碎纸机质量安全风险评估与风险降低方法研究[1]

文/曹寅 刘胡炜 王雅芸

碎纸机质量安全风险评估与风险降低方法研究[1]

文/曹寅 刘胡炜 王雅芸

本文在分析电器产品质量安全风险评估和风险降低方法的基础上，针对碎纸机的质量安全进行了风险评估和风险降低方法研究，为产品制造商及相关产品检测实验室的评估及降低碎纸机质量风险提供借鉴，以减少或避免产品质量安全事故的发生。

风险评估 风险降低 电器产品 质量安全

电器产品与百姓日常生活密切相关，从目前电器产品国内外销售市场来看，存在着较多的安全质量隐患。为有效防止电器产品质量安全事故的发生，本文在研究电器设备风险评估与风险降低方法的基础上，着重分析碎纸机的危险处境、危险事件、风险预估及风险降低方法，为制造商提供评估碎纸机质量风险方法，有效提高产品质量安全设计水平。

一、产品质量安全风险评估与风险降低方法

产品的安全使用原则就是通过评估产品存在的风险，实现产品的风险降低，以达到可容许风险（见图1）。图1中的“必要风险降低”是指必须实现的风险降低，以达到具体情况下的可容许风险。必要的风险降低概念在电气设备安全中非常重要。确定具体危险事件的可容许风险目的是表明哪些风险要素是合理和可接受的。

图1 安全原则

是否已达到可容许风险取决于许多因素，例如：伤害的严重度、设备性能的损坏程度、暴露于危险环境下的人员数量。

风险评估从分析设备的安全限值及预期使用开始，然后以系统的方法检查电气设备相关的危险。在风险预估后，进行风险评价和风险比较，再进行风险评估。通过重复这一迭代，实施可行的防护措施，尽可能实现消除危险的目的。

设备的风险评估实施过程步骤如下：

①识别设备的使用范围和目标用户；

②识别设备的预期使用及合理的可预知误用；

③识别设备每个生命周期阶段的危险源，如设计、制造、安装、维护、维修和处置；

④预估每个所识别的危险源所导致的风险；

⑤如果对设备风险评估结果达到可容许残余风险程度，则不需要采取进一步行动；

⑥如果残余风险未达到可容许程度，则必须实施风险降低行动；

⑦循环上述过程，直至设备的残余风险降至可容许接受程度。

为使设备达到可容许风险，要从设计人员采取防护措施和用户采取措施两方面着手来降低风险。“残余风险”是指采取措施后仍留有的风险，包括设计者和用户采取防护措施后的残余风险。对于风险降低，提供适当的使用信息是设计工作的一部分，若用户未实施相关防护措施则仍无效。

3．语料库中的语料数据经过元信息（包括文献编目、馆藏地、成书年代等）标记、切词、词性与句法标注等精细加工处理，提高研究的深度和广度。

二、电器产品风险评估中风险指数的确定

识别产品的危险源应从产品产生的危险、发生危险区域、危险处境、危险事件及可能造成的伤害这些要素进行评价。

①伤害严重程度评价（S）：对于每个危险或危险处境应评定可能引起的伤害或后果的严重程度。伤害严重程度用S表示，分3类：轻微伤害（S1）、重度伤害（S2）、严重伤害（S3）。

②发生伤害的可能性（F）：人员暴露的危险处境F用暴露于危险中的次数和/或持续时间表示。极少暴露（F1）是指暴露于危险中不超过2次或累积暴露时间不超过15 min；频繁暴露（F2）是指暴露于危险中超过2次或累积暴露时间超过15 min。

③危险事件的发生概率（O）：O1是指在安全方面应用得到证实和公认的成熟技术；O2是指在产品的技术设计上存在问题。

④避免伤害的可能性（P）：P1为可以避免伤害的可能性；P2为不可避免伤害的可能性。

使用等效风险指数（RI）矩阵图（见图2）来获得每个风险源达到的RI。

图2 等效RI矩阵图

将风险评价结果（风险严重程度S1或S2或S3，暴露频率F1或F2，危险事件发生概率O1或O2，避免的可能性P1或P2）填入图2中，得到RI，RI是S、F、O、P综合评价的结果，RI从1～5级。

三、碎纸机风险评估和风险降低实例分析

①风险预估。通过分析碎纸机使用中存在的危险、危险处境及危险事件，用等效RI矩阵图确定每个风险源所达到的RI，填入表1中的“风险预估（初始风险）”栏；

将经风险预估、采取风险降低保护措施后的风险评估结果填入表2中的“风险评估（风险降低后）”栏，若RI评价结果不大于2，则可认为不需要进一步降低风险；若RI大于3，则应进一步采取措施降低风险。

