機械安全風險評價方法的研究

邱新亞

【摘 要】我國國民經濟發展期間機械工作作為最重要的組成部分，人們對機械產品生產制造和應用期間所出現的安全問題應該提起高度重視，具統計，世界上所有事故中機械產生安全事故比例約占三分之一左右，因此，實現機械安全不僅能對社會需求進行滿足，同時也是機械檢驗工作人員的重要職責。目前最重要的問題就是如何才能使機械的安全功能最大限度的實現。增強產品安全性能的辦法有很多，而對機械設備危險系數進行風險評估是最基礎的標準，對消除或者是降低危險系數對策進行分析。世界上發達國家對機械安全風險評價已經具備較為成熟的研究應用，但是我國剛剛引入此項工作，因此還需開展進一步研究。

【關鍵詞】機械安全；風險評價；方法

開展風險評定需要選取使用風險評定用具或者是評定手段。風險評定環節最重要的就是挑選評定方式和確定評定方法。現在經常使用的風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和使用范圍進行詳細了解，這樣才能達到事半功倍的效果。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致出現人力、物力產生大量浪費現象，獲取的效果微乎其微。

一、機械安全風險評價概述

（一）機械安全

機械安全主要將人的需求作為出發點，在全程使用機械過程中，要避免使用人的人身安全受外界影響而遭受損害，在規定使用標準下，執行設定技能，或者在運輸、安裝以及調整期間不出現危害使用人健康的現象，稱為機械的安全性，機械設備類型多樣，可在多行業使用，而且每個行業對機械安全標準也不同，簡單來說，機械設備需要滿足安全標準，操作機械設備人員使用期間需按照規章要求進行安全操作。

（二）風險評價

風險評價是對危險事件的出現幾率以及對危險事件的危害程度進行模擬，對其風險程度進行計算，評價其可承受性，并探索出風險避免和減控對策以及應急方案等，考察機械相關危險的一系列邏輯環節都是根據系統方式進行；其最終目的就是為了實現系統安全，利用安全系統工程原理來辨別和討論系統中具備的風險要素，對系統產生事故和職業危險性及其嚴重程度展開準確性判斷，從而為提出預防對策和管制決策提供科學合理的依據。

二、選擇風險評價方法

為了對風險評價環節給予支持，需要對風險評價工具進行挑選和使用，由于評價方式存在差異，因此最后得到的結果也不盡相同，所以，選擇評價方法是重點內容，風險評價方式有很多，內容相似但是名字不一樣的情況太多了。因此，要對一種方法進行使用就要對其特征和使用范圍以及優缺點等內容進行詳細了解，并通過實踐對其最終效果進行檢驗，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準：

（1）科學性。所選用的評價方式一定要能夠對客觀實際情況給予良好反應，也就是能夠準確的判斷出機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驗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，現有技術水平并不能辨別出所有的危險因素。所以，必須探索出科學合理，內容充分的理論知識和實際經驗作為分辨依據，以此來確保評價方法的科學性。

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

（3）適用性。所有方法都應該方便使用、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。設置的參數數據太多，計算起來就更加復雜，看似困難而又難以理解使用的評價方法是不可采取的。

現階段風險矩陣法、風險圖法、評分法以及風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險標準進行排序，對最嚴重的危險進行明確，同時也能利用降低風險的概率對采取措施進行評估，從而挑選當中最有效果的解決手段。

三、控制系統有關安全零件相關標準

控制系統中的相關安全零件屬于機電產品安全功能非常重要的組成部分，國際上無論是在設計、選用以及使用都實現了標準化，在機械安全通用類（B類）標準中機械設備安全控制體系有關安全零件標準相對來說屬于比較重要的一項。ISO13849為其國際標準號，GB/T16855為國家標準號。在此標準中，具備包含軟件設計在內的控制體系相關安全零件（SRP/CS）設計和集合的安全標準和指示規定，和其相對性的歐洲標準EN954，更是成為入駐歐盟市場銷售需辦理認證內容的其中一部分。只有和相關規范性要求相符合，并通過有關認證的控制系統相關安全零件，才能在歐洲市場上進行銷售和使用。

四、風險矩陣法

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

通過對風險要素進行確定，普遍選取嚴重度和損害發生的幾率兩個因素。災難性、嚴重性、中等、輕微是嚴重度的主要劃分等級：傷害產生幾率等級可以通過數據1-10由低到高進行級別表示，也能根據產生的可能性等級劃分，例如可分為非常可能、可能、不大可能、不可能等。

