工程機械危險源辨識的探討

1、工程機械危險源辨識的探討近年來，中國工程機械一直保持高速增長態(tài)勢，行業(yè)發(fā)展迅猛。一方面，我國經(jīng)濟建設持續(xù)穩(wěn)定進行，工 程機械社會保有量不斷增加 （據(jù)不完全統(tǒng)計，截至 2007 年底工程機械社會保有量大約為180 萬臺 ），另一方面，供大于求，工程機械出口量不斷增加，自 2006 年開始我國已從工程機械貿(mào)易逆差變?yōu)橘Q(mào)易順差。但是，我國 工程機械乃至整個機械裝備制造業(yè)，機械安全問題依然突出，各類事故時有發(fā)生，給人們的生命安全造成很 大危害。在出口到歐、美、日等發(fā)達國家時必須面臨CE 認證等市場準入要求，而認證的核心問題便是產(chǎn)品是否滿足使用安全要求。安全是人們最重要、最基本的生產(chǎn)需求，是經(jīng)濟和社會發(fā)

2、展的重要指導原則，是構建 和諧社會的重要內(nèi)容。因此，避免和控制安全事故的發(fā)生成為現(xiàn)在和未來工程機械產(chǎn)品設計、生產(chǎn)、使用、 維修等整個壽命周期的迫切任務。充分辨識危險源是正確進行安全風險評價的一項重要基礎工作?！笆晃?”國家科技支撐計劃重點項目 “生命線工程和特種設備安全保障關鍵技術與工程示范 ”的子課題：場（廠）內(nèi)機動車輛安全狀況綜合評價方法與新技術工程應用研究（專題編號：2006BAK02B04-0505）為我們開展對場 （廠）內(nèi)機動車輛進行危險源辨識和安全狀況評價創(chuàng)造了條件。該課題的研究對于建立我國場車安全評估 系統(tǒng)，促進場車安全技術與國際接軌，提高產(chǎn)品的國際競爭力具有十分重要的意義。1

3、 危險源及其辨識的概念1.1 危險源的概念危險源是指一個系統(tǒng)中具有潛在能量和物質(zhì)釋放危險的、可造成人員傷害、財產(chǎn)損失或環(huán)境破壞的、在 一定的觸發(fā)因素作用下可轉化為事故的部位、區(qū)域、場所、空間、崗位、設備及其位置。它的實質(zhì)是具有潛 在危險的源點或部位，是爆發(fā)事故的源頭，是能量、危險物質(zhì)集中的核心，是能量從那里傳出來或爆發(fā)的地 方。危險源存在于確定的系統(tǒng)中，不同的系統(tǒng)范圍，危險源的區(qū)域也不同。例如，從一個車間范圍來說，某 臺設備可能就是一個危險源，而從一個設備系統(tǒng)來說，可能是某個零部件就是危險源。因此，分析工程機械 危險源應將其看作一個系統(tǒng)按不同層次來進行。1.2 危險源辨識的概念危險源辨識是發(fā)現(xiàn)

4、、識別系統(tǒng)中危險源的工作。這是一件非常重要的工作，它是危險源控制的基礎，只 有辨識了危險源之后才能有的放矢地考慮如何采取措施控制危險源。以前，人們主要根據(jù)以往的事故經(jīng)驗進行危險源辨識工作。例如，美國的海因里希建議通過與操作者交 談或到現(xiàn)場檢查，查閱以往的事故記錄等方式發(fā)現(xiàn)危險源。由于危險源是 “潛在的 ”不安全因素，比較隱蔽， 所以危險源辨識是件非常困難的工作。在系統(tǒng)比較復雜的場合，危險源辨識工作更加困難，需要許多知識和 經(jīng)驗。下面簡要闡述一下進行危險源辨識所必須的知識和經(jīng)驗：(1) 關于辨識對象系統(tǒng)的詳細知識，諸如系統(tǒng)的構造、系統(tǒng)的性能、系統(tǒng)的運行條件、系統(tǒng)中能量、物質(zhì) 和信息的流動情況等；

