شناسایی و ارزیابی ریسک­های شغلی در حفاری مکانیزه تونل مترو با استفاده از
تکنیک حالات شکست و تجزیه و تحلیل اثرات آن FMEA
کامران نجفی[1]، جهانشاه کاظمی راد[2]، مسعود قنبری[3]، رخشاد حجازی[4]، مرتضی کاشفی الاصل[5]^*
 
چکیده

مقدمه: خطرناکترین صنعت از نظر تلفات مربوط به کار، نرخ آسیب دیدگی و پرداخت غرامت به کارگران صنعت ساخت و ساز می باشد. از این رو ارزیابی ریسک­های ایمنی، یک گام کلیدی و اساسی در مدیریت پروژه­های ساخت و ساز می باشد. در این مطالعه ریسک­های شغلی در پروژه حفاری خط  Aمترو قم شناسایی و مورد ارزیابی قرار گرفت. روش بررسی: در این مطالعه موردی توصیفی، از تکنیک حالات شکست و تجزیه و تحلیل اثرات آن استفاده گردید. جهت جمع­آوری اطلاعات از روش­های مشاهده، تجربه، چک لیست، آئین نامه­ها و استانداردهای مرتبط و سوابق حوادث ثبت شده استفاده گردید؛ قابلیت کشف خطرات، شدت، احتمال و پیامدهای مخاطرات با حضور کارشناسان با تجربه تعیین شد. ریسک­های شناسایی شده الویت بندی شده و اقدامات اصلاحی توصیه شد. یافته­ها: طی مطالعه حاضر پروژه به 12واحد کاری مختلف تفکیک شد. در مجموع 49 عنوان فعالیت مرتبط با این 12 واحد مشخص گردید و در نهایت 293 خطر مرتبط با این تعداد فعالیت­ها مورد شناسایی قرار گرفت. سطوح ریسک 26 مورد در سطح ریسک پایین، 202 مورد در سطح ریسک متوسط و 65 مورد در سطح ریسک بالا قرار داشت. بعد از پیاده سازی اقدامات اصلاحی به جز 3 خطری که در سطح ریسک متوسط قرار گرفتند باقی به سطح ریسک پائین تقلیل یافتند. نتیجه گیری: نتایج تحقیق حاضر  نشان می دهد که استفاده از تکنیک FMEA برای ارزیابی ریسک­های شغلی پروژه­های حفاری مکانیزه تونل بسیار مناسب بوده و در صورت تشکیل تیم FMEA قوی در نهایت منجر به کاهش سطح ریسک در پروژه خواهد شد.   کلید واژه­ها: حفاری مکانیزه، FMEA، ارزیابی ریسک، TBM

مقاله پژوهشی تاریخ دریافت: 24/05/1396 تاریخ پذیرش: 02/07/1396   ارجاع: نجفی کامران، کاظمی راد جهانشاه، قنبری مسعود، حجازی رخشاد، کاشفی الاصل مرتضی. شناسایی و ارزیابی ریسک­های شغلی در حفاری مکانیزه تونل مترو با استفاده از تکنیک حالات شکست و تجزیه و تحلیل اثرات آن FMEA. بهداشت کار و ارتقاء سلامت 1396;1(2):42-129.

 