②风险评估。对经初次风险降低后，风险评估的RI仍大于3的情形，应进一步采取措施降低风险，再用等效RI矩阵图评定该剩余风险的RI，填入表2中“风险评估”栏；循环本过程，直至设备的残余风险降至可容许接受程度。

表1 碎纸机风险预估表

表2 碎纸机风险评估表

若评价的RI等于3，一般情况下需进一步降低风险，但考虑到当前社会发展的技术、经济等因素与安全的权衡，要具体情况具体分析，判定进一步降低风险的可能性和必要性。

对风险降低后的残余风险达到可容许风险，且保护措施成熟、可靠，可认为被评估的电器产品是安全的，否则将采取避免风险的方法和措施。

从表1、表2中可以看出，在对碎纸机进行风险预估后发现，由于该产品使用功能及使用操作的特殊性，碎纸机若只采取通用电器产品的风险降低保护措施，仍然有3项残余风险未达到可容许程度的危险情形：“机械危险”、人体触及运动部件“运行危险”以及由于误操作引起设备意外启动的“运行危险”，故必须继续采取风险降低行动。（注：对该产品在电击危险、着火危险及电场、磁场和电磁场辐射等方面存在的危险及采取风险降低的保护措施进行风险评估后，都能达到可容许风险，本文中不再详细叙述了）。

通过以下对碎纸机易发生的伤害案例及其风险源的分析，阐述降低上述“机械危险”及“运行危险”风险应采取的有效防护措施。

①碎纸机风险源分析

首先，自动碎纸机的工作特点是利用锋利刀刃及大功率驱动马达对纸张或其他媒介进行高强度切割，其内部高速高强度运转的危险零部件（见图4）是产品使用安全风险的主要来源。目前，碎纸机“咬人”事故的发生包含以下不合理设计情况：碎纸机的自动感应启动功能，易导致儿童手指一旦靠近入纸口感应点，机器就会意外启动，这种形式就增加了伤人的可能性。然而，若只有碎纸机自动感应启动缺陷并不能独自伤人，关键还在于目前大部分的入纸口尺寸是依据成人手指设计，未考虑儿童手指短小的特点，才造成儿童手指伤害事故。

图4 碎纸机的危险运动零部件-咬合刀刃图

其次，部分自动碎纸机生产企业是按功能需求研发和生产，部分较大功率或碎纸能力较强的碎纸机连成人手指也能插入。一些大批量纸张处理如30张或以上碎纸能力的碎纸机，其入纸口必定会较大。部分德国企业或国内大型企业采用感光元件作为自动防护装置，异物进入即自动断电，但往往在关键时候感光元件失效或识别率较低，导致伤害事故发生。从碎纸机事故报告分析中可以发现，除了儿童受伤者是“无意”插入外，多数成人受伤者是在处理卡纸、清洁碎纸箱等情况下，由于产品无触停开关或开关失效导致机器意外启动而受伤。同时，入纸口的材质选用也是造成伤害事故发生的原因之一，如果入纸口周围采用钢性材料，处理卡纸时，使用者难以将手插入碎纸机内。若碎纸机的入纸口采用软塑料材质，虽然入纸口尺寸设计较小，但稍微用力就能掰开塑料板接触刀片，易造成事故（见图5）。

图5 软质塑料件可轻易掰开图

②降低碎纸机典型伤害风险采取的防护措施

针对上述碎纸机易发生的典型伤害情形，在产品的结构设计上应采取3方面的防护措施，具体见表2中的风险降低的保护措施一栏。

通过分析碎纸机这类易发生的典型伤害情景及其风险源，若对上述“机械危险”及“运行危险”风险采取进一步降低产品风险的防护措施后，再用等效风险指数矩阵图对这3项风险进行风险评估，结果为已降到可容许风险，能确保该类产品的使用安全。

四、结语

本文通过对产品危险处境、危险事件、风险预估及风险降低等风险评估方法研究，针对碎纸机的质量安全进行了风险评估及降低风险的分析，就如何及早地发现电器产品存在的安全设计问题，防止电器产品的安全质量事故发生，为电器产品制造商、相关产品检测实验室及风险评估机构对电器产品质量风险的评估、避免或减少电器产品质量安全事故的发生提供一些借鉴。

Based on the analysis of electrical product quality and safety risk assessment and risk reduction methods,the paper studied paper shredder product quality and safety risk assessment,as well as risk reduction methods.Such study served as references for the manufactures and testing laboratories to evaluate and reduce the shredder product quality related risk in order to avoid or reduce safety incidents.

Risk assessment;Risk reduction;Electrical product;Quality safety

（作者单位：上海市质量监督检验技术研究院）

注：[1]国家质检总局科技计划项目（编号：2012QK282）；国家科技支撑课题（编号：2013BAK04B04）的资助。