機(jī)械安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究

摘要:從機(jī)械安全和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)概念出發(fā),從正確選擇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法入手,較系統(tǒng)地介紹了機(jī)械安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的全過程,并對(duì)該方法進(jìn)行了應(yīng)用驗(yàn)證.為減少事故發(fā)生,提高機(jī)械產(chǎn)品安全,提供了研究方法.

機(jī)械工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分,機(jī)械產(chǎn)品在生產(chǎn)和使用過程中所遇到的安全問題越來越受到人們的關(guān)注.據(jù)資料介紹,全世界機(jī)械事故約占事故總數(shù)的1/3左右,實(shí)現(xiàn)機(jī)械安全既是一項(xiàng)重要的社會(huì)要求,也是機(jī)械質(zhì)檢工作者的重要責(zé)任.如何最大限度地實(shí)現(xiàn)機(jī)械的安全功能成為首要問題.提高產(chǎn)品安全性的方法很多,但最基本的原則是對(duì)機(jī)械的危險(xiǎn)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),探討消除或減少危險(xiǎn)的措施.為此,發(fā)達(dá)國家對(duì)機(jī)械安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)已有較成熟的研究應(yīng)用,而我國在這方面的工作卻剛剛起步,需要進(jìn)一步研究解決.

1、機(jī)械安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)概論

1.1機(jī)械安全

機(jī)械安全是從人的需要出發(fā),在使用機(jī)械的全過程的各種狀態(tài)下,達(dá)到使人的身心免受外界因素危害的存在狀態(tài)和保障條件.機(jī)械的安全性是指機(jī)器在按照預(yù)定使用條件下,執(zhí)行預(yù)定功能,或在運(yùn)輸、安裝、調(diào)整等時(shí)不產(chǎn)生損傷或危害健康的能力.機(jī)械設(shè)備的種類繁多,應(yīng)用廣泛,對(duì)機(jī)械安全的要求也不盡相同.簡而言之,就是指機(jī)械設(shè)備本身應(yīng)符合安全要求,機(jī)械設(shè)備的操作者在操作時(shí)應(yīng)符合安全要求.

1.2風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是指確定危害事件發(fā)生的概率和模擬事件的危害程度,計(jì)算其風(fēng)險(xiǎn)值的大小,對(duì)其可接受性作出評(píng)價(jià),提出風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防和減控措施及應(yīng)急預(yù)案等,是以系統(tǒng)方式對(duì)與機(jī)械有關(guān)的危險(xiǎn)進(jìn)行考察的一系列邏輯步驟;是以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全為目的,運(yùn)用安全系統(tǒng)工程原理對(duì)系統(tǒng)中存在的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行辨識(shí)與分析,判斷系統(tǒng)發(fā)生事故和職業(yè)危害的可能性及其嚴(yán)重程度,從而為制定防范措施和管理決策提供科學(xué)依據(jù).

2、選擇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法

為了支持風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的過程,需要選擇和使用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的工具.因?yàn)樵u(píng)價(jià)方法不同,所得到的結(jié)果就會(huì)差別很大,所以,評(píng)價(jià)方法的選擇是核心問題.風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法有多種,內(nèi)容相近而名稱不同的情況就更多了.因此,使用一種方法,就要了解它的特點(diǎn)和適用范圍、優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)等,并通過實(shí)踐驗(yàn)證其效果,然后推廣使用,才能得到事半功倍的效果.隨意選用評(píng)價(jià)方法,不僅易造成大量人力、物力的浪費(fèi),而且還看不到效果,因此評(píng)價(jià)方法的選用特別重要.無論哪種評(píng)價(jià)方法都必須滿足下列要求:

(1)科學(xué)性.風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的方法,必須能反映客觀實(shí)際,即確實(shí)能辨識(shí)出機(jī)械的所有危險(xiǎn).雖然許多危險(xiǎn)是能夠憑經(jīng)驗(yàn)或知識(shí)辨識(shí)出來,但也有潛在很深的危險(xiǎn)并不容易被發(fā)現(xiàn),有些從現(xiàn)有技術(shù)水平還不能認(rèn)識(shí).因此,就必須找出充分的理論和實(shí)踐依據(jù),以保障方法的科學(xué)性.

