某厂高周波机的危险源辨识及事故预防

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2011届毕业论文

某厂高周波熔接机的危险源辨识

及事故预防

系 部： 安全与环境工程系 学生姓名： 指导教师： 职称 专 业： 安全工程 班 级： 安本......班 完成时间： 2011年5月

摘 要

本论文主要对东莞雨佳雨衣制造有限公司高周波塑胶熔接机生产车间的高周波塑胶熔接机进行研究。高周波熔接机是一种高频设备，它通过电子管自激振荡器产生高频电磁场，使处于高频电磁场中上、下电极间的被加工塑胶件内部分子被极化而相互运动磨擦自身产生热量，在模具的压力下达到焊接和熔接的目的。工人在运用该机器进行生产过程中，由于各方面的因素，极易产生灼伤事故，造成工人的生理和心理伤害和公司的财产损失。本论文首先运用事故树分析法对高周波熔接机进行灼伤事故进行分析，辨识存在的危险源；然后运用LEC评价方法对作业条件进行危险性分析，确定其作业条件危险性等级；最后，参照事故树分析结果和危险性分析结论，从人—机—管理的角度提出高周波熔接机事故控制措施，以将生产过程中的人员伤害和财产损失降到最低。

关键词：高周波熔接机；危险源辨识；灼伤事故；事故树；LEC评价法

ABSTRACT

This paper focuses on High Frequency Plastic Welding production machine of Dongguan Rainwear House Rainwear Co., Ltd. High Frequency Plastic Welding Machine workshops.High frequency welding machine is a high-frequency device that self-excited oscillator through the tube high frequency electromagnetic field, so that in the high-frequency electromagnetic fields in the upper and lower electrodes of the plastic parts to be machined within the molecule is pol- arized and mutually self-motion heat friction , in the mold under pressure to achieve welding and welding purposes. When the workers in the use of the machine manufacturing process, various factors can easily lead to burns accidents, resulting in physical and psychological harm workers and the company's property. First, the paper fault tree analysis of high frequency welding machine burns caused fault tree analysis of the cause of the accidents; Then, useusing the evaluation method of operating conditions LEC risk analysis conducted to determine their level of risk of operating conditions; Finally, from people - machine - management point of view put forward high frequency welding machine accident control measures that with the conclusion of risk analysis and fault tree analysis to production process of injuries and property losses to a minimum.

Key words：High Frequency Plastic Welding production；hazard identification；burn accident；FTA; LEC evaluation method

目 录

1 前 言 ....................................................................................................................................... 1 2 高周波熔接机生产安全现状与分析 ....................................................................................... 2

2.1 高周波熔接机生产车间简介 ......................................................................................... 2 2.2 高周波熔接机简介 ......................................................................................................... 2 2.3 高周波熔接机生产安全现状及分析 ............................................................................. 3 3 危险源辨识方法 ....................................................................................................................... 5

3.1 危险源概念 ..................................................................................................................... 5 3.2 危险源分类 ..................................................................................................................... 5 3.3 危险源与事故的关系 ..................................................................................................... 6 3.4 危险源引发事故机理 ..................................................................................................... 6 3.5 危险源辨识的原则和方法 ............................................................................................. 8 4 高周波熔接机灼伤事故树分析 ............................................................................................... 9

4.1 事故树（FTA）分析概述 .............................................................................................. 9 4.2 确定顶事件 ..................................................................................................................... 9 4.3 建造事故树 ..................................................................................................................... 9 4.4 事故树定性分析 ........................................................................................................... 10 4.5 结构重要度分析 ........................................................................................................... 12 4.6 分析结论 ....................................................................................................................... 13 5 高周波熔接机作业条件危险性分析 ..................................................................................... 15

5.1 作业条件危险性评价法概述 ....................................................................................... 15 5.2 高周波熔接机作业条件危险性评价 ........................................................................... 16 6 高周波熔接机事故控制措施 ................................................................................................. 18

6.1 减少操作员人为失误 ................................................................................................... 18 6.2 设置安全防护与警示装置 ........................................................................................... 18 6.3 加强安全生产管理 ....................................................................................................... 20 7 结束语 ....................................................................................................................................... 21 参考文献 ....................................................................................................................................... 22 致 谢 ........................................................................................................................................... 23 附 录 ........................................................................................................................................... 24

1 前 言

中国现在正处于一个全面而深刻的经济转型与社会变革时期，同时也正处于大规模的工业化、城市化进程之中。总体讲，近年来，我国工伤事故及职业病情况略有好转。特别是2003年以来，事故率逐年略有下降。我国工伤事故及职业病情况虽略有好转，但重大、特大事故频繁发生。全国平均每年发生一次死亡10人以上事故约100起，一次死亡3人以上的事故每天都有发生。近年来，国家加大安全投入，同时也加大了监察力度。各地区、各部门、各单位认真贯彻落实《国务院关于进一步加强安全生产工作的决定》和全国安全生产工作会议精神，切实加强安全生产工作，进一步深化安全生产专项整治，进一步加大安全生产监管和监察工作力度，全面落实安全生产控制指标，认真开展安全质量标准化工作，大力推广非公有制企业安全监管经验，促进了全国安全生产形势总体稳定好转，全国各类事故、特别重大事故有所下降，工矿商贸企业安全生产状况趋于好转，部分行业和部分地区安全生产较为稳定。但是全国特大事故仍然多发，部分行业和领域、部分地区事故总量、特大事故上升，全国安全生产形势依然严峻。