ساخت و ساز تونل­های مترو به دلیل طبیعت منحصر به فرد آن یکی از خطرناکترین صنایع در سراسر جهان شناخته شده است (1). از جمله ویژگی­های منحصر به فرد صنایع ساخت و ساز تغییرات مداوم، استفاده از منابع بسیار گوناگون، شرایط کاری ضعیف، اشتغال ناپایدار و محیط خشن (مانند سروصدا، ارتعاش، گردوغبار، حمل دستی بار و تماس مستقیم با شرایط جوی) می­باشد. در میان پروژه­های ساخت و ساز، پروژه مترو شامل ساخت و سازهای پیچیده و با ریسک بالا است. همچنین ساخت و ساز تونل در مناطق شهری بسیار پیچیده تر از مناطق غیر مسکونی است. ساخت و ساز تونل مترو در مناطق متراکم و شلوغ شهری با ریسک­ها و موانع بسیاری مانند فرو نشست رو به رو است. این پدیده ممکن است خسارات مالی جدی ایجاد کند و همچنین تهدیدی برای زندگی انسان باشد (2). علاوه براین فراوانی حوادث در ساخت و سازهای زیر زمینی و مترو رو به افزایش است و حوادث منجر به صدمات کشنده و جرحی به وفور در صنعت ساخت و ساز رخ می­دهد (3-4). این چنین نرخ بالای خسارات  و صدمات ممکن است به ویژگی­های خاص کار ساخت و ساز نسبت داده شود، مانند لزوم استفاده از ماشین آلات سنگین و کار کردن در شرایط سخت (5). صدمات و بیماری­های شغلی نه تنها روی ایمنی و بهداشت، بلکه روی اقتصاد نیز به دلیل هزینه­های بالای مرتبط با صدمات شغلی تاثیر گذار است. مطالعات صورت گرفته در صنایع مختلف تایید کننده این مطلب است که میزان صدمات و هزینه­های مربوط به آن­ها در صنعت ساخت و ساز از میزان متوسط آن بالاتر است (5-6). در یکی از این مطالعات با استفاده از اطلاعات مربوط به غرامت دریافتی کارگران تخمین زده شد که هزینه­های غرامت کارگران برای درمان و جبران زیان در صنعت ساخت و ساز چهار برابر بیشتر از دیگر صنایع می­باشد (7).
با توجه به مطالبی که تاکنون بیان شد، واضح است که سطوح بالای عدم قطعیت و ریسک در صنایع ساخت و ساز معمول است و به طور معنی­داری با اندازه پروژه و میزان پیچیدگی آن رابطه مستقیم دارد (8). بنابراین می­توان نتیجه گرفت که شناسایی ریسک در طول دوره انجام فرآیندهای ساخت و ساز برای بررسی خطرات موجود از جنبه ایمنی، تدوین طرح کنترل ایمنی و کاهش تلفات ضروری است. انجام یک شناسایی ریسک موفق بستگی به: 1) بازبینی و بررسی تجربیات پروژه­های مشابهی که در سطح جهان اجرا شده با استفاده مستندات موجود؛ 2) آشنایی با خطرات مرتبط با نوع کاری که در جریان است؛ 3) بحث و مشورت با کارکنان با تجربه و خبره تیم پروژه و دیگر سازمان­ها در سرتاسر جهان، دارد. دانش شناسایی ریسک در متون و مستندات تکنیکی به طور سیستماتیک سازماندهی نشده و به طور عمده در شرایط تکراری و پراکنده است. فرآیند شناسایی ریسک بسیار زمان بر است و با فعالیت­های مستعد خطایی مانند بررسی متون و خواندن نقشه­های مهندسی درگیر است. بنابراین شناسایی موثر و دقیق ریسک­های موجود در پروژه ساخت و ساز مترو کار دشواری است (3).
انجمن بین المللی حفر تونل (ITA) در سال 2004 راهنماهایی را برای مدیریت ریسک در حفاری منتشر کرده است. این انجمن ریسک را به عنوان «ترکیبی از تکرر وقوع یک خطر تعریف شده و پیامدهای وقوع آن تعریف می­کند». همچنین بیان می­کند که ریسک ساخت و ساز مترو پتانسیل عدم قطعیتی است که باعث خسارات اقتصادی، صدمه به انسان، آسیب به محیط زیست، تاخیر در تکمیل پروژه یا کاهش دوام در فرآیند ساخت و ساز مترو می­شود. مدیریت کردن ریسک برای موفقیت مدیریت پروژه اصلی اساسی شده است، با این وجود تکنیک­ها و ابزارهای مدیریت ریسک که برای افزایش شانس موفقیت پروژه توسعه پیدا کرده و استفاده می­شوند هنوز فراگیر نیستند و به طور معمول کاربرد ندارند. این سازمان و سازمان­های مشابه دیگر روش­های شناسایی ریسک متداول در ساخت و ساز مترو را معرفی می­کنند. روش­های موجود ارزیابی ریسک برای ارزیابی خطرات و نتایج آن­ها بسیار مناسب هستند و می­توان آن­ها را برای مدیریت و تصمیم­گیری بدون نگرانی در رابطه با کنترل و کاهش پیامدهای آن به کار برد. از سوی دیگر، با توجه به اینکه پروژه­های ساخت و ساز بسیار گران هستند، بنابراین استفاده از این روش­ها نقش مهمی را در اجرای بهتر پروژه بازی می­کند. از جمله این روش­ها می­توان به تجزیه و تحلیل درخت خطا (FTA)، مطالعه عملکرد و خطر (HAZOP)، تجزیه و تحلیل چه می­شود اگر (what if) و حالات شکست و تجزیه و تحلیل اثرات آن (FMEA) اشاره کرد. تکنیکFMEA  به طور گسترده­ای در صنایع تولیدی در فازهای مختلف چرخه تولید مورد استفاده قرار می­گیرد و امروزه به طور فزاینده­ای استفاده از آن در صنایع خدماتی نیز دیده می­شود. تکنیک FMEA به طور سیستماتیک فعالیت­هایی که می­توانند شانس وقوع خطای بالقوه را کاهش دهند یا حذف کنند شناسایی، اجرا و مستندسازی این فعالیت­ها را مدیریت می­کند (3-9-10). در مطالعه حاضر از تکنیک FMEA برای شناسایی و ارزیابی ریسک­های شغلی در یک کارگاه حفاری تونل مترو استفاده شده است.
روش بررسی
1: حالات شکست و تجزیه و تحلیل اثرات آن FMEA
ابزاری است که اولین بار از طرف سازمان ناسا در سال 1963 برای الزامات واضح قابلیت اطمینان پیشنهاد شد. از آن به بعد، FMEA به عنوان یک تکنیک قدرتمند به طور گسترده­ای برای ایمنی سیستم و آنالیز قابلیت اطمینان تولیدات و فرآیندها در طیف وسیعی از صنایع به خصوص هوا فضا، هسته ای، خودرو و پزشکی مورد استفاده قرار گرفت. تکنیکFMEA  در سال 1970 در تاسیسات هسته­ای مورد استفاده قرار گرفت و از سال 1977 در صنعت خودروسازی اجرا شد. شرکت­های خودروسازی معروفی مانند سیتروئن و پژو نیز از 1980 شروع به استفاده از این تکنیک کردند. امروزه این تکنیک برای تمام سازمان­ها مفید است. استفاده از این تکنیک ساده است و هنوز روش قدرتمندی برای مهندسی کیفیت فعال است که به شناسایی و شمارش نقاط ضعف در فاز اولیه مفهومی تولید و فرآیند می­پردازد (8-11).
