系统安全性复合分析及应用

摘 要：阐述现代安全系统工程理论，比较系统安全分析方法，提出系统安全性复合分析方法，并利用此方法对航天科工集团三院三部环境力学试验大厅可能发生的安装工人高处坠落事故进行安全性分析，找出导致事故发生的因素，揭示各因素之间的关系，制定事故预防措施及建议。
　　关键词：系统安全性；复合分析；高处坠落事故
　　
　　1 系统安全性分析的背景
　　
　　安全是人类生产、生活中永恒的话题。随着社会的进步，人们的生产活动也日益频繁，这其中就不可避免地发生各种各样的事故，造成人员伤亡和财产损失，这迫使人们开始研究事故，特别是工业革命以后，人们在工业生产实践中不断摸索，研究事故发生及预防的规律，找出了许多阐明事故发生机理和事故预防措施的理论，形成了一个新兴学科──安全科学。
　　安全科学是一个多学科交叉的科学，对于工业生产来说，人们通常用系统的观点和角度来研究安全问题，这样便能多方面综合考虑系统中各要素之间的关系及导致事故的可能性。钱学森教授说过，极其复杂的研究对象称为系统，即由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成的具有特定功能的有机整体。针对工业生产中的系统安全性问题，人们提出系统由4M（人（man）、机（machine）、环境（media）、管理（management））构成，在特定的系统中，这四个因素同时发生问题将导致事故的发生。
　　系统安全性研究最早开始于美国。二十世纪六十年代，美苏争霸，由于美国为了超过苏联而采取所谓研究、设计、施工齐头并进的方法，结果发生了四次重大事故，造成重大损失。后来美军以系统工程的方法研究导弹的可靠性和安全性，于1962年提出了“武器安全系统标准”。1969年7月美国国防部发表了安全系统工程程序标准MIL－STD－882，首次建立了安全系统工程的概念。
　　在企业中，人们逐渐认识到安全的重要性并加大资金投入来预防事故的发生，从长远发展来看，企业必要的安全投入是提高企业的经济效益和社会效益，保障企业可持续发展的重要措施。企业的安全工作也应由被动变主动，由从事故后果找原因到预先分析系统内各因素，并制定预防措施，所以系统安全性分析是安全工作由事故出发型向事故发现型转变的必然结果。
　　
　　2 系统安全性复合分析方法概述
　　
　　系统安全性分析是运用概率论、数理统计、数理逻辑等数学方法，根据事故教训、生产实践经验、科学试验资料等对系统可能造成的事故，造成事故的各种因素及他们之间的关系进行定性或定量的判断，并依据判定结果来确认系统的危险状况是否处于规定指标之下的研究过程。
　　系统安全性分析的方法和种类很多，每种方法各有特点，有的侧重于定性分析，有的侧重于定量分析；有的运用逻辑归纳，有的运用逻辑演绎；有的分析系统不安全因素，有的分析危险因素之间的关系。目前，国内外已正式发表的系统安全分析方法就已达四十多种，其中理论比较成熟，使用比较广泛的方法有危险性预先分析（PHA），安全检查表（SCL），故障模式及影响分析（FMEA），事件树分析（ETA），事故树分析（FTA），因果分析和可操作性研究等。
　　本文提出的系统安全性复合分析法就是在总结各种安全分析方法的基础上，先用危险性预先分析法找出系统存在的危险因素，再利用事故树分析法定性和定量分析各事故致因因素之间关系及与顶上事件的关系，最后以安全检查表的形式总结和落实系统的危险因素，从而达到控制不安全因素的目的。
　　
　　3 系统安全性复合分析应用——三部六室力学环境试验大厅安全性分析
　　
　　3.1 概述
　　三部六室是导弹力学强度和环境试验综合研究室，承担着航天科工集团三院所有研制的飞航式导弹的强度和环境试验工作。主要试验区是力学环境试验大厅，可以进行全弹级别的振动环境试验、振动特性试验和静力强度试验等大型试验。