中国现阶段的安全生产形势恶化是多种因素综合影响的结果。一方面，改革开放，大量农村剩余劳动力进入了工业企业，他们文化水平相对较低，安全生产意识不强，缺乏基本的劳动安全卫生知识，操作技能低下，很容易遭遇事故与职业病风险，这是客观原因。另一方面，不少三资企业、私营企业乃至一些乡镇企业，根本不考虑职工的劳动保护问题，既不按规定对工人进行上岗安全培训，也不对职工告知生产作业现场危害及防护，更不提供相应的劳动保护工具及采取相应的安全生产措施；一些地方的政府部门也对劳动者的劳动保护长期疏于管理，或者是将管理重点放在国有单位尤其是国有大中型企业的安全生产上，对经济改革中出现的大量非公有小企业、乡镇企业缺乏安全监管，存在着劳动安全监察力量不适应非公有经济成分量大面广的矛盾；此外，在劳动力供大于求的情况下，农民工、下岗职工及女工择业余地小，根本难以考虑就业环境及劳动保护。

本论文将主要对东莞雨佳雨衣制造有限公司啤机生产车间的高周波塑胶熔接机进行危险源辨识，并做出合理的安全与效率兼具的安全人机工程学改造，以将生产过程中的人员和财产损失降到最低。东莞雨佳雨衣制造有限公司创建于1989年，是一家具有十几年雨衣制造历史的独资企业，公司位于广东省重点工业重镇——东莞市长安镇，该厂属于中小型企业，现有职工300多名，固定资产500多万元。是一家集产品开发,生产,销售于一体的综合性企业,公司属台资企业、产品种类齐全、拥有各类经验丰富的技术人员和完善的质量管理体系。公司以生产、印染、制作雨衣等系列产品，产品远销欧美等西方国家。

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2 高周波熔接机生产安全现状与分析

2.1 高周波熔接机生产车间简介

该车间全部机器都是高周波熔接机，拥有高周波熔接机60台（其中闲置机器6台），拥有操作工人54人（其中新招聘生手员工14人），车间正常工作时间为8小时，一般情况下每天必须加班两个半小时。车间9、10、11月份为订单较多月份，4、5、6月份为订单较少月份。以下是该车间的工人年龄分布表和工作时间分布表：

表1 高周波熔接机车间操作工人年龄分部表

年龄段 工人数

30岁以上 10人

表2 高周波熔接机车间工作时间分布表

18岁-29岁 44人

项目 工作时长 工作时段

正常工作时间 八小时 8：00-12：00； 13：30-17：30

正常加班时间 两个半小时 18：30-21：00

忙时加班时间 四个半小时 18:30-23:00

2.2 高周波熔接机简介

高周波熔接机是一种高频设备，它通过电子管自激振荡器产生高频电磁场，使处于高频电磁场中上、下电极间的被加工塑胶件内部分子被极化而相互运动磨擦自身产生热量，在模具的压力下达到焊接和熔接的目的，其结构图见图1。高周波机用到的高周波是指频率大于100Khz的电磁波。该机器利用高频能量把两件或多件塑胶工件熔接起来，透过高周波使物料生热及熔合在一起。经这种熔接方法而成的工件，坚固度和胶料本身的坚固度一样。高周波机是塑料热合的首选设备。主要用于：各种聚氯乙烯（PVC）为主的塑胶熔接、焊接、烫金等。吸塑包装，商标、文具、贴纸、塑料封面雨帆、雨伞、雨衣、皮包、铭牌，各种包装袋、手提软袋等的热合加工，各种凹凸开关的花纹图案、字母文字的压制。

高周波熔接机输出电力强大，机器振荡器所产生的周率27.12MHZ或40.68MHZ，符合

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国际工业波段标准，各种控制装置特殊电子线路，可避免不当操作。该机器具备高灵敏火花保护装置，当火花产生时，可自动切断高周回路，使机件及物件损害降低，当电流过高时，自动切断高压保证振荡管及整流器。

模具夹模

图1 高周波熔接机

2.3 高周波熔接机生产安全现状及分析

根据现场考察以及对车间班组长、员工的调查，高周波熔接机的安全生产现状如下： （1）机器操作过程中主要事故类型：灼伤。工人踩下踏板开关，此时高周波熔接机处于工作状态，被加工塑胶件在上、下电极间的高频电磁场中，其内部分子被极化而相互运动磨擦自身产生热量，在模具的压力下达到熔接。但是如果此时工人的手或手的一部分没有在踩住开关踏板前放到安全区域，也就是说如果此时手还停留在上、下电极间的高频电磁场区域，那么铜制模具上放的夹模会产生跳火现象，高强度的高温火花会灼伤手部皮肤。这种烧伤类似于电弧烧伤。电弧是一种空气导电现象，会放出很高的热量，温度达六千到八千度，同时产生耀眼的光，即弧光，弧光对皮肤伤害也很大，长时间暴露在弧光下的皮肤会脱皮。电弧烧伤就是电弧对皮肤伤害的结果。

（2）事故发生频率：1-2次/月；正常情况下，整个生产车间发生事故为每个月1-2次。其中，老员工发生事故较少，事故频率为一年1-2次。老员工工作经验较丰富，而且年龄大都在30岁以上，心理状态比较稳定，所以事故发生率低。年轻员工或新招员工发生事故较多。由于他们绝大部分处于18-29岁年龄段，性格较为急躁，工作时容易分心，