2: توابع و اهدافFMEA
یکی از بهترین ویژگی­های FMEA شیوه کنشی آن به جای برخورد واکنشی با خطا است. به عبارت دیگر، FMEA کنشی قبل از بروز خطا است نه بعد از آن، بنابراین به منظور افزایش کارایی FMEA بهتر است در مرحله طراحی پردازش خطاهای احتمالی ورودی به سیستم را انجام داد. صرف هر مقدار زمان و هزینه برای اجرای جامع و دقیق FMEA در مرحله طراحی، امکان اعمال هرگونه تغییرات و اصلاحات را در مراحل بعد ساده و با هزینه کمی میسر می سازد. تکنیکFMEA  مجموعه فعالیت­های سازماندهی شده ای است که برای دنبال کردن اهداف زیر مورد استفاده قرار می­گیرد (11-12).
- شناسایی و تخمین خطاهای بالقوه در فرآیند کار و نتایج حاصل شده از این خطاها
- تعیین فعالیت­هایی که می­توانند احتمال وقوع خطاهای بالقوه را کاهش دهند و یا اینکه حذف کنند.
3: چگونگی اجرای FMEA
در این مطالعه یک الگوی پنج مرحله­ای تدوین گردید و براساس آن و طبق اهداف از پیش تعیین شده مطالعه حاضر به صورت زیرانجام شد (11-13-14):
3-1: مرحله اول - تعیین تیم بررسی کننده ریسک­های ایمنی بهداشتی
برای اجرای این روش باید تیم FMEA شامل مهندسین متخصص و آشنا با فرآیند پروژه و همچنین متخصصینی که بیشترین آگاهی را در رابطه با فرآیند دارند، شکل بگیرد. یکی از مزایای کار تیمی این است که هر فعالیتی که تعریف می­شود همیشه با موافقت همه واحدهای سازمان خواهد بود. این تیم مسئول همه فعالیت­های مرتبط با ارزیابی از اولین مراحل تا اجرای اقدامات پیشنهادی و بررسی نتایج آن­ها می­باشد. در این مرحله موارد زیر نیز طی می­شود.
- جمع آوری اطلاعات مربوط به فرآیند: سایت یا مکانی که در آن ارزیابی ریسک انجام می­شود باید کاملا شناسایی و نحوه فعالیت­ها و فرآیندها به دقت بررسی شود.
- تقسیم واحد به زیر واحدهای تشکیل دهنده آن در صورت نیاز
در همین راستا واحدهای مختلف موجود در پروژه شناسایی و اطلاعات مربوط به فرآیندهای صورت گرفته در هر واحد جمع آوری گردید. سپس هرکدام به زیر واحدها یا همان فعالیت‌های زیرمجموعه آن واحد تفکیک شد. جدول شماره 1 واحدهای موجود در پروژه و تعداد زیر واحدهای آن‌ها را
نشان میدهد.
3-2: مرحله دوم - شناسایی و ثبت خطرات بالقوه
در این مرحله اعضای منتخب تیم FMEA با استفاده از تکنیک­های جاری بازرسی ایمنی و بهداشتی اقدام به شناسایی تمامی تجهیزات و ماشین آلات، مراحل انجام کار مشاغل فعال و همچنین فرآیندهای اجرایی و ارزیابی شرایط محیط کار می­نمایند، و تمام خطرات محیطی، تجهیزاتی، انسانی، خطرات مرتبط با مواد و ... که ایمنی را تهدید می­کند و می­تواند مخاطرات بهداشتی به وجود آورد را در نظر گرفته و حالات مختلف هر خطر نیز مورد تجزیه و تحلیل قرار می­گیرد. در این مطالعه جهت جمع آوری اطلاعات مرتبط با عوامل زیان آور ایمنی و بهداشتی محیط ها و موقعیت­های کاری از کاربرگ­هایی که برای این منظور طراحی شد، استفاده گردید. این کاربرگ­ها در واقع همان فرم­های تجزیه و تحلیل ایمنی شغلی می­باشند. این کاربرگ­ها به طور نظام­مند و سیستماتیک اطلاعات مرتبط با عوامل زیان آور محیط کار در رابطه با هر واحد را مورد بررسی قرار می دهند. شایان ذکر است که فعالیت­ها و وظایف غیر روتین نیز می­بایستی در شناسایی خطرات مد نظر اعضاء تیم قرار گیرد. در این مطالعه به تعداد فعالیت­های زیر مجموعه هرکدام از واحدها (زیر واحدهای موجود) خطر شناسایی شد. به عنوان مثال هر 61 فعالیت شناسایی شده در واحد سگمنت سازی خطرناک و دارای عوامل زیان آور مختلفی تشخیص داده شد.
3-3: مرحله سوم - تجزیه و تحلیل ریسک
اعضاء تیم FMEA بعد از شناسایی و ثبت تمامی خطرات مشاغل فعال طبق فرم JSA اقدام به تجزیه و تحلیل ریسک مطابق با کاربرگ ارزیابی ریسک تکنیک حالات شکست و تجزیه و تحلیل اثرات آن می­کنند، که در واقع بخش کلیدی فرآیند ارزیابی و آنالیز خطرات ایمنی و بهداشتی است و به تیم اجازه می­دهد که مهم­ترین ریسک­های موجود در سیستم را درک کنند تا در مرحله بعد اقدامات کنترلی برای انواع خطر را ارائه دهند. ارزیابی ریسک فرآیند برآورد احتمال وقوع یک رویداد و بزرگی یا شدت اثرات زیان آور آن است. در این مطالعه احتمال وقوع یک رویداد توسط یک ماتریس در 6 حالت تعریف شده که حالت یک آن نشان دهنده این است که وقوع خطر یا رخداد شکست حتمی است (سابقه نشان داده که خطر معمولا یک یا چند بار در هفته به وقوع می­پیوندد) و رتبه 6 یعنی وقوع خطر بعید به نظر می­رسد. برای رتبه بندی شدت خطر نیز از یک ماتریس شش حالت­ها استفاده شده که حالت اول آن یعنی هچگونه اثر سوء شناخته شده­ای برای کارکنان، محیط زیست و دارایی­های سازمان ندارد و حالت 6 نشان دهنده این است که خطر باعث از کارافتادگی دائم و یا فوت حداقل یک نفر از کارکنان می­گردد و خسارات مالی بیش از یک میلیارد ریال به بار می­آورد. قابلیت کشف (کشف عیب یا خطر) نیز در شش حالت تعریف شده که حالت اول آن گویای این است که با کنترل­های موجود در سیستم خطرهای بالقوه به طور صد در صد ردیابی و آشکار می گردد (احتمال کشف خطر وجود دارد و اقدامات فعلی کافی است) و حالت 6 یعنی مطلقاً امکان تشخیص موجود نیست و هیچگونه کنترلی وجود ندارد یا در صورت وجود قادر به کشف خطر بالقوه و شکست های احتمالی نیست (نیاز به تجهیزات فوق تخصصی می­باشد). شدت باید برای بدترین حالت ممکن وقوع یک رویداد در نظر گرفته شود. اگر تیم تأثیرات چندگانه خطر را شناسایی کرد بایستی همه آن­ها را مورد تجزیه و تحلیل قرار دهد و شدیدترین پیامد بالقوه را انتخاب کند.
3-4: مرحله چهارم - محاسبه عدد اولویت ریسک (Risk Priority Number)
برای محاسبه RPN، تیم FMEA باید مقادیر سه فاکتوری که در مرحله قبل به دست آمده، یعنی شدت (Severity)، احتمال وقوع (Occurrence) و قابلیت کشف (Detect) را در یکدیگر ضرب کند. معادله یک چگونگی محاسبه RPN را نشان می دهد.
 

