浅谈机械安全风险评价的方法

摘要：任何利用机械进行的生产或服务活动都伴随着危险，都存在着可能酿成的事故风险。进行风险评价的目的是为了根据现实的各种约束，提出合理可行的消除危险或减小风险的安全措施。风险评价对减少事故的发生，特别是防止重大恶性事故的发生，有着非常重要的意义。为此本论文对现有的几种机械安全风险评价方法进行了较细致的研究。

进行风险评定，需要选择所使用风险评定的工具或评定方法。评定方法的选择和确定是核心问题。目前常用的风险评价方法有十多种，ISO／TR14121-2中列举了4种。了解这些方法的特点和适用范围，才能正确地使用这些方法，达到事半功倍的效果。否则，尽管与评价的过程相比，方法选择的重要性并非在其之上，但是随意选用方法可能会造成人力、物力的大量浪费，收效甚微。

首先这些方法必须具备科学性。其次这些方法必须具备针对性。需要风险评价的机械的限制干差万别，涉及到预期使用、误用、使用者、空间、时间等各个方面，不可能有一种方法能适合所有的机械。例如不同类型的机械，产牛的危险有的大不相同，就需要不同的方法进行评价。所以采用的评价方法应该是专门针对这一方面的，才能取得预期的效果。

这些方法还必须具备适用性。一切方法都要适用于应用、便于应用，方法要简单、结论要明确、效果要显著，这样人们才能乐于接受。一些设定的参数值过多，计算复杂，貌似艰深而难于理解应用的方法是不可取的。目前应用于机械设计风险评价方法主要有风险矩阵法、风险图法、评分法、定量风险评价等。这些方法既可以对危险的风险水平进行排序，确定最严重的危险，也可以通过减少风险的多少去评估采取的措施，从中选择出最有效的解决措施。

一、风险矩阵法

风险矩阵法是一个简单有效的风险评价方法，最早应用于项目管理过程中识别风险重要性。它将决定危险事件风险的两种因素即所有种类的伤害严重度和引起伤害的概率，按其特点划分为相对的等级，形成风险矩阵，即多维表格，来定性地衡量风险大小。

根据确定风险要素，一般选择严重度和伤害发生的概率两个要素。严重度的等级通常可分为灾难的、严重的、中等的、轻微的：伤害发生的概率的等级可以是数字值，如从10到l表示从高到低的级别，也可以按发生的可能性分级，如非常可能、可能、不太可能、不可能。

风险矩阵方法为获得危险的风险水平提供了一个简单、快速和有效的方法。风险矩阵的方法是主观的，它依靠人评价风险良好的判断力。因此，用这个方法工作最好具备一组在任务和机械的评估具有经验和知识的人。在使用上风险矩阵方法比较简单和快速。然而，由于方法受人的主观性影响，它不能为风险水平提供高的精确度或重复性，高精度的结果需要更多的时间研究、总结。

二、风险图法

风险图以决策树为基础发展而来。用决策树方法形成风险图时，先确定每个节点和路径的规则。从要分析的风险开始，风险图中的每个节点代表一个风险参数，如：一个节点是严重度，另一个节点是发生概率：从这些节点分出的每个分枝代表一类参数的规则，如针对“严重度’，这个节点，其分枝可能是“轻微的”、或“严重的”；依次最后确定出风险指标，画出相应的风险图。

风险图法的特点是使所评价的危险形象化。能清晰、直观地显示出分析过程的各个不同阶段，把各种可能、可能出现的状态、可能性的大小以及产生的后果，简明地绘制在图纸上，便于比较，也有利于人们对方案进行集体对比讨论，充分交换意见，在讨论研究中，还可以对风险参数树随时进行补充和修正，从而选出具有最高优先权的消除或减小风险风险指标。如果图中大多数节点的分枝超过两个，或其参数超过两个，风险图会变得非常复杂和混乱。

三、评分法和定量风险评价

评分法是在风险评价中给风险要素打分，然后通过数学运算确定危险状态的风险指标。评分通常使用的参数大于两个，不受大多数方法如风险矩阵和风险图等由于分析参数的数量增加而带来的限制。应用方法即为，根据实际情况定出取值范围，在此基础_卜给各个参数打分，然后根据一定的运算规则f如相乘、相加或混合运算1求出总分值，作为各个危险状态的风险指标。评分法一般使用数字代表从最低到最高的风险水平。

定量风险评估是用纯数学的方法处理风险要素参数的数字值，求得对应风险的水平，即计算出指定危险状态的风险指标。定量风险需要一系列详细反映因果关系的逻辑模型，以及基本“因”或“果”的数值数据如装备的故障或人的过失的概率。

用属于定量评价的故障树分析法来说明，首先建立某个危险状态的故障树，然后根据找出各基本事件的发生概率，计算出顶事件即相应危险发生概率。数控磨床砂轮破碎伤人是一个必须避免的危险。在用故障树分析中，应将该危险作为顶事件。然后找出产生数控磨床砂轮破碎伤人的危险的原因，当砂轮高速旋转破碎和防护装置失效同时发生，才能产生破碎伤人的危险。而引起砂轮高速旋转破碎的原因又可细分为：砂轮有缺陷、砂轮安装有缺陷、操作使用不当三个主要原因，而且这三个原因中任一个发生，都会造成砂轮破碎。然后逐个分析这三个原因，对于操作使用不当，是由进给量过大、进给速度过快、超过额定转速运转、工件装夹不当四个原因引起，因为不能再次细分了，所以作为基本事件通称底事件，并用或门联接；对于砂轮有缺陷，只有当砂轮本身有缺陷和对新砂轮检查不利同时发生时，才能产生缺陷，用与门联接，而只要砂轮质量不合格、保管中严重受潮、砂轮有裂纹三个条件具备一个，就会导致砂轮本身有缺陷，砂轮有裂纹可能在保管或搬运中产生，这也是基本事件：对于砂轮安装的缺陷，可能由于安装压力过大、砂轮规格型号选择不当、砂轮附件选用装配不当三个原因中的一个造成，用或门联接，而砂轮附件选用装配不当可能是由于法兰盘太小、砂轮孔和轴间隙过大、砂轮工作面选择错误三个基本事件中之一造成的，用或门联接。分析的结果最后，形成“砂轮破碎伤人”的故障树。