机械安全风险评价

机械安全风险评价第一页，共60页。

机械领域安全标准的结构如下：

——A类标准（基础安全标准），给出适用于所有机械的基本概念、设计原则和一般特征。

——B类标准（通用安全标准），涉及机械的一种安全特征或使用范围较宽的一类安全防护装置。

——C类标准（机器安全标准），对一种特定的机器或一组机器规定出详细的安全要求的标准。

按照GB/T15706.1－2007的规定，GB/T16856的本部分是A类标准。当C类标准的内容偏离A类、B类标准的内容时，则C类标准的内容优先于其他标准的内容，因为机器已经根据C类标准的内容进行设计和制造。第二页，共60页。风险评价是以系统方法对与机械有关的风险进行分析和评定的一系列逻辑步骤。需要时，风险评价之后采取按照GB/T15706.1－2007中第5章所描述的方法减小风险。当通过采取保护措施尽可能消除危险和充分减小风险时，重复进行该过程是必要的。风险评价包括：

——风险分析：机械限制的确定；危险识别；风险评估。

——风险评定。第三页，共60页。

风险分析提供了风险评定所需的信息，进而最终对是否需要减小风险做出判断。这些判断应借助于对机械存在危险的有关风险进行的定性或必要时定量的评估。

注：当可以获取有效数据时，定量法可能是适当的，但是，定量法收到可获取的有效数据和（或）进行风险评价时资源有限性的限制。因此，在许多应用场合，只能进行定性的风险评价。应以能记录遵循程序和取得结果的方式进行风险评价。第四页，共60页。开始机械限制的确定危险识别风险评估风险评定风险是否已充分减小了吗？风险减小（见GB/T15706.1）结束是否风险分析风险评价图1-充分减小风险的迭代过程第五页，共60页。a】有关机械的描述

——用户说明书。

——机械的预期说明，包括：机械整个寿命周期各阶段的描述；设计图样或确定机械特性的其他方法；所要求的能源及其提供方式。

——相关类似机械的先前设计方面的文件。

——有效的机械使用信息。

第六页，共60页。b】相关法规、标准和其他适用文件；

——使用法规；

——相关标准；

——相关的技术说明书；

——安全数据表。C】相关的使用经验：

——实际或类似机械的任何事故、事件或故障历史；

——由诸如排放物（噪声、振动、粉尘、烟雾等）、使用的化学品或机械加工物料所引起的损害健康的历史记录。注：一次已发生并导致伤害的事件可认为是一次“事故”。相反，一次已发生但没有导致伤害的事件，可认为是一次“近似事故”或“危险事件”。

第七页，共60页。d】相关人类工效学原则（见GB/T15706.2－2007，4.8）应随设计的发展或修改机器更新信息。只要能获取不同类型机械相关的类似危险状态中的危险环境和事故环境的足够信息，在上述类似危险状态之间进行比较通常是可能的。在缺乏事故历史的情况下，不宜取少量事故或低严重程度的事故作为做出低风险推测的根据。只要确信其适用性，数据库、手册、实验室或制造商技术说明书中的数据可用于定量分析，文件应指明这些数据的不确定性。

第八页，共60页。概要

风险评价从机械限制的确定开始，考虑机械寿命周期的所有阶段。这意味着宜根据给出的机械限制识别一个完整过程中机器或系列机器的特性和性能、有关人员、环境和产品。

第九页，共60页。使用限制

a】不同的机器运行模式和使用者不同的干预程序（包括机器使用故障所需的干预）。

b】性别、年龄、用手习惯或体能限制（如视力或听力损伤、身高、体力）不同的人员使用机械（如工业用、非工业用和家用）——如果不能达到具体信息，制造商宜考虑关于预定使用人群的通用信息（如适当的人体测量数据）。

第十页，共60页。使用限制

c】预期不同培训、经验或能力水平的使用者，例如：

——操作人员；

——维修人员或技师；

——实习人员和学徒；

——一般公众。第十一页，共60页。使用限制

d】暴露于可预见到的与机械有关危险的其他人员，包括

——附近操作人员，例如邻近机械的操作人员（即了解具体危险的人）；

——附近的非操作人员，例如管理人员（即不太了解具体危险但很了解现场安全规程、准行路线等的人）；

——附近的非雇员，例如，参观者（即基本不了解机器危险或现场安全规程的人员），必要时还包括儿童在内的公众人员。第十二页，共60页。空间限制

——运动范围

——人机交互的空间要求，如操作和维修期间；

——人员的交互方式，例如“操作员－机器”界面；

——“机器－动力源”接口。

第十三页，共60页。时间限制考虑机械的预定使用和可预见的误用时，机械和（或）其某些组件（例如工具、磨损的零部件、机电组件）的“寿命极限”；推荐的维修保养时间间隔。其他限制

