褥 銅,徐傳洋,潘錦萍
(順德出入境檢驗檢疫局,廣東佛山 528303)
木工機械混合型風險評價方法應用研究
褥 銅,徐傳洋,潘錦萍
(順德出入境檢驗檢疫局,廣東佛山 528303)
混合型風險評價方法結合了兩種不同類型的風險評價方法,與單一的風險評價方法相比有一定的特點和優(yōu)勢。建立了適用于木工機械的混合風險評價系統(tǒng),通過示例對常見的木工機床風險進行評價,達到混合型風險評價方法實際應用研究的目的。
木工機械安全;風險評價;混合型方法
目前,機械安全風險評價方法主要有5種類型:(1)風險矩陣法;(2)風險圖法;(3)評分法;(4)定量風險評價法;(5)混合型方法[5]?;旌闲头椒ㄓ汕懊?~4方法中的兩種方法復合組成,相對單一類型的風險評估,混合型風險評價方法有以下幾個方面的優(yōu)勢。
(1)評估范圍全面。混合型方法評估一般通過建立工作小組來進行,評估的內容包括電氣設計、機械設計方面,同時兼顧考慮安裝工程師和說明書技術編輯的意見。通過熟悉運用混合型風險評價方法的人作為總體評估的領導,能夠全面地對各個部分的內容進行充分的評估。這種全面性在用作設計審查的時候,可以確保所有方面的安全被考慮到,同時不會產生太多的安全措施冗余。
(2)危險描述更靈活和直觀?;旌闲头椒梢葬槍Σ煌愋蜋C械的特點以及使用環(huán)境等采用各種不同的評價組合方式,既可以是對定性參數的量化,也可以將危險的層次進行定量,同時將一定數量的定量集成到定性方法中去。因此,相對單一的風險評估方法,其描述的方式更加靈活、直觀,并且更加貼近實際應用。
(3)適用性強。目前,混合型風險評價方法和工具已經用于全世界的包裝工業(yè)很多年,一些官方監(jiān)督部門也在使用該方法。同時,混合型風險評價方法也可以用于任何與機械相關的產品和相關的工業(yè)。以木工機械為例,通過評分法和矩陣法結合使用,可以簡單直觀地對各種危險因素進行識別、評級以及列出采取的相關措施。
2.1 設置風險評價的順序
建立風險評價系統(tǒng)前,首先要設置風險評價的步驟,并確定相關的機械評價范圍和限制內容。主要評價順序可分解為以下三個步驟。
(1)步驟1:預風險評價
中心基地已建立神矮LS—1原種一代無病毒接穗圃20畝,蘋果高矮、全矮示范品種100余種,分別在每年7月15號、9月15號舉辦全國觀果會,以不同矮化高度和不同成熟期展現(xiàn)未來中國蘋果栽培的美好前景,在一定時期代表中國蘋果發(fā)展的方向。
預風險評價在設計初始階段階段進行,在沒有細節(jié)設計的情況下,根據機械的主要功能和系統(tǒng)進行評價。評價的結論可以影響要采取的裝置和防護措施,例如木工機械聯(lián)鎖裝置的采用、光柵防護欄的設置和吸塵口的布置等。
(2)步驟2:中間風險評價
中間風險評價主要在研制過程中根據預風險評價的要求,指出了詳細的保護措施,并在保護措施落實后進行再評估。應該注意的是,在實際機器變更相關設計時,要對設計評審同時進行風險評價,評價改進后出現(xiàn)的新風險。
(3)步驟3:跟蹤風險評價
跟蹤風險評價是對已經采取的防護措施進行進一步的評價,跟蹤風險評價主要考慮到采取保護措施后綜合風險水平。當出現(xiàn)新的風險或某種風險在采取保護措施后仍然處于超出范圍的水平,則要求對新風險和不足的防護措施再次進行跟蹤風險評價。由于不同的狀態(tài)和時間,同一個危險可能多次重復該步驟。
確定評估方法的順序后,根據木工機械危險多樣性的特點,本混合型風險評價系統(tǒng)將采取將評分法和矩陣法融合的方式,達到綜合評估的作用。
2.2 建立基本參數
根據混合型風險評估的特點,主要參數分為發(fā)生概率(Pr)、暴露頻率(Fr)、可能的傷害程度(Se)、傷害等級數(Cl)、規(guī)避(Av),每個參數都有具體的分值對應的具體的量化指標(見表1)。
其中,Se(可能傷害程度)分為4個等級,其數值0.1、0.5…15是與其他因素的運算因子,同樣,Cl(傷害等級數)也分為4個等級,其數值(0~5)、(5~50)…(>500)是與其他因素的運算因子。兩者的區(qū)別是,Se是以操作者為對象的風險描述;Cl是以機械本身的風險水平為對象的描述。
表1 風險評估參數
2.3 建立評價規(guī)則
Cl通過Pr、Fr、Av的參數因子進行計算和評級,同時通過防護措施的要求達成情況,體現(xiàn)出Pr、Fr、Av因子對Se發(fā)生的后果的影響(見表2)。
表2 評價規(guī)則
N——不需要采取防護措施;
O——采取適當警示;
R——采取適當防護措施;
M——必須采取嚴格防護措施。
Pr、Fr、Av為動態(tài)評估輸入參數,通過Se與Cl的矩陣確定需要采取的防護措施等級類別(N、O、R、M),然后根據防護需要的程度,做出相應的改進措施,中間過程中可以再次進行評估并改變表內Pr、Fr、Av的參數,使得產生的危險達到可接受的水平。
