依据 EN ISO 12100 的风险评估:实用指南
风险评估是机械制造中每一项 CE 标志的核心。EN ISO 12100 描述了基本方法,制造商据此系统地识别并评定机器的全部危险,再通过适当的保护措施减小风险。本指南逐步说明整个流程。
什么是 EN ISO 12100?
EN ISO 12100(“Safety of machinery. General principles for design. Risk assessment and risk reduction”)是机械制造领域的 A 类标准(基础标准)。它定义了基本术语、风险评估方法和用于减小风险的三步法。机械制造中的每一项风险评估都以该标准为基础。
该标准不针对具体产品。它提供方法框架,针对具体产品的 C 类标准和安全标准(B 类标准)在此框架内应用。EN ISO 12100 是机械指令 2006/42/EC 下的协调标准;对于新的机械法规 (EU) 2023/1230,首批协调标准清单预计要到 2027 年 1 月 20 日起才会生效。
风险评估流程
EN ISO 12100 将风险评估分为三个相互衔接的阶段:风险分析、风险评价和风险减小。它们共同构成一个迭代过程,反复进行,直至所有风险都已得到充分减小。
第 1 阶段:风险分析
风险分析包括三个子步骤:
- 确定机械限制:界定使用限制(预定使用和可合理预见的误用)、空间限制(空间需求、接近区域)、时间限制(使用寿命、维护间隔)以及其他限制(例如环境条件、操作人员的资质)。
- 识别危险:系统地识别机器可能产生的所有危险。EN ISO 12100 列出了危险类型:机械、电气、热、噪声、振动、辐射、材料和物质方面的危险,人类工效学危险,以及与机器使用环境相关的危险。为此须考虑所有生命周期阶段。
- 风险估计:对每一项已识别的危险估计风险。风险由伤害的严重程度与发生概率共同决定。发生概率取决于:暴露的频率和持续时间、危险事件发生的概率,以及避免或限制伤害的可能性。
第 2 阶段:风险评价
完成风险估计后,须判断剩余风险是否可接受,还是需要采取进一步的保护措施。判断时要考虑技术发展水平(由协调标准记录)、措施的可行性和相称性原则。风险矩阵有助于系统地记录这一决定。
第 3 阶段:用三步法减小风险
如果风险不可接受,就必须采取保护措施。EN ISO 12100 规定了必须遵循的优先顺序:
第 1 步:本质安全设计
通过设计措施消除危险,或选择合适的设计特征来减小风险。例如:避免锐利边缘,限制力和速度,使用本质安全的材料。
第 2 步:安全防护和补充保护措施
如果无法通过设计消除危险,则采用技术性保护措施:防护装置(封闭罩、围栏)、保护装置(光幕、双手操纵装置、符合 EN ISO 13849 的安全相关控制系统)以及补充措施(急停、安全的能源隔离)。
第 3 步:使用信息
对于仍然存在的剩余风险,应告知用户:机器上的警示说明和危险标志、使用说明书中的剩余风险、个人防护装备(PPE)方面的信息、培训建议。使用信息绝不能替代设计措施或技术措施。
风险矩阵详解
风险矩阵是将风险水平可视化的图形工具,结合了两个维度:可能造成的伤害的严重程度(例如轻伤、重伤、死亡)和发生概率(例如不太可能、可能、很可能)。得出的风险水平便于决定需要采取哪些措施。
EN ISO 12100 并未规定具体的矩阵格式,常见的有 3×3、4×4 或 5×5 矩阵。关键在于清楚界定伤害严重程度和发生概率的准则,并一致地加以应用。风险矩阵必须同时记录初始风险(措施前)和剩余风险(措施后)。
考虑所有生命周期阶段
一个常见的错误:风险评估只考虑正常运行。EN ISO 12100 要求分析机器的所有生命周期阶段:
- 运输与安装:起吊、移动、安装以及固定到基础上时的危险
- 试运转与设定:首次试运转、调整、示教、试验
- 正常运行:预定使用,包括装料和卸料
- 维护、检查与清洁:定期维护工作、润滑、调整
- 故障排查与排除:发生故障时的干预、清除物料堵塞
- 停用与报废处置:拆卸、搬离、安全处置工作介质
风险评估中的典型陷阱
仅在设计阶段结束时才做风险评估
风险评估必须伴随设计过程。机器完成之后才编制风险评估,就只能通过昂贵的技术措施或单纯的警示来应对危险。到那时,效果显著的第 1 步(本质安全设计)几乎已无法实施。
未考虑误用
EN ISO 12100 要求考虑可合理预见的误用。操作人员会打开门、绕过保护装置,并以非预定的方式使用机器。这些情形必须纳入风险评估。
措施只停留在纸面上
风险评估中的每项措施都必须得到验证。评估中列出、但没有正确落实或测试的保护装置起不到任何保护作用。须记录每项措施的实施和确认情况。
采取措施后没有迭代
风险评估是一个迭代过程。确定保护措施后,必须检查是否由此产生了新的危险,剩余风险现在是否可接受。只有这样,针对该危险的评估才算完成。
FAQ
关于依据 EN ISO 12100 进行风险评估的常见问题
什么是 EN ISO 12100?
依据 EN ISO 12100 的风险评估是如何进行的?
什么是减小风险的三步法?
风险评估中的风险矩阵是如何运作的?
风险评估中必须考虑哪些生命周期阶段?
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