环境——推荐的最低和最高温度，室内或户外运行，干燥或潮湿气候，太阳直射，对粉尘和湿气的容许量等；室内管理——要求的清洁水平；加工物料的特性。第十四页，共60页。机械限制可以通过以下两方面进行确定：a）机械（基于机器的）的功能可以在结构和操作基础上、依据不同零部件、机构或功能来描述机械，如：动力源；控制；喂入；加工；运动／移动；提升；提供稳定性／机动性的机架或底盘；附件。当设计中引入保护措施时，应描述它们的功能以及与机械其他功能之间的相互作用风险评价应依次查看每个功能性零部件，确保正确考虑各种操作模式和所有使用阶段，包括与被识别的功能或功能性零部件相关的人——机交互。第十五页，共60页。b）机械（基于任务的）的使用通过考虑给定环境下（例如工厂、家庭）与机械相互作用的所有人员，根据与机械预定和可预见误用相关的任务来描述机械的使用。机械的设计者、使用者和集成者应互相沟通尽可能确保识别包括可预见误用在内的机器的所有使用。因此，分析任务和工作状况时除了包括操作和维修人员外，还应考虑下述清况：

——随机械提供的有效的使用信息；

——完成任务最简便或最快捷的方法可能与指南、程序和说明书中的规定不同；

——人员在使用机器时，面对故障、事件或失效时的反应；

——人为差错。第十六页，共60页。

在确定机械限制后，任何机械危险评价的基本步骤是在机械的寿命周期内所有阶段系统识别可预见的危险、危险状态和（或）危险事件，如：

——运输、组装和安装；

——试运转；

——使用；

——停用、拆卸以及处置。第十七页，共60页。

假定机械存在危险，如果不采取措施来消除或防止危险，则其迟早会导致伤害。只有当危险已经被识别后才能采取措施消除危险或减小风险。为了实现危险识别，有必要识别机械完成的动作和操作人员执行的任务，同时考虑包括不同的零件，机器的机构或功能，加工物料，必要时识别机器使用的环境。第十八页，共60页。

任务识别宜考虑上面列出的机器寿命周期内所有阶段的所有相关任务。任务识别还宜考虑但并不限于下面的任务类型：

——安装

——试验

——示教/编程

——过程/工具转换

——启动

——所有的操作模式

——机器进料

——从机器上取下产品

——停机

——紧急停机

——由卡住恢复到运转

——非计划停机后的重新启动

——故障查找/故障排除（操作者干预）

——清洁和室内管理

——预防性维护

——设备保养第十九页，共60页。

应识别所有与各种任务相关的可预见的危险、危险状态或危险事件。附录A给出了危险、危险状态和危险事件的例子。已有几种可用于系统识别危险的方法。另外，应识别与任务不直接相关的可预见的危险、危险状态或危险事件（例如地震、雷电、过大雪载荷、噪声、机械断裂、液压软管爆裂）。

注：检验已有设计文件对于识别机械危险是一个有用的方法，特别是对于那些移动部件相关的危险（如电机、液压缸）。第二十页，共60页。

目前危险识别的方法有很多，常用的有下述两种：伤害危险状态危险事件危险区人员出现危险自上而下自下而上第二十一页，共60页。两种方法的比较第二十二页，共60页。这是一个冲压机早期设计阶段的例子，该冲压机为手工装料和卸料。危险识别的结果见下表。第二十三页，共60页。第二十四页，共60页。一般要求

危险识别后，应通过确定风险要素，对每种危险状态进行风险评估。在确定这些要素时，应考虑第二十五页，共60页。风险要素

概要与特定危险状态相关的风险取决于以下要素：

——伤害的严重程度；

——发生伤害的概率，它是下列因素的函数：人员暴露于危险；危险事件的发生；避免或限制伤害的技术和人员的可能性。与所考虑的危险有关的风险该危险可能引起的伤害的严重程度该伤害发生的概率人员暴露于危险危险事件的发生避免或限制伤害的可能性是和的函数风险要素示意图第二十六页，共60页。风险要素

