机械安全风险评价方法的研究

邱新亚

【摘 要】我国国民经济发展期间机械工作作为最重要的组成部分，人们对机械产品生产制造和应用期间所出现的安全问题应该提起高度重视，具统计，世界上所有事故中机械产生安全事故比例约占三分之一左右，因此，实现机械安全不仅能对社会需求进行满足，同时也是机械检验工作人员的重要职责。目前最重要的问题就是如何才能使机械的安全功能最大限度的实现。增强产品安全性能的办法有很多，而对机械设备危险系数进行风险评估是最基础的标准，对消除或者是降低危险系数对策进行分析。世界上发达国家对机械安全风险评价已经具备较为成熟的研究应用，但是我国刚刚引入此项工作，因此还需开展进一步研究。

【关键词】机械安全；风险评价；方法

开展风险评定需要选取使用风险评定用具或者是评定手段。风险评定环节最重要的就是挑选评定方式和确定评定方法。现在经常使用的风险评价方式共有十几种，而ISO/TR14121-2中主要提出了4種。要想正确使用这些方法就需对其特点和使用范围进行详细了解，这样才能达到事半功倍的效果。虽然和评价过程比起来在选择方式重要性上并没有在其之上，但是随便挑选出来的方法很有可能导致出现人力、物力产生大量浪费现象，获取的效果微乎其微。

一、机械安全风险评价概述

（一）机械安全

机械安全主要将人的需求作为出发点，在全程使用机械过程中，要避免使用人的人身安全受外界影响而遭受损害，在规定使用标准下，执行设定技能，或者在运输、安装以及调整期间不出现危害使用人健康的现象，称为机械的安全性，机械设备类型多样，可在多行业使用，而且每个行业对机械安全标准也不同，简单来说，机械设备需要满足安全标准，操作机械设备人员使用期间需按照规章要求进行安全操作。

（二）风险评价

风险评价是对危险事件的出现几率以及对危险事件的危害程度进行模拟，对其风险程度进行计算，评价其可承受性，并探索出风险避免和减控对策以及应急方案等，考察机械相关危险的一系列逻辑环节都是根据系统方式进行；其最终目的就是为了实现系统安全，利用安全系统工程原理来辨别和讨论系统中具备的风险要素，对系统产生事故和职业危险性及其严重程度展开准确性判断，从而为提出预防对策和管制决策提供科学合理的依据。

二、选择风险评价方法

为了对风险评价环节给予支持，需要对风险评价工具进行挑选和使用，由于评价方式存在差异，因此最后得到的结果也不尽相同，所以，选择评价方法是重点内容，风险评价方式有很多，内容相似但是名字不一样的情况太多了。因此，要对一种方法进行使用就要对其特征和使用范围以及优缺点等内容进行详细了解，并通过实践对其最终效果进行检验，然后才能推广和使用，才能得到事半功倍的效果，如果对评价方法随便选用，不但会浪费大量的人力和物力，而且也得不到理想效果，因此选择评价方式非常重要。不论选择何种评价方式都必须满足下列标准：

（1）科学性。所选用的评价方式一定要能够对客观实际情况给予良好反应，也就是能够准确的判断出机械存在的全部危险因素。虽然大部分危险都是可以通过多年工作经验或者是理论知识分辨出来，但是其存在不容易辨别的潜在危险因素，现有技术水平并不能辨别出所有的危险因素。所以，必须探索出科学合理，内容充分的理论知识和实际经验作为分辨依据，以此来确保评价方法的科学性。

（2）针对性。需要进行风险评价的机械设备标准大不相同，会涉及到预期的使用、误用、操作人员、运行时间等多个方面，但是没有一种方法能够适用于全部机械设备。机械类型不同，所发生的危险程度也存在差异，因此需要通过不同的方法来进行评价。每种机械设备都应挑选具有针对性的评价方式，才能确保获得预期效果。

（3）适用性。所有方法都应该方便使用、定论明确、具有显著的效果，只有这样人们接受起来才更加容易。设置的参数数据太多，计算起来就更加复杂，看似困难而又难以理解使用的评价方法是不可采取的。

现阶段风险矩阵法、风险图法、评分法以及风险评估量化等方法获得广泛使用，每种方法不仅可以对危险的风险标准进行排序，对最严重的危险进行明确，同时也能利用降低风险的概率对采取措施进行评估，从而挑选当中最有效果的解决手段。

三、控制系统有关安全零件相关标准

控制系统中的相关安全零件属于机电产品安全功能非常重要的组成部分，国际上无论是在设计、选用以及使用都实现了标准化，在机械安全通用类（B类）标准中机械设备安全控制体系有关安全零件标准相对来说属于比较重要的一项。ISO13849为其国际标准号，GB/T16855为国家标准号。在此标准中，具备包含软件设计在内的控制体系相关安全零件（SRP/CS）设计和集合的安全标准和指示规定，和其相对性的欧洲标准EN954，更是成为入驻欧盟市场销售需办理认证内容的其中一部分。只有和相关规范性要求相符合，并通过有关认证的控制系统相关安全零件，才能在欧洲市场上进行销售和使用。

