機(jī)械安全風(fēng)險評價方法的研究

邱新亞

【摘 要】我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展期間機(jī)械工作作為最重要的組成部分，人們對機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)制造和應(yīng)用期間所出現(xiàn)的安全問題應(yīng)該提起高度重視，具統(tǒng)計，世界上所有事故中機(jī)械產(chǎn)生安全事故比例約占三分之一左右，因此，實(shí)現(xiàn)機(jī)械安全不僅能對社會需求進(jìn)行滿足，同時也是機(jī)械檢驗(yàn)工作人員的重要職責(zé)。目前最重要的問題就是如何才能使機(jī)械的安全功能最大限度的實(shí)現(xiàn)。增強(qiáng)產(chǎn)品安全性能的辦法有很多，而對機(jī)械設(shè)備危險系數(shù)進(jìn)行風(fēng)險評估是最基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)，對消除或者是降低危險系數(shù)對策進(jìn)行分析。世界上發(fā)達(dá)國家對機(jī)械安全風(fēng)險評價已經(jīng)具備較為成熟的研究應(yīng)用，但是我國剛剛引入此項工作，因此還需開展進(jìn)一步研究。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械安全；風(fēng)險評價；方法

開展風(fēng)險評定需要選取使用風(fēng)險評定用具或者是評定手段。風(fēng)險評定環(huán)節(jié)最重要的就是挑選評定方式和確定評定方法?，F(xiàn)在經(jīng)常使用的風(fēng)險評價方式共有十幾種，而ISO/TR14121-2中主要提出了4種。要想正確使用這些方法就需對其特點(diǎn)和使用范圍進(jìn)行詳細(xì)了解，這樣才能達(dá)到事半功倍的效果。雖然和評價過程比起來在選擇方式重要性上并沒有在其之上，但是隨便挑選出來的方法很有可能導(dǎo)致出現(xiàn)人力、物力產(chǎn)生大量浪費(fèi)現(xiàn)象，獲取的效果微乎其微。

一、機(jī)械安全風(fēng)險評價概述

（一）機(jī)械安全

機(jī)械安全主要將人的需求作為出發(fā)點(diǎn)，在全程使用機(jī)械過程中，要避免使用人的人身安全受外界影響而遭受損害，在規(guī)定使用標(biāo)準(zhǔn)下，執(zhí)行設(shè)定技能，或者在運(yùn)輸、安裝以及調(diào)整期間不出現(xiàn)危害使用人健康的現(xiàn)象，稱為機(jī)械的安全性，機(jī)械設(shè)備類型多樣，可在多行業(yè)使用，而且每個行業(yè)對機(jī)械安全標(biāo)準(zhǔn)也不同，簡單來說，機(jī)械設(shè)備需要滿足安全標(biāo)準(zhǔn)，操作機(jī)械設(shè)備人員使用期間需按照規(guī)章要求進(jìn)行安全操作。

（二）風(fēng)險評價

風(fēng)險評價是對危險事件的出現(xiàn)幾率以及對危險事件的危害程度進(jìn)行模擬，對其風(fēng)險程度進(jìn)行計算，評價其可承受性，并探索出風(fēng)險避免和減控對策以及應(yīng)急方案等，考察機(jī)械相關(guān)危險的一系列邏輯環(huán)節(jié)都是根據(jù)系統(tǒng)方式進(jìn)行；其最終目的就是為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全，利用安全系統(tǒng)工程原理來辨別和討論系統(tǒng)中具備的風(fēng)險要素，對系統(tǒng)產(chǎn)生事故和職業(yè)危險性及其嚴(yán)重程度展開準(zhǔn)確性判斷，從而為提出預(yù)防對策和管制決策提供科學(xué)合理的依據(jù)。