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加上工作经验较少，操作不打熟练，所以事故率会较高。另外，订单多的月份（9、10、11月）由于要干活而且往往需要长时间加班（加班四小时左右）见表2，容易疲劳，所以事故发生较多，平均事故发生为5-6次每月，其中较重灼伤1-2次，轻微灼伤4-5次；订单较少月份（4、5、6月）由于不用赶货，操作频率放缓，且加班较少，工作时间工人精力充沛，所以事故发生较少。

（3）事故严重程度：根据伤亡事故统计国家标准GB6441—1986，受伤害者的伤害程度类别可分为三类：①轻伤。损失工作日低于105d的失能伤害。②重伤。损失工作日等于或大于105d的失能伤害。③死亡。发生事故后当即死亡，包括急性中毒死亡，或受伤后在30d内死亡的事故。死亡损失工作日为6000d。该车间发生事故主要为轻伤事故，具体情况见下表：

表3 事故严重程度统计表

灼伤程度 伤害情况 误工时间 治疗费用 伤害程度类别 轻微灼伤 主要为皮肤部分， 伤害面积较小

1-3天 10元/天 轻伤

较重灼伤 包括皮肤和肌肉甚至骨头，伤害面积较大，深度较深。

4-10天 100元/天 轻伤

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3 危险源辨识方法

3.1 危险源概念

危险源概念有广义和狭义之分。广义的危险源就是指危险的根源，包括危险载体和事故的隐患。一般我们所说的危险源是指狭义的危险源，是指可能导致人员伤害、职业病、财产损失或环境破坏的危险有害因素。其中危险因素主要强调突发性和瞬间作用，而有害因素则是在一定时期内的累计作用。作为危险源，还具有三个基本要素，即潜在危险性、存在条件和触发因素。其中找出危险源的敏感触发因素，并采取措施对其进行适当的控制，是降低事故发生率的一条有效途径。

3.2 危险源分类

按危险源在事故发生发展过程中的作用分类：根据危险源在事故发生、发展中的作用，根据能量意外释放理论把危险源分为两大类，即第一类危险源和第二类危险源。 （1） 第一类危险源

第一类危险源是指在生产过程中，可能发生意外释放的能量、能源、能量载体或危险物质。由能量意外释放理论我们知道，事故的发生就是能量的意外释放或者危险物质的泄露。这些能量作用于人体且超过人体所能承受的最大值或者干扰人体与外界进行能量交换的危险物质就是造成事故发生人员伤亡的直接原因。第一类危险源产生的根源是能量与有害物质。系统具有的能量越大，存在的有害物质数量越多，系统的潜在危险性和危害性也越大。

（2） 第二类危险源

在正常情况下，生产过程中的能量或危险物质受到有效的约束或限制后，一般不会发生意外释放，即不会发生事故。但是，一旦这些约束或限制能量或危险物质的措施受到破坏或失效(故障)，就将发生事故。这些导致能量或危险物质约束或限制措施破坏或失效的因素称作第二类危险源。第二类危险源主要包括人的不安全行为、物的不安全状态和环境因素。但这些不安全因素最本质的原因还是管理的缺陷。因此第二类危险源主要包括人、物、环境和管理四方面的因素。

①人的因素。人的因素主要包括人的不安全行为和人的失误两方面的内容。人的不安全行为即违反安全原则、规则，使事故有可能或有机会发生的行为。主要是由于人的违章指挥、违章作业而引起的不安全因素。人的失误是指人的行为结果偏离了被要求的标准，

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即没有完成规定功能的现象。人的失误可能会引起第一类危险源控制系统发生故障，使屏蔽破坏或失效，从而导致事故发生。人的失误也可能会引起设备等物的故障，由于物的故障进而导致事故的发生，人的不安全行为通过安全教育是可以控制甚至消除，而人的失误很难控制，只能通过采取各种措施来减少失误发生的概率。

②物的因素。物的因素主要是指物的故障。物的故障是机械设备、设施、装置、元部件等在运行或使用过程中由于性能低下而不能实现预定的功能时而产生的现象。

③环境因素。人和物存在的环境，即施工生产作业过程所处的环境，会促使人的失误或物的故障发生。环境因素主要包括:噪声、振动、温度、湿度、照明等物理性因素;爆炸性物质、腐蚀性物质、可燃液体、有毒化学品、氧化物、危险气体等化学因素;细菌、病毒、植物、昆虫等生物性因素;社会环境。

3.3 危险源与事故的关系

在高周波熔接机生产过程中，第一类危险源是固有存在的，机器运转必须用到电能，所以要完全消除第一类危险源是不可能的。要对高周波熔接机车间进行事故预防，主要应该通过消除第二类危险源的途径来达到这个目的。一起事故的发生往往是两类危险源共同作用的结果。两类危险源相互影响，相互关联，相互依存。第一类危险源的存在是事故发生的前提，假设没有第一类危险源，就没有能量或者危害物质，更谈不上能量或危险物质的意外释放，事故的发生也就无从说起。在事故发生时释放出来的能量是导致人员伤害或财物损坏的能量主体，决定事故后果的严重程度;第二类危险源是第一类危险源造成事故的必要条件，往往是一些围绕第一类危险源随机发生的现象，它们的出现决定事故发生的可能性。如果没有第二类危险源对第一类危险源的控制，能量或者危险物质也不会发生意外释放。第二类危险源出现的越频繁，事故发生的几率越大。两类危险源共同决定危险源的危险性。因此，危险源辨识的首先是要辨识第一类危险源，在此基础上再辨识第二类危险源