風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險評定標準。風險矩陣方式屬于主觀存在，其主要將人類評價風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械經驗和知識的專業人才。風險矩陣方法使用起來比較簡單快捷。但是因為受到人類主觀意識的影響，其不能為風險水平提供比較高的精準度和重復性，因為要獲取高精度結果需要花費更長的時間去研究和總結。

五、風險圖法

風險圖根據決策樹發展而來。當把決策樹方法形成風險圖時，需要對各個節點和途徑的規則進行確定。從分析風險開始，風險圖中存在的每個節點都表示一個風險數據，例如其中一個節點代表嚴重度，而另外一個節點該表發生幾率；而這些節點分叉出來的每個分枝都表示一種參數的規則，例如“嚴重度”節點，其分枝出來的可能是“輕微”或者是“嚴重”的；按照順序最后才能對風險指標進行明確，形成相對應的風險圖。

被評價的風險更具形象化是風險圖法的主要特點。分析期間存在的不同階段都能更加清晰、直觀的展現出來，將各種可能產生的形態、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行團隊討論，還能交換意見，而且風險參數樹可以在探討研究過程中隨時填補和修改。如果風險圖中大部分節點的分支超出3個，或者其參數數據超出3個，那么風險圖就會變得特別復雜和雜亂。

六、評分法和定量法風險評價

風險評價中評分法的主要作用是為其風險要素進行打分，然后利用數學計算方式對危險狀態下的風險指標進行確定。評分過程中使用的參數普遍大于三個，風險矩陣和風險圖等因為分析增加參數數據數量所帶來的限制不會對其產生影響。其使用方法為，取值范圍需要根據實際情況來進行，在此前提下為各個參數打分，然后按照規定的計算標準算出總分值，從而用來代表各個風險形態的風險標準。評分法普遍利用數字來表示從下到上的風險水平。

定量風險評估處理風險因素參數數據的數字值采用純數學方法，獲取相對應的風險標準，也就是將特定危險狀態下的風險指標進行計算。定量風險需要對因果關系的邏輯模型進行一系列詳細反應，以及基本“因”“果”數據裝備的故障或者是人產生失誤的概率。

要利用屬于定量評價的故障樹分析法來說明，第一，需要創建某個危險狀態的故障樹，然后按照基礎事情的產生幾率，對出頂事件也就是相應發生危險的概率進行計算。數據磨床砂輪由于破裂出現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，應該將此危險當做頂事件。然后查出出現數控磨床砂輪破裂傷人危險事件的主要因素，當砂輪處于高速旋轉狀態下同時產生破裂和防護設備失效情況下，才會發生砂輪破碎致人受傷的危險事件。而造成砂輪在高速旋轉狀態下發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、操作使用不規范等，而且這三個原因中的任何一個原因發生都會導致砂輪出現破碎情況，然后對這三個因素進行逐一分析，針對操作使用不規范情況，是因為數量過多，旋轉速度快、超出限定轉速、零件安裝不恰當等四個因素引起的，由于不能再進行細致劃分，所以將其稱為基礎時間也就是底事件，并用或門聯結；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真時才會出現缺陷，用與門聯結，只要是砂輪品質不達標、保管過程中嚴重受潮都會導致砂輪存在裂紋等現象，就會造成砂輪安裝期間存在缺陷，也可能是因為安裝過程力度太大、砂輪規格型號挑選不當以及砂輪零件選用不符標準等造成，用或門聯結。經過對最后結果進行分析，從而產生“砂輪破碎傷人”的故障樹。

任何生產活動和服務活動只要利用機械生產就存在一定的風險，隨時會發生安全事故。實行風險評價的主要目的就是為了在現實約束下，探討出科學合理、可執行的消除危險或者是降低風險的安全對策，幫助相關工程技術人員設計、生產出安全的機械產品來滿足市場需求，操作人員使用機械設備過程中，確保操作人員的安全是最重要的，讓機械系統能夠符合可達到的最高安全標準，和安全要求相匹配。風險評價在降低安全事故發生概率，尤其是避免嚴重惡性事故的發生具有非常重要的意義。只有正確認識其存在的各種風險，認真評價才能給予存在風險科學的處理方式，實行避免危險的優先原則，嚴格管制和掌控機械設備中存在的風險，以此來減少危險事件的發生概率和降低事故產生之后所帶來的影響，從而實現促進社會經濟的可持續發展的目的。

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