探讨GB/T 22696系列标准的实施与应用

2012-03-29机械工业北京电工技术经济研究所李晓静曾雁鸿

电气技术与经济 2012年3期

关键词：电子设备危险源电气

机械工业北京电工技术经济研究所李晓静曾雁鸿

一、前言

在发达国家，产品安全优先于产品功能，安全标准优先于其它通用标准，已经成为广泛的共识，并通过法律法规、指令和协调标准等不同层面确保产品安全。这里所指的“安全”，专指人身和财产安全。在这些标准和法律文件中不同层面对“安全”等概念的定义描述：

安全（safety）：免除了不可接受的风险的状态。

风险（srisk）：对伤害的一种综合衡量，包括发生的概率和伤害程度。

危险（danger）：存在不可接的风险。

伤害（harm）：对物质的损伤，或对人体健康、财产或环境的损害。

GB/T 22696《电气设备的安全风险评估和风险降低》系列标准，是我国《标准化“十一五”发展规划》中公共安全领域安全标准体系中的重要技术标准。该标准在研究电气安全技术基础上进行了集成创新，并运用“基于风险的方法”，把对“安全”评估转化为对“风险”评估，以风险评估来提高安全的置信度，达到安全的目的。

GB/T 22696系列标准的发布实施，指导了专业标准化技术委员会在制定产品标准时引入风险评估的理念和技术方法，同时也对电气电子设备制造、安装、运行、维护、管理等层面，为开展产品的风险评估、实施安全质量控制提供了具体指导方法。该标准已在多个专业技术领域进行了实际应用，并取得了一定成果，下一步我们将探索扩大该系列标准的应用范围，使其发挥预期的更大的作用，满足社会经济和技术发展的需要。

二、标准的基本内容与原则

GB/T 22696适用于交流电压1 000V及以下、直流电压1 500V及以下的各类电气电子设备。通过对电气电子设备的设计、制造、安装、运行、维护中在意外事故、伤害机理和妥善处置等正反两个方面经验及教训的研究，提出了风险评估的安全原则，建立了低压电气电子设备在安全风险评估中的限制条件、识别危害的方法、工具；针对潜在危险的严重程度、发生伤害的可能性、危害因素之间相互影响及积聚效应，预估风险，量化风险程度，确定可容许的风险；按优先顺序应用“三步骤法”采用保护和防护措施降低风险，使用安全信息提示残余风险，实现电气电子设备达到可容许风险的水平。

该系列标准由5部分构成。《第1部分：总则》规定了适用范围和达到安全的总体原则，安全评估的逻辑过程，实施风险评估的信息，描述了识别危险、预估和评价风险、风险比较以及必要的风险降低程序；《第2部分：风险分析和风险评价》提出了对电气电子设备进行风险评估中的风险分析、风险评价的实施指南，描述了用于风险评估每个过程和步骤的方法和工具；《第3部分：危险、危险处境和危险事件的示例》提出了风险识别中，如何具体识别潜在危险源的危害、危险处境和危险事件的示例；《第4部分：风险降低》提出了为降低风险，通过风险评估达到安全而可选择的保护措施；《第5部分：风险评估方法示例》提出了对电气电子设备进行风险评估的实际操作，推荐每一过程/步骤的具体操作方法和工具的应用，并列举了风险评估的典型示例。

安全评估是针对低压电气电子设备在整个生命周期中的危险，即对可能导致伤害的潜在根源进行识别、分析和防护，决定电气电子设备应具有的安全性能，消除不可接受的对人身的伤害、财产或环境的损害等。对此，标准中采用风险评估的原则与方法，一是着重于风险评估过程的严密性、严谨性，而不是评估结果的绝对精确性；二是注重实现风险评估的可操作性，研究电气电子设备风险评估的循环逻辑过程中每个程序、每一步骤的具体操作方法，设计相应的工具，给出示例；三是以电气电子设备安全风险评估过程中风险分析为核心基础，降低风险是实施可容许风险的技术措施；标准中的示例是体现风险评估可操作性的范例。

三、风险评估中的关键技术

风险评估作为安全管理环节中的共性技术，其关键技术与方法主要涉及到危险源的识别与方法、预估风险与评价方法、确定降低风险的优先级行动等。

1.危险源识别

电气电子设备相关的危险源主要包括潜在危险源、设计、制造、运行和维护中的危险。危险源识别应从设备生命周期各个阶段所有运作模式、功能和相关任务目标中进行。不同类型的设备由于其功能、用途和结构不一样，危险源也不同，对具体产品应根据实际具体分析、科学地识别。该标准对各类低压电气电子设备在设计、制造、运行、维护中的潜在危险源及设计/制造的危险进行了分析、提炼和归纳。总结出潜在的危险源主要有：电击危险、热效应危险（包括着火、灼伤）、机械危险和辐射危险。设计和制造过程中需要考虑的危险有：电击危险、着火危险、机械危险、运行危险、辐射危险、人体工效危险、化学品危险。

GB/T 22696.3中表2给出了共性危险源中5类17个危险因素的识别示例。危险识别是风险评估的基础，只有正确识别危险源后，才能采取相应的措施降低与之有关的风险，而未被识别的危险源会导致伤害。因此，应全面系统地把握风险分析体系，以保证尽可能识别潜在危险源。

2.识别危险源的方法

GB/T 22696给出的风险评估识别方法和工具，适用于电气电子设备在整个生命周期所有阶段与所有运行模式、功能和任务，提出了两种识别危险的基本方法。

一是“自上而下法”。以潜在后果（例如电击、设备烧毁）为起点，分析和确定引起伤害或损害的危险。识别过程是由危险事件——危险情况——危险因素。该方法的缺点是过分依赖于可能并不完善的风险核查清单。因此，不能把核查清单看成完美的，而应鼓励超出清单范围的创造性思维。