本例是木工機械中的木工切床,主要采用電力驅動、手持送料操作的工作方式。根據預風險評價,其危險主要是主電路中的電擊危險和運行過程中對板料進行壓料、切料時產生的機械傷害,以及由于人工上下料中重復性彎腰、抬舉動作導致的人類工效學傷害。表3為壓料和切料裝置進行的風險評估。
(1)電擊危險評估。由于裝置主電路為380 V的高壓供電,Se等級達到4。在充分防護的情況下,Pr參數評估為1。根據平常檢修的需要(平均約每個月一次),F(xiàn)r評估為1,Av評估為1。根據表2的評價規(guī)則,輸出結果為R,但本例的電路設計已經按照相關電氣要求采取了防護的技術措施,可評估為充分安全等級。
(2)機械危險評估。壓料和切料等造成的手指傷害屬于不可恢復的傷害水平,可能傷害的程度Se為3。壓料和切料每個動作過程都有可能造成傷害,F(xiàn)r評估為5。當危險發(fā)生時已經不存在規(guī)避可能,Av評估為4。壓料為切料的前置動作,從防護位置來說,壓料防護可包括切料的防護,因此,壓料的Pr評估為5,輸出結果為M,要求必須采取有效的防護措施;切料的Pr評估為2,輸出結果為R,要求采取適當的防護措施。
圖1 木工切床
表3 壓料、切料裝置風險評價
由于是人工進給送料的方式,在進料的過程中不可能完全進行防護。因此,裝置前面可設置活動式防護,在壓料動作之前在板料的上方落下防護裝置防止手指的進入,同時,在外圍采用紅外感應的聯(lián)鎖裝置,當手臂或部分手掌進入危險區(qū)域時,不能進行壓料和切料動作。采取上述風險減少的方法后,Pr降低到0.033的水平,跟蹤風險評價達到安全水平。
(3)人類工效學危險評估。在送料過程中,若高度設計不當還存在彎腰、提舉等動作風險,Se評估為2;根據動作的頻繁,將Fr、Pr設置為5;由于是可預見的風險,可通過個人調節(jié)站立的工作臺上下料,因此Av評估為2。通過表2的評價規(guī)則輸出結果為N,但由于Cl為50,為輸出評估結果N與O的臨界值,可適當增加安全冗余,如在說明書中對此產生的人類工效學危險作相關說明。
單一的風險評估辦法有其簡便易用的特點,但對于識別和描述木工機械在使用過程中可能產生的各種危險、危險狀態(tài)以及預測可能發(fā)生的危險事件的描述在某些方面存在一定的局限性。通過混合型方法對木工機械安全進行風險評估,可以發(fā)揮其全面靈活的特點,使風險評估的過程更加直觀和明確。
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[4]周友濤,張元榕,郭金泉,等.RBI技術在港口門座起重機風險評價中的應用[J].機電工程,2013(6):645-648.
[5]ISO 14121-2-2010.Safety of machinery-Risk assess?ment-Part 2:Practical guidance and examples of meth?ods[S] .
Application Research of Hybrid Risk Estimation Methods for Woodworking Machines
RU Tong,XU Chuan-yang,PAN Jin-ping
(Shunde Entry-Exit Inspection and Quarantine,F(xiàn)oshan528303,China)
Comparing with other methods for risk estimation,hybrid tools or methods combine two different single methods,and have some characters and advantages.This paper makes a hybrid risk estimation system of woodworking machines,and gives a sample of the estimation of common risk elements for the application research.
woodworking machines;risk estimation;hybrid methods
X93
:A
:1009-9492(2014)11-0055-04
10.3969/j.issn.1009-9492.2014.11.015
褥 銅,男,1982年生,廣東肇慶人,碩士,工程師。研究領域:進出口機電產品安全檢測。已發(fā)表論文2篇。
(編輯:阮 毅)
2014-02-13