核電站安全級(jí)設(shè)計(jì)人因失誤淺析與研究

毛海江

海南核電有限公司 海南?？?570100

1 核電站人因工程

1.1 核電站人因發(fā)展階段

人因工程是研究人機(jī)交互作用，把人的特點(diǎn)引入工程設(shè)計(jì)，獲得安全和高效的工藝設(shè)備與系統(tǒng)的新興工程技術(shù)領(lǐng)域，是跨越不同學(xué)科的邊緣學(xué)科，是國(guó)際科技前沿課題。人因工程以人的解剖學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)為基礎(chǔ)，研究人、機(jī)器和環(huán)境三者之間的相互作用關(guān)系，為設(shè)計(jì)安全、高效和舒適的最優(yōu)狀態(tài)的技術(shù)設(shè)備及系統(tǒng)提供理論與方法[1]。

核電安全技術(shù)經(jīng)歷了4個(gè)發(fā)展階段，形成了4個(gè)領(lǐng)域，即技術(shù)可靠性、人因工程、安全文化和正在形成的組織控制。前兩者屬于工程技術(shù)領(lǐng)域，后兩者屬于管理技術(shù)領(lǐng)域，后三者都與人的因素相關(guān)[2]。

1.2 核電站人因工程要素

人因工程是一門與人員使用方式的設(shè)計(jì)過程有關(guān)的綜合科學(xué)與技術(shù)，人因工程宜結(jié)合生命周期活動(dòng)的整體進(jìn)行規(guī)劃，工程過程模型如圖1所示

圖1 工程過程模型

同時(shí)人因工程活動(dòng)計(jì)劃宜考慮：①過去的經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)在的實(shí)踐，以識(shí)別相關(guān)的人因工程關(guān)注點(diǎn)；②已有的人因工程研究、報(bào)告、導(dǎo)則和方法的適用性；③不同學(xué)科、工作組、組織間的協(xié)作，以確定和執(zhí)行人因工程活動(dòng)；④統(tǒng)籌考慮人因工程和其他生命周期活動(dòng)。

在整個(gè)項(xiàng)目生命周期內(nèi)，人因工程活動(dòng)宜針對(duì)重要的人員接口關(guān)注下列基本要素：①任務(wù)；②工作環(huán)境；③設(shè)備；④人員；⑤組織和支持。

1.3 人因工程實(shí)施偏差

人因工程實(shí)施基于以上基本要素開展，而人因工程偏差可通過試驗(yàn)、評(píng)價(jià)或者運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來確定，并采用正規(guī)機(jī)制來記錄、評(píng)價(jià)和解決這些偏差，常用的方法有書面評(píng)價(jià)法、操作員訪談法、靜態(tài)仿真模擬法以及動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)法，其中動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是最優(yōu)驗(yàn)證方法，可用來評(píng)估一致性、可理解性和有效性相關(guān)問題，適用于設(shè)計(jì)的各個(gè)階段，使用較為普遍。

2 安全級(jí)設(shè)計(jì)人因失誤趨勢(shì)

安全級(jí)設(shè)計(jì)完成后通過工廠測(cè)試驗(yàn)證，設(shè)計(jì)偏差項(xiàng)會(huì)被定義為不符合項(xiàng)，HAF003中對(duì)不符合項(xiàng)的規(guī)定：性能、文件或程序方面的缺陷，因而使某一物項(xiàng)的質(zhì)量變得不可接受或不能確定。

對(duì)近年來我司應(yīng)用國(guó)產(chǎn)自主化平臺(tái)FirmSys的核電項(xiàng)目中安全級(jí)設(shè)計(jì)不符合項(xiàng)趨勢(shì)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，有以下特點(diǎn)：①應(yīng)用堆首次設(shè)計(jì)不符合項(xiàng)數(shù)量占比明顯增加；②不符合項(xiàng)數(shù)量會(huì)隨堆型規(guī)模增加而增加；③各項(xiàng)目中人因失誤的占比均超過90%，可見人因失誤為設(shè)計(jì)階段質(zhì)量主要因素。

