機(jī)械工業(yè)北京電工技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所 李曉靜 曾雁鴻
在發(fā)達(dá)國家,產(chǎn)品安全優(yōu)先于產(chǎn)品功能,安全標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)先于其它通用標(biāo)準(zhǔn),已經(jīng)成為廣泛的共識,并通過法律法規(guī)、指令和協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)等不同層面確保產(chǎn)品安全。這里所指的“安全”,專指人身和財產(chǎn)安全。在這些標(biāo)準(zhǔn)和法律文件中不同層面對“安全”等概念的定義描述:
安全(safety):免除了不可接受的風(fēng)險的狀態(tài)。
風(fēng)險(srisk):對傷害的一種綜合衡量,包括發(fā)生的概率和傷害程度。
危險(danger):存在不可接的風(fēng)險。
傷害(harm):對物質(zhì)的損傷,或?qū)θ梭w健康、財產(chǎn)或環(huán)境的損害。
GB/T 22696《電氣設(shè)備的安全 風(fēng)險評估和風(fēng)險降低》系列標(biāo)準(zhǔn),是我國《標(biāo)準(zhǔn)化“十一五”發(fā)展規(guī)劃》中公共安全領(lǐng)域安全標(biāo)準(zhǔn)體系中的重要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)在研究電氣安全技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行了集成創(chuàng)新,并運(yùn)用“基于風(fēng)險的方法”,把對“安全”評估轉(zhuǎn)化為對“風(fēng)險”評估,以風(fēng)險評估來提高安全的置信度,達(dá)到安全的目的。
GB/T 22696系列標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布實施,指導(dǎo)了專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會在制定產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)時引入風(fēng)險評估的理念和技術(shù)方法,同時也對電氣電子設(shè)備制造、安裝、運(yùn)行、維護(hù)、管理等層面,為開展產(chǎn)品的風(fēng)險評估、實施安全質(zhì)量控制提供了具體指導(dǎo)方法。該標(biāo)準(zhǔn)已在多個專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行了實際應(yīng)用,并取得了一定成果,下一步我們將探索擴(kuò)大該系列標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用范圍,使其發(fā)揮預(yù)期的更大的作用,滿足社會經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展的需要。
GB/T 22696適用于交流電壓1 000V及以下、直流電壓1 500V及以下的各類電氣電子設(shè)備。通過對電氣電子設(shè)備的設(shè)計、制造、安裝、運(yùn)行、維護(hù)中在意外事故、傷害機(jī)理和妥善處置等正反兩個方面經(jīng)驗及教訓(xùn)的研究,提出了風(fēng)險評估的安全原則,建立了低壓電氣電子設(shè)備在安全風(fēng)險評估中的限制條件、識別危害的方法、工具;針對潛在危險的嚴(yán)重程度、發(fā)生傷害的可能性、危害因素之間相互影響及積聚效應(yīng),預(yù)估風(fēng)險,量化風(fēng)險程度,確定可容許的風(fēng)險;按優(yōu)先順序應(yīng)用“三步驟法”采用保護(hù)和防護(hù)措施降低風(fēng)險,使用安全信息提示殘余風(fēng)險,實現(xiàn)電氣電子設(shè)備達(dá)到可容許風(fēng)險的水平。
該系列標(biāo)準(zhǔn)由5部分構(gòu)成?!兜?部分:總則》規(guī)定了適用范圍和達(dá)到安全的總體原則,安全評估的邏輯過程,實施風(fēng)險評估的信息,描述了識別危險、預(yù)估和評價風(fēng)險、風(fēng)險比較以及必要的風(fēng)險降低程序;《第2部分:風(fēng)險分析和風(fēng)險評價》提出了對電氣電子設(shè)備進(jìn)行風(fēng)險評估中的風(fēng)險分析、風(fēng)險評價的實施指南,描述了用于風(fēng)險評估每個過程和步驟的方法和工具;《第3部分:危險、危險處境和危險事件的示例》提出了風(fēng)險識別中,如何具體識別潛在危險源的危害、危險處境和危險事件的示例;《第4部分:風(fēng)險降低》提出了為降低風(fēng)險,通過風(fēng)險評估達(dá)到安全而可選擇的保護(hù)措施;《第5部分:風(fēng)險評估方法示例》提出了對電氣電子設(shè)備進(jìn)行風(fēng)險評估的實際操作,推薦每一過程/步驟的具體操作方法和工具的應(yīng)用,并列舉了風(fēng)險評估的典型示例。