3.4 危险源引发事故机理

（1） 事故致因理论

事故致因理论是安全科学领域的基本理论。任何事故的发生都遵循这个理论，高周波熔接机生产产品过程中发生的安全事故也不例外。所谓事故致因理论，就是根据对典型事故进行分析，找出事故发生的机理理论和模型，反应事故的发展过程和规律，其最终目的是从理论上为事故的预防预测及安全管理提供科学合理的依据。常见的事故致因理论有海因里希的多米诺骨牌事故模型、事故因果连锁模型、轨迹交叉论、能量转移论等。

①多米诺骨牌事故模型

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多米诺骨牌事故模型是最早的事故模型之一。海因里希认为:伤亡事故的发生不是一个孤立的事件，而是一系列原因事件相继发生的结果，也就是说伤害事故与各原因事件相互之间具有连锁关系。这一系列原因事件是指历史和社会环境，人的失误，人的不安全行为或物的不安全状态，发生事故，造成人员伤害或财产损失。海因里希把这些原因事件比做五个多米诺骨牌，依次连成一条直线，当其中一个多米诺骨牌倒下，就会自动把它后面的骨牌击倒，最终都会导致事故的发生。如果移去其中任意一块骨牌，则整个连锁遭到破坏，事故过程中止。这为防止事故的发生提供了很好的理论依据。但该模型也有缺陷，它对事故致因连锁关系的描述过于绝对化、简单化，忽略了各原因事件之间复杂的随机关系，即人的不安全行为或物的不安全状态的存在不一定会导致事故的发生。

②事故因果连锁模型

博德的事故因果连锁模型中认为安全管理是比较关键的因素，预防事故的发生仅仅依靠先进的技术是不现实的，只有完善的安全管理才能从根本上预防事故的发生。该模型还从控制不足—管理;基本原因—起源论;直接原因—征兆;事故—接触;伤害—损坏损失这个五个方面分别论述了事故模型。亚当斯的事故因果连锁模型是从致危因素的角度进行研究。他认为生产过程中人的不安全行为和物的不安全状态这些致危因素是由企业领导者和管理人员的管理失误造成的，从更深一层解释了事故发生的机理。

③轨迹交叉理论

轨迹交叉论认为，事故的发生是由许多相互关联的事件顺序发展的结果。在事故的发展进程中，人的不安全行为和物的不安全状态二者的运动轨迹相互祸合，在一定的时间和空间条件下，能量“逆流”于人体，进而酿成事故。但人的不安全行为和物的不安全状态是造成事故的直接原因，在这些原因背后，往往都是因为安全管理上的缺陷，这才是事故发生的本质原因。在轨迹交叉论中，认为人的不安全行为和物的不安全状态占据同样重要的位置。可以通过防止人和物两大轨迹的交叉，通过控制人的不安全行为和物的不安全状态来达到预防高周波熔接机生产事故的发生。

④能量转移理论

能量转移轮将伤害分为两类:由于施加了超过局部或全身性伤害极限能量引起的伤害;由于影响了局部或全身性的能量交换而引起的伤害。在一定条件下某种形式的能量是否会引发事故、产生伤害，主要取决于所接触的能量值的大小、接触时间长短和接触频率以及力的集中程度。

⑤系统安全理论

系统安全理论是运用系统安全工程的理论和方法，分析识别系统中存在的危险源，通过采取有效的措施使其危险性降低至最小，进而使系统在规定的时间和功能内完成其指定的功能并且达到最佳的安全水平。系统安全理论主要包括以下几方面观点:系统中存在的危险源是导致事故发生的原因。危险源以各种形式存在于系统中，只要系统存在危险源就会存在，不可能彻底消除。系统中意外释放的能量是导致事故发生的根本原因，不能有效控制释放的能量则是导致事故发生的直接原因。系统安全理论强调的是事故预防。对于新

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系统，主要是在开发设计阶段对危险源进行消除控制。

由上述事故致因理论可以看出，事故发展过程不可能脱离其他因素单独存在，而是与系统中的危险源、作业过程和安全控制过程共同作用的。

3.5 危险源辨识的原则和方法

（1） 危险源的辨识原则

危险源辨识必须遵循四个原则，即科学性、系统性、全面性和预测性。 （2） 危险源辨识方法

辨识危险源的方法很多，常用的有直接经验法和系统安全分析法。直接经验法是参照相关的法律法规和标准，依靠专业人员的经验和判断力对评价对象进行危险性分析的方法。这种方法主观性比较强，对评价人员的素质要求也比较高。系统安全分析法则是运用系统安全工程的评价方法对系统中的危险源进行辨识的方法。常用的方法有工作任务分析、安全检查表、危险与可操作性研究、事件树分析、故障树分析等。系统安全分析法能够更为全面科学地识别出系统中存在的危险源，在施工现场将会越来越广泛的应用。