二、選擇風(fēng)險評價方法

為了對風(fēng)險評價環(huán)節(jié)給予支持，需要對風(fēng)險評價工具進(jìn)行挑選和使用，由于評價方式存在差異，因此最后得到的結(jié)果也不盡相同，所以，選擇評價方法是重點(diǎn)內(nèi)容，風(fēng)險評價方式有很多，內(nèi)容相似但是名字不一樣的情況太多了。因此，要對一種方法進(jìn)行使用就要對其特征和使用范圍以及優(yōu)缺點(diǎn)等內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)了解，并通過實(shí)踐對其最終效果進(jìn)行檢驗(yàn)，然后才能推廣和使用，才能得到事半功倍的效果，如果對評價方法隨便選用，不但會浪費(fèi)大量的人力和物力，而且也得不到理想效果，因此選擇評價方式非常重要。不論選擇何種評價方式都必須滿足下列標(biāo)準(zhǔn)：

（1）科學(xué)性。所選用的評價方式一定要能夠?qū)陀^實(shí)際情況給予良好反應(yīng)，也就是能夠準(zhǔn)確的判斷出機(jī)械存在的全部危險因素。雖然大部分危險都是可以通過多年工作經(jīng)驗(yàn)或者是理論知識分辨出來，但是其存在不容易辨別的潛在危險因素，現(xiàn)有技術(shù)水平并不能辨別出所有的危險因素。所以，必須探索出科學(xué)合理，內(nèi)容充分的理論知識和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)作為分辨依據(jù)，以此來確保評價方法的科學(xué)性。

（2）針對性。需要進(jìn)行風(fēng)險評價的機(jī)械設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)大不相同，會涉及到預(yù)期的使用、誤用、操作人員、運(yùn)行時間等多個方面，但是沒有一種方法能夠適用于全部機(jī)械設(shè)備。機(jī)械類型不同，所發(fā)生的危險程度也存在差異，因此需要通過不同的方法來進(jìn)行評價。每種機(jī)械設(shè)備都應(yīng)挑選具有針對性的評價方式，才能確保獲得預(yù)期效果。

（3）適用性。所有方法都應(yīng)該方便使用、定論明確、具有顯著的效果，只有這樣人們接受起來才更加容易。設(shè)置的參數(shù)數(shù)據(jù)太多，計算起來就更加復(fù)雜，看似困難而又難以理解使用的評價方法是不可采取的。

現(xiàn)階段風(fēng)險矩陣法、風(fēng)險圖法、評分法以及風(fēng)險評估量化等方法獲得廣泛使用，每種方法不僅可以對危險的風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行排序，對最嚴(yán)重的危險進(jìn)行明確，同時也能利用降低風(fēng)險的概率對采取措施進(jìn)行評估，從而挑選當(dāng)中最有效果的解決手段。

三、控制系統(tǒng)有關(guān)安全零件相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

控制系統(tǒng)中的相關(guān)安全零件屬于機(jī)電產(chǎn)品安全功能非常重要的組成部分，國際上無論是在設(shè)計、選用以及使用都實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，在機(jī)械安全通用類（B類）標(biāo)準(zhǔn)中機(jī)械設(shè)備安全控制體系有關(guān)安全零件標(biāo)準(zhǔn)相對來說屬于比較重要的一項。ISO13849為其國際標(biāo)準(zhǔn)號，GB/T16855為國家標(biāo)準(zhǔn)號。在此標(biāo)準(zhǔn)中，具備包含軟件設(shè)計在內(nèi)的控制體系相關(guān)安全零件（SRP/CS）設(shè)計和集合的安全標(biāo)準(zhǔn)和指示規(guī)定，和其相對性的歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN954，更是成為入駐歐盟市場銷售需辦理認(rèn)證內(nèi)容的其中一部分。只有和相關(guān)規(guī)范性要求相符合，并通過有關(guān)認(rèn)證的控制系統(tǒng)相關(guān)安全零件，才能在歐洲市場上進(jìn)行銷售和使用。

四、風(fēng)險矩陣法

風(fēng)險矩陣法屬于操作簡單并且效果非常好的風(fēng)險評價體系，最早在項目管理過程中用來辨別風(fēng)險的重要性。風(fēng)險矩陣法對危險事件風(fēng)險的兩種原因也就是全部類型的損害嚴(yán)重程度和發(fā)生傷害的概率起著決定性影響，根據(jù)其特征和分為相對等級，從而產(chǎn)生風(fēng)險矩陣，也就是多維表格，來定性衡量風(fēng)險嚴(yán)重程度。

