機械設(shè)備風(fēng)險評估與安全升級研究

首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué) 王尚康

■引言

2019 年12 月10 日，國家發(fā)布了《機械安全機械設(shè)備安全升級指南》（GB/T38272—2019）的標(biāo)準，規(guī)定自2020 年7 月1 日起實施。

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

該標(biāo)準給出了機械設(shè)備安全升級的相關(guān)定義，給出在役機械設(shè)備進行安全升級的指南，但標(biāo)準不適用于已有國家法律法規(guī)專門規(guī)定的機械設(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，現(xiàn)將標(biāo)準內(nèi)容簡介如下。

■機械設(shè)備安全升級內(nèi)容

1.安全升級介紹

機械設(shè)備安全性能的高低對企業(yè)生產(chǎn)至關(guān)重要，對機械設(shè)備進行安全升級不僅有助于降低事故的發(fā)生率，而且有助于提高機械設(shè)備的可靠性與安全性。機械設(shè)備的安全升級是指對在役設(shè)備風(fēng)險評估的基礎(chǔ)上，通過一定的技術(shù)手段減小機械設(shè)備的活動，使其風(fēng)險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.安全升級的流程

對機械設(shè)備進行安全升級主要包括以下步驟：

2.1 風(fēng)險評估

機械設(shè)備安全升級應(yīng)當(dāng)在風(fēng)險評估結(jié)果基礎(chǔ)上進行，風(fēng)險評估工作主要是識別機械設(shè)備的危險因素。標(biāo)準中對于機械設(shè)備的風(fēng)險評估依據(jù)C類標(biāo)準和標(biāo)準GB/T15706—2012，對于相類似設(shè)備存在的重大危險源，可直接根據(jù)C 類標(biāo)準制定安全升級方案，而對于其他危險源，根據(jù)GB/T15706—2012 采用定性分析和定量分析方法，收集設(shè)備運行周期內(nèi)的所有風(fēng)險評估信息，包括關(guān)于機器的描述、法規(guī)、標(biāo)準及其他使用的文件、使用經(jīng)驗、有關(guān)人類工效學(xué)的原則，從機械設(shè)備的使用限制、空間限制、時間限制等角度出發(fā)，系統(tǒng)識別在機器生命周期所有階段可合理遇見的危險、危險狀態(tài)和危險事件，針對機器風(fēng)險信息，能夠進一步分析傷害發(fā)生的可能性和嚴重程度，進行風(fēng)險估算。

2.2 安全升級方案設(shè)計

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

2.2.1 本質(zhì)安全設(shè)計

本質(zhì)安全設(shè)計是指通過設(shè)計等手段使生產(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導(dǎo)致事故的發(fā)生，主要設(shè)計思路是盡可能地消除危險因素，降低故障發(fā)生時設(shè)備的危險性，保障機械設(shè)備風(fēng)險處于可控狀態(tài)和社會生產(chǎn)所能接受的范圍內(nèi)。具體包括：改進設(shè)備物理特性、應(yīng)用適用的機械安全技術(shù)、替換危險的材料和物質(zhì)、消除人的不當(dāng)操作和改善操作環(huán)境等。若涉及對機械設(shè)備結(jié)構(gòu)重大改動，宜取得機械設(shè)備的原始設(shè)計資料。

2.2.2 安全防護裝置

該項措施主要從減少人員暴露于危險的設(shè)計角度考慮，阻斷傷害能量作用于人體的路徑。在設(shè)計過程中應(yīng)當(dāng)與機械設(shè)備的工作環(huán)境相協(xié)調(diào)，將安全防護裝置對機械設(shè)備運行期間和機器生命周期其他各階段的各種動作的干涉降至最低程度。

2.2.3 補充保護措施

補充保護措施是為了進一步做好安全防護、減小事故傷害的措施，涉及機械設(shè)備安全、人員防護的方方面面。在實際設(shè)計過程中對于本質(zhì)安全設(shè)計、安全防護措施的補充，包括機械穩(wěn)定性保護措施、隔離和能量耗散措施、人員逃生和救援措施等。

