工效學在石油化工項目建設HSE管理中的應用

尤 旭，張巨偉，張園園

（遼寧石油化工大學 機械工程學院，遼寧 撫順 113001）

工效學在石油化工項目建設HSE管理中的應用

尤 旭，張巨偉，張園園

（遼寧石油化工大學 機械工程學院，遼寧 撫順 113001）

把工效學的基本原理引入石油化工建設的施工及其管理的研究中，結合現代石油化工建設安全管理中的新理念、新觀點，尋求“以人為本”的安全生產方式方法，控制與減少職業病發生與傷害， 提高施工現場安全管理水平，以達到高效、無事故、無污染、無傷害安全施工的目的。

工效學；安全管理; 作業；石油化工

隨著技術進步、 社會生產力和人類物質生活水平的逐漸提高，資源的開發與利用也得到了迅猛發展。石油化工及煉化裝置的建設也如雨后春筍般矗立在祖國的大江南北，但由于其行業的特殊性，也帶來了一系列的安全管理問題，作業難度大、作業環境差、工期緊任務重、從業人員素質參差不齊等，也成為一個安全事故多發的行業[1]。將人體工效學應用在施工安全管理中具有重要的現實意義和光明的前景，是“以人為本”的安全管理理念的具體體現[2]。

1 工效學簡介

工效學這一名稱是根據英文“Ergonomics”翻譯過來的。工效學是根據人的心理、生理和身體結構等因素，研究人、機械、環境相互間的合理關系，通過各學科知識的應用，來指導工作器具、工作方式和工作環境的設計和改造，使得作業在效率、安全、健康、舒適等幾個方面的特性得以提高[3]。

2 人體工效學原理及研究方向

由于人體工效學涉及到人的工作、和生活多方面，因此概括起來，主要包括以下幾個方面:

（1）人的能力。這包括人的基本尺寸，人的作業能力，各種器官功能的限度及影響因素等。對人的能力有所了解，才可能在系統的設計中考慮這些因素，使人所承受的負荷在可接受的范圍之內。

（2）人--機交往。在人—機系統中，人體各部分的尺寸，人的視覺和聽覺的正常生理值，人在工作時的姿勢，人體活動范圍、動作節奏和速度，勞動條件引起工作疲勞的程度，以及人的能量消耗和補充，機器的顯示器、控制器，所處的環境都會影響人的工作效率。而工效學正是研究它們之間的關系的。

（3）人—機-環境系統的研究中，經歷了人適應機、機適應人、人機相互適應幾個階段，現在又已深入到人、機、環境三者協調的人—機—環境系統。在人機環境和系統中，人是這個體系的主體，機器是人的設計工具，起主導作用的是人，環境對人和機器的工作都會產生一定的影響，它們構成的體系如圖1所示。

（4）環境對人的影響。人所在的物理環境對人的工作和生活有非常大的影響作用，因此，很自然地，環境對人的影響是人類工效學的一個重點內容。

（5）工效學還研究人的工作行為和產生行為差異的各種因素。這些因素使人的能力互不相同，對系統的適應程度也各有差異[4]。

圖1 人—機-環境系統Fig.1 Man - machine - environment system

3 當前石油化工建設行業作業現場存在的安全問題

3.1 員工的安全意識差，缺少對自身健康的重視

由于石油化工建設行業的特殊性，必然出現施工隊伍員工來源廣泛的情況，因此文化教育程度與專業水平也參差不齊，長期所處的安全文化氛圍不同，安全意識受熏陶程度也不同，缺少對自身身體健康的正確評估，在施工現場難免出現僥幸心理的蠻干現象。

3.2 機械裝置存在安全隱患，人機結合時存在危險性

在石油化工建設行業我們所使用的機械設備也琳瑯滿目，小到手持電鉆、電錘、打磨機、切割機等工具，大到上千萬噸的機械設備，它們在很大程度上幫助了我們較高效率的完成了作業內容，減輕了工作的負擔，但是由于其自身的安全性或者員工的使用不當，很容易給員工帶來傷害，在人與機的結合中，我們應盡量做到以人為本，安全、高效。

3.3 施工現場物品放置不合理、作業過程安全措施設置不合理

石油煉化建設由于其裝置設計的即定性，作業場地受限，在建設期間還必須放置員工的工具房、休息室、辦公區等，因此，合理規劃，達到高效溝通、工具即用即去，減少繁余步驟，在合同規定的工期內安全、高效的完成建設是安全管理工作的基本內容。

石油煉化裝置建設是高危行業，它類似于建筑，但又不是簡單的添磚蓋房，員工需要在幾十米的高空完成管線的組對焊接。我們在制定高處作業各項安全措施的同時，應該考慮這些措施切實能夠滿足員工的使用要求。

