胡雪明,郝宗敏
(中航工业直升机设计研究所,江西 景德镇 333001)
直升机维护保障作业的职业健康安全分析
胡雪明,郝宗敏
(中航工业直升机设计研究所,江西 景德镇 333001)
直升机地面运行时存在压力、毒性、振动、噪声、辐射、着火、爆炸、电气等危险,从事直升机维护保障的作业人员需要长期面临这些职业健康安全危险。目前,国内直升机安全性分析工作并未形成系统的职业健康安全分析方案。分析了OHSAS(Occupational Health and Safety Assessment Series)核心内容和直升机维护保障作业,提出了一种应用于直升机研制过程的职业健康安全分析流程:辨识维护保障过程中的危险源,分析风险并判断是否可接受,规划研制阶段的风险控制措施。最后,以某民机气象雷达为例阐明了职业健康安全分析流程。将职业健康安全管理的思想应用于直升机维护保障作业,提出了具体的分析流程,可以帮助减少或降低作业人员的职业健康安全风险。
直升机;维护保障;职业健康安全;气象雷达
在全球范围内,工业生产活动不断发展,各类事故频繁发生,从业人员的健康安全受到威胁。就直升机行业而言,其维护保障作业涉及到压力、毒性、振动、噪声、辐射、着火、爆炸、电气等危险,从事直升机维护保障的作业人员需要长期面临这些职业健康安全危险。这些危险可能导致维护保障人员死亡、受伤、患急性或慢性病或者残疾。如何消除或者尽可能降低从业人员所面临的职业健康安全风险,是一个急需解决的问题。
在ISO9000和ISO14000成功推行的基础上,欧美一些国家致力于作业人员职业健康安全的工作。英国、澳大利亚、美国、日本等国家相继制定了职业健康安全国家标准或指导性文件[1]。各国的努力,大大促进了职业健康安全标准国际化的进程。1998年,由亚太地区OHS组织(APOSHO)和欧洲十几个著名的认证机构共同制定了“Occupational Health and Safety Assessment Series(OHSAS18000)”,即“职业健康安全评价系列”,并颁发了“Occupational Health and Safety Management Systems Specification(OHSAS 18001)VCB”。中国在2001年颁布了职业健康安全管理体系的要求和实施指南,2011年又发布了更新版本。目前,包括航空航天在内的很多企业都在积极参与职业健康安全管理体系的认证,提高企业自身的职业健康安全管理水平。
虽然GJB900系统安全性通用大纲规定了职业健康安全危险分析工作项目[2],但并未提出明确的方法和流程,形成系统的职业健康安全分析方案。在直升机的全寿命周期内,设计阶段就考虑职业健康安全问题,采取措施,可以有效降低作业人员的风险。美军标882E规定,在实际运行中,应该收集足够的技术细节以满足设计人员/用户开发并评估设计准则[3]。例如,RAH-66涵道尾桨设计大大降低了维护保障过程中作业人员被割伤的风险[4]。在制造阶段,波音公司采用硼硫酸阳极电镀(Boric Sulfuric Acid Anodize)代替慢酸阳极电镀(Chronic Acid Anodize)处理铝合金表面,避免了铬和重金属危险,为制造人员提供了一个安全健康的环境[5]。在具体的维护保障过程中,操作人员应该注意各种安全标识和警告信号,按照使用和维护规程进行操作,避免事故的产生。另外,在需要穿戴个体防护装备时,操作人员应该按规定执行。
本文立足于直升机的研制过程,开展直升机维护保障的职业健康安全危险源辨识、风险分析和风险控制,提出了一种职业健康安全分析流程。最后,以某民机气象雷达为例,分解气象雷达的维护保障过程,辨识并分析各个维护保障过程中的风险,给出了控制风险的具体措施。
职业健康安全管理体系的基本思想是,按照PDCA(Plan, Do, Check, Action)的管理思路,辨识危险源,评价风险,确定风险控制措施,持续改进提高安全水平。参考《职业健康安全管理体系 要求》整个体系的框架,图1给出了研制过程中直升机维护保障作业的职业健康安全工作流程图[6]:首先,需要确定具体的目标和详细的工作计划,明确机构人员的职责;然后,开展(直升机各系统或者各区域)危险源辨识和风险分析,给出有针对性的风险控制措施;收集实际维护保障过程中的职业健康安全事件,分析事件原因、影响以及预防措施;最后,对职业健康安全管理工作进行评审,给出评审结论、存在的问题、解决措施及完成日期。本文着重对其中的危险源辨识、风险分析以及风险控制措施展开研究。
图1 直升机维护保障作业的职业健康安全工作流程图
1.1 危险源辨识
按导致危害的直接原因,危险源可分为物理性、化学性、生物性、社会心理危险源及其他危险源[7]。按职业病类别,危险源可分为生产性粉尘、毒物、噪声与振动、高温、低温、辐射(电离辐射、非电离辐射)及其它等[8]。就一种产品而言,危险有4种主要来源:产品自身的危险、人为差错、设备故障及有害环境[9]。本文在研究职业健康安全危险时,着重考虑直升机自身的危险,包括直升机材料的固有危险、设计缺陷和制造缺陷。考虑直升机维护保障的特点,结合职业健康安全事件的资料,辨识直升机维护保障作业的职业健康安全危险源。鉴于直升机维护保障作业不涉及到化学反应危险、污染危险、材料变质危险,本文从11类危险源入手,进行详细的危险源辨识,详见表1[9]。其中“危险类型”共罗列了11类危险;“危险源”列出了直升机维护保障过程中的具体危险源;“危险的原因”列出具体原因;“危险的影响”列出了危险发生对人体生理、心理或工作效率的影响。
表1 直升机维护保障作业的职业健康安全分析表