另外，若風(fēng)險減小措施需要依靠安全相關(guān)控制系統(tǒng)來實現(xiàn)相應(yīng)的安全功能，則在制定安全升級方案時，應(yīng)根據(jù)GB/T16855.1—2018 對設(shè)計安全相關(guān)的控制系統(tǒng)，確保該系統(tǒng)的性能等級（PL）滿足PL ≥(指C 類標(biāo)準規(guī)定的相應(yīng)PL 值)。

安全設(shè)計方案中還包括機械設(shè)備的使用信息，這是對設(shè)備安全升級后剩余風(fēng)險的說明，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)、是否需要個體防護、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 安全升級實施

在實施安全升級方案施工過程中，應(yīng)當(dāng)在事先與機械設(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，對施工環(huán)境進行全面了解，并嚴格按照升級方案實施，確保順利施工的完成。

2.4 安全升級確認

采用目視等方法對安全升級防護措施到位情況、安全升級后剩余風(fēng)險提供的信息進行確認，采取適當(dāng)?shù)拇胧Π踩雷o措施的功能性進行驗證，還應(yīng)當(dāng)根據(jù)GB/T16855.2 對安全相關(guān)控制系統(tǒng)的元件及安全回路進行確認。更重要的是，檢查安全升級風(fēng)險減小措施是否產(chǎn)生新的風(fēng)險，若產(chǎn)生新的風(fēng)險，應(yīng)當(dāng)重復(fù)安全升級的流程，消除新風(fēng)險。

■建立機械設(shè)備風(fēng)險要素綜合評估矩陣

風(fēng)險評估是機械安全升級的基礎(chǔ)，如何進行有效的綜合評估對于提高機械設(shè)備的可靠性和安全性意義重大。設(shè)計安全升級方案時應(yīng)當(dāng)綜合分析影響機械設(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重程度角度采用合理的方法進行風(fēng)險評估，需要從以下兩方面分析：

1.傷害的嚴重程度

辨識機械設(shè)備運行過程中存在的危險源，判定可能引發(fā)的傷害事故，對傷害事故的嚴重程度進行分析，一般包括輕傷、重傷、死亡，對應(yīng)分值1，2，3，傷害范圍包括單人和多人，在進行風(fēng)險評估時，應(yīng)當(dāng)針對機械設(shè)備風(fēng)險要素信息分析每一種危險源可能引發(fā)傷害事故的嚴重性。

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、危險事件的發(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

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

2.2 危險事件的發(fā)生

危險事件的發(fā)生是基于以往數(shù)據(jù)進行風(fēng)險分析，統(tǒng)計收集某一機械設(shè)備以往對應(yīng)危險要素引發(fā)事故的頻次，當(dāng)然，某一事故可能是多個風(fēng)險要素綜合作用的結(jié)果，需要綜合考慮。劃分標(biāo)準為：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

機械設(shè)備有無相應(yīng)的防護裝置或措施，有無相應(yīng)的應(yīng)急措施以及操作人員有無安全防護設(shè)備設(shè)施等，都應(yīng)當(dāng)作為風(fēng)險評估的考慮因素，對于機械設(shè)備危險因素查看安全防護措施的設(shè)置實施情況，作為風(fēng)險評估的重要因素。劃分標(biāo)準可為：措施完備，1；有，0.5 分；無，0.1 分。

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

表1 傷害發(fā)生可能性劃分標(biāo)準

3.建立綜合風(fēng)險評估矩陣

根據(jù)傷害發(fā)生的嚴重度和可能性，能夠確定綜合風(fēng)險評估矩陣，如表2 所示，對應(yīng)的風(fēng)險值為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，風(fēng)險值依次遞減，可確定出各風(fēng)險因素的風(fēng)險值，為安全升級方案的下一步進行提供科學(xué)的指導(dǎo)。

表2 風(fēng)險矩陣

■結(jié)束語

機械設(shè)備安全升級有助于提高設(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)營造良好的環(huán)境。國家對于機械設(shè)備安全升級提供了指南，充分解讀指南內(nèi)容，結(jié)合實際生產(chǎn)狀況，制定行之有效的安全升級規(guī)范，不僅有助于降低機械類事故傷害的發(fā)生，而且有助于改善行業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，促進企業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。