機(jī)械設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與安全升級(jí)研究

首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué) 王尚康

■引言

2019 年12 月10 日，國(guó)家發(fā)布了《機(jī)械安全機(jī)械設(shè)備安全升級(jí)指南》（GB/T38272—2019）的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定自2020 年7 月1 日起實(shí)施。

該標(biāo)準(zhǔn)屬于機(jī)械領(lǐng)域A 類安全標(biāo)準(zhǔn)，即A類標(biāo)準(zhǔn)（基礎(chǔ)安全標(biāo)準(zhǔn)），給出適用于所有機(jī)械的基本概念，設(shè)計(jì)原則和一般特征。標(biāo)準(zhǔn)尤其與下列與機(jī)械安全有關(guān)的利益相關(guān)方有關(guān)：①機(jī)器制造商；②健康與安全機(jī)構(gòu)。其他受到機(jī)械安全水平影響的利益相關(guān)方有：①機(jī)器使用人員；②機(jī)器所有者；③服務(wù)提供人員；④消費(fèi)者（針對(duì)預(yù)定由消費(fèi)者使用的機(jī)械）。

該標(biāo)準(zhǔn)給出了機(jī)械設(shè)備安全升級(jí)的相關(guān)定義，給出在役機(jī)械設(shè)備進(jìn)行安全升級(jí)的指南，但標(biāo)準(zhǔn)不適用于已有國(guó)家法律法規(guī)專門規(guī)定的機(jī)械設(shè)備，如特種設(shè)備等。為了幫助各單位更好的學(xué)習(xí)新標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)將標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容簡(jiǎn)介如下。

■機(jī)械設(shè)備安全升級(jí)內(nèi)容

1.安全升級(jí)介紹

機(jī)械設(shè)備安全性能的高低對(duì)企業(yè)生產(chǎn)至關(guān)重要，對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行安全升級(jí)不僅有助于降低事故的發(fā)生率，而且有助于提高機(jī)械設(shè)備的可靠性與安全性。機(jī)械設(shè)備的安全升級(jí)是指對(duì)在役設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基礎(chǔ)上，通過(guò)一定的技術(shù)手段減小機(jī)械設(shè)備的活動(dòng)，使其風(fēng)險(xiǎn)水平處于可控的范圍內(nèi)，能夠被當(dāng)前安全生產(chǎn)發(fā)展所接受。

2.安全升級(jí)的流程

對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行安全升級(jí)主要包括以下步驟：

2.1 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

機(jī)械設(shè)備安全升級(jí)應(yīng)當(dāng)在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果基礎(chǔ)上進(jìn)行，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作主要是識(shí)別機(jī)械設(shè)備的危險(xiǎn)因素。標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于機(jī)械設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估依據(jù)C類標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)GB/T15706—2012，對(duì)于相類似設(shè)備存在的重大危險(xiǎn)源，可直接根據(jù)C 類標(biāo)準(zhǔn)制定安全升級(jí)方案，而對(duì)于其他危險(xiǎn)源，根據(jù)GB/T15706—2012 采用定性分析和定量分析方法，收集設(shè)備運(yùn)行周期內(nèi)的所有風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估信息，包括關(guān)于機(jī)器的描述、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)及其他使用的文件、使用經(jīng)驗(yàn)、有關(guān)人類工效學(xué)的原則，從機(jī)械設(shè)備的使用限制、空間限制、時(shí)間限制等角度出發(fā)，系統(tǒng)識(shí)別在機(jī)器生命周期所有階段可合理遇見(jiàn)的危險(xiǎn)、危險(xiǎn)狀態(tài)和危險(xiǎn)事件，針對(duì)機(jī)器風(fēng)險(xiǎn)信息，能夠進(jìn)一步分析傷害發(fā)生的可能性和嚴(yán)重程度，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)估算。

2.2 安全升級(jí)方案設(shè)計(jì)

在機(jī)械風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果的基礎(chǔ)上，依據(jù)可操作性原則，選擇適宜的風(fēng)險(xiǎn)減小措施，制定安全升級(jí)方案，使機(jī)械設(shè)備達(dá)到可接受的風(fēng)險(xiǎn)水平。在選擇風(fēng)險(xiǎn)減小措施同時(shí)應(yīng)當(dāng)充分征集機(jī)械設(shè)備操作、調(diào)試、保養(yǎng)、維修等人員的意見(jiàn)，盡可能使其對(duì)機(jī)械設(shè)備正常使用的影響減到最小。風(fēng)險(xiǎn)減小措施的選擇，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮C 類標(biāo)準(zhǔn)中適宜的風(fēng)險(xiǎn)減小措施。對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)減小措施的選擇方法和步驟，采用風(fēng)險(xiǎn)減小過(guò)程三步迭代法，從本質(zhì)安全設(shè)計(jì)、安全防護(hù)裝置、補(bǔ)充保護(hù)措施三方面依次考慮，提高機(jī)械設(shè)備的可靠性與安全性。