رابطه 1

RPN = (S) × (O) × (D)                                      
مقادیر  RPNمی­تواند بین 1 تا 216 متفاوت باشد و خطاها یا نقص­ها با توجه به مقدار محاسبه شده RPN برای آن­ها اولویت بندی می شوند. خطاهایی که مقادیر  RPNبالاتری دارند دارای برتری اولویتی بالاتری از لحاظ تجزیه و تحلیلی و تخصیص منابع می باشند، بنابراین تیم  FMEAباید روی این خطاها تمرکز کند. عدد اولویت ریسک در واقع نقش یک جدا کننده خطرات قابل قبول و غیر قابل قبول در سیستم مورد نظر را دارد. در این مطالعه با توجه به بررسی­های انجام شده توسط تیم FMEA در رابطه با ریسک­های قابل قبول و غیر قابل قبول و حساسیت و شرایط پروژه، مقادیر RPN در سه سطح (کم  =1-25، متوسط  =25-50، زیاد  =51-216)  اولویت بندی شد.
لازم به ذکر است خطاهایی که حداکثر مقدار شدت را دارند (یعنی خطر مرگ وجود دارد) بدون توجه به مقدار RPN آن­ها، سطح ریسک آن­ها High در نظر گرفته شده است.
3-5: مرحله پنجم - اقدامات کنترلی و ارائه پیشنهادات
بعد از ارزیابی ریسک تیم باید اقدامات کنترلی که به کاهش یا

به حداقل رسانیدن ریسک­های غیر قابل قبول کمک می­کند را ارائه نمایند. برای مثال حذف یک ماده شیمیایی یا جانشینی آن با یک ماده بی­خطر باعث حذف خطر خواهد شد. اگر نتوان ریسک را حذف کرد و یا انجام آن غیرممکن باشد باید اقدامات کنترلی مناسب دیگری برای کارکنان در فرآیندها توصیه کرد (مانند استفاده از لوازم حفاظت فردی).
یافته­ها
جدول شماره 1 اطلاعات مربوط به فراوانی سطوح ریسک با توجه به عدد  RPNبه دست آمده برای هر فعالیت و درصد سطوح ریسک ثانویه یعنی بعد از پیاده سازی اقدامات کنترلی را در واحدهای مختلف ارائه می­کند. نکته قابل توجه بعد از پیاده سازی اقدامات کنترلی به صفر رسیدن درصد سطوح ریسک بالا می­باشد.
همچنین یکی از ستون­های این جدول مربوط به درصد سطوح ریسک بالا در هر واحد می­باشد. واحد TBM با 17= RPN، در سطح ریسک بالا دارای بیشترین فراوانی از این لحاظ است و بعد از آن به ترتیب واحدهای سگمنت سازی و ماشین آلات قرار دارند. اما از لحاظ درصد سطح ریسک بالا به ترتیب واحدهای اجرائیات، TBM و خدمات فنی و HSE (هردو با درصد 57/28) رتبه­های اول تا سوم را دارند.

