陳健庚
(湖北工業(yè)大學(xué) 電氣與電子工程學(xué)院,湖北 武漢 430068)
實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)過程中任何一個(gè)環(huán)節(jié)的安全,手段主要有二:一是工程技術(shù)手段,即通過改進(jìn)設(shè)備設(shè)施,提高其安全可靠度;二是人的手段,即通過人現(xiàn)時(shí)地采取正確行為來確保安全。例如為了防止路邊一堵危墻倒塌傷人,第一種手段是把危墻的支架打好,或者是把危墻徹底拆除。第二種手段是派人日夜守護(hù)于此,如有行人路過則請(qǐng)行人繞行。第一種手段的實(shí)現(xiàn)主要是通過工程技術(shù)措施等硬手段來實(shí)現(xiàn)的,且可靠度高;第二種手段的實(shí)現(xiàn),即人是否會(huì)現(xiàn)時(shí)地采取正確行為,主要是通過教育管理、法制等軟手段來實(shí)現(xiàn)的,且可靠度低。所以本文將前者稱作硬安全,后者稱作軟安全。本文著重研究后者。
在安全工程中,把機(jī)械設(shè)備、物理環(huán)境等生產(chǎn)條件的安全(不需要人現(xiàn)時(shí)的參與)稱作本質(zhì)安全,本質(zhì)安全的實(shí)現(xiàn)主要是通過工程技術(shù)硬手段,且可靠度高,所以本文把它稱作硬安全。
由于實(shí)現(xiàn)硬安全的工程技術(shù)手段,要受到當(dāng)時(shí)安全技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)條件的限制,所以在具體的生產(chǎn)實(shí)踐中,通常需要人現(xiàn)時(shí)地采取正確行為(或安全措施)來確保生產(chǎn)過程中的安全。人是否會(huì)現(xiàn)時(shí)采取正確行為,主要是通過教育管理、法制等軟手段來實(shí)現(xiàn),且可靠度低,所以本文把需要人現(xiàn)時(shí)地采取正確行為的安全稱作軟安全。
例一:為防止停留在站線的列車溜逸到正線,發(fā)生列車沖突事故,往往通過采取拉手制動(dòng)和打鐵鞋來防溜。而拉手制動(dòng)和打鐵鞋都需要人現(xiàn)時(shí)去實(shí)施,所以都屬軟安全。
如采取工程技術(shù)手段,把站線都改建成如圖一,??苛熊嚨囟嗡?,兩頭有2‰的上坡,則防止列車溜入正線,不再需要人現(xiàn)時(shí)地采取行為,這種安全就屬硬安全。
圖一:
例二:在距離高壓設(shè)備1-2米范圍內(nèi)作業(yè),為防止觸電,需要作業(yè)人員時(shí)刻注意與高壓設(shè)備保持1米以上的距離,也就是需作業(yè)人員現(xiàn)時(shí)采取正確行為,所以是軟安全。
如果在距離高壓設(shè)備1米處加裝一足夠高和足夠牢固的防護(hù)網(wǎng)柵后,在防護(hù)網(wǎng)柵外作業(yè),防止觸電,不再需要人現(xiàn)時(shí)地采取正確行為,這種安全就屬于硬安全。
初步分析例一、例二可知,硬安全比軟安全可靠度要高得多,所以我們?cè)诎踩こ讨?,要遵?E原則,即首先采取工程技術(shù)措施(engineering),然后是教育訓(xùn)練(education),最后才是法制(enforcement),前者屬于硬安全,后兩者屬于軟安全。
一方面人最具有靈活性和能動(dòng)性,使得軟安全在具體的生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用廣泛,另一方面,人容易受到各種因素的影響,具有不穩(wěn)定性,使軟安全可靠度很低,成為安全生產(chǎn)的大隱患,下文以鐵路運(yùn)輸行業(yè)為例,對(duì)軟安全可靠度進(jìn)行了具體分析,然后針對(duì)軟安全可靠度低這一特點(diǎn),提出了兩種應(yīng)用模式。
本節(jié)筆者在具體分析軟安全可靠度前,首先依據(jù)《注冊(cè)安全工程師手冊(cè)》(后面簡(jiǎn)稱《手冊(cè)》),對(duì)企業(yè)生產(chǎn)過程中的“事故”進(jìn)行了定義,然后計(jì)算出了中國(guó)鐵路行業(yè)事故概率目標(biāo)值。