1.2 风险分析
风险分析方法有定性的、定量的或定性和定量相结合的,常用的方法包括检查表/问卷、风险矩阵、排名/投票表、FMEA、HAZOP、LEC风险评价法计算机模拟和累帕托分析方法等[7]。进行某项维护保障作业的职业健康安全分析时,应该结合具体实际情况,选取恰当的方法。鉴于风险矩阵使用的广泛性和工程应用的方便性,本文选取风险矩阵分析方法,确定每一项维护保障作业各类风险的大小。职业健康安全事件出现的概率,即可能性分为5个级别:频繁、很可能、有时、极少、不可能;职业健康安全事件发生后造成的严重程度,也分为5个级别:灾难性的、危险的、重大的、轻微的、无影响,见表2。
表2 风险评价矩阵[10]
职业健康安全事件的风险值,即为可能性和严重程度的组合,分为3个级别:不可接受范围(标红)、可容忍范围(标黄)和可接受范围(标绿),见表3。分析人员应该判定每一类风险是属于不可接受范围、可容忍范围还是可接受范围。针对每一类风险的状态,在直升机的研制阶段应该给出相应的措施,使得风险达到可接受的范围。
1.3 风险控制及设计改进措施
针对维护保障作业中不可接受的职业健康安全风险,研发部门需要采取设计措施进行风险控制并对措施实施的情况进行考察,直到达到可接受的标准为止。探讨风险控制和改进措施,应该从直升机设计、生产、使用、维护和报废的全寿命周期来考虑,越早考虑,取得的成效越好。风险控制措施选择顺序的示例如下[7]:
1)消除设计-改变设计以消除危险源,如引入机械提升装置以消除手举或提重物这一危险行为,改用涵道式尾桨设计降低维护保障过程的割伤和切伤风险;
2)替代设计-用低危害物质替代或降低系统能量的降额设计(如在保证功能实现的前提下,采用较低的动力、电流、压力、温度等);
表3 风险状态说明[10]
3)工程控制设计-从设计上考虑,设计配置通风系统、机械防护、联锁装置、隔声罩等;
4)标示、警告和(或)管理控制措施-规划安全标志、危险区域标识、发光标志、警告器或警告灯、报警器。在直升机手册中,提出维护保障作业中的警告、注意和注。
5)规划配备个体防护装备-规划配备安全防护眼镜、听力保护器具、面罩、安全带和安全索、口罩和手套。
针对具体的职业健康安全风险,在研制设计阶段进行风险控制时,应考虑相关成本,降低风险的益处,可选方案的可靠性,最后选取最优的风险控制措施。对于不可接受范围的风险,应该首先从危险源消除设计、降额设计和工程控制设计来考虑,辅之以警告标志、手册说明和规划配备个体防护装备等方案,直至将风险降低到可接受的范围。对于可容忍范围的风险,从上述5个措施综合考虑,选取最优最经济的风险控制措施。对于可接受的风险,也需要在规划警告标识、手册说明和规划配备个体防护装备这3方面进行考虑。
2.1 气象雷达介绍及维护保障作业分解
某民机气象雷达布设在机头前方,主要用于航线上的气象探测,及时指引直升机沿安全路径飞行,避免遭遇各种危险气象;还能进行海上或陆上小目标搜索和地形测绘。气象雷达主要包括收发机、天线驱动器、平板天线、控制盒和信号处理机。在一个完整的维修间隔期内,抽象出这样一套维护保障作业:出厂后的气象雷达安装在某民机上,首先目视检查(每次飞行前也需要)气象雷达罩、平板天线、雷达控制盒、收发机和天线驱动器的连接情况;然后内场检查开展功能测试和参数测试;接着开展外场试验检查气象雷达的性能;长时间运行后气象雷达需要清洗和润滑;天线及驱动器、收发机、控制盒和信号处理机等需要开展拆卸和安装作业。
本文将气象雷达维护保障作业分为5部分(目视检查、内场检查、外场试验、清洗和润滑、拆卸和安装),在此基础上开展职业健康安全分析,判断风险的范围,并给出研制阶段的风险控制措施。
2.2 气象雷达维护保障作业的职业健康安全分析
针对每一项气象雷达维护保障作业,分别进行职业健康安全风险辨识和风险分析,给出发生职业健康安全事件的可能性、事件的严重程度及其风险组合值(见图2)。实施目视检查时,要求作业人员在1米范围内目视检查气象雷达系统有无明显的缺陷、损伤及内部损伤的迹象,不会涉及到职业健康安全事件。因此,本文综合内场检查、外场试验、清洗和润滑、拆卸和安装这4项维护保障作业,得出职业健康安全分析的结果,见表4。
图2 气象雷达维护保障作业的职业健康安全分析
其中,危险类别是指气象雷达维护保障作业涉及到的辐射危险、毒性危险、电气危险和机械危险。危险源是指某项维护保障作业具体的危险源。危险原因是指导致危险发生的具体原因。作业阶段给出的是出现职业健康安全事件的具体阶段(内场检查、外场 试验、清洗和润滑、拆卸和安装),如果没有特定的阶段,应指明“所有”。危险影响填写事件对作业人员的生理、心理方面造成的影响。根据消除设计、替代设计、工程控制设计、警告标识和规划配备个体防护装备的先后顺序,结合具体的维护保障作业风险值,给出风险控制措施。
表4 气象雷达维护保障作业的职业健康安全分析表
2.3 风险控制及设计改进措施
对于不可接受范围的风险控制措施,以消除设计、替代设计和工程控制设计为主,以警告标志、手册说明和规划配备个体防护装备为辅。对于可容忍范围的风险,从上述5个措施综合考虑,选取最经济的风险控制措施。对于可接受的风险,也需要在规划警告标识、手册说明和规划配备个体防护装备这3方面进行考虑。每一项维护保障作业的风险控制措施见表4最后一列。
