二、风险评估
1.风险估计
针对每个确定的危险及危险状况进行风险估计,基于定量因素,估计风险。通常应用表1来进行风险估计。
表1风险估计
危险状态的概率/频率(P) | 大小 | 伤害严重程度(S) |
极不可能发生 | 1 | 可忽略 |
不可能发生 | 2 | 不停工的小伤害 |
偶尔发生 | 3 | 停工的大伤害 |
较频繁发生 | 4 | 严重伤害/单个致命 |
频繁且有规律的发生 | 5 | 极严重伤害/多个致命 |
几乎肯定发生 | 6 | 死亡 |
2.风险指数
评定风险及确定是否需进行风险减小:
——评定,尽可能地定量风险;
——如采用风险指数-是伤害的概率和严重程度的积,能够定量分析;
风险指数作为反映风险大小的具体技术指标,也是目前被世界各国广泛接受的技术指标,因此我们在评价机械设备安全质量时应用了该指标(见表2)。
风险指数(R)=危险状态的概率/频率(P)×伤害严重程度(S)
表2风险指数
R=P×S | 严重程度S |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
概率/频率 P | 1 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
2 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 |
3 | 3 | 6 | 9 | 12 | 15 | 18 |
4 | 4 | 8 | 12 | 16 | 20 | 24 |
5 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
6 | 6 | 12 | 18 | 24 | 30 | 36 |
3.风险指数的含义
表3.风险指数
R | 应采取的安全措施 |
可接受的风险 | 非常低的风险指数1~4 | 足够的安全等级; 使用信息 |
较低的风险指数5~10 | 在机械设备和作业指导书上提供使用信息;足够的警示;使用安全程序 |
无法接受的风险 | 较高的风险指数12~20 | 本质安全措施;保护/防护措施 |
很高的风险指数24~36 | 风险消除或很大程度地减少; 本质安全措施;保护/防护措施 |
从表3可以看出,应根据机械设备的具体特点,针对不同的机械风险采取相应等级的安全措施。
4.举例说明
对于动力驱动的车床尾部顶尖,在防护罩打开时,要求点动且速度不大于20mm/s。这里根据表1所示,P应取5,S应取3,根据表2所示R为15,属于较高风险部件。也就是当防护罩打开时,无论是速度大于20mm/s,或不是点动控制,都有可能对人员造成较严重的伤害;
对于主轴,在防护装置打开时,其不应动作,或在点动方式下运动且转速不大于50r/min,根据表1所示,P应取5,S应取6,根据表2所示R为 30,属于高风险部件。
5.安全控制电路的等级划分
在对机械设备进行风险评估的基础上,确定这台机械设备(或其中某一部分)的危险等级。根据欧洲机械安全标准EN 954-1,危险等级分为B,1,2,3,4五个等级,危险等级依次增高,等级4为最高的危险等级。危险等级的划分和确定如图1所示,其中S代表伤害程度,F代表面临危险的时间和频率,P代表避免危险的可能性。
在完成一台机械设备(或其中某一部分)的风险评估、确定其危险等级后,就对机械设备采取的降低风险的技术措施进行确认。确认安全控制电路的设计,是否符合所要求的安全等级。根据欧洲机器安全标准EN 954-1,对应于危险等级的5个等级,控制电路的安全等级也分为B,1,2,3,4五个等级,安全等级依次增高,等级4为最高的安全等级。
图1
三、减少、排除风险的策略
所有机械安全标准都是为了消除或减小风险,以使设计和制造的机械设备达到人们可接受的安全水平,并且机械安全标准将安全质量贯穿于机械的整个寿命周期。
1.通过设计采取保护措施
通过设计采取保护措施包括,本质设计措施、通过安全防护装置采取保护、对遗留或不可避免的危险源通过完善使用信息进行保护。
本质设计措施:即本质安全:对高速运动的部件或类似危险源可以通过设计使运动部件降低运动速度,或改变运动部件的形状、材料进行保护;
安全防护装置措施:对于不能降低运动速度或强度的危险源,在机床上或其周围设立固定式防护、可移式保护罩、联锁保护及其他保护设备进行保护;
完善使用信息:
对于无法安装防护的部位、有可能残留危险的部位
①在机械本体或其配件上加以
——警告标志、标记
——警告装置
②说明书中完善对危险源的描述及对保护装置正确的维护和保养信息;
2.通过随机文件向用户通报遗留风险等信息,并由用户采取相应的保护措施,如建立或提供:
——安全工作程序
——监督制度
——工作许可证系统
——附加防护装置的规定和使用
——个人的防护装置的使用
——培训等
——影响到安全的参数设定,应由专业技术人员操作或由设计者操作,非专业人员不能进行此类操作,并增加钥匙或密码锁由专业人员管理;
总之,通过对机械设备存在的风险进行分析与评价,从而判定机械设备的遗留风险是否达到了可接受的水平,其安全质量是否满足安全标准要求,是机械安全检验中必不可少的工作步骤。