彭宇拓,劉德新
(1.鐵道部黨校 科研處,北京 100088;2.沈陽鐵路局 蘇家屯車輛段,遼寧 沈陽 110101)
鐵路運(yùn)輸安全涉及車、機(jī)、工、電、輛等各相關(guān)鐵路單位,同時(shí)與社會(huì)公眾及自然環(huán)境等領(lǐng)域相關(guān),有許多難以控制的因素,其生產(chǎn)的特殊性和復(fù)雜性使鐵路運(yùn)輸企業(yè)面臨著一系列安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn),也導(dǎo)致鐵路運(yùn)輸安全風(fēng)險(xiǎn)呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)性、模糊性、隨機(jī)性等特性。目前,用于鐵路運(yùn)輸安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方法可以分為定性和定量?jī)纱箢悺S捎诹炕L(fēng)險(xiǎn)值所需的風(fēng)險(xiǎn)頻率和危害嚴(yán)重程度等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的搜集與分析工作尚不完善,同時(shí)影響鐵路運(yùn)輸安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的指標(biāo)相當(dāng)多,站段等基層生產(chǎn)單位的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估量化工作較為困難,因此主要采用定性的評(píng)估方法。由于定性的評(píng)估方法受到人為的經(jīng)驗(yàn)和主觀偏好等因素影響,其評(píng)估的結(jié)果準(zhǔn)確率比較低,不利于風(fēng)險(xiǎn)的分級(jí)管理和控制措施的實(shí)施。
所謂安全風(fēng)險(xiǎn)管理,是指為了降低風(fēng)險(xiǎn)可能導(dǎo)致的事故,減少事故造成的損失所進(jìn)行的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、危險(xiǎn)源分析、隱患判別、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),制定并實(shí)施相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)對(duì)策與措施的全過程[1]。風(fēng)險(xiǎn) R 具有概率和后果的二重性,可以用損失程度 c 和發(fā)生概率 p的函數(shù)來表示:
風(fēng)險(xiǎn)是指系統(tǒng)中客觀存在且具有潛在能量和物質(zhì)釋放危險(xiǎn),在一定的觸發(fā)因素作用下可以轉(zhuǎn)化為隱患、事故的根源或狀態(tài)。風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)是指能夠引發(fā)風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)化為事故的人、設(shè)備、環(huán)境等因子,與具體崗位、工種、設(shè)備、業(yè)務(wù)流程相關(guān),是可以識(shí)別、消除或隔離,以避免、防護(hù)和控制的具體風(fēng)險(xiǎn)單元。落實(shí)和推行安全風(fēng)險(xiǎn)管理,在基層生產(chǎn)站段或車間以風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)作為風(fēng)險(xiǎn)管理單元。例如,車輛段的車輛脫軌風(fēng)險(xiǎn)與風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)包括貨車轉(zhuǎn)8A 型轉(zhuǎn)向架檢修、檢查質(zhì)量不高;輪對(duì)組裝質(zhì)量不達(dá)標(biāo),導(dǎo)致車輪與車軸發(fā)生相對(duì)位移;輻板孔輪對(duì)裂紋漏探導(dǎo)致崩輪;輪徑差超限的輪對(duì)裝車使用;列檢對(duì)車輛走行部關(guān)鍵部位檢查不到位等。
風(fēng)險(xiǎn)評(píng)判前先進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別確定評(píng)估對(duì)象,包括對(duì)系統(tǒng)特性分析、脆弱點(diǎn)分析、威脅分析等,以及對(duì)系統(tǒng)已采取的或計(jì)劃采取的控制措施進(jìn)行分析,確定其有效性[2]。
目前,世界上有關(guān)鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)安全管理的規(guī)范大多以歐盟的標(biāo)準(zhǔn)為主,如 EN50126,其風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估采用安全風(fēng)險(xiǎn)矩陣管理方法,其中有2項(xiàng)主要因素:危險(xiǎn)的可能性或發(fā)生的頻率和危害造成后果的嚴(yán)重程度。在此,結(jié)合鐵路現(xiàn)場(chǎng)情況,用層次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)和模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)方法量化概率 p 和損失后果 c,進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
