飞机结构强度试验室安全问题及对策

文/曹渭敏

中国飞机强度研究所是我国航空工业唯一的飞机强度鉴定与验证的地面试验专业机构。根据试验与研究需要，设置了飞机静力与疲劳、结构动强度与航空声学、结构热强度、结构损伤监测技术、金属材料疲劳与损伤容限、复合材料结构性能、全机气候环境等试验室，配备了具有国际先进水平与国内领先水平的“MTS伺服协调加载系统”“飞机地面振动试验系统”、起落架落震、摆振试验系统、振动与冲击试验系统、航空声学试验系统以及热强度试验系统。

由于地面试验流程复杂、试验任务多、试验件形式多、试验场地相对集中等特点，导致试验室面临以下安全管理问题：

第一，试验室现场同时有试验委托方、试验件制造方、试验夹具制造商等多个单位的人员协同作业。第二，试验准备阶段使用起重机械、移动机械设备等多种设备。第三，试验准备阶段使用胶、酒精、丙酮等化学品。第四，试验过程中使用液压设备、压缩空气、高压氮气、临时电气线路等设备设施。

综上，各试验室安全状况复杂，迫切需要加强安全管理，确保试验件、人员、设备的安全。

试验室事故类型及原因分析

事故类型

按照GB 6441-86《企业职工伤亡事故分类标准》，试验室较为高发的事故类型有：物体打击、车辆伤害、高处坠落、起重伤害、机械伤害等五类，这五类事故可能包括的典型情况分别为：

一是导致物体打击事故发生的典型情况，如安装作业时，立体交叉作业较多，上部空间作业人员的工具、物品掉落可能导致地面作业人员受到伤害；高空作业平台无踢脚板，多余物清理不及时导致地面作业人员受到伤害；试验件发生非预期破坏，高速飞出的铆钉等导致试验人员受到伤害。

二是导致车辆伤害事故发生的典型情况，如安装作业时使用叉车，驾驶车辆超速导致车辆侧翻，造成叉车司机受伤；叉车、高空作业车行驶过程中，未注意观察，造成周围作业人员受到车辆伤害。

三是导致高处坠落事故发生的典型情况，如在试验件上（通常为整机或机翼等部件）作业时，作业人员未系安全带；作业平台有缺陷，无护栏或护栏高度不够；作业人员使用不合格或有缺损的梯子。

四是导致起重伤害事故发生的典型情况，如吊装试验件时，使用不合格或额定载荷不足的吊具，导致试验件掉落伤及周围作业人员；大型试验件吊装方案未经评审，方案设计不合理，导致吊装过程中发生意外伤及周围作业人员。

五是导致机械伤害事故发生的典型情况，如试验安装过程中不规范使用手持电动工具，造成作业人员手部绞伤；试验设备轴承、传动装置无防护，导致作业人员受伤。

事故原因分析

根据GB 13861-2009《生产过程危险和有害因素分类与代码》，通过对试验室近年典型事故/未遂事故的分析可知，上述事故的原因覆盖了人的因素、物的因素、环境因素和管理因素4 方面。

第一，人的因素。心理、生理性以及行为性危险和有害因素均较为典型。心理和生理性危险主要表现为存在冒险心理、存在工作负荷超限等。行为性危险和有害因素主要表现为指挥错误、操作错误、违章操作。

第二，物的因素。主要表现为物理性危险和有害因素，包括设备、设施、工具等存在外形缺陷、运动件外露、无防护，以及坠落物伤害。

第三，环境因素。主要表现为室内作业场所环境不良，包括室内作业场所狭窄、室内安全通道缺陷，室内温度、湿度、气压不适。

第四，管理因素。主要表现为职业安全卫生责任制未落实。

试验室安全现状分析

人员方面

试验室现场，不同单位的人员，因各自单位的管理制度和安全文化，以及个人的教育背景、工作经历，在协同作业时，不同的管理要求如何遵循，不同的作业流程如何匹配，不同的进度要求如何协调，都是安全管理者面临的挑战。

设备方面

试验室不同人员持有各自设备，遵循各自的操作规程，且设备状况差距甚远。试验夹具外协单位多为小型民企，安全管理意识较为薄弱，设备普遍较为老旧，甚至有一些安全附件缺失的设备。同时，设备混用的现象较为常见，通用设备如台钻经常被各方作业人员使用，其本质安全状况的变化难以随时掌控。

环境方面

试验室场地有限，且试验任务相对集中，造成试验室现场水路、电路、气路、油路错综复杂。试验室任务均为个性化的任务，试验件形状复杂、尺寸各异，安装状态各不相同。试验场地不固定，现场定置困难，安全通道难以规划。

管理方面

相关方人员数量变化多，安全素养参差不齐，虽有相关方管理协议规定了管理责任，但落实程度往往差强人意。而对相关方的监管缺乏手段，对相关方的违章缺乏惩戒。试验室内部的管理责任界定不清晰、落实不到位,也造成了管理的缺失。重工作进度、轻安全生产的现象也不容忽视。

试验室安全管理的对策措施

在试验室安全管理体系相对健全、安全管理制度较为完善的情况下，试验室安全管理的对策措施应针对上述原因和现状，以预先危险性分析为核心，识别出与试验室有关的主要危险、产生原因，突出预防，制定并实施针对性的控制措施，加强试验室安全管理。

预先危险性分析方法

预先危险性分析是在一项工程活动（如设计、施工、生产）之前，首先对系统存在的危险作宏观概略的分析。这种方法对可能出现的危险类别、危险发生的条件及可能造成的后果作出大概的分析，其目的是判别系统的潜在危险，确定危险等级，防止采用不安全的技术路线，使用危险性物质、工艺和设备等。如果必须使用时，也可以从设计和工艺上考虑采取安全措施，使这些危险性不致于发展成为事故。它可避免由于考虑不周而造成事故损失。

预先危险性分析的步骤包括危害辨识，确定可能发生的事故类型，针对已确定的危险、有害因素，制定预先危险性分析表，确定危险、有害因素的危害等级，制定预防事故发生的安全对策措施。

安全管理对策措施

将飞机结构强度试验划分为设计、准备、实施、收尾4 个阶段，按照预先危险性分析法，提出相应的安全管理对策措施。其结果如下表所示。

综上，试验室具有不同于传统生产企业的特点，其安全工作具有一定的特殊性、复杂性；试验室可能发生的事故类型与试验阶段、组成人员、工作环境、设备设施密切相关；在管理体系相对健全、管理制度较为完善的情况下，改进和提升试验室安全管理水平，应结合试验阶段，以采取安全技术措施为主。

飞机结构强度试验预先危险性分析结果表