APP下载

分析评估危险源和减少机械产品的风险

2017-06-19高鹏

科技创新导报 2017年6期
关键词:风险分析风险评估危险源

高鹏

摘 要:机械安全检测是一个对危险分析、确认、评估、最终消除或减少的过程。风险分析是机械安全检测中的一项重要内容,通过分析机械和人,在规定的使用条件下,面临或处于一种或几种危险因素的状态或环境中,验证和确认设计者是否对机械设备的各种危险进行了充分的限制以减小危险发生的概率;制造商是否将遗留风险通报给客户,以便客户在使用过程中加以防范。机械风险分析和评价应当贯穿于机械安全检测的全过程。

关键词:风险分析 风险评估 机械安全 危险源

中图分类号:TU714 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)02(c)-0182-02

1 机械产品的风险分析

机械产品进行安全检测前,进行风险分析是很重要的环节。危险识别是分析存在的各种危险,包括使用限值(可能的误用)、时间限值(可能的寿命)、空间限值(安装、人机界面等);确定危险及危险状况,对产品整个生命周期(制造、运输、服役、组装、安装、正常使用、退役、拆卸、处理)进行分析,剖析操作人员与产品的关系,判断可能的误用。

1.1 机械产品的危险源

确定危险源对进行风险分析是至关重要的,只有了解危险源才能有的放矢地进行风险分析。机械产品及其配套设施或系统中的危险源有:(1)电击伤;(2)机械危险包括能量的意外释放(动能、势能、压力等);(3)过热或过冷的工作环境;(4)电磁和有害射线的辐射;(5)噪声强度过高的环境;(6)激光、电焊弧光等辐射;(7)暴露于无防护设施的操作过程;(8)人员意外暴露在危险环境中;(9)跌落(从工作台、扶梯、塔架等高处跌落);(10)不符合人类工效学的设计而产生的危险;(11)振动;(12)照明;(13)粉尘与油雾;(14)使用的物质与材料(包括各种材料、产品、废弃物的收集与排放等);(15)火灾或爆炸;(16)综合危险;(17)残余风险。

其中机械危险分为:缠绕、摩擦或磨损带来的危险、挤压、喷射、剪切、稳定性带来的危险、刺伤或刺穿、吸入或卷入、冲击、设备形状带来的危险等。

1.2 风险分析的基本理论

1.2.1 能量意外释放理论

该理论认为事故是一种不正常的或不希望的能量释放。该理论用于验证产品是否有效防止了能量的意外释放,防止人体与过量的能量接触;是否采用安全能源代替不安全能源;是否有效地限制了能量,防止能量的蓄积;是否在作业过程中实现了缓慢地释放能量;是否设置了有效的屏蔽来约束人体与能量隔离。

1.2.2 轨迹交叉理论

轨迹交叉理论指人的运动轨迹与物的运动轨迹发生意外交叉——人的不安全因素和物的不安全状态发生在同一时间、同一空间,导致发生事故。该理论用于确认产品采取预防措施的有效性,在运行过程中尽量减少或避免人与物接触导致的危险。

1.2.3 系统安全理论

系统安全指应用系统安全管理及系统安全工程原理,识别危险源,使系统在规定的性能、时间和成本范围内达到最佳的安全程度。系统安全理论是基于控制论中的负反馈概念发展起来的,把人、机械、环境作为一个系统,研究其中的相互作用、反馈和调整,发现事故的致因,揭示预防事故的途径。

2 风险评估

对每种风险或危险状况进行估计。通常用表1来进行风险估计和风险指数。

2.1 风险指数

评定风险及确定是否需进一步减小风险:

评定,尽可能地定量风险;

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指标,也是目前被世界各国广泛接受的技术指标,因此在评价机械设备安全质量时应用了该指标(见表1)。

风险指数(R)=危险状态的概率/频率(P)×伤害严重程度(S)。

2.2 风险指数的含义

从表2可以看出,应根据机械的具体特点,针对不同的风险采取相应等级的措施。

2.3 举例说明

对动力驱动的车床尾部顶尖,防护罩打开时,要求点动且速度不大于20 mm/s,据表1所示,P应取5,S应取3,据表2所示R为15,属于较高风险部件。这表明当防护罩打开时,顶尖速度大于20 mm/s,或非点动控制,都可能造成较严重的伤害。

对于主轴,防护装置打开时,不应动作或在点动方式下运动且转速不大于50 r/min,据表1所示,P应取5,S应取6,据表2所示R为30,属于高风险部件。

2.4 安全控制电路的等级划分

在机械设备风险评估的基础上,确定机械设备(或其部件)的危险等级。根据欧洲机械安全标准ENISO 13849-1,危险等级分为a,b,c,d,e五个等级,危险等级依次增高,等级e为最高。危险等级的划分和确定,通常用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。

3 减少、消除风险的策略

机械安全标准都是为了消除或减小风险,使机械产品达到可接受的安全水平。

3.1 通过设计采取保护措施

这包括:(1)本质设计措施;(2)通过安全防护装置采取保护;(3)对遗留或不可避免的危险源通过完善使用信息进行保护。

①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降低运动部件速度,或改变运动部件的形状、材料进行保护。

②安全防护装置措施。

对不能降低运动速度或材料强度的危险源,在产品上或其周围设立固定式防护、可移式保护罩、联锁保护或其他措施进行保护。

③完善使用信息。

对于无法安装防护的部位、有可能残留危險的部位:

首先,在产品上或其配件上施加:警告标志、标记或警告装置;其次,说明书中描述危险源,提出保护装置的维护和保养方法。

通过随机文件向用户通报遗留风险,告知用户采取保护措施,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。

另外,影响到安全的参数应由专业技术人员或由设计者设定,非专业人员不能进行此类操作,并增加钥匙或密码由专业人员管理。

参考文献

[1] 禇卫中,主编.机械安全技术及应用[M].北京:机械工业出版社,2014.

[2] EN ISO13849-1-2008,机械安全控制系统的安全相关部件.第1部分:设计用一般原理[S].

猜你喜欢

风险分析风险评估危险源
对某企业重大危险源核查引发的思考
桥式起重机使用环节重大危险源辨识研究
铁路工程施工危险源辨识的研究
探析企业会计电算化的风险及防范
建筑施工危险源的辨识与管理控制探讨