基于本质安全理念的空管设备维护思考

2023-12-01祁振杰

科学与信息化 2023年22期

祁振杰

民航贵州空管分局贵州贵阳 550005

引言

“本质安全”（Intrinsic Safety）的概念，起源于20世纪初期的采矿（煤）行业，英国煤矿于1911年、1913年发生两起重大矿难，引发了当时的工程师们开始对电火花进行了更为深层次的研究。在1916年，英国学者提出了基于本质安全的电路设计原理，并更新了电路设计的方法，意味着“本质安全”理论的创立[1]。

如图1所示，狭义上的“本质安全”与其创立时的含义相类似，即通过设计方案或者技术手段加强设备设施或者系统自身的安全系数，即使在操作人员发生失误或者系统产生故障的时候，也能保证系统具备不会发生特定事故的功能，目标为安全的设备。广义上的“本质安全”是人们对本质安全理论的加深认识、推广应用范围后总结得出的一种理念，在生产过程中，建立一套依据规章、制度、理念、实物等多种因素统一协作、稳定安全的系统。使各个可能危及安全生产的因素（危险源）在现有条件下是安全可控的，从而逐步达到长远的安全目标，目标为系统性的安全。

1 本质安全的研究现状

国外的研究主要集中在“系统可靠性”、鲁棒性、稳健性理论上，通过控制论和系统优化等研究方法，研究方向都更偏向于技术因素，重视安全评估、设计解决方案以达到整体系统安全性提高的目标。

国内的相关的理论与技术的研究起步较晚，且与国外研究的角度不同。20世纪50年代，受国际大环境影响，国内的研究方向为提高防爆电气设备的可靠性等方面。从90年代开始，国内研究不再局限于电气方面，相关多个行业不断促进研究、推广、宣贯本质安全的理念。

当前，国内多个安全生产领域在本质安全方面，形成了系统性的认知。

石油业内的“通过寻求人、机、环的和谐、统一，争取设备无故障，实现系统无缺陷、要求管理无漏洞”；煤炭业内的“实现安全文化深入人心，根本是要改变安全生产中管理者的理念”。在交通运输行业，普遍认为人员可靠性低于机械设备，为了实现安全，必须有某种机制或物质条件，在人员操作失误时仍能保证人身安全不遭受损失，达到“本质的安全化”。

显然，国内的多个行业理解本质安全的共通性：从行业的整体系统和组成的各个关键要素出发，努力使关键要素的本质安全，即可达到整个系统的本质安全性[2]。

目前，本质安全的理念在民航内部或者空管业内还未形成十分成熟的提法，也还未正式提出本质安全的内涵，也未提出如何实现本质安全的实现路径[3]。

2 空管设备的本质安全现状

空管系统设备的本质安全，涉及的各个方面更加趋向于广义的本质安全，即从系统安全的角度，注重整体系统的可靠性、稳定性（鲁棒性）的综合方面的表现。在民航行业中，被广泛认同的观点：安全工作是预防为主。在空管行业内，本质安全的核心是风险预防与防控，在整体系统在设计时，考虑容错机制，即使环境是危险的、工作状态是不正常的、人员在操作失误时，整体依然达到“整体的系统安全”。

随着时代的发展安全理念也是不断演进的，经历了4个阶段：被动式的宿命论、亡羊补牢式安全理念、主动识别危险式、预防型的安全理念，如图2所示。目前，民航行业内推行的“双重预防机制”、“系统安全”的理念，都是本质安全的核心要素体现。

图2 安全理念演进

为了更加有效的管控安全风险、消除安全隐患，规范空管系统安全风险分级管控和隐患排查治理工作，结合民航业内双重预防机制相关规范和要求，本文从认识和管理上对维护空管设备设施的安全工作进行深入分析，结合不安全事件等典型案例，从人、机、环、管四方面深入分析、找准原因。空管设备的本质安全涉及几个方面，通过组织、技术、管理、规范、安全文化等手段保障设备设施在人、机、环、管4个方面的本质安全，实现设备设施的系统性本质安全。