①工作任务分析‘通过分析现场施工人员工作任务中所涉及的危害，可辨识出有关的危险源。

②安全检查表。运用编制好的安全检查表，对施工现场和工作人员进行系统的安全检查，从而辨识出存在的危险源。

③危险与可操作性研究。危险与可操作性研究是一种对工艺过程中的危险源实行严格审查和控制的技术，它是通过指导语句和标准格式寻找工艺偏差，以辨识系统存在的危险源，并确定控制危险源风险的对策。

④事故树分析(FTA)。事故树分析是一种根据系统可能发生的或已经发生的事故结果，去寻找与导致事故发生相关的原因、条件和规律。通过这样的分析过程，辨识出系统中导致事故发生的相关危险源。

⑤事件树分析(ETA)。事件树分析是一种从初始原因事件起，分析各个环节事件“成功”或“失败”的发展变化过程，并预测各种可能发生的结果的方法，是一种时序逻辑分析判断方法。运用事件树分析方法，通过对系统各个环节事件的分析，即可辨识出系统中存在的危险源。

上述的几种危险源辨识方法各有特点，也各有自己的适用范围和局限性。因此，要全面系统地辨识施工现场中存在的危险源，单单一种辨识方法是远远不够的，必须综合运用多种辨识方法。

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4 高周波熔接机灼伤事故树分析

我国目前采用的危险源辨识方法主要有安全检查表、事件数、事故树、故障类型影响分析因果分析图法（鱼刺图法）等。综合比较以上各种方法，下面将运用事故树法对高周波熔接机生产进行分析。

4.1 事故树（FTA）分析概述

事故树分析方法是安全系统工程的主要分析方法之一。事故树分析是一种图形演绎方法，是事故事件在一定条件下的逻辑推理方法。它可以围绕某特定的事故作层层深入的分析．在清晰的事故树图形下，表达系统内各事件间的内在联系，反映单元故障与系统事故之间的逻辑关系，便于找出系统的薄弱环节。

事故树分析具有很大的灵活性，不仅可以分析某些单元故障对系统的影响．还可以对导致系统事故的特殊原因如人为因素、环境影响进行分析。进行分析的过程是一个对系统更深入认识的过程．要求分析人员把握系统内各要素间的内在联系，弄清各种潜在因素对事故发生影响的途径和程度。因而许多问题在分析的过程中就被发现和解决，从而提高系统的安全性。

事故树分析法，把系统可能发生的某种事故与导致事故发生的各种原因之间的逻辑关系用一种称为事故树的树形图表示。事故树是由各种事件符号和逻辑门构成的．采用的符号包括事件符号、逻辑门符号、转移符号三大类。

4.2 确定顶事件

确定顶事件是指确定所要分析的对象事件。根据事故调查报告分析其损失大小和事故频率，选择易于发生且后果严重的事故作为事故的顶事件。

在高周波熔接机生产车间中，人机系统中产生的主要事故为灼伤事故，因此将灼伤事故作为顶事件，以此来找出其主要致因。

4.3 建造事故树

根据车间生产特点及人机系统特点分析，列出事故树如下图2：

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图2 事故树图

4.4 事故树定性分析

根据事故树最小割（径）集最多个数判别法判断，图2所示的事故树最小割集多达几十余个，因此可以考虑其对偶的成功树，即求其最小径集，从最小径集入手分析比较方便。事故树变为成功树的方法是将事故树的所有与门变或门，或门变与门。为简单起见，在下面的逻辑符号表达式中继续保留图2中原有的符号，转换后的成功树见图3所示：

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图3 成功树图

据此可以写出由成功树所列出的结构逻辑函数表达式如下：

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T0?M1?M7?M8?(M2??M3)(X11?X12)(X13?X14)?(M4?M5?M3)(X11?X12)(X13?X14)?(X1?X2?X3?M6?X6?X7?X8?X9?X10)(X11?X12)(X13?X14)?(X1?X2?X3?X4?X5?X6?X7?X8?X9?X10)(X11?X12)(X13?X14)?(X1?X2?X3?X6?X7?X8X9X10?X4)(X1?X2?X3?X5?X6?X7?X8X9X10)(X11?X12)(X13?X14)?(X1?X2?X3?X4?X6?X7?X8)(X1?X2?X3?X4?X6?X7?X9X10)(X1?X2?X3?X5?X6?X7?X8)(X1?X2?X3?X5?X6?X7?X9X10)(X11?X12)(X13?X14)?(X1?X2?X3?X4?X6?X7?X8)(X1?X2?X3?X4?X6?X7?X9)(X1?X2?X3?X4?X6?X7?X10)(X1?X2?X3?X5?X6?X7?X8)(X1?X2?X3?X5?X6?X7?X9)(X1?X2?X3?X5?X6?X7?X10)(X11?X12)(X13?X14)由上述分析可知最小径集有8个，他们分别为： {X1,X2,X3,X4,X6,X7,X8} {X1,X2,X3,X4,X6,X7,X9} {X1,X2,X3,X4,X6,X7,X10} {X1,X2,X3,X5,X6,X7,X8} {X1,X2,X3,X4,X6,X7,X9} {X1,X2,X3,X5,X6,X7,X10} {X11,X12} {X13,X14}

4.5 结构重要度分析

根据计算可知此事故树的结构重要度是： I(1)=0.047619047619

疲劳的结构重要度是:0.047619047619 I(11)=0.15119047619

无劳保用品的结构重要度是:0.15119047619 I(15)=0.15119047619

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无机器防护的结构重要度是:0.15119047619 I(8)=0.028571428571