3.4 環境因素對人的影響

石油化工建設領域涉及廣泛[5～7]，大多作業環境相對惡劣，最常見的就是沙漠戈壁，高溫暴曬，大風嚴寒，有毒有害氣體等，這些因素也無時無刻不影響著工程的建設。除此之外，建設裝置區內廠房及預制區的照明設施，在裝置建設期間，由于各種原因，也或多或少影響著加班加點作業的員工，尤其是在一些儲罐、反應容器內部作業，由于光線昏暗對員工視覺產生較大影響，從而對作業效率及安全性影響極大。

3.5 作業過程中生理、心理對人的影響

石油化工建設行業經過近幾十年的發展，企業員工相對固定，各專業分公司也有自己的相應工種對應的人員，鉚工、焊工、管工、鉗工、電工、探傷工、腳手架搭設與拆除、起重工、司機等等，而這些工種在參加工作之后就按照既定的作業類別作業，由于作業過程的長期重復性，工作時間的持久性，員工體力嚴重透支，生理、心理也都面臨巨大的壓力，疲勞程度可想而知，對我們的安全管理也造成一定困難。

4 人體工效學在安全管理中的應用

4.1 通過應用人體工效學控制或減少職業病傷害

員工之所以在施工現場由于操作不當產生肌肉拉傷等狀況，最根本的原因是他們缺乏對自身操作能力的評估與認識[8]。如果我們了解人體工效學的原理，滿足人體作業時的舒適度，并將其應用到日常作業操作中，就能減少和避免在作業過程中由于不正確的操作帶來的傷害，因此，可以做如下改善：

4.1.1 改善人體勞動操作的方式

一是轉化勞動操作方式。如員工在搬抬較重的物體時，為了避免一人用力過大造成腰部損傷，可以選擇兩個人同時搬運物體，或者使用推車等運輸工具，縮短肌肉受力時間。

二是應盡量避免靜態姿勢。如維修工作時常要求左手牢握物體，右手進行操作，這樣左手容易疲勞。可改用夾持器、臺鉗或交替用手來緩解局部靜力緊張而致的疲勞；又如操作計算機時常常軀體前傾，雙肩及肘微抬，長時間持這種靜態體姿易使肩、頸和上背部肌肉疲勞、疼痛，可通過調整布局和坐椅高度等來緩解靜態體姿。

4.1.2 注意科學運用體力

勞動時應盡量把力用到有用功上去，避免浪費在身體本身及其不合理的動作上。當從地上搬起重物時，如軀干和頭部隨重物的被搬起而與重力相反向上移動，則大部分有用的力會被耗于體內；正確的方法是運用體重來平衡重荷，并在開始時隨著重物的向上移動，體重應當向下移動。

4.2 應用人體工效學，提高“機”的本質結構和安全性

首先在人—機系統中，機器的各方面特性應滿足人體安全操作的要求。在選購機械產品時應選擇具有本質安全技術的產品，同時應該考慮是否履行了安全人機工程學原則。在提高機械設備的操作性和可靠性時，使操作者的體力消耗和心理壓力降到最低，從而減小操作差錯[9]。控制系統的設計應考慮各種作業的操作模式或采用故障顯示裝置，使操作者可以安全地處理。

其次，在操作過程中，人體各部分的尺寸，人的視覺和聽覺的正常生理值，人在工作時的姿勢，人體活動范圍、動作節奏和速度，勞動條件引起工作疲勞的程度，以及人的能量消耗和補充也應限定在安全范圍內，比如司機駕駛室座椅的可調性，就滿足大部分使用者的使用要求。

4.3 對“機”與“物”科學放置和布局，適應人體特性

一是合理規劃裝置區，作業區與休息區、辦公區應分開設置，至少在施工條件有限的情況下要確保安全。例如有大型吊裝作業時，辦公區、休息區的設置應在起重吊裝半徑外，避免起吊作業時發生意外。只有對配電箱及用電設備進行合理配置，才能避免電線纏繞，以達到用電安全的目的。對辦公室及休息區設置的桌椅，也應滿足人體舒適度。

石油煉化裝置建設以管線、鋼結構施工居多，腳手架的使用為員工進行高處組對焊接管線等提供了便利，但是這些臨時設施，在實際使用的過程中，受作業習慣、工作人員身體條件等因素的影響，可能會與國家或行業相關規范有些偏差。比如員工上下管廊必須使用的直爬梯，而每一步的跨距必須限制在400 mm以內，因為正常成年人行走時的跨距在每一步450 mm左右。超過了限度，就會造成人員在攀爬直梯的時候肌肉酸疼，心率加快，對高處作業人員的身心健康影響極大。