空管设备运行时，包含两种类型的，一种为人为失误、一种为设备故障（包含软件故障、硬件故障、网络故障等）。通常，空管通信导航监视设备设施在最初的设计阶段，避免设备设施在人为失误、设备故障时，对整个系统的运行造成灾难性的事故。

因此，本质安全的空管设备应该能够防止以下两类事件造成故障：

第一类：防止人员失误造成事故，即失误。空管设备设施或系统能够阻止维护人员操作失误或者维护人员的操作失误不会导致不安全事件的发生；

第二类：防止设备故障造成事故，即故障。设备设施或系统本身发生故障时，具备自动转化为安全状态或者短时间内自动恢复到正常工作状态的功能。

3 本质安全理念下空管设备维护的思考

目前，空管行业内的设备设置模式基本为“一主、二备、三应急”，通过近年来闭环管理、风险管理等安全理念的推广，空管设备近年来的双主用模式使用，通过主备设备均衡使用、定时切换的方式，达到设备设施的安全、可靠运行。

空管设备维护根据维护规程的要求，包含日维护、周维护、月维护、季度维护、年维护。各类设备维护的实施环节，涉及人、机、环、管4个方面关键因素。本文认为关于“空管设备维护的本质安全的理念”应该从以下4个方面进行。

3.1 维护人员的本质安全

维护人员的本质安全化首先通过安全文化建设强化空管内部决策层人员的安全领导力，努力提高中层管理者的安全把控能力，提升基层设备维护人员的安全执行力，努力打造一支覆盖通信导航设备维护全员的“本质安全型人员”。“本质安全型维护人员”的标准应该是想安全、要安全、学安全、会安全、能安全。维护人员具有自主能动的安全理念，具有符合标准的电信执照、具备充分有效的专业背景和安全技能，其中还要特别关注设备维护时人员生理、精神状况等方面的精力是否适合设备维护。维护人员的本质安全相对于设备、环境、管理等三方面的本质安全而言，具有先决性、引导性、自主性。维护人员的本质安全是一个可以不断趋近的目标，是一个能力提升动态过程中的目标，在安全目标构成中最为灵活，容易出现难以把控的可能性。

3.2 通导设备设施的本质安全

通过在设备设计、监造、工厂验收、现场施工、安装调试等技术手段与工程措施，使通导设备设施系统的全生命周期的功能安全、固有安全性能最大化，使空管设备设施终处在“系统安全”的运行状态，即系统正常运行时，各类风险可控。相较于非本质安全的设备设施能够实现六方面的变化，即“变被动关注为主动预先分析安全风险、变冗余技术配置为容错技术手段、变危险报警为风险预警、变故障检测为设备健康监测、变人工监控为自动监控报警、变单元模式安全为系统安全模式”。空管通导设备设施的本质安全化能够为“人、机、环、管” 的系统安全性提供物质基础和技术条件。

3.3 设备维护环境的本质安全

维护环境本质安全化涉及维护实施的空间与时间点选择上，空管通导设备设施正常工作时的温度、湿度等环境因素的本质安全。需要通过附加的安全监测、安全防护、安全警示等环境和技术外在条件，建立设备设施运行时环境的监测监控有效，并具有“自恢复能力”的环境条件的功能要求。另外进行设备设施维护设备维护工作的时间点选择是否科学合理、设备的运行时物理、化学环境因素是否可行，也是为了达到设备维护环境的本质化需要重点关注的一个方面。

3.4 设备维护管理的本质安全

安全理念需要通过长期养成，设备维护工作的安全标准、维修维护规程等管理制度体系的需要全面、科学建立。建立起实施起来科学、合理、系统、超前、动态、PDCA闭环的预防型安全理念，通过管理模式的持续改进，有效管控设备维护过程中不安全事件的发生频次。通过安全管理的本质化方式能够形成管理方式九方面的变化，即“变经验管理为科学管理、变结果管理为过程管理、变事后追责为事前管控、变静态管理为动态管理，变成本管理为价值管理、变效率管理为效益管理、变因素管理为系统管理、变约束管制为激励管理、变人治管理为规制（法制）管理”。设备维护的本质安全管理目标是努力做到维护工作的安全管控、超前预防、系统全面、科学合理、执行有效。