安全評估是針對低壓電氣電子設(shè)備在整個生命周期中的危險,即對可能導(dǎo)致傷害的潛在根源進(jìn)行識別、分析和防護(hù),決定電氣電子設(shè)備應(yīng)具有的安全性能,消除不可接受的對人身的傷害、財產(chǎn)或環(huán)境的損害等。對此,標(biāo)準(zhǔn)中采用風(fēng)險評估的原則與方法,一是著重于風(fēng)險評估過程的嚴(yán)密性、嚴(yán)謹(jǐn)性,而不是評估結(jié)果的絕對精確性;二是注重實現(xiàn)風(fēng)險評估的可操作性,研究電氣電子設(shè)備風(fēng)險評估的循環(huán)邏輯過程中每個程序、每一步驟的具體操作方法,設(shè)計相應(yīng)的工具,給出示例;三是以電氣電子設(shè)備安全風(fēng)險評估過程中風(fēng)險分析為核心基礎(chǔ),降低風(fēng)險是實施可容許風(fēng)險的技術(shù)措施;標(biāo)準(zhǔn)中的示例是體現(xiàn)風(fēng)險評估可操作性的范例。
風(fēng)險評估作為安全管理環(huán)節(jié)中的共性技術(shù),其關(guān)鍵技術(shù)與方法主要涉及到危險源的識別與方法、預(yù)估風(fēng)險與評價方法、確定降低風(fēng)險的優(yōu)先級行動等。
電氣電子設(shè)備相關(guān)的危險源主要包括潛在危險源、設(shè)計、制造、運(yùn)行和維護(hù)中的危險。危險源識別應(yīng)從設(shè)備生命周期各個階段所有運(yùn)作模式、功能和相關(guān)任務(wù)目標(biāo)中進(jìn)行。不同類型的設(shè)備由于其功能、用途和結(jié)構(gòu)不一樣,危險源也不同,對具體產(chǎn)品應(yīng)根據(jù)實際具體分析、科學(xué)地識別。該標(biāo)準(zhǔn)對各類低壓電氣電子設(shè)備在設(shè)計、制造、運(yùn)行、維護(hù)中的潛在危險源及設(shè)計/制造的危險進(jìn)行了分析、提煉和歸納??偨Y(jié)出潛在的危險源主要有:電擊危險、熱效應(yīng)危險(包括著火、灼傷)、機(jī)械危險和輻射危險。設(shè)計和制造過程中需要考慮的危險有:電擊危險、著火危險、機(jī)械危險、運(yùn)行危險、輻射危險、人體工效危險、化學(xué)品危險。
GB/T 22696.3中表2給出了共性危險源中5類17個危險因素的識別示例。危險識別是風(fēng)險評估的基礎(chǔ),只有正確識別危險源后,才能采取相應(yīng)的措施降低與之有關(guān)的風(fēng)險,而未被識別的危險源會導(dǎo)致傷害。因此,應(yīng)全面系統(tǒng)地把握風(fēng)險分析體系,以保證盡可能識別潛在危險源。
GB/T 22696給出的風(fēng)險評估識別方法和工具,適用于電氣電子設(shè)備在整個生命周期所有階段與所有運(yùn)行模式、功能和任務(wù),提出了兩種識別危險的基本方法。
一是“自上而下法”。以潛在后果(例如電擊、設(shè)備燒毀)為起點,分析和確定引起傷害或損害的危險。識別過程是由危險事件——危險情況——危險因素。該方法的缺點是過分依賴于可能并不完善的風(fēng)險核查清單。因此,不能把核查清單看成完美的,而應(yīng)鼓勵超出清單范圍的創(chuàng)造性思維。
二是“自下而上法”。以檢查所有的危險作為起點,考慮在所確定的危險狀態(tài)下所有可能的風(fēng)險起因和途徑(例如絕緣介質(zhì)擊穿、接地故障等)及其導(dǎo)致傷害的方式。
上述兩種方法中,第二種比第一種更全面,但可能需要花費(fèi)更多的時間。
預(yù)估風(fēng)險是預(yù)估識別危險源在危險處境或事故下的風(fēng)險程度,目標(biāo)是針對可能發(fā)生的事故情況,以風(fēng)險等級來表示風(fēng)險的大小。