伤害的严重程度伤害的严重程度可以通过考虑下列因素予以评估：

——伤害或损害健康的严重程度，例如：轻微严重死亡

——伤害的限度，例如：一个人几个人第二十七页，共60页。风险要素

伤害发生的概率

——一般要求

评估伤害发生的概率可以通过考虑（人员暴露于危险、危险事件的发生和避免或限制伤害的可能性）来进行。第二十八页，共60页。风险要素

伤害发生的概率

——人员暴露于危险人员暴露于危险会影响伤害发生的概率。在评估暴露时，应考虑的因素有：进入危险区的需要（如正常操作、故障修复、维护或修理）；进入的性质（如人工进料）；处于危险区的时间；需要进入危险区的人数；进入危险区的频次。第二十九页，共60页。风险要素

伤害发生的概率

——危险事件的发生危险事件的发生影响伤害的发生概率，在评估危险事件的发生时，其他应予以考虑的因素有：可靠性和其他统计数据；事故历史；造成健康伤害的历史；风险比较。注：危险事件的发生可能源于技术或人员。第三十页，共60页。风险要素

伤害发生的概率

——避免或限制伤害的可能性避免或限制伤害的可能性影响伤害发生的概率。在评估避免或限制伤害的可能性时，应考虑的因素有：可能暴露于危险的不同人员（如技术熟练人员或技术不熟练人员）；危险状态导致伤害的速度（如突然、快、慢）；对风险的认识（如通过一般信息，特别是使用信息；通过直接观察；或通过警告标志和指示装置，特别是机械上的）；人员避免或限制伤害的能力（如反应、灵敏性、避开的可能性）；实践经验和知识（如该机械的、类似机械的、没经验的）第三十一页，共60页。两个主要风险要素是伤害的严重程度和该严重程度伤害发生的概率。风险评估的目的是确定每个危险状态或事故场景的最高风险。通常以等级、指数或分数表示被评估风险的大小。风险评估有许多不同的方法，从简单定性到详细定量的都有。这些不同方法的基本特征描述如下：

——伤害的严重程度

——伤害发生的概率

第三十二页，共60页。伤害发生的条件第三十三页，共60页。风险矩阵法

风险矩阵是一个多维表格，该表能够把各等级的伤害严重程度与所有等级的伤害发生概率进行综合。较常用的矩阵是二维的．但也可能达到四维。风险矩阵的使用很简单。对于每个已被识别的危险状态，根据规定的定义为每个参数选择一个等级。对应每个选择等级的矩阵行和列的交叉单元的内容，给出了被识别危险状态的风险水平。该评估可以表示成一个数值或表示成定性的术语，例如“低”、“中”、“高”或其他类似的术语。在此以木材加工厂为例进行说明。

第三十四页，共60页。风险图法风险图以决策树为基础。图中，每个节点代表一个风险参数（严重程度、发生概率等），节点的每条分枝代表参数的一个等级（例如：轻微程度或严重程度）。对于每个危险状态，每个参数都分配一个等级。在风险图上，路径从起点开始，然后在每个节点处依照所选择的等级沿着适当的分枝前行，最末的分枝指向与已选择的等级（分枝）组合相关的风险水平或风险值。最终的结果是一个定性的、用术语、数字或字母表示的风险水平或风险值，例如“低”、“中”、“高”，或1-6，或A-D。风险图能够有效的说明保护措施及其影响的参数所提供的风险减小量。如果有2个或2个以上的风险参数具有3个或3个以上的分枝，风险图就会变得非常杂乱。由于这个原因，混合法倾向于将一个参数的风险图与矩阵相结合。第三十五页，共60页。数值评分法

数值评分工具有2-4个参数，这些参数以与风险矩阵和风险图几乎相同的方式被分解成几个等级。然而，代替定性术语的是与等级对应的不同数值，其范围可以是从1-20。对每个参数选择一个等级，然后将与这些等级对应的数值（或分数）复合（例如：通过加法和／或乘法）成一个对被评估风险的数值评分。有些清况，这些指定数值列于表格中，因此数值评分法的使用与矩阵的使用非常相似。

数值评分系统可以方便、明确地对各参数赋予权重。采用数字能够在风险水平方面获得客观性，尽管对每个风险要素打分是高度主观的。然而，这种打分主观性的不足可以通过将评分归并成定比的风险等级（例如：高、中和低）来抵消。有许多不同的用于评估风险的数值评分工具。第三十六页，共60页。定量风险评估法上述所有方法在本质上都是定性的。尽管在有些工具中采用了数字，而另一些工具也用数字来表示风险水平，但它们的本质基本上仍是定性的。由于没有共同的参考数据，因此用一种工具评估的数字化的风险水平，不能与另一种工具的评估结果直接比较。