电压过高的结构重要度是:0.028571428571 I(9)=0.028571428571

人手在电弧烧伤范围内的结构重要度是:0.028571428571 I(10)=0.028571428571

灵敏火花保护装置失效的结构重要度是:0.028571428571 I(12)=0.15119047619

劳保用品失效的结构重要度是:0.15119047619 I(14)=0.15119047619

机器防护被破坏的结构重要度是:0.15119047619 I(4)=0.035714285714

采取措施不力的结构重要度是:0.035714285714 I(5)=0.035714285714

经验不足的结构重要度是:0.035714285714 I(6)=0.047619047619

不注意踩下夹模压手的结构重要度是:0.047619047619 I(7)=0.047619047619

人体不小心误碰夹模的结构重要度是:0.047619047619 I(2)=0.047619047619

急躁的结构重要度是:0.047619047619 I(3)=0.047619047619

安全意识淡薄的结构重要度是:0.047619047619 结构重要度顺序为：

I(11)=I(13)=I(12)=I(14)>I(1)=I(6)=I(7)=I(2)=I(3)>I(4)=I(5)>I(10)=I(8)=I(9)

事件名称是：无劳保用品=无机器防护=劳保用品失效=机器防护被破坏>疲劳=不注意踩下夹模压手=人体不小心误碰夹模=急躁=安全意识淡薄>采取措施不力=经验不足>灵敏火花保护装置失效=电压过高=人手在电弧烧伤范围内

4.6 分析结论

从结构重要度顺序可以看出，在事故树中有与门关系的需多个条件同时存在才引发上一级事件发生，这种基本事件的结构重要度最小，如X8、X9、X10。从结构重要度分析，可以知道基本事件X11、X12、X13、X14具有最大的结构重要度，都是发生灼伤事故的重要条件和因素。X11、X12、X13、X14这4基本事件包括含在“人—机”两者组成的复杂

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大系统中其中的致因事件太多，各种基本事件导致事故发生的不确定因素太大，但仍然可以看出人为因素是发生灼伤的主要原因。通过对高周波熔接机生产车间系统进行事故树分析，针对这些基本事件，可以提出若干降低灼伤事故发生可能性的对策和举措。

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5 高周波熔接机作业条件危险性分析

5.1 作业条件危险性评价法概述

作业条件危险性评价法是一种简单易行的评价操作人员在具有潜在危险性环境中作业时的危险性的半定量评价方法。它运用与系统风险有关的三种因素指标值之积来评价操作人员伤亡和风险大小，这三种因素是L（事故发生的可能性，见表4）、E（人员暴露于危险环境中的频繁程度，见表5）和C(一旦发生事故可能造成的后果，见表6）。但是，要取得这三种因素的准确数据，确是相当繁琐的过程。为了简化评价过程，可采取半定量记值方法，给三种因素的不同等级分别确定不同的分值，再以三个分值的乘积D（见表7）来评价作业条件危险性的大小，即：

D=LEC

（1） 事故发生的可能性(L)

事故发生的可能性用概率来表示时，绝对不可能发生的事故概率为0；而必然发生的事故概率为1。然而，从系统安全的角度考虑，绝对不发生事故是不可能的，所以人为的将发生事故可能性极小的分数定位0.1，而必然要发生的事故想的分数定为10，以此为基础介于这两种情况之间的情况指定为若干中间值，如下表4：

表4 事故发生的可能性（L)

分数值 10 6 3

事故发生的可能性 完全可以预料 相当可能 可能，但不经常

分数值 0.5 0.2 0.1

事故发生的可能性 很不可能，可以设想

极不可能 实际不可能

1 可能性小，完全意外

（2） 人员暴露于危险环境中的频繁程度(E)

人员暴露于危险环境中的时间越多，受到伤害的可能性越大，相应的危险性也越大。规定人员连续出现在危险环境的情况定为10，而非常罕见地出现在危险环境中定为0.5，介于两者之间的各种情况规定若干个中间值，如下表5： （3） 评价发生事故可能造成的后果（C）

事故造成的人员伤害和财产损失的变化范围很大，所以规定分数值为1-100。把需要治疗的轻微伤害或较小财产损失的分数规定为1，把造成多人死亡或重大财产损失的分数规定为100，其它情况的数值在1-100之间，如下表6：

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表5 人员暴露于危险环境的频繁程度

分数值 人员暴露于危险环境 的频繁程度 分数值 人员暴露于危险环境 的频繁程度 10 6 3

连续暴露 每天工作时间内暴露 每周一次，或偶然暴露

2 1 0.5

每月一次暴露 每年几次暴露 非常罕见的暴露

表6 发生事故可能造成的后果（C) 分数值 100

发生事故可能造成的后果 大灾难，许多人死亡，或造成重大

财产损失

分数值 7

发生事故可能造成的后果 严重，重伤，或较小的财产损失

40 灾难，数人死亡，或造成很大财产

损失

3 重大，致残，或很小的财产损失

15 非常严重，一人死亡，或造成一定

的财产损失

1 引人注目，不利于基本的安全卫生

要求

（4） 危险等级划分

根据经验，危险性分值在20分以下为低危险性，这样的危险比日常生活中骑自行车去上班还安全些；如果危险性分值在70-160之间，有显著的危险性，需要采取措施整改；如果危险性分值在160-320之间，有高度危险性，必须立即整改；如果危险性分值大于320，极度危险，应立即停止作业，彻底整改。按危险性分值划分危险性等级的标准如表下表7：