依據(jù)風(fēng)險程度的評價原則,一是將“索引”以指數(shù)來度量“輕微風(fēng)險”或“嚴(yán)重風(fēng)險”,描述相關(guān)危險、危險處境、危險事件和可能發(fā)生的傷害,評定風(fēng)險要素對應(yīng)的參數(shù),用等效的風(fēng)險指數(shù)矩陣圖(GB/T 22696.5圖1)計算風(fēng)險程度;二是在發(fā)生傷害可能性的評價中增加“發(fā)生危險事件的可能性”因素,用危險事件發(fā)生的概率表示,以便在風(fēng)險程度評價時考慮保護(hù)和防護(hù)措施的可靠性及操作人員的水平;三是在重傷害評價時,考慮避免傷害的可能性和危險事件發(fā)生概率的因素,區(qū)別評定風(fēng)險指數(shù);四是設(shè)計了“危險識別表”、“風(fēng)險評估和風(fēng)險降低表”、“風(fēng)險指數(shù)矩陣圖”等工具。
GB/T 22696.5中4.8.1針對風(fēng)險嚴(yán)重程度S、暴露頻率F、避免的可能性P、危險事件發(fā)生的概率O等四大要素,提出了用等效風(fēng)險指數(shù)矩陣圖實施來風(fēng)險預(yù)估。風(fēng)險指數(shù)RI是S、F、P、O綜合評價結(jié)果,從1到5依次遞增風(fēng)險由小到大。
GB/T 22696.4提出降低風(fēng)險的優(yōu)先級原則。根據(jù)不同的風(fēng)險指數(shù),推薦用首選行動或替代行動實施保護(hù)和防護(hù)措施以降低風(fēng)險。降低風(fēng)險后,再以相同的初始評估方法再評估最終風(fēng)險。不同保護(hù)措施相關(guān)的效果在GB/T 22696.4的表1中給出。
GB/T22696.5選擇了電氣產(chǎn)品風(fēng)險因素比較全面、具有代表性的電動角向磨光機(jī)作為典型示例,實施風(fēng)險評估和風(fēng)險降低的全過程,并對如何應(yīng)用風(fēng)險評估和采取降低風(fēng)險措施做出了詳實的說明,支撐該系列標(biāo)準(zhǔn)的具體操作和應(yīng)用。
GB/T 22696系列標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)用了電氣安全技術(shù)成果,拓展了我國電氣安全風(fēng)險評估標(biāo)準(zhǔn)體系。標(biāo)準(zhǔn)第1~3部分于2008年發(fā)布,第4~5部分于2011年發(fā)布,先后通過標(biāo)準(zhǔn)宣貫、技術(shù)論壇等形式向電器附件、低壓電器、電動工具、消費(fèi)品安全等專業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行了技術(shù)推廣,獲得較好的社會效益。具體成效如下:
全國電器附件標(biāo)委會將GB/T 22696主要技術(shù)應(yīng)用到“十一五”國家科技支撐計劃重大項目《消費(fèi)品質(zhì)量安全因子研究及標(biāo)準(zhǔn)研制》的子課題《電器附件質(zhì)量安全因子的研究》中,提出了電器附件質(zhì)量安全因子的識別、分析、評價與控制的技術(shù)方法,給出了電器附件產(chǎn)品質(zhì)量安全因子主要影響的電擊、火災(zāi)以及電器設(shè)備損壞的3類典型事故模型。研究獲得的技術(shù)方法既用于指導(dǎo)電器附件領(lǐng)域的產(chǎn)品從設(shè)計階段就開始考慮生命周期各階段的產(chǎn)品安全,還擴(kuò)展應(yīng)用到電器附件專業(yè)風(fēng)險評估標(biāo)準(zhǔn)體系的研究與建立,以及對特定的電器附件產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險因素的識別、分析與評價,同時可指導(dǎo)電器附件產(chǎn)品質(zhì)量技術(shù)評價。研究成果獲2011年中國機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)二等獎。
全國低壓電器標(biāo)委會同期研制的GB/Z 22721-2008《正確使用家用和類似用途剩余電流動作保護(hù)器(RCDs)的指南》,借鑒了GB/T 22696有關(guān)電氣風(fēng)險評估的基本原理、程序和方法,從優(yōu)化剩余電流動作保護(hù)電器提供的保護(hù)長期可用性的角度,全面確定和闡述了影響剩余電流動作保護(hù)電器保護(hù)可用性的主要因素,促進(jìn)剩余電流動作保護(hù)電器使用時的安全可靠運(yùn)行,給設(shè)計者、制造商、安裝者、用戶以及在固定電氣裝置中剩余電流動作保護(hù)電器的配置和選擇、安裝、運(yùn)行和維護(hù)人員提供指南和信息。
中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院質(zhì)量分院制定的國家標(biāo)準(zhǔn)《消費(fèi)品安全設(shè)計原則》和《消費(fèi)品安全風(fēng)險管理原則》(已上報待批)兩項標(biāo)準(zhǔn)的研制中,借鑒了GB/T 22696的安全概念和技術(shù)方法,將風(fēng)險評估的要求和方法引入了消費(fèi)品安全設(shè)計和消費(fèi)品安全風(fēng)險管理原則中,實踐和應(yīng)用了風(fēng)險評估的安全技術(shù)方案。