5、(2) 與系統(tǒng)設計、運行、維護等有關的知識、經(jīng)驗和各種標準、規(guī)范、規(guī)程等；(3) 關于辨識對象系統(tǒng)中的危險源及其危害方面的知識。1.3 危險源辨識的目的一般情況下，危險源辨識的目的就是通過對系統(tǒng)的分析，界定出系統(tǒng)中的哪些部分、區(qū)域是危險源，其 危險的性質(zhì)、危害程度、存在狀況、危險源能量與物質(zhì)轉化為事故的轉化過程規(guī)律、轉化的條件、觸發(fā)因素 等，以便有效地控制能量和物質(zhì)的轉化，使危險源不致于轉化為事故。可以說對機械產(chǎn)品進行危險源辨識的 目的是為了評價其安全性。在我國現(xiàn)階段開展危險源辨識及安全評價至少可以實現(xiàn)兩個目的：其一，降低設備設計、生產(chǎn)、使用等過程中的安全風險，減少人身傷亡事故；其二，提高我國

6、機械產(chǎn)品本質(zhì)安全水平，增強國際競爭力。2 國內(nèi)外機械產(chǎn)品危險源辨識的概況2.1 國外概況英國是最早系統(tǒng)地研究危險設施控制技術的國家。 20 世紀初至 20 世紀 60 年代國外將機械產(chǎn)品的安全性評價納入產(chǎn)品合格認證的范疇，通過合格認證來保證機械產(chǎn)品的某些安全性能。1968年隨著德國“GS標志制度的建立，使德國成為世界上最早建立了相對獨立的國家機械安全評價體系，并開始實施國家監(jiān)督管理制度的國家。 20 世紀 60 年代初，美國也形成了以國家政府主管部門及地方主管部門為主體的分散型產(chǎn)品安全性評 價體系。其中，美國職業(yè)安全衛(wèi)生局（OSHA）等安全機構還制定、發(fā)行了各種安全檢查表用于危險源辨識。198

7、5 年歐共體理事會批準了技術協(xié)調(diào)與標準化新方法，其核心是：在需要制定歐共體指令（技術法規(guī) ）時，指令中只指出健康、安全和環(huán)境方面的基本要求，采用引用標準的方法對產(chǎn)品進行規(guī)定。它首次采用了歐洲 標準支持的思想，使標準成為支持法規(guī)和安全監(jiān)管的手段。從此，國外逐步形成了根據(jù)標準、規(guī)范、規(guī)程和 安全檢查表等辨識危險源的方法。2.2 國內(nèi)概況20 世紀 90 年代初，我國才開始重視危險源的辨識、評價和控制工作，并已取得了一些進展。已于2001年4月1日起實施的國家標準 GBI8218-2000重大危險源辨識，為我國有效地控制重大危險源奠定了堅實的 基礎。但該標準只針對爆炸性物質(zhì)、易燃物質(zhì)、活性化學物質(zhì)和

8、有毒物質(zhì)等4類、 142種物質(zhì)，并沒有涉及工程機械乃至機械產(chǎn)品的任何規(guī)定?？上驳氖?，面對近年來機械安全問題對人身安全和財產(chǎn)造成的極大危害，國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局， 國家標準化管理委員會等相關部門與機構，認真貫徹 “安全第一、預防為主、標本兼治 ”的方針，制定和發(fā)布 了一系列機械安全標準和技術規(guī)范。據(jù)初步統(tǒng)計，截至2006 年底，屬于機械安全類的國家標準約 300 余項，行業(yè)標準約超過 150 余項。但值得注意的是，這幾百項標準中專門用于工程機械危險源辨識的標準還沒有， 也就談不上以法規(guī) 標準 危險源辨識為基礎的工程機械安全評價體系。3 危險源辨識的方法3.1 危險源辨識的方法危險源辨識方法可