通過對風(fēng)險要素進(jìn)行確定，普遍選取嚴(yán)重度和損害發(fā)生的幾率兩個因素。災(zāi)難性、嚴(yán)重性、中等、輕微是嚴(yán)重度的主要劃分等級：傷害產(chǎn)生幾率等級可以通過數(shù)據(jù)1-10由低到高進(jìn)行級別表示，也能根據(jù)產(chǎn)生的可能性等級劃分，例如可分為非?？赡堋⒖赡?、不大可能、不可能等。

風(fēng)險矩陣方法可將簡單、快速和高效的方法提供給獲取危險的風(fēng)險評定標(biāo)準(zhǔn)。風(fēng)險矩陣方式屬于主觀存在，其主要將人類評價風(fēng)險良好的判斷力作為依靠。所以，用這個方法最好擁有評估機(jī)械經(jīng)驗(yàn)和知識的專業(yè)人才。風(fēng)險矩陣方法使用起來比較簡單快捷。但是因?yàn)槭艿饺祟愔饔^意識的影響，其不能為風(fēng)險水平提供比較高的精準(zhǔn)度和重復(fù)性，因?yàn)橐@取高精度結(jié)果需要花費(fèi)更長的時間去研究和總結(jié)。

五、風(fēng)險圖法

風(fēng)險圖根據(jù)決策樹發(fā)展而來。當(dāng)把決策樹方法形成風(fēng)險圖時，需要對各個節(jié)點(diǎn)和途徑的規(guī)則進(jìn)行確定。從分析風(fēng)險開始，風(fēng)險圖中存在的每個節(jié)點(diǎn)都表示一個風(fēng)險數(shù)據(jù)，例如其中一個節(jié)點(diǎn)代表嚴(yán)重度，而另外一個節(jié)點(diǎn)該表發(fā)生幾率；而這些節(jié)點(diǎn)分叉出來的每個分枝都表示一種參數(shù)的規(guī)則，例如“嚴(yán)重度”節(jié)點(diǎn)，其分枝出來的可能是“輕微”或者是“嚴(yán)重”的；按照順序最后才能對風(fēng)險指標(biāo)進(jìn)行明確，形成相對應(yīng)的風(fēng)險圖。

被評價的風(fēng)險更具形象化是風(fēng)險圖法的主要特點(diǎn)。分析期間存在的不同階段都能更加清晰、直觀的展現(xiàn)出來，將各種可能產(chǎn)生的形態(tài)、可能性程度以及會造成的后果簡單明了地描繪在圖紙上，不僅方便比較，也有利于人們后期對此方案進(jìn)行團(tuán)隊討論，還能交換意見，而且風(fēng)險參數(shù)樹可以在探討研究過程中隨時填補(bǔ)和修改。如果風(fēng)險圖中大部分節(jié)點(diǎn)的分支超出3個，或者其參數(shù)數(shù)據(jù)超出3個，那么風(fēng)險圖就會變得特別復(fù)雜和雜亂。

六、評分法和定量法風(fēng)險評價

風(fēng)險評價中評分法的主要作用是為其風(fēng)險要素進(jìn)行打分，然后利用數(shù)學(xué)計算方式對危險狀態(tài)下的風(fēng)險指標(biāo)進(jìn)行確定。評分過程中使用的參數(shù)普遍大于三個，風(fēng)險矩陣和風(fēng)險圖等因?yàn)榉治鲈黾訁?shù)數(shù)據(jù)數(shù)量所帶來的限制不會對其產(chǎn)生影響。其使用方法為，取值范圍需要根據(jù)實(shí)際情況來進(jìn)行，在此前提下為各個參數(shù)打分，然后按照規(guī)定的計算標(biāo)準(zhǔn)算出總分值，從而用來代表各個風(fēng)險形態(tài)的風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)。評分法普遍利用數(shù)字來表示從下到上的風(fēng)險水平。