(2)針對(duì)性.需要風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的機(jī)械限制千差萬別,涉及到預(yù)期使用、誤用、使用者、空間、時(shí)間等各個(gè)方面,沒有哪一種方法能適合所有的機(jī)械.不同類型的機(jī)械,產(chǎn)生的危險(xiǎn)不同,就需要不同的方法進(jìn)行評(píng)價(jià).所采用的評(píng)價(jià)方法應(yīng)該是專門針對(duì)某一方面的,才能取得預(yù)期的效果.

(3)適用性.一切方法都應(yīng)當(dāng)方便適用、結(jié)論明確、效果顯著,這樣人們才能樂于接受.設(shè)定的參數(shù)值過多,計(jì)算復(fù)雜,貌似艱深而難于理解應(yīng)用的評(píng)價(jià)方法是不可取的.

目前應(yīng)用廣泛的機(jī)械設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法有風(fēng)險(xiǎn)矩陣法、風(fēng)險(xiǎn)圖法、評(píng)分法、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估量化、混合型等.每一種方法既可以對(duì)危險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)水平進(jìn)行排序,確定最嚴(yán)重的危險(xiǎn),也可以通過減少風(fēng)險(xiǎn)的多少去評(píng)估采取的措施,選擇其中最有效的解決方法.

3、機(jī)械安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)過程

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)首先從獲取機(jī)械的基本信息開始.識(shí)別機(jī)械在一個(gè)完整過程中的性能、時(shí)間、空間、環(huán)境和涉及的有關(guān)人員,每個(gè)階段需要執(zhí)行的任務(wù)等等相關(guān)參數(shù),確定限制/分析的范圍,有的放矢地進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià).機(jī)械安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)流程見圖1.

第一步,機(jī)械各種限制的確定.為了使風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)盡可能準(zhǔn)確地反映機(jī)械安全的實(shí)際情況,必須掌握能說明問題的可靠數(shù)據(jù)和資料[4].最大限度地搜集、分析、研究這些數(shù)據(jù)和資料,主要包括以下內(nèi)容:①有關(guān)的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程;②機(jī)械的各種限制規(guī)范;③產(chǎn)品圖樣和說明機(jī)器特性的其他有關(guān)資料;④所有可能與操作者有關(guān)的操作模式和機(jī)械的使用等的詳細(xì)說明;⑤有關(guān)的材料,包括機(jī)械組成材料、加工材料、燃料等的詳細(xì)說明;⑥機(jī)械的運(yùn)輸、安裝、試驗(yàn)、生產(chǎn)、拆卸和處置的說明;⑦機(jī)械可能的故障數(shù)據(jù)、易損零部件;⑧定量評(píng)價(jià)數(shù)據(jù),包括零部件、系統(tǒng)和人的介入的可靠性數(shù)據(jù);⑨關(guān)于機(jī)械預(yù)定運(yùn)行環(huán)境的信息(如溫度、污染情況、電磁場等).

第二步,危險(xiǎn)識(shí)別.這是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的關(guān)鍵環(huán)節(jié).不論什么樣品機(jī)械,都存在不同程度的危險(xiǎn).有危險(xiǎn)就有風(fēng)險(xiǎn),風(fēng)險(xiǎn)與危險(xiǎn)的關(guān)系是:危險(xiǎn)產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn);風(fēng)險(xiǎn)寓于危險(xiǎn)之中.正確識(shí)別全部危險(xiǎn),需要運(yùn)用科學(xué)方法進(jìn)行多角度、多層次的分析.危險(xiǎn)識(shí)別是否全面、準(zhǔn)確、真實(shí),任何一種危險(xiǎn)尤其是對(duì)安全有重大影響的危險(xiǎn)在識(shí)別階段是否被忽略,都將直接影響風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和安全決策的質(zhì)量,甚至影響整個(gè)安全管理工作的最終結(jié)果.

