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)

1 前言

實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)過程中任何一個環(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)，即人是否會現(xiàn)時地采取正確行為，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。

2 硬安全、軟安全定義

2.1 硬安全定義

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。

2.2 軟安全定義

由于實(shí)現(xiàn)硬安全的工程技術(shù)手段，要受到當(dāng)時安全技術(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。人是否會現(xiàn)時采取正確行為，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)時地采取正確行為的安全稱作軟安全。

2.3 舉例

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和打鐵鞋來防溜。而拉手制動和打鐵鞋都需要人現(xiàn)時去實(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，停靠列車地段水平，兩頭有2‰的上坡，則防止列車溜入正線，不再需要人現(xiàn)時地采取行為，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)時地采取正確行為，這種安全就屬于硬安全。

2.4 應(yīng)用

初步分析例一、例二可知，硬安全比軟安全可靠度要高得多，所以我們在安全工程中，要遵循3E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，對軟安全可靠度進(jìn)行了具體分析，然后針對軟安全可靠度低這一特點(diǎn)，提出了兩種應(yīng)用模式。

3 軟安全可靠度分析

本節(jié)筆者在具體分析軟安全可靠度前，首先依據(jù)《注冊安全工程師手冊》(后面簡稱《手冊》)，對企業(yè)生產(chǎn)過程中的“事故”進(jìn)行了定義，然后計(jì)算出了中國鐵路行業(yè)事故概率目標(biāo)值。

3.1 事故定義

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。事故會造成人員傷害或財(cái)物損失或時間損失或兼而有之，從事故對人體傷害的結(jié)果來看，雖然有時是未遂傷亡，但到底會不會受到傷害，是一個難于預(yù)測的問題。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，到底會不會造成翻車或人員傷亡，這一點(diǎn)我們很難控制和預(yù)測，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。

3.2 鐵路行業(yè)事故概率目標(biāo)值

查閱《手冊》表3.21，英國鐵路行業(yè)的FAFR值為45，即108作業(yè)小時死亡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，則得出英國鐵路行業(yè)，108作業(yè)小時發(fā)生事故的概率為29700次，在中國鐵路實(shí)際應(yīng)用中，按10倍的保險系數(shù)來計(jì)算，也即中國鐵路事故概率目標(biāo)值應(yīng)小于105作業(yè)小時2.97次，即每作業(yè)小時發(fā)生事故概率應(yīng)小于2.97×10－5次。

3.3 軟安全可靠度舉例分析

例三:假如列車制動系統(tǒng)的某一個螺絲連接(螺接)出現(xiàn)問題，就會造成制動失靈，也就是說當(dāng)這個螺接發(fā)生故障時，就會造成制動失靈事故。查閱《手冊》，表5.25《故障率數(shù)據(jù)舉例》，螺接本身的故障率為每小時10－5，符合鐵路事故概率目標(biāo)值。另查閱《手冊》表5.26，人固定螺母的行為可靠度為0.9990，則當(dāng)一個員工A去安裝這個螺接后，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》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

4 軟安全應(yīng)用模式

4.1 模式一:軟安全+軟安全

從圖二可以看出，軟安全當(dāng)只有一人(一層)把關(guān)時，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，即軟安全+軟安全時，比較圖二其可靠度會大幅提高，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)樾盘柟らL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

作業(yè)組(作業(yè)人、監(jiān)護(hù)人、檢查人)

通常采用圖四，上下級重大信息傳遞是單線型，每個環(huán)節(jié)只有一人把關(guān)，其可靠度不合要求，其中只要有一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，則這個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、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、副工長、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間有三條渠道，且每一層級有三人相互交流，所以該重大信息處理的每個環(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。也可采取會議形式，即公司B1、B2、B3同時召集下屬各車間的C1、C2、C3開會，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。

人員在上下作業(yè)平臺時，嚴(yán)禁操縱作業(yè)平臺升降，否則作業(yè)平臺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)生過這種險情。這種情況，現(xiàn)在只有作業(yè)平臺操縱人一人把關(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，該人動一下開關(guān)，作業(yè)平臺就不能升降了，所以這就又多了一層軟安全，加上作業(yè)平臺操縱人被打了招呼不會操縱平臺，這又是一層軟安全，其可靠度才能達(dá)到要求。

4.2 模式二:軟安全+硬安全

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，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”的自停裝置會啟動，自動制動列車停車，這屬于硬安全。

5 結(jié)束語

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:《注冊安全工程師手冊》，化學(xué)工業(yè)出版社，2004年8月。