4.4 關注環境因素對人的影響，使員工能安全、高效作業

氣候方面。嚴寒或高溫都不適合人體作業[10,11]。據研究，意外事故率最低的溫度為 20 ℃左后，高于28 ℃或降到10 ℃以下時，意外事故增加30%。故在進行工程建設期間，尤其是西北、東北地區，必須考慮氣候因素對機體的影響。

光線方面。合適的照明，能提高近視力和遠視力。因為在亮光下，瞳孔縮小，視網膜上成像更為清晰，視物清楚。當照明不良時，因反復努力辨認，易使視覺疲勞，工作不能持久。視覺疲勞還會引起視力下降、眼球發脹、頭痛以及其他疾病，并會引起工作失誤和造成工傷。

作業現場方面。石油化工煉化裝置一般都位于石化廠區內，由于廠區內運行裝置多，不可避免有些裝置的管線設備由于年久腐蝕，存在老化泄漏現象。泄露出的有毒有害物質，如同定時炸彈，時刻威脅著作業人員。為了確保員工健康，石化廠相關部門應定時定點采樣，對安全閥、爆破帽等及時送檢及更換，施工單位安全負責人應提高警惕，關注可能發生危險的地方，及時組織評估，采取預防措施，經常性的組織應急演練，提高員工應急反應能力，避免人員受到傷害。

4.5 關注員工生理、心理健康，合理安全作業

石油化工建設行業是一個密集型的高風險行業[12]，特殊作業多、特種作業人員多，作業現場環境復雜，員工心理壓力普遍較大，稍有不慎就可能帶來滅頂之災。另外，由于個別員工安全意識差，工作時存在僥幸心理，因此，應對員工的生理、心理健康高度關注，才能確保安全順利作業。

5 結束語

石油化工建設行業是集建筑與化工相結合的高危行業，應用人體工效學的原理，從“以人為本”的安全觀念為初發點，通過改善人的行為，改變不良的工作環境與加強工具的可靠性，以降低工人的事故發生率、身體疲勞及不適等，并把這方面的知識應用于石油化工建設施工現場的安全管理中，真正使人、機、環境充分結合，以達到使工人能更加安全有效的工作。

［1］中國安全生產協會注冊工程師委員會,中國安全生產科學研究院.安全生產技術[M].北京:中國大百科全書出版社,2011-05.

［2］李海龍,胡清華,于達仁.安全人機工程及其在電力事故預防與分析中的應用[J].節能技術,2004,22(3):33-37.

［3］陳毅然.論家庭生活中安全工效學的應用[J].水利電力勞動保護,1996,(1):21-24.

［4］謝讓.安全人機工程學在建筑施工安全事故預防中的應用[J].廣州建筑,2008,36(2):38-41.

［5］任雪峰,金如峰,夏昭林.人體工效學原理在實際工作中的應用[J].職業衛生與應急救援,2000,18(3):130-133.

［6］劉彥偉.構建區域性安全科技支撐體系的探索[J].中國安全科學學報, 2007, 17(2): 78-82.

［7］魏利軍,多英全,于立見,劉驥,吳宗之.化工園區安全規劃主要內容探討[J].中國安全生產科學技術,2007,3(5):16-19.

［8］高進東,馮長根,吳宗之.危險辨識方法的研究[J].中國安全科學學報,2001,11(4):57-60.

［9］吉紀武.石油化工企業的危險化學品安全管理[J].安防科技,2004(9):21-22.

Application of Ergonomics in Petrochemical Project HSE Management

YOU Xu，ZHANG Ju-wei，ZHANG Yuan-yuan
（School of Mechanical Engineering, Liaoning Shihua University, Liaoning Fushun 113001, China)

Ergonomics basic theory was brought into the research of process and management of petroleum and chemical construction. Combined with new concept and new view of safety management of modern petroleum and chemical construction, a safe production way of “human-oriented” was determined to control and reduce occurring and harm of occupational diseases, improve level of safety management in construction site to reach the goal of high-efficiency, non-hazardous, pollution-free and non-damage construction.

ergonomics; safety management; work; petroleum and chemical

TU 276.7

A

1671-0460（2014）11-2412-03

2014-5-18

尤旭（1983-），男，江蘇徐州人，碩士在讀，研究方向：石油化工設備安全評價。E-mail：164940024@qq.com。

張巨偉（1962-），男，遼寧撫順人，研究方向：安全工程、石油化工設備的安全評價等。E-mail：1058153557@qq.com。