　　六室是三部安全生产重点控制单位，拥有许多大型试验设备，如11吨振动台，地坑（用于做爆炸分离试验）、10吨天吊、高低温试验箱等。试验现场环境复杂，危险因素较多，突发事件不易控制。由于各级领导对安全生产工作十分重视，及在各级管理人员和工程技术人员的积极配合下，三部安全生产管理部门制定和审订了一系列的安全保障措施和安全管理规定，在控制危险、有害因素和预防事故方面起到了良好的效果，六室已连续十几年没有出现重大财产损失和人员伤亡事故。但这并不能说明六室存在的不安全隐患都得到了控制，对一些可能发生的事故，认识得还不够全面，措施还不够完善，制度还不明确，分析得还不透彻，尤其是一些发生概率低，但后果是严重的事故。
　　由于导弹产品在做振动环境、振动特性和强度试验的过程中，需要外力吊挂并处于弹性状态下，因此要在试验区搭架钢结构异型承力梁，来满足试验要求。安装工人在距地面1.5～5m的高处进行移动钢框架、拧螺丝螺母、拆装等工作，极易发生高处坠落死亡事故。
　　针对前面的简单分析，我们将利用系统安全性复合分析方法，分析安装工人高处坠落死亡事故的致因及各因素之间关系，制定安全检查表及对以前的安全规章制度做必要的补充和修订，以达到控制高处坠落死亡事故发生的目的。

　　3.2 高处坠落死亡事故分析过程
　　3.2.1 危险性预先分析（PHA）
　　三部六室试验大厅按照试验项目可分为三个大的区域，振动环境试验区、振动特性试验区和强度试验区。试验大厅可以看做是一个封闭的系统，安装工人有6名，身体状况均良好，其中4人年龄在40岁以上，初中文化水平，从事安装工作多年；2人二十多岁，中等技术学校毕业，从事安装工作时间不长。登高设备见表1。
　　危险性辨识：按照能量意外释放理论分析，六室试验大厅系统可能发生的事故有触电事故、10T天吊起吊导弹或设备碰撞事故、安装工人高处坠落事故、地坑内做爆炸分离试验时物体飞出伤人事故、强度试验中异物飞出伤人事故等，其中安装工人高处坠落事故严重度最高，虽然发生概率较低，但后果是致命的，因此要重点分析、积极预防，危险性辨识见表二。
　　
　　3.2.2 系统安全性分析结论及整改措施
　　通过以上分析，我们可以得出这样的结论：
　　①对于高处坠落死亡事故而言，控制人的不安全行为是最重要的，也是比较困难的；
　　②加强防范措施，系安全带是最有效的控制高处坠落事故的手段；
　　③高空作业时，尽量在高空作业车或台上工作；
　　④高空作业时，安装工人必须配戴安全帽；
　　⑤在经常高空作业的危险地段增加防护栏；
　　因此在日常生产工作中，单位要加强职工的安全教育，及时了解职工的思想动态，落实安全防范措施，定期和不定期的进行安全检查，把安全检查表中的内容逐项查清落实，这样才能有效地防止高处坠落事故的发生，保障职工的生命安全。
　　
　　4 系统安全性复合分析法的优缺点和发展方向
　　
　　系统安全性复合分析法具有简单易行，实用性强等特点，并利用安全性预先分析、事故树分析和安全检查表分析等各自的优势，加强了对事故分析的系统性，因此在安全工作中可以广泛地推广和应用。但系统安全性复合分析法还有许多不易克服的问题，如在危险性预先分析中，囿于分析者的知识水平和工作经验，无法将可能影响系统的所有危险、有害因素都考虑到，这就需要分析者多方面征求意见和搜集资料，在确定事故诱因时尽量做到考虑周详；在事故树分析中，基本事件发生概率的确定需要大量的基础资料和统计数据，并且有一定的局限性，这就要求安全工作者平时注意多积累、多记录和建立安全数据库。
　　总之，系统安全性复合分析法只有在实际工作中应用和发展，才能得到不断改进和完善，才能使我们安全工作者有了预防和分析事故的有力武器，才能保障单位财产和职工生命的安全。
　　
　　参考文献
　　［1］张景林. 安全系统工程学［M］.太原：华北工学院出版社,1992.
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　　［3］陈宝智. 安全学原理［M］.大连：冶金工业出版社,1995.
　　［4］王金波. 系统安全工程［M］.沈阳：东北工学院出版社,1992.
　　［5］隋鹏程、陈宝智. 安全原理与事故预测［M］.大连：冶金工业出版社,1988.