风险评价下的农业机械论文

时间:2022-08-04 05:50:07

风险评价下的农业机械论文

1农业机械风险评价过程

1.1农业机械及农机安全

农业机械是指在作物种植业和畜牧业生产过程中,以及农、畜产品初加工和处理过程中所使用的各种机械。农业机械包括农用动力机械、农田建设机械、土壤耕作机械、种植和施肥机械、植物保护机械、农田排灌机械、作物收获机械、农产品加工机械、畜牧业机械和农业运输机械等。农机安全是指从人的需要出发,在操作者使用机械的全过程中,达到使人的身心免受外界因素危害的存在状态和保障条件。简单来讲,就是农机设备本身应当符合安全要求,并且设备操作者在操作时应该符合安全要求。

1.2农机风险评价

农机风险评价是以实现人—机系统安全为目的,根据安全系统工程原理,采用科学的方法和程序识别、评估与农机有关的风险,分析农机事故的发生原因,并据此制定相关措施降低风险的过程。该过程一般从对农业机械限制的确定开始,继而通过危险辨识确定出潜在的危险有害因素,然后对风险进行评估和评定,据此采取相应措施消除或减小风险。农机风险评价的整体流程如图1所示。

2农业机械风险分析

2.1机械限制的确定

机械限制分为预定使用和可预见误用两种类型,应该考虑农业机械寿命周期的所有阶段,包括:①使用限制,主要指农业机械的适用范围以及农机操作者的限制方面(性别、年龄、用手习惯等);②空间限制,主要考虑农业机械的运动范围、安装和使用的空间要求、机械所需动力源要求等;③时间限制,具体指农业机械及其组件的“寿命”、规定保养的时间间隔等;④其他限制,如环境条件(作业时的最高温度和最低温度,气候潮湿或干燥,对粉尘和湿气的耐受力)、农机的室内管理和作业对象的特性[4]。

2.2农业机械危险识别

2.2.1农业机械危险分类

一般而言,农业机械危险主要分为3大类[5]:①机械危险,也就是作业过程中,农机设备直接造成人身伤亡事故的灾害性因素。机械危险的主要形式有挤压、剪切、拉入、缠绕、转动、蓄能和切割等。②非机械危险,主要是指在机械设备生产过程以及作业环境中能导致伤亡(非机械性损伤)事故或诱发职业病的因素。非机械危险的主要形式有电气危险(如农用电机绕组绝缘不良使外壳带电)、高热危险(如高热的机体,炽热的排气管)、噪声危险(如柴油机发动噪声)和振动危险(如手把、座椅振动)。③其他危险,这类危险主要由于操作者及其他客观条件(如路面状况、气候、危险材料和物质等)引起的,如农机道路交通事故、倾翻、绊倒和跌落等。不同机械可能产生不同形式的危险,危险识别的目的是在机械限制范围内确定并形成危险、危险环境和危险事件的清单。

2.2.2危险识别方法

危险识别主要有两种方法:自上而下和自下而上[6](如图2所示)。自上而下的方法以潜在伤害(如切断、刺伤)为出发点确定危险原因,即引发危险事件的操作、危险环境等。自下而上的方法则是以所有可能的危险为起点,在确定的危险环境下,考虑所有可能出错的途径(如人为差错、部件失效)和导致伤害的方式。两种方法相比较后者考虑较为全面,但过程复杂,所需时间较长。

2.3农业机械风险评估

机械伤害产生的前提是要有危险的存在,但有危险不一定都产生伤害。风险评估的目的是根据危险识别的结果对每种危险状态的风险要素进行评估,进而确定风险,并对其进行等级划分。根据风险的定义,一般把事故发生概率和事故后果严重程度作为基本的风险要素。

2.3.1事故发生概率的确定

根据相关资料,农机事故发生概率主要受以下3个因素的影响:操作人员在危险中的暴露程度、危险事件的发生状况、限制或者避免危险事件发生的可能性。据此可以根据下面的内容来确定事故发生概率这一风险要素的等级:1)操作人员暴露于危险区域的时间以及进入危险区域的人数和频率。等级划分一般为:罕见暴露、偶然暴露、每天工作时间暴露和连续暴露。2)危险事件发生频率,等级划分一般为:几乎不发生、不太可能发生、可能发生、非常可能发生和必然发生。3)限制或避免伤害发生的可能性,等级划分一般为:不可能和可能。

2.3.2事故后果严重程度的确定

该要素的等级可以通过受伤害人数和人体健康受伤害的严重程度来确定,可以把以往的历史数据作为基础资料,将事故后果严重程度等级划分如下:1)灾难性的:导致死亡或永久残废的伤害或疾病;2)严重的:导致人体严重虚弱的伤害或疾病;3)中等的:要求救护的显著伤害或疾病;4)轻微的:至多需要急救的轻伤或没有受伤。

2.4农业机械风险评估方法选择

风险评估方法包括定性评估和定量评估两类。可应用于农业机械风险评估的方法主要有风险矩阵法、风险图法、评分法以及综合评估法等。这些方法不但可以对风险水平进行排序,还可以通过减少风险的多少去评估采取的措施,进而选择最佳解决办法。风险矩阵法[7]是其中应用较广的一种机械风险评估方法,它针对每一类危险要素,将决定危险的两个风险因素划分为相应等级,形成矩阵,从而根据交叉单元对风险大小进行定性评估。风险矩阵法主要包括4个步骤:选择风险矩阵、评价事故发生概率、评价事故后果严重程度和确定风险等级。其中,在风险矩阵的选择方面,对于同一个危险要素,不同的风险矩阵可以选择不同风险等级。等级范围通常选择3级到10级,最常用的等级是4级和5级。表1给出了风险等级为4级的风险矩阵列表。