依據(jù)科學(xué)性、系統(tǒng)性和可操作性原則,利用事故樹分析法和人—機(jī)—環(huán)境分析法解析影響鐵路運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率的因子,包括人員素質(zhì)、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)環(huán)境和安全管理等。預(yù)估風(fēng)險(xiǎn)導(dǎo)致的事故后果涵蓋人員傷害、設(shè)備財(cái)產(chǎn)損失、職業(yè)相關(guān)病癥、環(huán)境影響和導(dǎo)致鐵路交通事故等級(jí)等方面[3]。風(fēng)險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)的評(píng)估指標(biāo)體系如圖1所示。
1.3.1 人員素質(zhì)
人員素質(zhì)影響風(fēng)險(xiǎn)管理的因素有以下方面。
(1)學(xué)歷。學(xué)歷水平及評(píng)估分值:高中以下(2分),高中、中專、職高、技校等(4分),大專(6分),大學(xué)本科及同等學(xué)歷(8分),碩士、博士(10分)。
(2)工齡。工齡年限及評(píng)估分值:0~0.5年(2分),0.6~2年(4分),3~5年(6分),6~10年(8分),11年以上(10分)。
(3)職業(yè)技能級(jí)別。職業(yè)技能級(jí)別及評(píng)估分值:初級(jí)技工(2分),中級(jí)技工(4分),高級(jí)技工(6分),技師(8分),高級(jí)技師(10分)。
(4)培訓(xùn)時(shí)間。平均培訓(xùn)課時(shí)及評(píng)估分值:0~3課時(shí)(2分),4~10課時(shí)(4分),11~20(6分),21~40課時(shí)(8分),41課時(shí)以上(10分)。
(5)身心狀態(tài)。身心狀態(tài)由職工本人和班組長(zhǎng)共同填寫,評(píng)估分值:極差(2分),不太好(4分),一般(6分),好(8分),非常好(10分)。
1.3.2 生產(chǎn)設(shè)備
生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)采用完好狀態(tài)、綜合精度和養(yǎng)護(hù)維修狀態(tài)等指標(biāo)反映其可靠程度。其中,生產(chǎn)設(shè)備完好狀態(tài)的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)分為設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)、設(shè)備能耗和安全防護(hù)3個(gè)方面[4]。
圖1 風(fēng)險(xiǎn) / 風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)評(píng)估指標(biāo)體系
(1)生產(chǎn)設(shè)備完好狀態(tài)及評(píng)估分值:極差(2分),不太好(4分),一般(6分),好(8分),非常好(10分)。
(2)設(shè)備綜合精度指數(shù) T 的計(jì)算公式為:
式中:Tp為設(shè)備精度的檢查實(shí)測(cè)值;Ts為規(guī)定的允許誤差值;n 為測(cè)定的項(xiàng)數(shù)。
精度指數(shù) T 及評(píng)估分值:T>3為極差(2分),3≥T>2為不太好(4分),2≥T>1為一般(6分),1≥T>0.5為好(8分),T≤0.5為非常好(10分)。
(3)生產(chǎn)設(shè)備的養(yǎng)護(hù)維修狀態(tài)及評(píng)估分值:完全失修(2分),即將大修(4分),即將中修(6分),即將小修(8分),剛檢修完畢(10分)。
1.3.3 生產(chǎn)環(huán)境
(1)工作環(huán)境。包括所在場(chǎng)區(qū)產(chǎn)生的塵埃、噪聲,以及易燃、易爆物和有毒、有害物質(zhì)的防控等方面,評(píng)估分值:極差(2分),不太好(4分),一般(6分),好(8分),非常好(10分)。
(2)氣象環(huán)境。氣象環(huán)境依據(jù)天氣的發(fā)展態(tài)勢(shì)和危害程度,可以分為無影響、一般、較重、嚴(yán)重、特別嚴(yán)重等。氣象環(huán)境評(píng)估分值:特別嚴(yán)重為紅色(2分),嚴(yán)重為橙色(4分),較重為黃色(6分),一般為藍(lán)色(8分),無影響為白色(10分)。
(3)人員暴露的頻繁度。該指標(biāo)體現(xiàn)了危險(xiǎn)工作環(huán)境對(duì)職工日常工作的影響程度。人員暴露的頻繁程度及分值:全工作時(shí)間暴露(2分),半數(shù)工作時(shí)間暴露(4分),1小時(shí)左右暴露(6分),偶爾幾次暴露(8分),基本不暴露(10分)。
1.3.4 安全管理
安全管理的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估影響因子有風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)管體系、安全風(fēng)險(xiǎn)教育培訓(xùn)、安全風(fēng)險(xiǎn)投入和事故應(yīng)急處置。在站 / 段安全委員會(huì)的領(lǐng)導(dǎo)下,由車間主任組織有關(guān)安全、技術(shù)專業(yè)人員和班組長(zhǎng)對(duì)安全管理的4項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行討論評(píng)分,評(píng)分結(jié)果上報(bào)站/段安全委員會(huì)審核通過,分?jǐn)?shù)值越高則指標(biāo)值越優(yōu)。
1.3.5 事故后果預(yù)估
事故后果預(yù)估分為人員傷害、設(shè)備財(cái)產(chǎn)損失、職業(yè)相關(guān)病癥和環(huán)境影響等方面,結(jié)合國(guó)際通行的MES 法則和鐵路基層站段規(guī)章制度的要求,進(jìn)行事故后果預(yù)估。根據(jù)事故后果預(yù)估值并結(jié)合系統(tǒng)特性分析和風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果,按嚴(yán)重程度取最大值定為事故后果等級(jí)。