جدول 1: سطوح ریسک اولیه، درصد ریسک محاسبه شده و سطح ریسک کنترل شده فعالیت­هایی که خطرات بالقوه آن­ها شناسایی شده است

نام واحد	تعداد فعالیت های خطرناک	سطوح ریسک	درصد سطوح ریسک بالا و متوسط	سطح ریسک کنترل شده (درصد)
اجرائیات	11	کم = 1	زیاد = 36/36 متوسط = 54/54	کم = 100
		متوسط = 6
		زیاد = 4
TBM	55	کم = 2	زیاد = 31 متوسط = 45/65	کم = 100
		متوسط = 36
		زیاد = 17
خدمات فنی	14	کم = 0	زیاد = 57/28 متوسط = 43/ 71	کم = 71/85 متوسط = 25/14
		متوسط = 10
		زیاد = 4
واحد HSE	14	کم = 4	زیاد = 57/28 متوسط = 86/42	کم = 100
		متوسط = 6
		زیاد = 4

سگمنت سازی	61	کم = 7	زیاد = 22/26 متوسط = 30/62	کم = 100
		متوسط = 38
		زیاد = 16
فنی مهندسی	9	کم= 0	زیاد = 22/22 متوسط = 77/77	کم = 100
		متوسط= 7
		زیاد=2
نوار نقاله	14	کم= 0	زیاد = 43/21 متوسط = 57/78	کم = 86/92 متوسط = 07/14
		متوسط=11
		زیاد=3
ماشین آلات	67	کم=8	زیاد = 40/19 متوسط = 65/68	کم = 100
		متوسط =46
		زیاد=13
مانور اطفاء حریق	8	کم=0	زیاد = 50/12 متوسط = 50/87	کم = 100
		متوسط=7
		زیاد = 1
خدمات داخلی	21	کم =1	زیاد = 76/4 متوسط = 47/90	کم = 100
		متوسط =19
		زیاد = 17
پشتیبانی	13	کم =3	زیاد = 0 متوسط = 92/76	کم = 100
		متوسط =19
		زیاد = 0
واحد های اداری و مدیریتی	6	کم =0	زیاد =0 متوسط =100	کم = 100
		متوسط =6
		زیاد = 0

 

نمودار شماره 1 نشان دهنده بیشترین وکمترین عدد RPN قبل از ارائه و پیاده سازی اقدامات کنترلی در واحدهای موجود در پروژه است. همانطور که از این نمودار پیداست بیشترین عدد RPN به طور مشترک مربوط به واحدهای ماشین آلات و نوار نقاله با 80=RPN و همچنین واحد پشتیبانی با 75 = RPN و کمترین عدد مربوط به واحدهای HSE با عدد 12 =  RPNو سگمنت سازی و  TBMبا عدد 16 =  RPNمی باشد.
نمودار شماره 2 بیشترین و کمترین عدد RPN بعد از پیاده سازی اقدامات کنترلی و اصلاحی را نشان می­دهد. با توجه به این نمودار می­توان دریافت که بیشترین عدد RPN در این مرحله مربوط به واحدهای خدمات فنی، نوار نقاله و خدمات داخلی با عدد RPN  برابر با 27 می­باشد. کمترین  RPN نیز بعد از پیاده سازی اقدامات اصلاحی متعلق به واحد HSE با 2 = RPN و پس از آن واحدهای فنی مهندسی و  TBM با عدد RPN برابر با 4 می­باشد.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

نمودار1: کمترین و بیشترین میزان  RPNقبل از پیاده سازی اقدامات اصلاحی به تفکیک واحدها
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


نمودار2: کمترین و بیشترین میزان  RPNبعد از پیاده سازی اقدامات اصلاحی به تفکیک واحدها
 

جدول شماره 2: نمونه ای از کاربرگ­های  تکنیک FMEA در واحد TBM

عنوان فعالیت یا زیر واحد

خطر بالقوه

اثرات/ آسیب وارده

علل وقوع

وضعیت

احتمال وقوع

شدت

قابلیت کشف

R.P.N

سطح ریسک

اقدامات کنترلی

نتایج ارزیابی مجدد پس از انجام اقدامات اصلاحی و کنترلی

غیر روتین

روتین

نوع اقدام

شرح

احتمال وقوع

شدت

قابلیت کشف

R.P.N

سطح ریسک

تعمیرات TBM

ترکیدن شیلنگ های هیدرولیک

مرگ، نقص عضو، بیماری های پوستی

فشار زیاد روغن، فرسودگی لوله ها و شیلنگ ها

P

2

4

2

16

L

· کنترل های مهندسی · علائم، هشدار یا کنترل اداری  ·وسایل حفاظت فردی o جایگزینی  oحذف o سایر

استفاده از شیلنگ های با کیفیت بالا و استاندارد، کنترل کیفی کالا قبل از خرید، تعمیر و نگهداری صحیح

1

4

1

4

L

اپراتوری TBM

مشکلات ارگونومی

آسیب های اسکلتی-عضلانی (MSDs)

پوسچر نامناسب بدن، استفاده از میز و صندلی های نامناسب و غیر ارگونومیک

P

5

3

3

45

M

o کنترل های مهندسی o علائم، هشدار یا کنترل اداری  oوسایل ذد حفاظت فردی o جایگزینی  oحذف ● سایر

آموزش و آگاهسازی

3

3

2

18

L

انجام فعالیتهای برقی TBM

سر و صدا

افت شنوایی، اختلالات روانی

عدم استفاده از گوشی مناسب در زمان مواجهه با صدای بالا، عدم آموزش و آگاهی

P

5

4

3

60

H

● کنترل های مهندسی ●علائم، هشدار یا کنترل اداری  ●وسایل حفاظت فردی  oجایگزینی  o حذف  ●سایر