2.2.1 本質(zhì)安全設(shè)計(jì)

本質(zhì)安全設(shè)計(jì)是指通過(guò)設(shè)計(jì)等手段使生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)系統(tǒng)本身具有安全性，在誤操作或發(fā)生故障的情況下不會(huì)導(dǎo)致事故的發(fā)生，主要設(shè)計(jì)思路是盡可能地消除危險(xiǎn)因素，降低故障發(fā)生時(shí)設(shè)備的危險(xiǎn)性，保障機(jī)械設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)處于可控狀態(tài)和社會(huì)生產(chǎn)所能接受的范圍內(nèi)。具體包括：改進(jìn)設(shè)備物理特性、應(yīng)用適用的機(jī)械安全技術(shù)、替換危險(xiǎn)的材料和物質(zhì)、消除人的不當(dāng)操作和改善操作環(huán)境等。若涉及對(duì)機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)重大改動(dòng)，宜取得機(jī)械設(shè)備的原始設(shè)計(jì)資料。

2.2.2 安全防護(hù)裝置

該項(xiàng)措施主要從減少人員暴露于危險(xiǎn)的設(shè)計(jì)角度考慮，阻斷傷害能量作用于人體的路徑。在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)與機(jī)械設(shè)備的工作環(huán)境相協(xié)調(diào)，將安全防護(hù)裝置對(duì)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行期間和機(jī)器生命周期其他各階段的各種動(dòng)作的干涉降至最低程度。

2.2.3 補(bǔ)充保護(hù)措施

補(bǔ)充保護(hù)措施是為了進(jìn)一步做好安全防護(hù)、減小事故傷害的措施，涉及機(jī)械設(shè)備安全、人員防護(hù)的方方面面。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)于本質(zhì)安全設(shè)計(jì)、安全防護(hù)措施的補(bǔ)充，包括機(jī)械穩(wěn)定性保護(hù)措施、隔離和能量耗散措施、人員逃生和救援措施等。

另外，若風(fēng)險(xiǎn)減小措施需要依靠安全相關(guān)控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的安全功能，則在制定安全升級(jí)方案時(shí)，應(yīng)根據(jù)GB/T16855.1—2018 對(duì)設(shè)計(jì)安全相關(guān)的控制系統(tǒng)，確保該系統(tǒng)的性能等級(jí)（PL）滿足PL ≥(指C 類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的相應(yīng)PL 值)。

安全設(shè)計(jì)方案中還包括機(jī)械設(shè)備的使用信息，這是對(duì)設(shè)備安全升級(jí)后剩余風(fēng)險(xiǎn)的說(shuō)明，起到告示和警示使用者的作用。該信息應(yīng)當(dāng)指明是否需要培訓(xùn)、是否需要個(gè)體防護(hù)、是否需要采取安全工作程序、監(jiān)督、工作許可制度等組織措施。

2.3 安全升級(jí)實(shí)施

在實(shí)施安全升級(jí)方案施工過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)在事先與機(jī)械設(shè)備相關(guān)操作人員、維修人員、管理人員等溝通的基礎(chǔ)上，審核施工人員資質(zhì)證明，充分保障施工人員的安全，對(duì)施工環(huán)境進(jìn)行全面了解，并嚴(yán)格按照升級(jí)方案實(shí)施，確保順利施工的完成。

2.4 安全升級(jí)確認(rèn)

采用目視等方法對(duì)安全升級(jí)防護(hù)措施到位情況、安全升級(jí)后剩余風(fēng)險(xiǎn)提供的信息進(jìn)行確認(rèn)，采取適當(dāng)?shù)拇胧?duì)安全防護(hù)措施的功能性進(jìn)行驗(yàn)證，還應(yīng)當(dāng)根據(jù)GB/T16855.2 對(duì)安全相關(guān)控制系統(tǒng)的元件及安全回路進(jìn)行確認(rèn)。更重要的是，檢查安全升級(jí)風(fēng)險(xiǎn)減小措施是否產(chǎn)生新的風(fēng)險(xiǎn)，若產(chǎn)生新的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)當(dāng)重復(fù)安全升級(jí)的流程，消除新風(fēng)險(xiǎn)。