事故是指造成死亡、職業(yè)病、傷害、財(cái)產(chǎn)損失或其他損失的意外事件。事故會(huì)造成人員傷害或財(cái)物損失或時(shí)間損失或兼而有之,從事故對(duì)人體傷害的結(jié)果來看,雖然有時(shí)是未遂傷亡,但到底會(huì)不會(huì)受到傷害,是一個(gè)難于預(yù)測(cè)的問題。所以必須將這種無傷害的一般事故,也作為發(fā)生事故的一部分加以收集、研究,以便掌握事故發(fā)生的傾向及其概率,并采取相應(yīng)的措施,這在安全管理上是極為重要的。例如汽車在行駛中方向突然失靈,到底會(huì)不會(huì)造成翻車或人員傷亡,這一點(diǎn)我們很難控制和預(yù)測(cè),所以我們必須將汽車方向突然失靈,無論是造成了傷害或損失還是沒有,都要作為一種事故加以研究和預(yù)防。
查閱《手冊(cè)》表3.21,英國(guó)鐵路行業(yè)的FAFR值為45,即108作業(yè)小時(shí)死亡45人。根據(jù)1:29:300“海恩事故法則”,每330件事故中有300件為無傷害事故,29件為輕傷或微傷事故,1件為重傷或死亡事故,這里假定重傷與死亡事故各占一半,則得出英國(guó)鐵路行業(yè),108作業(yè)小時(shí)發(fā)生事故的概率為29700次,在中國(guó)鐵路實(shí)際應(yīng)用中,按10倍的保險(xiǎn)系數(shù)來計(jì)算,也即中國(guó)鐵路事故概率目標(biāo)值應(yīng)小于105作業(yè)小時(shí)2.97次,即每作業(yè)小時(shí)發(fā)生事故概率應(yīng)小于2.97×10-5次。
例三:假如列車制動(dòng)系統(tǒng)的某一個(gè)螺絲連接(螺接)出現(xiàn)問題,就會(huì)造成制動(dòng)失靈,也就是說當(dāng)這個(gè)螺接發(fā)生故障時(shí),就會(huì)造成制動(dòng)失靈事故。查閱《手冊(cè)》,表5.25《故障率數(shù)據(jù)舉例》,螺接本身的故障率為每小時(shí)10-5,符合鐵路事故概率目標(biāo)值。另查閱《手冊(cè)》表5.26,人固定螺母的行為可靠度為0.9990,則當(dāng)一個(gè)員工A去安裝這個(gè)螺接后,其故事概率如圖二,經(jīng)計(jì)算略大于10-3,遠(yuǎn)超過鐵路事故概率目標(biāo)值。
圖二:
圖二事故概率計(jì)算(狀態(tài)枚舉法):
人螺接 制動(dòng)失效概率失誤0.001 故障10-5 0.001×10-5正常0.999 故障10-5 0.999×10-5失誤0.001 正常1-10-5 0.001×(1-10-5)
則制動(dòng)失效概率
G=0.001×10-5+0.999×10-5+0.001×(1-10-5)
=0.00100999
如果當(dāng)員工A安裝該螺接后,又由員工B去檢查一遍,則其事故概率為圖三:
圖三:
查閱《手冊(cè)》表5.26,假定員工B檢查螺接是否良好的行為可靠度為0.9990,其事故概率G為:
圖三事故概率計(jì)算(狀態(tài)枚舉法):
員工A 螺接 員工B 制動(dòng)失效概率失誤0.001 故障10-5 失誤0.001 0.001×10-5×0.001正常0.999 故障10-5 失誤0.001 0.999×10-5 ×0.001 ×0.001失誤0.001 正常1-10-5失誤0.001 0.001×(1-10-5)
符合鐵路事故概率目標(biāo)值
從圖二可以看出,軟安全當(dāng)只有一人(一層)把關(guān)時(shí),其可靠度遠(yuǎn)低于鐵路行業(yè)要求,從圖三可以看出,軟安全當(dāng)有兩人(兩層)把關(guān)時(shí),即軟安全+軟安全時(shí),比較圖二其可靠度會(huì)大幅提高,能滿足鐵路行業(yè)要求。
例四:重大信息的處理(決策、傳遞與執(zhí)行)方式采取矩陣形。