9、以粗略地分為對照法和系統(tǒng)安全分析法2 類。（1）對照法。與有關的標準、規(guī)范、規(guī)程或經(jīng)驗相對照來辨識危險源。有關的標準、規(guī)范、規(guī)程，以及常 用的安全檢查表，都是在大量實踐經(jīng)驗的基礎上編制而成的。因此，對照法是一種基于經(jīng)驗的方法，適用于 有以往經(jīng)驗可供借鑒的情況。對照法的最大缺點是，在沒有可供參考的先例的新開發(fā)系統(tǒng)的場合沒法應用， 它很少被單獨使用。(2) 系統(tǒng)安全分析法。系統(tǒng)安全分析是從安全角度進行的系統(tǒng)分析，通過揭示系統(tǒng)中可能導致系統(tǒng)故障或 事故的各種因素及其相互關聯(lián)來辨識系統(tǒng)中的危險源。系統(tǒng)安全分析方法經(jīng)常被用來辨識可能帶來嚴重事故 后果的危險源，也可用于辨識沒有事故經(jīng)驗的系統(tǒng)的危險源。例如

10、，拉氏姆遜教授在沒有核電站事故先例的 情況下預測了核電站事故，辨識了危險源，并被以后發(fā)生的核電站事故所證實。系統(tǒng)越復雜，越需要利用系 統(tǒng)安全分析方法來辨識危險源。3.2 危險源辨識的流程危險源辨識一般分為 3 個步驟：(1) 在確定的區(qū)域內(nèi)辨識具體的危險源，可以從2 方面著手：是根據(jù)已發(fā)生過的某些事故，查找其觸發(fā)因素，然后再通過觸發(fā)因素找出其現(xiàn)實的危險源；二是模擬或預測系統(tǒng)內(nèi)尚未發(fā)生的事故，追究可能引起其發(fā)生的原因，通過這些原因找出觸發(fā)因素，在 通過觸發(fā)因素辨識出潛在的危險源。(2) 把通過各類事故查找出的現(xiàn)實危險源與辨識出的潛在危險源匯總后，得出確定的區(qū)域內(nèi)的全部危險 源。(3) 將各區(qū)域內(nèi)

11、的所有危險源歸納綜合到所研究系統(tǒng)的危險源中3.3 危險源辨識的標準依據(jù)國際方面，ISO作為國際標準化組織，已制定屬于機械安全的標準240余項，涵蓋了 TC96起重機、TC101連續(xù)機械搬運設備、 TC110 工業(yè)車輛、 TC127 挖掘機械等幾十個方面。同時，我國機械安全標準體系經(jīng)過不斷修改和完善已有覆蓋整個機械安全類的國家和行業(yè)標準 500 余項 目前，在工程機械危險源辨識方面能夠應用的有： GB/T15706-1995 機械安全基本概念與設計通則、GB/T16856-1997機械安全風險評價、JB6030-2001工程機械通用安全技術要求、JB6028-1998工程機械安全標志和危險圖示通

12、則、GB16178-1996廠內(nèi)機動車輛安全檢驗技術要求、GB7258-1997機動車運行安全技術條件、GB10827-1999機動工業(yè)車輛安全規(guī)范等等，但未能滿足危險源辨識的需要，所以還采用技術、性能標準和試驗方法作為辨識的補充依據(jù)。4 工程機械危險源的采集工程機械主要用于城鄉(xiāng)建設、鐵路、公路、港口碼頭、農(nóng)田水利、電力、冶金、礦山等各項基本建設工 程中，作業(yè)面臨比較復雜的工作環(huán)境。因此，機器需要采集的危險源也比較多、比較復雜。從國家防范和遏 制事故發(fā)生的實踐看，對細節(jié)問題的把握程度決定了危險源辨識的充分性，也會影響風險評價等后續(xù)活動的 有效進行。為了盡可能充分地采集工程機械危險源，我們從以下