تهیه و الزام استفاده از گوشی حفاظتی، اندازه گیری عوامل زیان آور، انجام معاینات دوره ایی، آموزش، نصب عایق

3

2

3

18

L

انجام فعالیت های مسئول شیفت TBM

سقوط از ارتفاع

مرگ، شکستگی، ضرب دیدگی، در رفتگی، کوفتگی

عدم استفاده از وسایل حفاظت فردی مناسب در حین کار، عدم آموزش و آگاهی

P

3

5

3

45

H

o کنترل های مهندسی o علائم، هشدار یا کنترل اداری ●وسایل حفاظت فردی oجایگزینی  oحذف  ●سایر

آموزش و آگاهسازی، تهیه و الزام استفاده از یراق ایمنی

2

4

3

24

L

جوشکاری TBM

اشعه UV&IR

آسیب به چشم، کاتاراکت، فتوفوبیا، مشکلات پوستی، سرطان

عدم استفاده از وسایل حفاظت فردی مناسب، عدم آگاهی از خطرات، خطای انسانی، عدم استفاده از دستگاه جوش مناسب و استاندارد

P

4

4

4

64

H

o کنترل های مهندسی علائم، هشدار یا کنترل    ●اداری  ●وسایل حفاظت فردی o جایگزینی  o حذف  ●سایر

تهیه و الزام استفاده از عینک و ماسک حفاظتی، اندازه گیری عوامل زیان آور، انجام معاینات دوره ایی، آموزش