3 改進(jìn)措施

針對(duì)以上安全級(jí)設(shè)計(jì)中人因失誤的分析，結(jié)合人因工程的基本要素對(duì)安全級(jí)設(shè)計(jì)提出以下改進(jìn)措施：

任務(wù)：對(duì)于重要的人員接口，應(yīng)分析人因使用者完成必要任務(wù)所要執(zhí)行的詳細(xì)活動(dòng)，包括對(duì)使用者的決策或者交流，此類人因問題的數(shù)量占比不多，但通常產(chǎn)生事件的嚴(yán)重等級(jí)較高；因此對(duì)于任務(wù)的分析尤其是新要求、新方法的溝通交流需要加強(qiáng)，并且澄清交流信息應(yīng)落實(shí)到文件中。

工作環(huán)境：國(guó)內(nèi)人因設(shè)計(jì)重視主控的人機(jī)接口設(shè)計(jì)，而對(duì)設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)過程中的人因交互關(guān)注較少，人員自身因素問題中很大一部分則是因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員的工作環(huán)境關(guān)注的支持欠缺引起；應(yīng)改善設(shè)計(jì)人員的環(huán)境條件，提供相應(yīng)支持，如配置大屏顯示器；工作場(chǎng)所的布置考慮人體測(cè)量學(xué)，可達(dá)距離和合適的座位高度等；項(xiàng)目進(jìn)度緊張情況下增加可用資源，提供平臺(tái)工具易用性。

設(shè)備：系統(tǒng)和設(shè)備故障引起異常的同時(shí)也為人員決策和行動(dòng)帶來更多錯(cuò)誤的可能，因此硬件采購(gòu)時(shí)人因工程考慮應(yīng)納入如設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化和便利化；設(shè)備或集成系統(tǒng)性能是明確并經(jīng)過確定驗(yàn)收的；設(shè)備或者系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)提供適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn)以降低對(duì)系統(tǒng)和設(shè)備故障進(jìn)行錯(cuò)誤響應(yīng)或者設(shè)計(jì)的可能。

人員：人的知識(shí)和能力須滿足或超過相應(yīng)的任務(wù)要求，目前出現(xiàn)的人員自身因素根本原因在于人員能力存在短板，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)未對(duì)自己負(fù)責(zé)內(nèi)容進(jìn)行規(guī)劃，對(duì)設(shè)計(jì)工作內(nèi)容掌握不夠熟練，因此需要靠合理的技術(shù)培訓(xùn)和資質(zhì)認(rèn)定程序來實(shí)現(xiàn)，培養(yǎng)出員工敢于質(zhì)疑的工作態(tài)度。

組織和支持：需要從人員編制、培訓(xùn)、工作計(jì)劃、規(guī)程、使用者參與和驗(yàn)收、溝通和協(xié)調(diào)以及安全文化等方面進(jìn)行綜合考慮；合理的組織和支持是項(xiàng)目順利實(shí)施的前提，核安全意識(shí)/質(zhì)量意識(shí)是關(guān)鍵，進(jìn)度/質(zhì)量發(fā)生沖突時(shí)需要保證質(zhì)量?jī)?yōu)先。

4 結(jié)語

安全級(jí)設(shè)計(jì)是保證核電站保護(hù)系統(tǒng)安全可靠的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，本文將人因工程理念結(jié)合廣利核公司近年來實(shí)施的重大核電項(xiàng)目實(shí)踐，通過廠內(nèi)實(shí)驗(yàn)分析比較出不同項(xiàng)目安全級(jí)設(shè)計(jì)過程中的人因失誤趨勢(shì)，同時(shí)通過對(duì)根本原因的分析，得出當(dāng)前安全級(jí)設(shè)計(jì)過程中主要人因失誤的影響因子；針對(duì)安全設(shè)計(jì)過程中顯著薄弱環(huán)節(jié)提出改進(jìn)建議，部分建議措施已在安全級(jí)設(shè)計(jì)過程中實(shí)施，對(duì)后續(xù)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)質(zhì)量有一定的改善作用。