(1)事故一級(jí)后果。評(píng)估分值:10分,其中有多人死亡,財(cái)產(chǎn)損失超過500萬元,無職業(yè)相關(guān)病癥,有重大環(huán)境影響的不可控排放,導(dǎo)致發(fā)生鐵路特別重大事故、重大事故或一般A類事故。
(2)事故二級(jí)后果。評(píng)估分值:8分,造成1人死亡,財(cái)產(chǎn)損失100萬~500萬元,多人患職業(yè)病,有中等環(huán)境影響的不可控排放,導(dǎo)致發(fā)生鐵路一般 B 類事故。
(3)事故三級(jí)后果。評(píng)估分值:6分,造成人員永久失能,財(cái)產(chǎn)損失10萬~100萬元,1人患職業(yè)病,有較輕環(huán)境影響的不可控排放,導(dǎo)致發(fā)生鐵路一般 C 類事故。
(4)事故四級(jí)后果。評(píng)估分值:4分,人員傷害僅需治療,財(cái)產(chǎn)損失3萬~10萬元,有職業(yè)性多發(fā)病,有局部環(huán)境影響的可控排放,導(dǎo)致發(fā)生鐵路一般 D 類事故。
(5)事故五級(jí)后果。評(píng)估分值:2分,人員輕微傷害,財(cái)產(chǎn)損失不足3萬元,無環(huán)境影響。
在采取有效風(fēng)險(xiǎn)控制措施后,經(jīng)過站/段安全科調(diào)研和討論后,可以調(diào)整該預(yù)估等級(jí),但一般不應(yīng)超過一個(gè)級(jí)次,并上報(bào)站 / 段安全委員會(huì)。若調(diào)整超過一個(gè)級(jí)次時(shí),必須經(jīng)站 / 段安全委員會(huì)討論。
某車輛段初期研判,共確定4個(gè)等級(jí)、5項(xiàng)、30類風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。運(yùn)用層次分析法和模糊數(shù)學(xué)理論,選取該段車輪車間輪對(duì)組裝班組車軸探傷崗位的冷切軸和人身傷害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化評(píng)估。利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)輔助安全風(fēng)險(xiǎn)管理工作,以減輕鐵路現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)管理的工作強(qiáng)度[5]。
采用層次分析法確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。由于鐵路安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)判指標(biāo)體系中的許多指標(biāo)之間沒有關(guān)聯(lián)性或關(guān)聯(lián)性很小,因此可以采用專家打分法確定指標(biāo)之間的相對(duì)權(quán)重,并且對(duì)每2個(gè)指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重分別進(jìn)行確定以使權(quán)重更切合實(shí)際。
構(gòu)造準(zhǔn)則層的判斷矩陣,如表1所示。
表1 準(zhǔn)則層判斷矩陣
準(zhǔn)則層判斷矩陣的一致性指標(biāo) CI =(λ - n)/(n -1)=0.0036,則 CR = CI / RI =0.004<0.1,符合一致性檢驗(yàn)。
鐵路安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)判指標(biāo)體系準(zhǔn)則層的權(quán)重值分別為:人員素質(zhì)(0.21),生產(chǎn)設(shè)備(0.47),生產(chǎn)環(huán)境(0.09),安全管理(0.23)。依次采用 AHP 方法計(jì)算得到滿足一致性檢驗(yàn)的各級(jí)指標(biāo)權(quán)重值如下。
(1)人員素質(zhì)指標(biāo)權(quán)重。文化水平(0.08),工種工齡(0.13),職業(yè)技能(0.25),受訓(xùn)時(shí)間(0.21),身心狀態(tài)(0.33),CR 檢驗(yàn)值(0.0015)。
(2)生產(chǎn)設(shè)備指標(biāo)權(quán)重。完好狀態(tài)(0.6),綜合精度(0.1),養(yǎng)護(hù)維修狀態(tài)(0.3),CR 檢驗(yàn)值(0.051)。
(3)生產(chǎn)環(huán)境指標(biāo)權(quán)重。工作環(huán)境(0.24),氣象環(huán)境(0.20),暴露度(0.56),CR 檢驗(yàn)值(0.001)。
(4)安全管理指標(biāo)權(quán)重。風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)管體系(0.14),風(fēng)險(xiǎn)教育培訓(xùn)(0.23),安全風(fēng)險(xiǎn)投入(0.39),事故應(yīng)急處置(0.24),CR 檢驗(yàn)值(0.006)。
某車輛段車輪車間的相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)如表 2 所示。
由于車輛冷切軸風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生在車輛運(yùn)行中,而人身傷害則與相關(guān)人員和所在生產(chǎn)環(huán)境有關(guān),因此兩者的相關(guān)人員、設(shè)備和風(fēng)險(xiǎn)影響都不盡相同。