表7 危险性等级划分标准

D值 >320 160-320 70-160

危险程度 极其危险，不能继续作业 高度危险，需立即整改 显著危险，需要整改

D值 20-70 <20

危险程度 一般危险，需要注意 稍有危险，可以接受

5.2 高周波熔接机作业条件危险性评价

（1） 评价事故发生的可能性（L）

根据高周波熔接机生产车间事故发生的现状调查，该设备事故发生频率较高，因此可将事故发生的可能性（L)赋值为6（相当可能）。 （2） 评价人员暴露于危险环境的频繁程度（E）

根据高周波熔接机生产车间事故发生的现状调查，该车间高周波熔接机存在一定成都

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的安全保护装置缺陷，因此，人员暴露于危险环境的频繁程度较高，我们将人员暴露于危险环境的频繁程度（E）赋值为6（每天工作时间内暴露）。 （3） 评价发生事故可能造成的后果（C）

根据高周波熔接机事故发生的现状调查，相对来讲该机器造成的灼伤事故造成的人员受伤程度较轻，财产损失较小，但不属于基本的安全卫生要求，因此，我们将发生事故可能造成的后果(C)赋值为3（重大，致残，或很小的财产损失）。 （4） 危险等级划分

根据上述分析，事故发生的可能性（L)：该事故发生频率较高，取L=6。人员暴露于危险环境的频繁程度（E）：该车间高周波熔接机存在一定程度的安全保护装置缺陷，人员暴露于危险环境的频繁程度较高，取E=6。发生事故可能造成的后果(C)：相对来讲该车间造成的灼伤事故造成的人员受伤程度较轻，财产损失较小，但不属于基本的安全卫生要求，取C=3。

D=LEC=6×6×3=108

危险性分值D=108，处于70-160之间，危险等级属于“显著危险，需要整改”的范畴。

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6 高周波熔接机事故控制措施

6.1 减少操作员人为失误

由于人在生产过程中的可靠性远比机电设备差，很多事故大多是因为人的失误造成的。根据上述对车间安全检查以及安全分析发现，人为因素在高周波熔接机生产车间事故中影响较为突出，因此，欲降低系统事故发生概率，必须减少人为失误。根据事故分析，笔者提出以下事故预防措施：

（1）工人自觉佩戴劳保用品。如绝缘手套。

（2）对工人进行充分的高周波熔接机的安全操作知识、安全操作技能等方面的培训； （3）对高周波熔接机操作工人进行生产安全态度教育。针对有些员工忽视安全、只求工作效率的现象。

（4）以人为中心，改善高周波熔接机生产车间工作环境，为工人提供安全性较高的劳动生产条件。例如，车间温度调节，冬天做好采暖工作，夏天做好防暑工作。一个舒适的工作环境对安全同样尤为重要；

（5）合理地选拔和调配人员。例如，一些技术难度、操作熟练度要求较高的工序交给车间熟手或者老员工完成；一些工序较为繁琐的工作交给年龄较大员工完成，因为他们性格较稳重，而年轻员工更容易急躁；一些工序叫简单、操作较为容易的工作交给年轻员工或新员工完成，等等；

（6）合理地分配加班时间。强多过高、时间过长的加班容易产生工人身体上的疲劳和心理上的波动，因此车间应采取更人性化地加班安排方案。例如，加班轮流制、休息轮流制，严格控制加班时长和强度；

（7）对高周波熔接机操作工人进行经常性的安全教育和活动，时刻给工人敲响安全生产的警钟，培养和树立整个企业安全生产文化；

（8）加强高周波熔接机操作员作业中的巡视检查，监督指导； （9）进行车间安全生产竞赛评比，奖励惩罚。

6.2 设置安全防护与警示装置

要控制事故发生的概率，提高设备的可靠性是基础。根据上述对车间安全检查以及安全分析发现，该车间高周波熔接机虽然配备了高灵敏火花保护装置，当火花产生时，可自动切断高周回路，使机件及物件损害降低，当电流过高时，自动切断高压保证振荡管及整

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流器。但是，这一保护装置主要是为保护机件及物件的损害，而不能对机器操作工人起到保护效果。事实上，该机器模具夹模属于第一类危险源，带有能量，工人手或身体任何部位一旦靠近或接触此夹模都极有可能发生烫伤事故。所以说，对安全装置或安全性能方面该机器是存在缺陷的。因此，完善设备安全防护装置是该车间最为迫切的任务。笔者提出改进方案如下： （1） 红外线感应保护

红外线感应保护是指通过红外线对射检测的原理，在设备某一部分设置一条无形的保护线，当保护线被遮挡的时候，自动切断机器的电源，保护操作者不受伤害。将红外线感应装置装在属于第一类危险源的模具夹模上，当机器工作时，只要红外线感应到处于可能造成灼伤的机器危险区域的操作人员的手或者身体其他部位，那么，此时与机器电源直接相连的感应器将迅速做出反应，切断电源，有效达到防止事故发生的目的。此方案由于花费较高且设置较为复杂，故不作重点分析。 （2） 危险区域绝缘保护

