三、 研究方法
3.3 風險評估原則與方法
4.高溫爐管
半導體製造流程中的薄膜段將藉由高溫爐管(high temperature furnace),在已清 潔的矽晶圓上,成長半導體或介電(dielectric)薄膜,作為電性導通或隔絕的材 料;若無需繼續使用,將請關特殊氣體,保留氮氣(N2)流動,使爐管保持在標 準溫度下,如下圖高溫爐管設備圖3.2.1所示﹝22﹞。
圖 3.2.1 高溫爐管設備 5.油槽
油槽的功能是要將油品供給至鍋爐或緊急發電機、消防幫浦等使用;一般而言,
儲油量應至少維持七天的全耗油量﹝20﹞。然而油槽於設置時的油槽底板內襯 進行防蝕塗覆工程屬侷限空間作業,其特性為內部無法充分且適當的自然通風 來維持內部清淨的可呼吸性空氣,因此發生化學因子危害,如中毒、火災等
﹝23﹞。
6.生活污水槽
污水處理槽內多半處於低氧或是無氧的狀態,非常適合污泥及綠硫細菌(green sulfur bacteria)之厭氣分解(Anaerobic decomposition),而產生少量之硫化氫 氣體,久而久之累積到具有危害的濃度﹝24﹞。
3.3 風險評估原則與方法 1.風險評估及管理架構原則
就風險評估與管理的架構可以如圖 3.3.1 來說明。在風險評估部分可分成四個程
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序:危害鑑定、劑量反應評估、暴露評估與風險特性描述。在風險管理部分可分 成替代方案的規劃、補救措施的設計,選擇與執行及監督與審查。
圖 3.3.1 風險評估與管理的架構
(1) 一個侷限的空間危險評估和控制程序應該包括以下:
A. 如何辨認侷限的空間
B. 作業活動在初期及所有潛在危險的證明和評估 C. 消滅或控制所有辨認的危險的計劃
D. 將開始侷限的空間的所有工作人員的教育訓練 E. 從事侷限空間需申請工作許可證
F. 緊急應變訓練和設備(未預見到的情況發生) G. 緊急警報系統
H. 計劃回顧 2.可容忍風險
一般來說,可容忍風險的標準多半沿用兩種不同方式決定:一為訂定個人可承 受之最大致命風險,另外一種則為估算為了避免意外死亡而支出之最高合理費
危害鑑定
劑量反應評估、暴露評估 (定性或定量分析)
風險特性描述
替代方案的規畫
補救措施的設計、選擇與 執行
監督與審查 風險管理
風險評估
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用。第一種方式是對風險設定一個絕對限制,而不計任何成本費用;若無法達 到既訂之安全度,則禁止工廠運轉。一個很明顯的決定方法,即是將從事同一 工業工作的風險與在其他工業的工作風險比較,藉以評估該工業之相對安全程 度。如在英國衛生安全署(HSE)提出風險水準來說明可容忍風險的理念如圖 3.3.2,在 ALARP 愈向下,其風險愈低,其發生頻率愈低。可以不加以考慮。
而何向上,其發生風險愈高,越容易發生。必須加以預防並降低其發生頻率。
其中有所謂的可行性最低原則(As Low As Reasonably Practicable, ALARP)與理 論最低原則(As Low As Reasonably Achievable, ALARA)。而在荷蘭之風險曲線 來定量可容忍風險的範圍,同時將此曲線分成工業曲線與一般社會曲線來分別 考量,如圖 3.3.3 所示。將事件分為嚴重性及發生頻率。嚴重性越大,其發生 頻率越低,就無法忍受。而嚴重性越小,還可以忍受其低發生頻率。而其中有 一些是可以降低的,稱為可降低風險區。危害分析及控制,就是降低此區。當 然也有企業利用風險矩陣的作法來界定該組織可容忍的風險範圍,如圖 3.3.4 所示。跟荷蘭之風險曲線有異曲同工之處,只把曲線改為方陣。將可降低風險 區改為中度風險區。
圖 3.3.2 英國衛生安全署(HSE)提出風險水準來說明可容忍風險的理念
無法容忍區 無法容忍水準
最大可忍受水準
可忽略水準
無法容忍區 可容忍區
ALARP
低風險 高風險
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圖 3.3.3 荷蘭之風險曲線來定量可容忍風險的範圍
高度風險區
中度風險區 低風險區
高
頻 率 低
低 事故嚴重性 高
圖 3.3.4 企業利用風險矩陣的作法來界定該組織可容忍的風險範圍 3.風險評估各項技術概要說明
(1)安全審查:安全審查是最常用的鑑定程序中危害的方法,它並不是一種結構 化或系統化的方法,進行審查的方式及對象則視情況而異。一般工廠的定期 性檢查或檢視,例如工程設計階段有關安全的檢查,工場試車前的檢查都稱 為安全審查。
(2)查檢表:查檢表是校對及驗證程序、系統設計或操作方法是否合乎標準或合 理的清單,通常是一連串針對不同項目的安全措施的是非題,以方便使用。
(3)相對危害分析:可以界定出一製程區之火災、爆炸或毒性危害,以及相關之 安全、衛生、環境和經濟影響。此法乃是依據物質性質、製程條件和製程特 性來評定出各製程區的相對危害等級。
(4)初步危害分析:初步危害分析是在一個工程專案可行性研究或構想設計時,
可容忍風險曲線
頻 率
事件嚴重性 低風
險區
可降低 風險區
無法容忍區