2

3

3

18

L

● کنترل­های پیشنهادی و انجام شده در واحد
o کنترل­های پیشنهادی

اهدافی که در این مطالعه دنبال شده­اند شامل مشخص کردن فعالیت­های صورت گرفته در هر واحد، انجام تجزیه و تحلیل ایمنی برای هر یک از این فعالیت­ها و شناسایی خطرات بالقوه، محاسبه عدد اولویت ریسک برای فعالیت­های شناسایی شده، ارائه اقدامات کنترلی برای کاهش خطرات فعالیت، محاسبه RPN بعد از پیاده سازی این اقدامات و در نهایت مقایسه مقادیر RPN قبل و بعد از ارائه راهکارهای اصلاحی می­باشد. با توجه به اطلاعات به دست آمده از جدول شماره 1 مجموع فعالیت­ها صورت گرفته در تمامی واحدهای پروژه 293 عنوان فعالیت بوده است که واحدهای ماشین آلات، سگمنت سازی و  TBMبه ترتیب بیشترین تعداد فعالیت­های صورت گرفته را به خود اختصاص دادند. تحلیل ایمنی اولیه فعالیت­ها، رجوع به مخاطرات و حوادث مستند گذشته و گرفتن نظرات متخصصین حالات ممکن خطایی که در هر فعالیت پتانسیل بروز داشت را مشخص کرد. اثراتی که در صورت بروز خطاها روی خواهند داد لیست شده و علل بروز آن­ها نیز ثبت شد. پارامترهای شدت، احتمال وقوع و قابلیت کشف با توجه به ماتریس­های ریسک مربوط به هر پارامتر تعیین شد و مقادیر RPN از ضرب آن­ها به دست آمد. نتایج موجود در جدول شماره 3 نشان می­دهد که واحد اجرائیات بیشترین درصد ریسک­های بالا را به خود اختصاص داده است. این موضوع با توجه به تعداد کم فعالیت شناسایی شده در این واحد (11 عنوان فعالیت) می­باشد. واحد  TBMبا 55 عنوان فعالیت که 31 درصد از این فعالیت­ها در سطح ریسک بالا می­باشد در رتبه دوم قرارگرفته است. واحد  TBMحساس­ترین واحد موجود در پروژه بوده و توقف آن منجر به توقف پروژه خواهد شد. بنابراین فعالیت­های مربوط به این واحد خود به 4 دسته الکتریکی، هیدرولیکی، پنماتیکی و مکانیکی تقسیم شده و مورد تجزیه  و تحلیل قرار گرفت. در بین این 4 دسته، فعالیت­های الکتریکی بیشترین سطح ریسک بالا را داشته است و بعد از آن فعالیت­های هیدرولیکی می­باشند. شایان ذکر است اگر در محاسبه  RPN پارامتر شدت معرف وقوع مرگ باشد (سطوح 5 و 6) بدون توجه به مقدار  RPNبه دست آمده، فعالیت مورد نظر در سطح ریسک بالا قرار می­گیرد. ولتاژ بالای برق مصرفی در  TBM باعث بالا رفتن مقدار پارامتر شدت در انجام فعالیت­های الکتریکی این واحد شده که همین موضوع تعداد سطوح ریسک بالا را افزایش داده است. محمد جواد جعفری و همکارانش طی مطالعه­ای با استفاده از تکنیک  MFMEAبه بررسی حالات خطای TBM پرداختند. آن­ها سیستم TBM را به 4 زیر سیستم اصلی مکانیکی، هیدرولیکی، الکتریکی و پنماتیکی تجزیه کرده و تمامی حالات محتمل خطا را برای هر کدام از این زیر سیستم­ها شناسایی کردند. در مطالعه حاضر نیز همانطور که ذکر شد برای بررسی حالات خطای این واحد فعالیت­های مربوط به آن به 4 دسته تقسیم شد. همچنین در کل 55 حالت خطا مربوط به زیر سیستم­های واحد TBM شناسایی شد که از این حیث نیز یافته­های این مطالعه با مطالعه آقای جعفری و همکارانش که در کل 48 حالت خطا شناسایی کردند (16 حالت مربوط به زیر سیستم الکتریکی، 14 حالت مربوط به زیر سیستم پنماتیکی، 10 حالت مربوط به زیرسیستم هیدرولیکی و 8 حالت متعلق به زیر سیستم مکانیکی) تقریبا مشابه است. با توجه به مقادیر عدد اولویت ریسک به دست آمده برای این 55 حالت خطای شناسایی شده 11 حالت به عنوان خطاهای غیرقابل پذیرش شناسایی شد. که تمامی این 11 حالت نیز پس از پیاده سازی اقدامات کنترلی به سطح ریسک قابل قبول (با توجه به جدول شماره 2 یعنی سطح ریسک­های متوسط و پائین) تقلیل یافتند. در مطالعه آقای جعفری و همکارانش از بین 48 حالت خطای شناسایی شده در کل 7 حالت خطا به عنوان خطاهای غیر قابل پذیرش شناسایی شد که تمامی آن­ها بعد از پیاده سازی اقدامات اصلاحی به سطح ریسک قابل قبول تقلیل یافتند به غیر از حالت خطای توقف سر کاتر TBM که کماکان در حالت غیر قابل قبول باقی ماند (15). در بین 55 خطر شناسایی شده در واحد TBM بیش از 23 درصد خطرات مرتبط با خطر سقوط از ارتفاع و یا سقوط اجسام روی افراد می­باشد که از این حیث با مطالعه­ای که توسط آقای جواد ملکوتی و همکارانش انجام شد (27 درصد خطرات مربوط به سقوط از ارتفاع در زیر گروه انرژی مکانیکی TBM) تقریبا مشابه است (16). حوادث سقوط از ارتفاع جزء شایعترین حوادث در پروژه­های ساختمانی هستند (17-18). در مطالعه­ای که بهرام­پور و همکارانش به منظور بررسی اپیدمیولوژی پنج ساله و برآورد حوادث در کارگران ساختمانی یزد انجام دادند نیز به این نتیجه رسیدند که بیشترین حادثه (58/48 درصد) از نوع سقوط بوده است (19). مسئله­ی سقوط نه تنها این صنعت و عملیات بلکه در بسیاری از صنایع به عنوان یک ریسک فاکتور عمده تعیین گردیده است. در مطالعه­ای که گوران و همکارانش در کشور ترکیه انجام دادند نیز دریافتند که بیشترین فراوانی آسیب­ها در این کشور به دلیل سقوط می­باشد (5). در مطالعه دیگری که توسط حلوانی و همکارانش در یزد طراحی و اجرا گردید نیز مشخص شد که بیشترین فراوانی حوادث شغلی سقوط از ارتفاع (8/20 درصد) بوده است (20). در مطالعه دیگری که توسط حلوانی و همکارانش در یزد طراحی و اجرا گردید نیز مشخص شد که بیشترین فراوانی حوادث شغلی سقوط از ارتفاع (8/20 درصد) بوده است (21). در قسمت اقدامات کنترلی این مطالعه بر آموزش ایمنی، بازرسی و نگهداری، استفاده از لوازم حفاظت فردی و تعمیرات تجهیزات به عنوان عناصر مؤثر در کاهش میزان مخاطرات توصیه شده است. تاکنون در مطالعات متعددی به تاثیر آموزش بر ارتقاء فرهنگ ایمنی و همچنین تدوین و اجرای برنامه­های بازرسی و نگهداری و تعمیرات در کاهش مخاطرات اشاره شده است (15-22-23).
نتیجه گیری
به کمک روش حالات شکست و تجزیه و تحلیل اثرات آن باتوجه به پارامترهای ریسک، وضعیت موجود ایمنی در پروژه مورد مطالعه قرار می­گیرد. پس از ارزیابی ریسک­ها و مطالعه در رابطه علل بروز آن­ها در نهایت می­توان استراتژی­ها و تکنیک­هایی در جهت کاهش ریسک را ارائه نمود. تمامی این مراحل روش FMEA را به راهکاری مناسب جهت کاربرد در پروژه­های بزرگ ساختمانی برای ارزیابی ریسک­های ایمنی مبدل ساخته است. با توجه به نتایج به دست آمده در این مطالعه و مطالعات مشابه دیگر، مسئولان ایمنی کارگاه­های ساختمانی از جمله پروژه­های حفر تونل مکانیزه برای شناسایی و ارزیابی ریسک­ها، اندازه گیری بزرگی و شدت هر ریسک برای در اولویت نهادن آن جهت ارائه اقدامات کنترلی و همچنین ارائه راهکارهای کنترلی مناسب می­توانند از این روش با اطمینان بالا استفاده کنند. لازم به ذکر است استفاده از خرد جمعی و کارتیمی (که یکی از نقاط قوت این مطالعه نیز محسوب می­شود) در کاربرد این روش برای پروژه­های بزرگ ساختمانی امری ضروری تلقی می­گردد.
تقدیر و تشکر
نویسندگان این مقاله بدینوسیله مراتب قدردانی و تشکر خود را از دست اندرکاران پروژه مترو قم که انجام این مطالعه بدون همکاری و حمایت ایشان ممکن نبود، اعلام می­دارند.
مشارکت نویسندگان
طراحی­پژوهش: ک.ن، ج.ک، م.ک
جمع آوری داده: ج.ک، ک.ن
تحلیل داده: ک.ن، م.ق، ر.ح
نگارش و اصلاح مقاله: ک.ن، ج.ک، م.ق، ر.ح، م.ک
تضاد منافع
هیچگونه تضاد منافعی از سوی نویسندگان گزارش نشده است.