應(yīng)該識(shí)別所有可能產(chǎn)生的危險(xiǎn)的種類、原因、危險(xiǎn)所在機(jī)器的部位、危險(xiǎn)狀態(tài)和可能發(fā)生的危險(xiǎn)事件,確保識(shí)別所有可合理預(yù)見的危險(xiǎn).

第三步,評(píng)價(jià)初始風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)在沒有采取風(fēng)險(xiǎn)減小措施之前進(jìn)行.評(píng)價(jià)初始風(fēng)險(xiǎn)分4個(gè)子步驟.

表 1 風(fēng)險(xiǎn)打分系統(tǒng)示例

①選擇風(fēng)險(xiǎn)打分系統(tǒng).風(fēng)險(xiǎn)打分系統(tǒng)是使用簡單的要素及其組合來獲得風(fēng)險(xiǎn)水平,如表1所示.表中包括引起傷害的嚴(yán)重性和可能性兩個(gè)要素,每個(gè)要素分4個(gè)等級(jí),這些不同等級(jí)的要素組合起來共形成4個(gè)等級(jí)16個(gè)不同的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí).②評(píng)價(jià)結(jié)果的嚴(yán)重程度.對(duì)于每個(gè)危險(xiǎn),應(yīng)評(píng)價(jià)傷害的嚴(yán)重程度,歷史數(shù)據(jù)是很有價(jià)值的.嚴(yán)重程度的通常依據(jù)人員傷害、財(cái)產(chǎn)和設(shè)備損失價(jià)值、生產(chǎn)能力損失的時(shí)間和環(huán)境損害范圍等來評(píng)定的.③評(píng)價(jià)可能性.除非有經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),選擇事故可能性的過程通常是主觀的.對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的危險(xiǎn)情景,資質(zhì)人員的集體討論是必要的.評(píng)估發(fā)生可能性需要考慮頻率、暴露持續(xù)的時(shí)間和范圍、培訓(xùn)和認(rèn)知、危險(xiǎn)特征.當(dāng)評(píng)估可能性時(shí),應(yīng)選擇可信的最高等級(jí).④得出初始風(fēng)險(xiǎn)水平.一旦評(píng)價(jià)了嚴(yán)重程度和可能性(或其他參數(shù)),即能通過所選擇的風(fēng)險(xiǎn)打分系統(tǒng)得出初始風(fēng)險(xiǎn)等級(jí).初始評(píng)價(jià)結(jié)果將產(chǎn)生從低到高的風(fēng)險(xiǎn)列表,因?yàn)轱L(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)過程通常是主觀的,風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)系統(tǒng)同樣也是主觀的.初始風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)完成后,對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行排序,與可接受的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)做比較,如果風(fēng)險(xiǎn)是不可接受的,需要進(jìn)一步減小風(fēng)險(xiǎn).

表2涉及人員—操作—危險(xiǎn)類別表

第四步,減小風(fēng)險(xiǎn).根據(jù)初始風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的結(jié)果,首先考慮高風(fēng)險(xiǎn),爾后考慮較低風(fēng)險(xiǎn),依照安全設(shè)計(jì)改善、采取防護(hù)裝置、標(biāo)示警告信息、培訓(xùn)及增加個(gè)體防護(hù)裝置的順序減小和消除風(fēng)險(xiǎn).但不是所有的風(fēng)險(xiǎn)減小措施都是可行的,如技術(shù)、成本、使用性、生產(chǎn)率或其他考慮都可能決定減小措施的可行性.另外應(yīng)注意針對(duì)某一危險(xiǎn)而選擇的風(fēng)險(xiǎn)減小的方法可能會(huì)引入新危險(xiǎn)或產(chǎn)生影響其他工作任務(wù)的危險(xiǎn).如果的確出現(xiàn)了新危險(xiǎn),應(yīng)重新評(píng)價(jià)該風(fēng)險(xiǎn),另外再采取措施或采取附加減小措施.

第五步,評(píng)價(jià)遺留風(fēng)險(xiǎn).一旦選擇了可行的風(fēng)險(xiǎn)減小方法,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)導(dǎo)則要求對(duì)危險(xiǎn)嚴(yán)重程度和可能性等風(fēng)險(xiǎn)要素進(jìn)行第二次評(píng)價(jià),應(yīng)進(jìn)行遺留風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)確認(rèn)選擇措施對(duì)于減小風(fēng)險(xiǎn)的有效性.第六步,得出評(píng)價(jià)結(jié)論并記錄存檔.