本文以某民机气象雷达维护保障作业为例,辨识职业健康安全危险,分析风险,最后立足于直升机研制阶段给出了风险控制和设计改进措施。在直升机研制阶段,实施维护保障作业的职业健康安全分析,可以发现职业健康安全危险源,采取设计改进措施有效地控制风险,消除或者降低从业人员的职业健康安全伤害。在后续的深入研究中,需要分析直升机其他系统的职业健康安全问题,进行汇总继而形成详细的设计更改项、警告标识清单、手册说明项和个体防护装备清单。本文提出了直升机研制过程的职业健康安全分析流程,在实际工程应用中具有指导作用,可以帮助减少或降低作业人员的职业健康安全风险。
[1] 世界标准信息编委会.OHSAS18001产生的背景和由来[EB/OL]. 世界标准信息,2000(12).
[2] 国防科学技术工业委员会. GJB900-90系统安全性通用大纲[S].北京,1990.
[3] Department of Defense. MIL-STD-882E Standard Practice for System Safety[S]. OH,2012.
[4] 《飞机设计手册》总编委会.飞机设计手册 第19册 直升机设计[M].北京:航空工业出版社,2005:1326-1328.
[5] Peterson J N. Health and Safety Issues for Aerospace Workers in the Use of Advanced Materials. Seattle, Washington[EB/OL].
[6] 陈元桥, 等. GB/T28001-2011职业健康安全管理体系 要求[S].北京,2011.
[7] 陈元桥, 等. GB/T28002-2011职业健康安全管理体系 实施指南[S].北京,2011.
[8] 中国标准化研究院.GB082中华人民共和国职业病防治法[S].北京,2011.
[9] 国防科学技术工业委员会. GJB/Z99-97系统安全性工程手册[S].北京,1997.
[10] International Civil Aviation Organization.Doc 9859 Safety Management Manual[S]. Montréal,2009.
[11] 郑德庆,谭共志. OHSAS 18000与电磁辐射防护[J].电磁兼容设计与检验,2002(6):41-43.
[12] 赵亚丽,等. GJB5313-2004电磁辐射暴露值和测量方法[S].北京,2004.
Occupational Health and Safety Assessment of the Helicopter Maintenance and Support
HU Xueming, HAO Zongmin
(China Helicopter Research and Development Institute, Jingdezhen 333001, China)
Such hazards as pressure, toxicity, vibration, noise, radiation, fire, explosion and electricity existed in the operation of a helicopter. Those operators in the helicopter maintenance and support had to contact these hazards in their career. However, systematic occupational health and safety analysis process did not be given out in the helicopter safety analysis in China. Based on the research of OHSAS (Occupational Health and Safety Assessment Series) and actual helicopter maintenance & support, an occupational health and safety analysis process during the helicopter research and development was established from three steps: hazards identification, risk analysis, control action. At last, a specific example, the maintenance & support of certain civil helicopter meteorological radar, was used to explain the analysis process. In this paper, occupational health and safety management was used in helicopter maintenance & support. The specific analysis process could help to decrease the occupational health and safety risk of those operators.
helicopter; maintenance and support; occupational health and safety; meteorological radar
2014-08-29
胡雪明(1988-),男,江西樟树人,研究生,工程师,主要研究方向:直升机可靠性安全性设计。
1673-1220(2015)03-034-05
X931;V267
A