 

 
منابع

1. Zeng SX, Tam CM, Tam VW. Integrating safety, environmental and quality risks for project management using a FMEA method. Engineering Economics. 2015;66(1).
2. Rafie M, Namin FS. Prediction of subsidence risk by FMEA using artificial neural network andfuzzy inference system. International Journal of Mining Science and Technology. 2015;25(4):655-63.
3. Ding L, Yu H, Li H, Zhou C, Wu X, Yu M. Safety risk identification system for metro construction on the basis of construction drawings. Automation in construction. 2012;27:120-37.
4. Pinto A, Nunes IL, Ribeiro RA. Occupational risk assessment in construction industry–Overview and reflection. Safety Science. 2011;49(5):616-24.
5. Amiri M, Ardeshir A, Zarandi MHF. Fuzzy probabilistic expert system for occupational hazard assessment in construction. Safety Science. 2017;93:16-28.
6. Dong X, Ringen K, Men Y, Fujimoto A. Medical costs and sources of payment for work-related injuries among Hispanic construction workers. Journal of Occupational and Environmental Medicine. 2007;49(12):1367-75.
7. Silverstein B, Welp E, Nelson N, Kalat J. Claims incidence of work-related disorders of the upper extremities: Washington state, 1987 through 1995. American Journal of Public Health. 1998;88(12):1827-33.
8. Wehbe F, Hamzeh F, editors. Failure mode and effect analysis as a tool for risk management in construction planning. Proceedings for the 21st Annual Conference of the International Group for Lean Construction; 2009: Fortaleza, Brazil; 2013.
9. Eskesen SD, Tengborg P, Kampmann J, Veicherts TH. Guidelines for tunnelling risk management: international tunnelling association, working group No. 2. Tunnelling and Underground Space Technology. 2004;19(3):217-37.
10. Molag M, Trijssenaar-Buhre I. Risk Assessment Guidelinesfor Tunnels, Safe & Reliable Tunnels, Innovative European Achievements. Second International Symposium, Lausanne; 2006.
11. Bahrami M, Bazzaz DH, Sajjadi SM. Innovation and improvements in project implementation and management; using FMEA technique. Procedia-Social and Behavioral Sciences. 2012;41:418-25.
12. Ebeling CE. An introduction to reliability and maintainability engineering. Tata McGraw-Hill Education; 2004.
13. Khosravirad F, Zarei E, Mohammadfam I, Shoja E, Majidi Daryani M. Explosion risk analysis on Town Border Stations (TBS) of natural gas using Failure Mode & Effect Analysis (FMEA) and Fault Tree Analyses (FTA) methods. Iran Occupational Health. 2016;12(6):16-27. [Persian]
14. Stamatis DH. Failure mode and effect analysis: FMEA from theory to execution. 2en ed. U.S: ASQ Quality Press; 2003.
15. Jafari MJ, Gharari N-a, Sheikhi HR. The reliability of a tunnel boring machine. International Journal of Occupational Hygiene. 2009;1(1):20-5.
16.   Malakouti J, Gharibi V. Risk Analysis of Automated Excavation Operations by Energy Trace & Barrier Analysis Method. Iran Occupational Health. 2013;10(2):87-98. [Persian]
17. Hu K, Rahmandad H, Smith‐Jackson T, Winchester W. Factors influencing the risk of falls in the construction industry: a review of the evidence. Construction Management and Economics. 2011;29(4):397-416.
18. Latief Y, Suraji A, Nugroho YS, Arifuddin R. The nature of fall accidents in construction projects: a case of Indonesia. International Journal of Civil & Environmental Engineering. 2011;11(5):92-9.
19. Bahrampour A, Nodoushan RJ, Shoaa JV. Five-year epidemiological study and estimation of accidents distribution in construction industry workers in yazd city by the year 2011 by applying time series model. Journal of Kerman University of Medical Sciences. 2009;16(2):156-64.
20. Ünal HG, Gök A, Gök K. Occupational Accident Characteristics in Türkiye Between 1997-2005. Kastamonu Eğitim Dergisi. 2008;16(2):637-50.
21. Halvani G, Fallah H, Barkhordari A, Khoshk Daman R, Behjati M, Koohi F. ASurvey of causes of occupational accidents at working place under protection of Yazd Social Security Organization in 2005. Iran Occupational Health. 2010;7(3):22-9. [Persian]
22. Sanaenasab H, Ghofranipour F, Kazemnejad A, Khavanin A, Tavakoli R. The effect of composed precede-proceed model, social cognitive and adult learning theories to promote safety behaviors in employees. Journal of Kermanshah University of Medical Sciences. 2008;12(1).
23. Zaroushani V, Safari Varriani A, Ayati S, Nikpey A. Risk assessment in a foundry unit by energy trace and barrier analysis method (ETBA). Iran Occupational Health. 2010;6(4):7-14. [Persian]

 
Identification and Assessment of Occupational Risks in Mechanized Excavation of Metro Tunnel using the Failure Mode and Effects Analysis Technique (FMEA)
Kamran NAJAFI[6], Jahanshah KAZEMI RAD[7], Masoud GHANBARI[8],
Rokhshad HEJAZI[9], Morteza KASHEFIASL[10]^*
Abstract

 

 

---