四、风险矩阵法

风险矩阵法属于操作简单并且效果非常好的风险评价体系，最早在项目管理过程中用来辨别风险的重要性。风险矩阵法对危险事件风险的两种原因也就是全部类型的损害严重程度和发生伤害的概率起着决定性影响，根据其特征和分为相对等级，从而产生风险矩阵，也就是多维表格，来定性衡量风险严重程度。

通过对风险要素进行确定，普遍选取严重度和损害发生的几率两个因素。灾难性、严重性、中等、轻微是严重度的主要划分等级：伤害产生几率等级可以通过数据1-10由低到高进行级别表示，也能根据产生的可能性等级划分，例如可分为非常可能、可能、不大可能、不可能等。

风险矩阵方法可将简单、快速和高效的方法提供给获取危险的风险评定标准。风险矩阵方式属于主观存在，其主要将人类评价风险良好的判断力作为依靠。所以，用这个方法最好拥有评估机械经验和知识的专业人才。风险矩阵方法使用起来比较简单快捷。但是因为受到人类主观意识的影响，其不能为风险水平提供比较高的精准度和重复性，因为要获取高精度结果需要花费更长的时间去研究和总结。

五、风险图法

风险图根据决策树发展而来。当把决策树方法形成风险图时，需要对各个节点和途径的规则进行确定。从分析风险开始，风险图中存在的每个节点都表示一个风险数据，例如其中一个节点代表严重度，而另外一个节点该表发生几率；而这些节点分叉出来的每个分枝都表示一种参数的规则，例如“严重度”节点，其分枝出来的可能是“轻微”或者是“严重”的；按照顺序最后才能对风险指标进行明确，形成相对应的风险图。

被评价的风险更具形象化是风险图法的主要特点。分析期间存在的不同阶段都能更加清晰、直观的展现出来，将各种可能产生的形态、可能性程度以及会造成的后果简单明了地描绘在图纸上，不仅方便比较，也有利于人们后期对此方案进行团队讨论，还能交换意见，而且风险参数树可以在探讨研究过程中随时填补和修改。如果风险图中大部分节点的分支超出3个，或者其参数数据超出3个，那么风险图就会变得特别复杂和杂乱。

六、评分法和定量法风险评价

风险评价中评分法的主要作用是为其风险要素进行打分，然后利用数学计算方式对危险状态下的风险指标进行确定。评分过程中使用的参数普遍大于三个，风险矩阵和风险图等因为分析增加参数数据数量所带来的限制不会对其产生影响。其使用方法为，取值范围需要根据实际情况来进行，在此前提下为各个参数打分，然后按照规定的计算标准算出总分值，从而用来代表各个风险形态的风险标准。评分法普遍利用数字来表示从下到上的风险水平。

定量风险评估处理风险因素参数数据的数字值采用纯数学方法，获取相对应的风险标准，也就是将特定危险状态下的风险指标进行计算。定量风险需要对因果关系的逻辑模型进行一系列详细反应，以及基本“因”“果”数据装备的故障或者是人产生失误的概率。

要利用属于定量评价的故障树分析法来说明，第一，需要创建某个危险状态的故障树，然后按照基础事情的产生几率，对出顶事件也就是相应发生危险的概率进行计算。数据磨床砂轮由于破裂出现伤人事件属于一个必须要避免的危險事件。在使用故障树分析中，应该将此危险当做顶事件。然后查出出现数控磨床砂轮破裂伤人危险事件的主要因素，当砂轮处于高速旋转状态下同时产生破裂和防护设备失效情况下，才会发生砂轮破碎致人受伤的危险事件。而造成砂轮在高速旋转状态下发生破裂造成人员受伤的主要原因有三种：砂轮存在缺陷、安装砂轮过程中存在缺陷、操作使用不规范等，而且这三个原因中的任何一个原因发生都会导致砂轮出现破碎情况，然后对这三个因素进行逐一分析，针对操作使用不规范情况，是因为数量过多，旋转速度快、超出限定转速、零件安装不恰当等四个因素引起的，由于不能再进行细致划分，所以将其称为基础时间也就是底事件，并用或门联结；针对砂轮存在缺陷，只有砂轮本身存在缺陷或者是新砂轮检查不认真时才会出现缺陷，用与门联结，只要是砂轮品质不达标、保管过程中严重受潮都会导致砂轮存在裂纹等现象，就会造成砂轮安装期间存在缺陷，也可能是因为安装过程力度太大、砂轮规格型号挑选不当以及砂轮零件选用不符标准等造成，用或门联结。经过对最后结果进行分析，从而产生“砂轮破碎伤人”的故障树。

任何生产活动和服务活动只要利用机械生产就存在一定的风险，随时会发生安全事故。实行风险评价的主要目的就是为了在现实约束下，探讨出科学合理、可执行的消除危险或者是降低风险的安全对策，帮助相关工程技术人员设计、生产出安全的机械产品来满足市场需求，操作人员使用机械设备过程中，确保操作人员的安全是最重要的，让机械系统能够符合可达到的最高安全标准，和安全要求相匹配。风险评价在降低安全事故发生概率，尤其是避免严重恶性事故的发生具有非常重要的意义。只有正确认识其存在的各种风险，认真评价才能给予存在风险科学的处理方式，实行避免危险的优先原则，严格管制和掌控机械设备中存在的风险，以此来减少危险事件的发生概率和降低事故产生之后所带来的影响，从而实现促进社会经济的可持续发展的目的。

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