3风险评定

在风险评估之后要进行风险评定,即根据选择的评价方法对评估出的全部风险要素的综合作用进行评定。评定完成之后会得到相应的风险列表排序,然后结合实际情况和具体机械,与可接受的风险等级进行比较,如果风险在可接受范围内,则该风险评价过程结束;如果风险是不可接受的,则需要采取措施减小风险,然后再次按照图1的流程进行风险评价,直到所有风险都达到风险可接受的范围。

4基于WSR的农机风险减少策略

WSR是“物理(wuli)—事理(shili)—人理(ren-li)”方法论的简称[8],它是一种带有东方色彩的方法论,也是一种解决复杂问题的工具,由中国学者在1994年提出。其中,物理指物质运动机理、运动规律的总和;事理指做事的道理,也就是管理规律,决策方法等;人理指整个活动群体中的各种人际关系。根据WSR理论,在处理复杂问题时既要考虑对象“物”的方面,又要考虑这些“物”如何被更好地运用于“事”,同时还必须考虑人在认识问题、处理问题以及实施管理决策中的作用。把W,S,R放在一起,从而达到知物理,明事理,通人理,系统、完整地解决问题。作为一种方法论,WSR在具体的实践过程中具有重要的指导作用。

4.1农业机械风险减小的“物理”基础

风险减少中的“物理”因素主要包括农业机械的设计原理、操作规程以及识别出的所有危险因素等各种客观存在。这些客观存在是对农机安全的正确认识,是符合农机安全规律的科学基础,也是采取有效措施减少风险的前提。因此,在拟定安全措施前要根据原有物质基础对备选解决方案的可操作性进行把握。

4.2农业机械风险减小的“事理”准则

风险减小需要采取一定的措施,而措施的拟定就是在“物理”的基础上进行“事理”分析的过程,也就是要根据风险评定结果,寻求降低风险的最佳解决方案,并力求以最小投入达到最优结果。风险减小中的“事理”主要体现在:①在明确“物理”因素的基础上,寻求更有效地降低风险的方法和途径。例如,农机上转动手柄的人性化设计、农业机械安全设计技术创新方向的判断等都是“事理”因素在技术层面上的体现。②根据风险评定结果,编制农机安全事故应急预案。应急预案是应急行动快速、高效实施的保证,可以严防事故进一步扩大,有助于将事故对人员、财产的损失降至最低程度。农机事故应急预案是从根本上降低损失、减小风险的措施,因此也属于“事理”的一种体现。③个人的行为方式和特点对风险减少措施制定和实施的影响。对于同一种危险因素,不同的人可能主张采取不同措施来降低风险。这是由不同个体知识储备、经验以及能力等方面的差异造成的,属于正常现象,也是“事理”因素发挥作用的一种表现形式。在风险减小措施的制定过程中,“事理”因素居于首要地位,只有做到“明事理”才能快速找到减小风险的最优措施。

4.3农业机械风险减小的“人理”保障

风险减小的目的主要是为了保障人员安全,而这一过程也是通过人来实现的,因此人在整个风险减小措施制定的过程中居于主体地位,这是“人理”因素的体现。制定措施减小风险的过程也是一个决策过程,该过程中涉及到的人员比较复杂,设计者、监理方以及使用者三方人员代表不同的利益范畴,对风险的要求由于身份的不同而有所差别。同时,每个人的情绪、心理素质、价值取向、行为动机等都会存在差距,并且这种差距一直处于动态变化之中,因此在制定风险减小措施的过程中应该寻找那些能够制约或者推动个人行为的影响因素并加以重视,从而保证所选方案的顺利实施。此外,从宏观方面来看,农业机械化的法制建设也属于农机风险减少的“人理”范畴。健全的立法机制可以促使相关人员在农业机械的生产、使用、维修等过程中按规定办事,可以在一定程度上减小风险。与国外相比[9],我国的农业机械化立法机制还不够健全,应当吸取经验,不断完善。简而言之,“人理”就是风险减小过程中所有涉及人员的相互关系及其变化过程,并且通过研究和理顺这种关系,促使有关人员在现有“物理”的基础上,按照可接受的“事理”将农业机械风险控制在可接受水平之内。由此可见,“人理”在3者之中处于主体地位,是农业机械风险减少的保障。

5结语

任何利用机械进行的生产和服务活动都伴随有危险,都存在着可能酿成事故的风险。而各种农业机械的广泛采用则直接导致了农机风险的不断扩大。本文采用科学的方法对农业机械风险评价进行了深入研究,给出了农业机械风险评价的具体流程并对评价方法进行了介绍,最后提出了基于WSR的农机风险减小策略,对农业机械进行风险评价,可以有效减小农机风险,增强农业机械使用的安全性,同时也为科学地制定安全监管措施提供了依据。

作者:董菲菲a吕保和a毛罕平b工作单位:江苏大学a.环境学院b.现代农业装备与技术省部共建教育部重点实验室