对危险区域做绝缘保护是比较容易实现且花费较低、成效较好的一种方案，以下将对该方案作具体研究：

①绝缘材料选择。绝缘材料又称为电介质，其导电能力很差，工程上应用的绝缘材料

7电阻率一般都不低于10Ω˙m。选择的绝缘材料首先应具有较高的绝缘电阻和耐压强度，并能避免发生漏电、击穿等事故。其次耐热性能要好，避免因长期过热而老化变质；此外，还应具有良好的耐潮性和较高的机械强度以及工艺加工方便等特点。

②绝缘保护装置绝缘材料的选择和运用。该设计的主要目标是为第一类危险源的模具夹模做一个绝缘保护套。鉴于机器生产特点，过大的保护套将影响机器的操作工艺以及工人操作，因此，该绝缘保护套必须紧贴模具夹模外壁，根据现场测量，保护套厚度在3mm-7mm之间不会影响到机器的操作工艺及工人操作。鉴于该特点，我们选用不饱和聚酯树脂作为绝缘材料。不饱和聚酯树脂是化工原料的一种，常用于物体表面加厚、固化。它是由不饱和二元酸和二元醇或者饱和二元酸不饱和二元醇缩聚而成的的线性高分子化合物，经过交联单体或活性溶解剂稀释成的具有一定黏度的树脂溶液。其工业性能优良，可以在室温下固化，常压下成型，工艺性能灵活，特别适合现场制作玻璃钢制品。而玻璃钢是完全符合该机器绝缘要求的绝缘材料，其具有良好的绝缘性能、耐高温性能、耐电弧和耐振动性能、不易老化和防腐蚀性能，且适应广泛、价格较低。

③具体运用。在模具夹模表面涂上5mm厚的一层不饱和聚酯树脂，让其在室温下固定成型为一个附着与模具夹模表面的玻璃钢绝缘保护套，从而减少机器本身不安全因素导致的事故隐患。

（3） 安全警示装置

安全警示装置选择红色警示灯。由于模具夹模处于操作者正前方且带电，因此我们可以直接将警示灯连接在此夹模上。当机器通电运行时，模具夹模上警示灯亮，警示机器危险部位处于危险状态，操作工人将手放入安全区域。

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6.3 加强安全生产管理

（1）建立和完善高周波熔接机安全生产规章制度。例如，操作安全教育培训制度；高周波熔接机生产过程隐患整改制度和事故调查处理制度；安全检查制度；劳保用品管理制度；设备管理制度；交接班制度；安全生产值班制度；生产工艺管理制度；职业卫生管理制度；安全生产奖罚制度，等等。

（2）制定“高周波熔接机生产职业安全卫生管理制度”等有关防治职业危害的管理制度。设立安全部，按要求定期组织高周波熔接机生产过程中的危害因素检测和员工在岗定期职业健康检查，并指定专（兼）职人员负责日常职业危害的检查与管理工作。

（3）加强对高周波熔接机操作员工的安全教育培训，营造安全生产氛围、组织安全活动。制定“高周波熔接机生产车间安全生产教育制度”，主要内容为安全法制教育和高周波熔接机安全知识技能教育。安全教育的具体形式包括：新员工入厂三级安全教育、变换工种或离岗后复工的安全教育、变动生产条件时的安全教育、企业负责人和企业安全生产管理人员的安全教育、企业其它职能管理部门的安全教育、经常性安全教育。其中，三级安全教育包括厂、车间、班组安全教育。厂级安全教育由行政安全主任负责，车间安全教育由车间负责人组织实施，班组安全教育由班组长组织实施。

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7 结束语

本论文主要针对的是高周波熔接机这一机器，虽然整个人机系统相对较简单，虽然这只是整个工厂生产中极其小的一部分，虽然其发生事故的事故严重度并非重伤或死亡，但是，一个安全的人机环境对公司效益，对员工身体、心理的影响不容忽视。安全工作要务实、要细致，要从生产中的点滴做起。本论文花费了作者大量的心血，鉴于笔者的专业知识水平和视野的限制，论文可能存在一些不足之处，请读者批评指正。

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致 谢

本设计在张力教授的悉心指导和严格要求下业已完成，从课题选择、方案论证到具体设计和写作，无不凝聚着张教授的心血和汗水，张教授的谆谆教诲让我受益匪浅。在此向张力教授表示深深的感谢和崇高的敬意。

本设计能够顺利的完成，也归功于各位任课老师的认真负责，感谢廖可兵老师、刘美英老师、胡鸿老师、易灿南老师、王秋衡等老师的悉心教导，使我能够很好的掌握和运用专业知识，并在设计中得以体现。在四年的本科学习和生活期间，也始终感受着老师们的精心指导和无私的关怀，正是有了他们的悉心帮助和支持，才使我的毕业论文工作顺利完成，在此向湖南工学院，向安全与环境工程系安全专业的全体老师表示由衷的谢意。感谢他们四年来的辛勤栽培。也感谢我含辛茹苦的父母！感谢我朝夕相处的朋友、同学！

大学生活即将匆匆忙忙地过去，但我却能无悔地说：“我曾经来过。”大学四年，但它给我的影响却不能用时间来衡量，这四年以来，经历过的所有事，所有人，都将是我以后生活回味的一部分，是我为人处事的指南针。就要离开学校，走上工作的岗位了，这是我人生历程的又一个起点，在这里祝福大学里跟我风雨同舟的朋友们，一路走好，未来总会是绚烂缤纷。

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附 录

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/0cja.html