采用模糊綜合評(píng)價(jià)方法,按照 R = PC 進(jìn)行計(jì)算,冷切軸風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估值為26.6,人身傷害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估值為21.4,均大于20。計(jì)算結(jié)果顯示,這2個(gè)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)都屬于高風(fēng)險(xiǎn),基本符合現(xiàn)場(chǎng)情況,說明該風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法具有可行性和實(shí)用性。
依據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果對(duì)風(fēng)險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)實(shí)行分級(jí)管理,不同的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)代表不同的管理者需投入的關(guān)注程度和采取的風(fēng)險(xiǎn)控制措施。
(1)特高風(fēng)險(xiǎn)。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估值40分及以上為特高風(fēng)險(xiǎn),必須立即上報(bào)上級(jí)部門,段安全委員會(huì)馬上組織風(fēng)險(xiǎn)分析研判,依據(jù)研判結(jié)果采取停產(chǎn)、停工、疏散、撤離等措施。
(2)高風(fēng)險(xiǎn)。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估值在20~39分為高風(fēng)險(xiǎn),由站 / 段長(zhǎng)負(fù)責(zé),需要立即采取控制措施,重點(diǎn)監(jiān)控和檢查,站 / 段安全委員會(huì)定期組織風(fēng)險(xiǎn)分析研判。
(3)中等風(fēng)險(xiǎn)。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估值在10~19分為中等風(fēng)險(xiǎn),由主管副站 / 段長(zhǎng)和安全副站 / 段長(zhǎng)負(fù)責(zé),需要采取措施進(jìn)行糾正,加強(qiáng)監(jiān)控和檢查,站 / 段安全委員會(huì)根據(jù)實(shí)際組織風(fēng)險(xiǎn)剖析。
表2 某車輛段車輪車間車軸探傷崗的冷切軸和人身傷害風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)數(shù)據(jù)表
(4)低風(fēng)險(xiǎn)。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估值在5~9分為低風(fēng)險(xiǎn),由車間主任負(fù)責(zé),需要進(jìn)行關(guān)注,站 / 段安全、技術(shù)等專業(yè)科室加強(qiáng)檢查和指導(dǎo)。
(5)可接受風(fēng)險(xiǎn)。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估值在0~4分為可接受風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)加強(qiáng)日常性車間檢查。
基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系和計(jì)算方法,根據(jù)車間對(duì)每個(gè)班組提供風(fēng)險(xiǎn)信息的統(tǒng)計(jì),實(shí)時(shí)更新風(fēng)險(xiǎn)研判指標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù),利用計(jì)算機(jī)監(jiān)控安全風(fēng)險(xiǎn)最新發(fā)展?fàn)顩r,實(shí)現(xiàn)站 / 段統(tǒng)一管理的動(dòng)態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)報(bào)警顯示信息。所屬提高量區(qū)及報(bào)警顯示分別為:0或負(fù)區(qū)間(綠燈),0~3(黃燈),4~5(一紅燈一黃燈),6~10(紅燈),11~15(兩紅燈),16以上(三紅燈)。
基于層次分析法和模糊數(shù)學(xué)理論,構(gòu)建鐵路運(yùn)輸安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系,選取某車輛段車軸探傷崗位的冷切軸和人身傷害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化評(píng)估,計(jì)算結(jié)果符合現(xiàn)場(chǎng)情況,較好地解決了評(píng)估中不易量化和主觀性等問題,有效提高鐵路運(yùn)輸安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的科學(xué)性和準(zhǔn)確性,減輕現(xiàn)場(chǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)管理的工作強(qiáng)度。使用該風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)估方法,有利于實(shí)現(xiàn)鐵路安全風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管理,提供動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)安全風(fēng)險(xiǎn)報(bào)警,實(shí)現(xiàn)鐵路站/段的數(shù)字化安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控。
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