定量風(fēng)險評估處理風(fēng)險因素參數(shù)數(shù)據(jù)的數(shù)字值采用純數(shù)學(xué)方法，獲取相對應(yīng)的風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)，也就是將特定危險狀態(tài)下的風(fēng)險指標(biāo)進(jìn)行計算。定量風(fēng)險需要對因果關(guān)系的邏輯模型進(jìn)行一系列詳細(xì)反應(yīng)，以及基本“因”“果”數(shù)據(jù)裝備的故障或者是人產(chǎn)生失誤的概率。

要利用屬于定量評價的故障樹分析法來說明，第一，需要創(chuàng)建某個危險狀態(tài)的故障樹，然后按照基礎(chǔ)事情的產(chǎn)生幾率，對出頂事件也就是相應(yīng)發(fā)生危險的概率進(jìn)行計算。數(shù)據(jù)磨床砂輪由于破裂出現(xiàn)傷人事件屬于一個必須要避免的危險事件。在使用故障樹分析中，應(yīng)該將此危險當(dāng)做頂事件。然后查出出現(xiàn)數(shù)控磨床砂輪破裂傷人危險事件的主要因素，當(dāng)砂輪處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下同時產(chǎn)生破裂和防護(hù)設(shè)備失效情況下，才會發(fā)生砂輪破碎致人受傷的危險事件。而造成砂輪在高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下發(fā)生破裂造成人員受傷的主要原因有三種：砂輪存在缺陷、安裝砂輪過程中存在缺陷、操作使用不規(guī)范等，而且這三個原因中的任何一個原因發(fā)生都會導(dǎo)致砂輪出現(xiàn)破碎情況，然后對這三個因素進(jìn)行逐一分析，針對操作使用不規(guī)范情況，是因?yàn)閿?shù)量過多，旋轉(zhuǎn)速度快、超出限定轉(zhuǎn)速、零件安裝不恰當(dāng)?shù)人膫€因素引起的，由于不能再進(jìn)行細(xì)致劃分，所以將其稱為基礎(chǔ)時間也就是底事件，并用或門聯(lián)結(jié)；針對砂輪存在缺陷，只有砂輪本身存在缺陷或者是新砂輪檢查不認(rèn)真時才會出現(xiàn)缺陷，用與門聯(lián)結(jié)，只要是砂輪品質(zhì)不達(dá)標(biāo)、保管過程中嚴(yán)重受潮都會導(dǎo)致砂輪存在裂紋等現(xiàn)象，就會造成砂輪安裝期間存在缺陷，也可能是因?yàn)榘惭b過程力度太大、砂輪規(guī)格型號挑選不當(dāng)以及砂輪零件選用不符標(biāo)準(zhǔn)等造成，用或門聯(lián)結(jié)。經(jīng)過對最后結(jié)果進(jìn)行分析，從而產(chǎn)生“砂輪破碎傷人”的故障樹。

任何生產(chǎn)活動和服務(wù)活動只要利用機(jī)械生產(chǎn)就存在一定的風(fēng)險，隨時會發(fā)生安全事故。實(shí)行風(fēng)險評價的主要目的就是為了在現(xiàn)實(shí)約束下，探討出科學(xué)合理、可執(zhí)行的消除危險或者是降低風(fēng)險的安全對策，幫助相關(guān)工程技術(shù)人員設(shè)計、生產(chǎn)出安全的機(jī)械產(chǎn)品來滿足市場需求，操作人員使用機(jī)械設(shè)備過程中，確保操作人員的安全是最重要的，讓機(jī)械系統(tǒng)能夠符合可達(dá)到的最高安全標(biāo)準(zhǔn)，和安全要求相匹配。風(fēng)險評價在降低安全事故發(fā)生概率，尤其是避免嚴(yán)重惡性事故的發(fā)生具有非常重要的意義。只有正確認(rèn)識其存在的各種風(fēng)險，認(rèn)真評價才能給予存在風(fēng)險科學(xué)的處理方式，實(shí)行避免危險的優(yōu)先原則，嚴(yán)格管制和掌控機(jī)械設(shè)備中存在的風(fēng)險，以此來減少危險事件的發(fā)生概率和降低事故產(chǎn)生之后所帶來的影響，從而實(shí)現(xiàn)促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展的目的。

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