全國電動工具標(biāo)委會制定的國家標(biāo)準(zhǔn)《手持式、可移式電動工具和園林工具的安全》中“附錄E:電動工具實施GB/T 22696的方法”,對電動工具中的重要功能安全部件的安全功能進(jìn)行風(fēng)險評估,以保證產(chǎn)品的安全可靠性,并且考慮了在電磁環(huán)境應(yīng)用中不發(fā)生由于電磁干擾導(dǎo)致的安全功能缺失。
該系列標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)用到企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)營管理中,為企業(yè)提供了風(fēng)險評估,促進(jìn)了企業(yè)安全生產(chǎn)改進(jìn)、產(chǎn)品質(zhì)量控制、安全管理增效,提升了產(chǎn)品競爭力,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。例如中國煙草總公司酸纖維集團(tuán)公司(以下簡稱醋纖公司),于2010年根據(jù)國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局有關(guān)安全生產(chǎn)和設(shè)備整改通知精神,公司董事會決定啟動“醋纖電氣專項安全評估工作”。該評估關(guān)系到當(dāng)前乃至今后醋纖公司的電氣設(shè)備在生產(chǎn)過程中的安全運(yùn)行、新老設(shè)備更換的投資和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。醋纖公司采用了GB/T 22696中提出的電氣安全風(fēng)險評估總體原則、程序和所設(shè)計的風(fēng)險評估方法和工具,對公司各區(qū)域運(yùn)行的配用電設(shè)備及供電線路進(jìn)行安全評估,識別預(yù)估電氣設(shè)備和供電線路存在或潛在的安全風(fēng)險,采取了降低和消除安全風(fēng)險的措施,消除了隱患,從整體上提高了公司設(shè)備和供電線路運(yùn)行的安全性和可靠性,順利通過了國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局組織的技術(shù)專家組進(jìn)行的安全評定。通過評估為企業(yè)穩(wěn)定生產(chǎn)、改進(jìn)生產(chǎn)工藝、擴(kuò)展生產(chǎn)規(guī)模,避免百萬計的經(jīng)濟(jì)損失。
電氣電子設(shè)備的安全風(fēng)險評估是電氣安全標(biāo)準(zhǔn)體系的發(fā)展,是實現(xiàn)電氣電子設(shè)備安全的新理念。標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布并在應(yīng)用試點中取得可喜的技術(shù)成果后,應(yīng)積極努力開展標(biāo)準(zhǔn)宣貫工作,將相關(guān)技術(shù)和理念廣泛傳播,推進(jìn)電氣電子產(chǎn)品專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定、實施和應(yīng)用。
風(fēng)險評估工作需要建立切實可行的工作機(jī)制和評估體系,需要與現(xiàn)有產(chǎn)品的安全認(rèn)證體系協(xié)調(diào),標(biāo)準(zhǔn)的具體實施工作需要從國家層面引導(dǎo),標(biāo)準(zhǔn)與認(rèn)證機(jī)構(gòu)需要溝通研究,共同促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的實施與應(yīng)用,以產(chǎn)生更大的社會和經(jīng)濟(jì)效益。
[1]GB 19517-2009.國家電氣設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范.
[2]GB/T 22696.電氣設(shè)備的安全.風(fēng)險評估和風(fēng)險降低(系列).
[3]IEC 導(dǎo)則116:2010.低壓電氣設(shè)備安全風(fēng)險評估和風(fēng)險降低.
[4]李邦協(xié)等.《電氣設(shè)備的安全 風(fēng)險評估和風(fēng)險降低》系列標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用指南.中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2012-02.