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所使用的危害鑑定方法,是危害分析的前奏。使用初步分析可以避免設計完 成後,才發現危害項目,而必須修正基本設計的人力及時間的浪費。初步危 害分析作業可分為下列三個主要的步驟:資料收集→分析→報告撰寫。
(5)假設狀況分析:是一種非結構化的危害分析方法,它的主要目的為分析程 序或系統在反應失控、溫度/壓力的劇烈變化,管線破裂等假設狀況下所產 生的危害因素及後果,以作為設計改善的依據。假設狀況分析工作的執行可 分為六個主要步驟:界定分析範圍→分析人員的選擇→資料收集→假設狀況 研擬→分析→報告整理。
(6)假設狀況/查檢表分析:結合假設狀況分析的創意性與腦力激盪特色,與查 檢表分析的系統性特色。這個分析方法僅試用於製程中現存的共通性危害。
假設狀況/查檢表分析工作的執行可分為六個主要步驟:審查準備→規劃與 發展假設狀況問題及準則→利用查檢表找出不周全的地方→再次評估每個 先前所列出的問題與準則→文件化。
(7)危害及操作特性分析(HAZOP):是基於以下的原則,即由幾個不同背景的專 家以一種創造性、系統性的方式相互交換意見,並將所得到的結果整合起 來,這種方式比起每個人獨自工作的方式可以鑑認出較多的問題。儘管 HAZOP 技巧原來是設計用來評估新的設計或技術,但它方可應用於工廠設 計和操作的任何階段。HAZOP 分析必須藉助腦力激盪,其主要優點為可以 刺激創造性,並且產生新的點子,這種創造性導因於一個具有各種不同背景 的小組成員彼此相互的經驗交流。
(8)失誤模式及影響分析(FMEA):目的在於鑑認單一設備和系統的失誤模式,
以及每一個失誤模式對系統或工廠的潛在影響,並提出可增加設備可靠度之 改善建議,藉以提昇製程的安全性。其分析程序為選定可能構成失誤的零件
→分析該零件失誤時,會出現那些類型的失誤型式→每一種失誤型式,由那 些可能原因造成→造成失誤,對其它零件或整個系統有什麼影響→某種零件 的失誤的機率,可分為下類四種(非常可能/可能性大/可能性小/非常不可能)
→失誤的嚴重性,可分約四級(非常嚴重/嚴重性高/嚴重性低/不嚴重)→建議 改善措施。FMEA 的分析表,如表 3.3.1 所示,可視需要而略有變化,並非 一定如上所示不變;FMEA 的限制是不能將不安全個人因素及環境因素納入 分析考慮的範圍,此為其不足之處。如果能將失誤樹分析及 FMEA 合併使 用,則更能瞭解整個系統的危害,進而防範事故的發生。
表 3.3.1 失誤型及其影響分析(FMEA) 失誤造成的
影響 零件名稱或
編號 失誤型式 失誤可能原因 其它 零件
整個 系統
失誤機率 嚴重性 建議改善措施
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(9)失誤樹分析:它是一個演繹式的(Deductive)推論方法,針對某一特定的意 外事件,我們可以利用這個方法找到造成意外的原因。失誤樹分析可依據四 個步驟來進行,依序為問題之定義,失誤樹之建造,失誤樹之解答,計算最 小斷集合(minimal cut set),以及機率的計算。其分析的程序:
A. 選擇要分析的事件:從事失誤樹分析主要在於分析意外事故嚴重性較 高,且複雜的事件。一般小傷害或不複雜的事無失誤樹分析的必要。
B. 失誤樹的建立:在建立失誤樹時,對於一件未發生而可能發生的事 故,與對於一件已經發生的事故,其分析法略有不同。對於前者實施 分析時,應儘可能就每一可能促成因素予以分析,愈詳盡愈好;但對 於一件已經發生的意外事故,僅可能就現場概況,做作業流程,決定 與事故有關致災因素,而不能隨便將與事故無關的因素拿來搪塞或頂 替,否則便不能成為災害調查分析。
C. 事件的因與果:意外事故的發生,必有其因果,且此因果關係有脈絡 可循。失誤樹即利用此理論,上為果、下為因。樹的發展自上而下,
找出其發生原因。但上下的因果關係必須清楚,不容混淆不清。書寫 清楚,每一因果,只要是相關的,必須詳細列出,不宜掛一漏萬,否 則分析的結果的可靠性及其價值必然大打折扣。
D. 失誤樹的完成:由上而下的分析過程中,必須儘可能利用已知的資 料,發掘新的資料。即使資料不詳,亦可推理,此時得藉助於經驗、
知識及想像力。有新的資料出現時,得隨時修正。樹梢枝末的事件,
即為基元事件,具為邏輯上的獨立事件,如圖 3.3.5 所示。
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圖 3.3.5 失誤樹分析程序
圖 3.3.6 失誤樹表
如圖 3.3.6 失誤樹表所示,會發生頂上事件必須 A 和 B 事件都有發生;而發 生 B 事件則只需 C 或 D 事件兩者只需一事件出現,則 B 事件就會發生。此 為因果關係,頂上事件為果,A 和 B 事件則為因;B 事件為果,則 C 或 D 兩者皆可能為因。以此類推以完成失誤樹,失誤分析是發掘問題最有效的系
如圖 3.3.6 失誤樹表所示,會發生頂上事件必須 A 和 B 事件都有發生;而發 生 B 事件則只需 C 或 D 事件兩者只需一事件出現,則 B 事件就會發生。此 為因果關係,頂上事件為果,A 和 B 事件則為因;B 事件為果,則 C 或 D 兩者皆可能為因。以此類推以完成失誤樹,失誤分析是發掘問題最有效的系