二是“自下而上法”。以检查所有的危险作为起点，考虑在所确定的危险状态下所有可能的风险起因和途径（例如绝缘介质击穿、接地故障等）及其导致伤害的方式。

上述两种方法中，第二种比第一种更全面，但可能需要花费更多的时间。

3.预估风险与风险指数索引

预估风险是预估识别危险源在危险处境或事故下的风险程度，目标是针对可能发生的事故情况，以风险等级来表示风险的大小。

依据风险程度的评价原则，一是将“索引”以指数来度量“轻微风险”或“严重风险”，描述相关危险、危险处境、危险事件和可能发生的伤害，评定风险要素对应的参数，用等效的风险指数矩阵图（GB/T 22696.5图1）计算风险程度；二是在发生伤害可能性的评价中增加“发生危险事件的可能性”因素，用危险事件发生的概率表示，以便在风险程度评价时考虑保护和防护措施的可靠性及操作人员的水平；三是在重伤害评价时，考虑避免伤害的可能性和危险事件发生概率的因素，区别评定风险指数；四是设计了“危险识别表”、“风险评估和风险降低表”、“风险指数矩阵图”等工具。

GB/T 22696.5中4.8.1针对风险严重程度S、暴露频率F、避免的可能性P、危险事件发生的概率O等四大要素，提出了用等效风险指数矩阵图实施来风险预估。风险指数RI是S、F、P、O综合评价结果，从1到5依次递增风险由小到大。

4.确定降低风险的优先级行动

GB/T 22696.4提出降低风险的优先级原则。根据不同的风险指数，推荐用首选行动或替代行动实施保护和防护措施以降低风险。降低风险后，再以相同的初始评估方法再评估最终风险。不同保护措施相关的效果在GB/T 22696.4的表1中给出。

GB/T22696.5选择了电气产品风险因素比较全面、具有代表性的电动角向磨光机作为典型示例，实施风险评估和风险降低的全过程，并对如何应用风险评估和采取降低风险措施做出了详实的说明，支撑该系列标准的具体操作和应用。

四、实施与应用

GB/T 22696系列标准运用了电气安全技术成果，拓展了我国电气安全风险评估标准体系。标准第1～3部分于2008年发布，第4～5部分于2011年发布，先后通过标准宣贯、技术论坛等形式向电器附件、低压电器、电动工具、消费品安全等专业领域进行了技术推广，获得较好的社会效益。具体成效如下：

全国电器附件标委会将GB/T 22696主要技术应用到“十一五”国家科技支撑计划重大项目《消费品质量安全因子研究及标准研制》的子课题《电器附件质量安全因子的研究》中，提出了电器附件质量安全因子的识别、分析、评价与控制的技术方法，给出了电器附件产品质量安全因子主要影响的电击、火灾以及电器设备损坏的3类典型事故模型。研究获得的技术方法既用于指导电器附件领域的产品从设计阶段就开始考虑生命周期各阶段的产品安全，还扩展应用到电器附件专业风险评估标准体系的研究与建立，以及对特定的电器附件产品质量安全风险因素的识别、分析与评价，同时可指导电器附件产品质量技术评价。研究成果获2011年中国机械工业科学技术二等奖。

全国低压电器标委会同期研制的GB/Z 22721-2008《正确使用家用和类似用途剩余电流动作保护器（RCDs）的指南》，借鉴了GB/T 22696有关电气风险评估的基本原理、程序和方法，从优化剩余电流动作保护电器提供的保护长期可用性的角度，全面确定和阐述了影响剩余电流动作保护电器保护可用性的主要因素，促进剩余电流动作保护电器使用时的安全可靠运行，给设计者、制造商、安装者、用户以及在固定电气装置中剩余电流动作保护电器的配置和选择、安装、运行和维护人员提供指南和信息。

中国标准化研究院质量分院制定的国家标准《消费品安全设计原则》和《消费品安全风险管理原则》（已上报待批）两项标准的研制中，借鉴了GB/T 22696的安全概念和技术方法，将风险评估的要求和方法引入了消费品安全设计和消费品安全风险管理原则中，实践和应用了风险评估的安全技术方案。

全国电动工具标委会制定的国家标准《手持式、可移式电动工具和园林工具的安全》中“附录E:电动工具实施GB/T 22696的方法”，对电动工具中的重要功能安全部件的安全功能进行风险评估，以保证产品的安全可靠性，并且考虑了在电磁环境应用中不发生由于电磁干扰导致的安全功能缺失。

该系列标准也应用到企业的安全生产和经营管理中，为企业提供了风险评估，促进了企业安全生产改进、产品质量控制、安全管理增效，提升了产品竞争力，取得了良好的经济效益。例如中国烟草总公司酸纤维集团公司（以下简称醋纤公司），于2010年根据国家安全生产监督管理总局有关安全生产和设备整改通知精神，公司董事会决定启动“醋纤电气专项安全评估工作”。该评估关系到当前乃至今后醋纤公司的电气设备在生产过程中的安全运行、新老设备更换的投资和产业发展。醋纤公司采用了GB/T 22696中提出的电气安全风险评估总体原则、程序和所设计的风险评估方法和工具，对公司各区域运行的配用电设备及供电线路进行安全评估，识别预估电气设备和供电线路存在或潜在的安全风险，采取了降低和消除安全风险的措施，消除了隐患，从整体上提高了公司设备和供电线路运行的安全性和可靠性，顺利通过了国家安全生产监督管理总局组织的技术专家组进行的安全评定。通过评估为企业稳定生产、改进生产工艺、扩展生产规模，避免百万计的经济损失。