某些重大信息,如果因?yàn)槿嗽跊Q策、傳遞或執(zhí)行中不到位,就很有可能造成人員傷亡或重大財(cái)產(chǎn)損失,所以也屬于軟安全范疇。例如鐵路1997年的“4.29”重大事故,死亡126人,就是因?yàn)樾盘?hào)工長(zhǎng)郝任重違章使用二極管封連線造成的,二極管封連線早就被鐵道部明令禁止使用,但這一重大信息在多層次的傳遞、執(zhí)行中出現(xiàn)了問題,釀成了慘劇。
下面以某集團(tuán)及其一公司、一車間、一班組、一作業(yè)組之間的重大信息處理為例:
圖四:單線型信息處理
集團(tuán)安全主管
公司安全主管
車間主任或安全主管
班組長(zhǎng)
作業(yè)組(作業(yè)人、監(jiān)護(hù)人、檢查人)
通常采用圖四,上下級(jí)重大信息傳遞是單線型,每個(gè)環(huán)節(jié)只有一人把關(guān),其可靠度不合要求,其中只要有一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,則這個(gè)重大信息就不能落實(shí),所以采用這種方式處理重大信息是不可行的。
圖五:矩陣形信息處理
最高決策層(董事長(zhǎng)、總經(jīng)理、安全主管)
公司層(主管領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)部門、安全部門)
車間(主任、技術(shù)員、安全員)
班組層(工長(zhǎng)、副工長(zhǎng)、安全員)
執(zhí)行層(作業(yè)人、監(jiān)護(hù)人、檢查人)
如果采用圖五,其重大信息處理在上下層級(jí)間有三條渠道,且每一層級(jí)有三人相互交流,所以該重大信息處理的每個(gè)環(huán)節(jié)中都有多人把關(guān),即軟安全加軟安全模式,其可靠度非常高。舉例公司向車間傳達(dá)重大信息,可采取由B1向各車間的C1,B2向各車間的C2,B3向各車間的C3分別傳遞。也可采取會(huì)議形式,即公司B1、B2、B3同時(shí)召集下屬各車間的C1、C2、C3開會(huì),傳達(dá)這一信息。
例五:人員上下接觸網(wǎng)作業(yè)車作業(yè)平臺(tái)。
人員在上下作業(yè)平臺(tái)時(shí),嚴(yán)禁操縱作業(yè)平臺(tái)升降,否則作業(yè)平臺(tái)的梯子很可能卡傷手腳甚至使人摔下來。在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中,就多次發(fā)生過這種險(xiǎn)情。這種情況,現(xiàn)在只有作業(yè)平臺(tái)操縱人一人把關(guān),即只有一層軟安全,可靠度不合要求。
如果在作業(yè)平臺(tái)上面和下面之間加裝一樓梯開關(guān),當(dāng)某人上去或下來時(shí),該人動(dòng)一下開關(guān),作業(yè)平臺(tái)就不能升降了,所以這就又多了一層軟安全,加上作業(yè)平臺(tái)操縱人被打了招呼不會(huì)操縱平臺(tái),這又是一層軟安全,其可靠度才能達(dá)到要求。
依據(jù)前文分析,顯然軟安全+硬安全模式能滿足鐵路行業(yè)事故概率目標(biāo)值。
例六:機(jī)車遇紅燈停車
機(jī)車遇紅燈,先由司機(jī)采取人工制動(dòng),正常情況下司機(jī)可以按要求停車,屬于軟安全。如果司機(jī)出現(xiàn)意外,未能按規(guī)定操作,則機(jī)車“三大件”的自停裝置會(huì)啟動(dòng),自動(dòng)制動(dòng)列車停車,這屬于硬安全。
在具體生產(chǎn)實(shí)踐中,從安全可靠度出發(fā),從節(jié)省人力、時(shí)間出發(fā),建議優(yōu)先采用硬安全(工程技術(shù)措施保安全)模式,其次采用軟安全+硬安全模式,再次才采用軟安全+軟安全模式。
[1]左東紅、貢凱青:《安全系統(tǒng)工程》,化學(xué)工業(yè)出版社,2004年4月。
[2]徐德蜀、邱成:《企業(yè)安全化簡(jiǎn)論》,化學(xué)工業(yè)出版社,2005年1月。
[3]金龍哲、宋存義:《安全科學(xué)技術(shù)》,化學(xué)工業(yè)出版社,2004年5月。
[4]羅云:《注冊(cè)安全工程師手冊(cè)》,化學(xué)工業(yè)出版社,2004年8月。