定量风险评估是指一段特定的持续时间内特定结果出现的概率与可用数据尽可能精确的数学计算。风险通常表示为个体死亡的年发生率。定量风险评估可以使计算得到的风险结果与基准值相比较，而基准值则与过去的每年实际死亡人数或事故统计相关。它允许根据风险减小措施减小的风险最来评估这些措施，从而能选择成本效益最好的解决方案。与分别评估每个危险状态的风险的定性方法不同，定量风险评估一般用于对个体的所有危险源的急体风险进行评估。第三十七页，共60页。定量风险评估法定量风险评估是一项资源密集型任务，要求相当的技能才能成功进行。它要求有一个详尽、全面的事件链模型，该模型能生成确切的输出结果，并取决于用于基础事件（例如：设备的零件故障或人为过失的概率）的数据质量。定量风险评估具有主观比且容易出错。第三十八页，共60页。混合型方法

混合型工具由上述方法中的两种复合而成。通常，这些工具采用风险图，在风险图中含有用于一个风险要素的矩阵或评分系统。也可以把一定数量的定量数据集成到任何一种定性方法中去，包括给出概率或暴露度的频率范围。举例来说，“很可能发生”的某件事可表示为一年一次，而，’高”暴露度则可被规定为每小时一次。第三十九页，共60页。一般要求

风险评估后，应进行风险评定，以确定是否需要进行减小风险。如果需要减小风险，就应选用适当的保护措施，并重复该程序（见充分减小风险的迭代过程图）。作为参与迭代过程的一方，设计者应核查在采用新的保护措施时是否引入了附加危险或增加了其他风险。如果附加危险的确出现了，则应把这些危险列入已识别的危险清单中，并要求对其提出适当的保护措施。实际应用中，风险充分减小目标的实现和风险比较的有效结果，可以确信风险已被充分减小。第四十页，共60页。风险充分减小目标的实现

三步法按照给定优先级的下列步骤表明已完成符合GB/T15706.1-2007的5.4定义的方法。

a】通过设计或通过采用低危险的材料和物质，或通过应用的人类工效学（GB/T15706.2-2007的第4章给出了本质安全的设计措施），消除了危险或减小了风险；

b】通过采用一种能充分减小预定使用和可预见误用情况的风险的适于应用的安全防护装置和补充性保护措施来减小风险（GB/T15706.2-2007的第5章给出了安全防护装置和补充保护措施的要求）；

第四十一页，共60页。风险充分减小目标的实现

三步法

c】当实践上应用安全防护装置或补充性保护措施（见GB/T15706.2-2007的5.5）不可行或不能充分减小风险时，使用信息还应包括对任何遗留风险的告知。该信息应包括但不限于下列内容：

——机械使用操作程序符合机械使用人员或其他暴露于机械有关危险的人员的预期能力；

——推荐使用该机械的安全操作方法和详述有关培训要求；

——包括该机械寿命周期内不同阶段遗留风险在内的足够信息；

——推荐使用的任何个体防护装置的描述，包括需要这种防护装置的详细资料、使用该防护装置要求的培训。

第四十二页，共60页。风险充分减小目标的实现

充分减小风险的假定

当满足了下列条件时，可以认为实现了充分减小风险：已考虑了所有的运行状况和干预程序；已消除危险或风险已被减小到可行的最低水平；针对保护装置引入的任何新危险采取了恰当措施；向用户充分告知和警告了遗留风险；所采取的保护措施相互匹配；已充分考虑设计用于专业/工业的机械用于非专业/非工业场合所引起的后果；所采取的保护措施对操作者的工作条件或机器的可用性没有产生不利影响。第四十三页，共60页。风险比较只要下列判定准则适用，作为风险评定过程的一部分，与该机械或该机械零部件有关的风险能够与类似机械或机械零部件的风险相比较：类似的机械符合有关标准；两种机器的预定使用、可预见的误用及它们的设计和制造都是可比的；危险和风险要素是可比的；技术规格是可比的；使用条件是可比的。应用这种比较方法并不排除还需要遵从特定使用条件下符合本部分所规定的风险评价过程（例如：切肉用带锯机与切割木材用带锯机相比较时，应评价使用不同材料有关的风险）。第四十四页，共60页。

风险减小是通过采纳风险评价过程中提出的建议，并采用符合GB/T15706的保护措施而达到的。在风险减小过程中，需要做出有关做什么、谁来做、何时做和花多少成本的决定。下表描述了决定的过程，说明了各种保护措施减小风险的相对有效性第四十五页，共60页。通过设计消除危险