4、應(yīng)用驗(yàn)證

課題組借助單位的行業(yè)優(yōu)勢,選取工程機(jī)械行業(yè)中量大面廣、流動(dòng)性大、技術(shù)含量高、危險(xiǎn)因素多、監(jiān)管難度大的典型產(chǎn)品———裝載機(jī)和叉車進(jìn)行驗(yàn)證.課題研究人員運(yùn)用機(jī)械安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究的成果,對(duì)在用的5臺(tái)叉車和5臺(tái)裝載機(jī)從整體狀況、安全保障及防護(hù)、人機(jī)環(huán)境安全、管理安全4個(gè)方面進(jìn)行了全面系統(tǒng)的機(jī)械安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的試點(diǎn)應(yīng)用(見圖2),獲得了第一手的危險(xiǎn)源數(shù)據(jù),建立了叉車、裝載機(jī)的“人員—操作—危險(xiǎn)”信息數(shù)據(jù)庫.具體的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)過程是:首先,確定對(duì)叉車、裝載機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)采用風(fēng)險(xiǎn)圖法;然后,建立人員—操作—危險(xiǎn)類別—危險(xiǎn)—傷害的嚴(yán)重程度—暴露于危險(xiǎn)的頻率—危險(xiǎn)事件發(fā)生的概率—避免或減小傷害的概率的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)表(表2-5).因篇幅限制,表4省略了大部分風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)表的內(nèi)容,只各取了3個(gè)編號(hào)來舉例說明.

結(jié)果證明,運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法能夠全面系統(tǒng)地過濾出危險(xiǎn)源,并通過專業(yè)知識(shí)的進(jìn)一步分析可以得出不同危險(xiǎn)源的風(fēng)險(xiǎn)水平,據(jù)此可以提出相應(yīng)的設(shè)計(jì)改進(jìn)和加裝安全裝置等的具體防范措施,消除或有效減少危險(xiǎn)事故的活動(dòng),以便最終達(dá)到風(fēng)險(xiǎn)減小的目的.在此基礎(chǔ)上,課題組設(shè)計(jì)出相應(yīng)的輔助應(yīng)用軟件,將機(jī)械安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)流程通過軟件實(shí)現(xiàn),極大地提高了工作效率.

表 3 風(fēng)險(xiǎn)參數(shù)表

課題組人員運(yùn)用機(jī)械安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究的成果,對(duì)10臺(tái)車輛從整體狀況、安全保障及防護(hù)、人機(jī)環(huán)境安全、管理安全4個(gè)方面,進(jìn)行了全面系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)得出結(jié)果見表5.

5、結(jié)語

任何利用機(jī)械進(jìn)行的生產(chǎn)或服務(wù)活動(dòng)都伴隨著危險(xiǎn),都存在著可能釀成的事故風(fēng)險(xiǎn).進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的目的是為了根據(jù)現(xiàn)實(shí)的各種約束,提出合理可行的消除危險(xiǎn)或減小風(fēng)險(xiǎn)的安全措施,幫助工程技術(shù)人員設(shè)計(jì)、制造出安全的機(jī)器產(chǎn)品提供給市場,在機(jī)器的使用階段最大限度地保護(hù)操作者,使機(jī)械系統(tǒng)達(dá)到可接受的最高安全水平,達(dá)到安全的要求.風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)對(duì)減少事故的發(fā)生,特別是防止重大惡性事故的發(fā)生,有著非常重要的意義.只有對(duì)存在的各種風(fēng)險(xiǎn)正確認(rèn)識(shí),認(rèn)真評(píng)價(jià)才能科學(xué)地處理風(fēng)險(xiǎn),實(shí)踐預(yù)防優(yōu)先原則,對(duì)存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行管理和控制,降低風(fēng)險(xiǎn)事故發(fā)生的概率和降低事故發(fā)生后的影響,實(shí)現(xiàn)推進(jìn)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展.