13、 3 個方面著手。4.1 工程機械必須采集的危險源(1)機械危險源 加速、減速、活動零件、旋轉零件、彈性零件、接近固定部件上的運動零件、角形部 件、粗糙 /光滑的表面、銳邊、機械活動性、穩(wěn)定性等等；(2)電氣危險源 帶電部件、靜電現(xiàn)象、短路、過載、電壓、電弧、與高壓帶電部件無足夠距離、在故 障條件下變?yōu)閹щ娏慵鹊龋?3) 熱危險源 熱輻射、火焰、具有高溫或低溫的物體或材料等等；(4) 噪聲危險源 作業(yè)過程、運動部件、氣穴現(xiàn)象、氣體高速泄漏、氣體嘯聲等等；(5) 振動危險源 機器 /部件振動、機器移動、運動部件偏離軸心、刮擦表面、不平衡的旋轉部件等等；(紅外線，可見光和紫外線 )等等；(6)

14、輻射危險源 低頻率電磁輻射、無線頻率電磁輻射、光學輻射(7) 材料和物質(zhì)產(chǎn)生的危險源易燃物、可燃物、爆炸物、粉塵、煙霧、懸浮物、氧化物、纖維等等；(8) 與人類工效學原則有關的危險源出入口、指示器和視覺顯示單元的位置、控制設備的操作和識別費力、照明、姿勢、重復活動、可見度等等；(9) 與機器使用環(huán)境有關的危險源雨、雪、風、霧、溫度、閃電、潮濕、粉塵、電磁干擾、污染等(10) 綜合危險源 重復的活動費力高溫環(huán)境等等。4.2 非常規(guī)作業(yè)產(chǎn)生的危險源縱觀安監(jiān)部門的人身傷亡事故統(tǒng)計報告發(fā)現(xiàn)，在非常規(guī)作業(yè)活動中發(fā)生的安全事故占有相當?shù)谋壤?。?此關注非常規(guī)作業(yè)，辨識非常規(guī)作業(yè)中的危險源，并進行有效的風險

15、控制，是避免安全事故發(fā)生的關鍵工作 之一。對工程機械產(chǎn)品而言，所謂非常規(guī)作業(yè)是指除正常工作狀態(tài)外的異常或緊急作業(yè)，比較典型的有故障維 修、定期保養(yǎng)等等作業(yè)。它與常規(guī)生產(chǎn)作業(yè)的最大不同之處，就是作業(yè)的不確定性和不連續(xù)性。例如：在故 障維修過程中，應辨識出 “有無防止設備誤啟動的鎖止裝置 ”這一危險源，以便采取措施避免維修人員傷亡事 故的發(fā)生。4.3 充分考慮發(fā)生過的安全事故曾經(jīng)發(fā)生過的安全事故給人們留下了慘痛的教訓，每次事故發(fā)生后都會有相應的原因分析和預防對策。 我們在進行危險源辨識時，應積極通過安監(jiān)部門、行業(yè)、企業(yè)等多種渠道查找以往的事故記錄，明確引發(fā)事 故的安全隱患，并將其列入危險源行列，從而充分辨識危險源。5 對工程機械進行風險評價”為我風險評價是以系統(tǒng)方式對與機械有關的危險進行考察的一系列邏輯步驟，是辨識危險源后對機械進行安 全性評價的必經(jīng)之路，也是檢驗危險源辨識充分與否的重要依據(jù)。圖1給出了 “風險減小過程迭代三步法們提高工程機械產(chǎn)品安全水平提供了依據(jù)。6 加大從業(yè)人員的安全教育培訓在工程機械發(fā)生的安全事故中，由于操作人員、駕駛人員操作失誤等原因引起的事故也占到了一定比例，故進行危險源辨識時也應結合工程機械的特點，把操作人員、駕駛人員是否經(jīng)過培訓納入危險源辨識中去。加大從業(yè)人員的安全教育和培訓，將工程機械的有關操作人員納入特種作業(yè)人員范圍，嚴格按照有關特種作業(yè)人員的規(guī)