风险减小过程的第一步是通过设计消除危险。通过设计消除危险是减小风险最有效的方法，因为它能去除危险源。用于消除危险的方法的例子如下：

——替换危险的材料和物质；

——改进物理特性（例如去除锋利的锐边和剪切点）；

——消除重复动作和有害姿势。第四十六页，共60页。

通过设计减小风险

如果不能通过设计消除危险，应通过结构特点或人与机器本身的相互作用来减小风险。

通过设计减小风险的方法对伤害严重程度影响显著的例子：

——减小能量（例如，较小的力，较低的液动／气动压力，降低工作高度，降低速度）;——利用技术性安全设备预防／减小危险（例如：用于预防爆炸／减少危害比气体的通风系统）通过设计减小风险的方法对暴露于危险影响显著的例子：

——减小处于危险状态的需要（通过装载／卸载或进料／卸料操作的机械化或自动化限制暴露于危险；安装和维修点的位置设置在危险区域外）;

——改变伤害源的位置

通过设计减小风险的方法对危险事件的发生影响显著的例子：

——改进机器零部件的可靠性（机械零部件、电器／电子元件，液压／气压零部件）;——对控制系统有关安全部件采取安全设计措施（基本安全原则，经验证的安全原则和／或零部件，冗余）第四十七页，共60页。安全防护

如果通过设计措施不能消除危险或充分的减小风险，则应采用能限制暴露于危险、减小危险事件发生概率或提高能消除或限制伤害可能性的安全防护（防护和保护措施）。第四十八页，共60页。补充保护措施当设计措施和安全防护不能实现风险减小目标时，可采用补充性保护措施来进一步减小风险。对规避或限制伤害的能力影响最大的补充保护措施的例子有：

——紧急停止;

——被困人员逃生和援救的措施;

——安全进人机器的措施;

——便捷安全搬运机器及其重型零部件的规定第四十九页，共60页。使用信息供应商应在使用信息中对用户提出有关通过采取设计和安全防护措施减小风险后的遗留风险方面的警告。使用信息包括：

——机器上的使用信息（警告标志（象形图）、安全使用的标签和标志、听觉或视觉信号、警示障碍物、振动等）；

——随机器提供的文件（使用说明书、技术数据等）第五十页，共60页。培训供应商应在使用说明书中给出任何必需培训的资料，以保证每个人都知道如何正确使用机械和采取保护措施。培训的内容包括但不限于以下内容：

——随机器提供的使用信息；

——使用者要求的使用信息；

——如可能供应商提供的专门培训；

——使用者提供的专门培训。第五十一页，共60页。个体防护装置供应商应在使用说明书中给出使用户免受有关遗留风险导致的危险的所有个体防护装置的详细资料，通常包括：

——听力保护装置；

——防护镜/护目镜；

——防毒面具；

——防护手套；

——防护服（耐热的、防化学飞溅的、抗切割的）；

——安全帽。第五十二页，共60页。标准操作程序供应商应在使用说明书中给出有关对机器进行操作或维修的标准操作程序（SOP）的详细资料。这些程序可能包括下列内容：

——工作计划和组织；

——任务、权限、责任的阐明/协调；

——监督；

——制定程序；

——安全操作方法和程序。第五十三页，共60页。

一旦采取了保护措施，风险评价的所有阶段都应重复进行核查：

——对机械的限制是否有任何改变；

——是否引起了任何新的危险或危险状态；

——是否增加了现存危险状态的风险；

——是否需要附加保护措施；

——是否达到风险减小目标。第五十四页，共60页。

风险评价文件应说明所遵从的程序及达到的效果，该文件包括下列内容：

——已评价过的机械（例如规格、限制、预定使用）；

——已做过的任何有关假设（例如载荷、强度、安全系数；

——在评价中所考虑的已识别的危险、危险状态和危险事件；

——风险评价所依据的信息；所使用的数据及原始资料（例如：事故历史，适用于类似机械的风险减小的经验）；与所使用的数据有关的不确定性及其对风险评价的影响。

——通过保护措施要达到风险减小的目标，选择保护措施宜参考使用的标准或其他规范；

——用于消除已识别的风险或减小风险的保护措施；

——与该机械有关的遗留风险；

——风险评价的结果；

——该评价过程完成的任何表格。注：本部分没有要求与机器一起递交风险评价文件。

第五十五页，共60页。危险的例子在表A.1中，危险已经按照它们的类型（机械危险，电气危险等）进行了分组。为了提供关于危险类型的更详细的信息，表中附加了两栏分别为危险源与潜在后果。使用表A.1中所列