shè)備、管理等方面提出控制事故升級(jí)、保障信息決策暢通、提高撤離成功概率的措施,以切斷人員死亡風(fēng)險(xiǎn)流的傳播路徑,保證風(fēng)險(xiǎn)處于可接受水平。將控制措施按階段進(jìn)行劃分,基于屏障理論和系統(tǒng)工程思想,建立安全屏障模型,構(gòu)成風(fēng)險(xiǎn)控制方案。在事故升級(jí)、決策和撤離階段分別建立事故升級(jí)屏障、信息決策屏障、撤離裝置屏障,依次阻擋各階段潛在風(fēng)險(xiǎn)流。并從整體角度,設(shè)置安全管理屏障和人因可靠屏障,保障應(yīng)急撤離各階段的屏障功能的有效性。屏障邏輯關(guān)系及各子屏障類型如圖4所示。12更新事故屏障在險(xiǎn)情征兆發(fā)生時(shí)成功地轉(zhuǎn)移、控制和預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)處于可接受范圍內(nèi)。2信息決策的障礙在決策和撤離信息發(fā)布中,有效地保證上下級(jí)信息的雙向傳輸。31拆除設(shè)備屏障在撤離過(guò)程中以增加人員成功撤離平臺(tái)概率為目標(biāo)的保障性設(shè)備及輔助設(shè)施。4安全管理屏障保證應(yīng)急撤離響應(yīng)時(shí)各環(huán)節(jié)銜接流暢性的安全管理體系。5由于可靠的障礙以減少應(yīng)急撤離過(guò)程中人行為不確定性和隨機(jī)性為目標(biāo)的控制體系。5人員傷亡原因分析1)海洋平臺(tái)應(yīng)急撤離事故是事故升級(jí)、決策和撤離階段中的各種環(huán)境、人因、設(shè)備、管理因素耦合的結(jié)果。其