■建立機(jī)械設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)要素綜合評(píng)估矩陣

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是機(jī)械安全升級(jí)的基礎(chǔ)，如何進(jìn)行有效的綜合評(píng)估對(duì)于提高機(jī)械設(shè)備的可靠性和安全性意義重大。設(shè)計(jì)安全升級(jí)方案時(shí)應(yīng)當(dāng)綜合分析影響機(jī)械設(shè)備安全的各因素，從傷害發(fā)生的可能性和傷害后果的嚴(yán)重程度角度采用合理的方法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，需要從以下兩方面分析：

1.傷害的嚴(yán)重程度

辨識(shí)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中存在的危險(xiǎn)源，判定可能引發(fā)的傷害事故，對(duì)傷害事故的嚴(yán)重程度進(jìn)行分析，一般包括輕傷、重傷、死亡，對(duì)應(yīng)分值1，2，3，傷害范圍包括單人和多人，在進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估時(shí)，應(yīng)當(dāng)針對(duì)機(jī)械設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)要素信息分析每一種危險(xiǎn)源可能引發(fā)傷害事故的嚴(yán)重性。

2.傷害發(fā)生的概率

傷害發(fā)生的可能性可從人員暴露于危險(xiǎn)、危險(xiǎn)事件的發(fā)生以及避免和限制傷害的可能性三方面加以分析。

2.1 人員暴露于風(fēng)險(xiǎn)

傷害事故的發(fā)生往往是意外能量直接作用于人體，超過(guò)人體的承受界限所造成的，分析人員在操作、維修時(shí)暴露于風(fēng)險(xiǎn)之中的人數(shù)、頻次，合理估算暴露累計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)值。劃分標(biāo)準(zhǔn)為：1～5，0.3 分；5～20，0.6 分；20 以上，0.9 分。

2.2 危險(xiǎn)事件的發(fā)生

危險(xiǎn)事件的發(fā)生是基于以往數(shù)據(jù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，統(tǒng)計(jì)收集某一機(jī)械設(shè)備以往對(duì)應(yīng)危險(xiǎn)要素引發(fā)事故的頻次，當(dāng)然，某一事故可能是多個(gè)風(fēng)險(xiǎn)要素綜合作用的結(jié)果，需要綜合考慮。劃分標(biāo)準(zhǔn)為：1～3，0.3 分；3～10，0.6 分；10 以上，0.9 分。

2.3 避免和限制傷害的可能性

機(jī)械設(shè)備有無(wú)相應(yīng)的防護(hù)裝置或措施，有無(wú)相應(yīng)的應(yīng)急措施以及操作人員有無(wú)安全防護(hù)設(shè)備設(shè)施等，都應(yīng)當(dāng)作為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的考慮因素，對(duì)于機(jī)械設(shè)備危險(xiǎn)因素查看安全防護(hù)措施的設(shè)置實(shí)施情況，作為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的重要因素。劃分標(biāo)準(zhǔn)可為：措施完備，1；有，0.5 分；無(wú)，0.1 分。

將三者相乘，得到傷害發(fā)生的可能性，劃分標(biāo)準(zhǔn)如表1 所示。

表1 傷害發(fā)生可能性劃分標(biāo)準(zhǔn)

3.建立綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估矩陣

根據(jù)傷害發(fā)生的嚴(yán)重度和可能性，能夠確定綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估矩陣，如表2 所示，對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)值為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，風(fēng)險(xiǎn)值依次遞減，可確定出各風(fēng)險(xiǎn)因素的風(fēng)險(xiǎn)值，為安全升級(jí)方案的下一步進(jìn)行提供科學(xué)的指導(dǎo)。

表2 風(fēng)險(xiǎn)矩陣

■結(jié)束語(yǔ)

機(jī)械設(shè)備安全升級(jí)有助于提高設(shè)備的可靠性和安全性，從系統(tǒng)的角度分析影響機(jī)械設(shè)備安全要素關(guān)系，制定科學(xué)合理的措施，為企業(yè)安全生產(chǎn)營(yíng)造良好的環(huán)境。國(guó)家對(duì)于機(jī)械設(shè)備安全升級(jí)提供了指南，充分解讀指南內(nèi)容，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)狀況，制定行之有效的安全升級(jí)規(guī)范，不僅有助于降低機(jī)械類事故傷害的發(fā)生，而且有助于改善行業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，促進(jìn)企業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。