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摘要:机电设备是化工企业生产的物质技术基础,因此,对机电设备进行风险评估,从而采取措施降低设备风险,保证化工生产的安全十分重要。本文研究了化工企业机电设备的风险评估方法,对其进行了科学的改进,并运用到某化工企业的机电设备的风险评估中,为化工企业的安全风险评估提供了借鉴。
关键词:机电设备;风险评估;方法
0 引言
随着我国化工企业的不断发展,越来越多的先进机电设备被引进化工企业生产中,而且由于化工企业的机电设备数量大,种类多,结构复杂,使如何采用科学的方法对这些机电设备进行风险评估,判断机电设备设施是否安全,保证生产过程的安全成为机电设备风险评估工作中的一大难题。对此,笔者进行了研究,提出了改进的机电设备风险评估方法。
1 风险分析
机电设备设施的风险分析包括判定机电设备设施的危险识别。
机电设备设施的危险源主要包括:电击危险包括直接接触危险、间接接触危险、绝缘老化破坏危险等;火灾爆炸危险包括材料耐热老化危险、材料耐电痕缺损危险、材料阻燃耐燃性能缺损危险、爆炸环境中防爆性能失效危险等;机械危险包括外壳防护危险、运动部件危险、结构性危险等;连接危险包括机械连接失效和电气连接不良危险等;运行危险包括电源变化危险、控制保护失效危险、振动噪声危险等、操作失误危险、负载超限危险、环境变化危险等;辐射危险包括电离辐射危险、电磁场辐射危险;人机交互危险包括人员心理生理、人机界面、标识标志方面的危险。
2 风险评价
机电设备设施的风险评价,就是综合考虑风险的程度、广度、频度、可能性等要素及其组合,针对可能发生的事故或故障,用不同的等级来表述风险的大小。通过识别对象、识别危险源及其导致的风险,评判其是否需要降低风险或者说风险是否能被接受为目的。对于需要降低风险的情况,不但要选择合适的整改措施,还要重复进行风险分析和风险评价,直至风险降低到可被接受或者说安全的程度。
风险评价以事实和数据为基础,对于确定的对象评价,尽量要量化,才能起到评价的作用并达到目的,所以对于不同类别、不同性质的危险因素,根据其程度不同,可以赋予不同的分值和相应的等级,以此分值的大小来衡量、评价风险的高低。
一般而言,事件风险被认为是诸多危险因素发生的概率和危险发生后果的严重程度两者的乘积之总和。即风险量化指标:
风险等级(R)=Σ[可能性(L)×严重性(S)]
如果事件发生的概率很小,即使后果十分严重,风险也不会很大;反之,若事件发生概率很大,虽然每次后果不严重,但风险也是很大。
针对要评价的设备风险,本文在定义上稍作了修改,其本质上是一样的。因为设备设施实际的运行状态和危险发生的可能性是正关联的,为了方便现场运用,可以直接将设备的诸多“状态量”取代“可能性”,而危险发生后果的“严重性”和其“影响度”是一样的意思,所以,本文定义设备设施的风险为:
风险等级(R)=Σ[状态量(L)×影响度(S)]
这样就比较容易将影响设备安全运行的危险因素(或者称之为危险因子)的状态量和影响度进行量化,进而对设备设施的风险做出计算和分析评价。
3 风险评估
(1)评估的方法
有别于一般的设备检查,本文针对机电设备设施的自身、环境、使用、维护等各方面信息,逐一进行评价并赋予相应的分值,以此来评估不同类型、不同时期、不同环境下设备设施存在风险的概率大小。评估过程分两个阶段,点面结合,由外及内,分布推进。第一阶段评估是以对象整体的、全面的、共性的特征为目标,如投运年代、运行环境、外观、维修历史等;第二阶段评估是以对象特定的、深入的、个性的特征为目标,如内部元器件、安全结构、联锁机构等。本文对电气设备设施的各项特征值进行了研究,选取并确定了具有针对性的第一阶段风险评估因子,然后用1、2、3、4、5个等级(分别赋予1、2、3、4、5分,风险程度越高,分值越高)来评价各个因子的状态量,这样,把一些只能定性分析的因子也定量化了,用数值大小反映各风险评估因子程度的差异、状态的差异,并列出“评估风险因子及赋值表”作为现场评估的对照标准,见表1。
风险因子赋值表是评估的关键,是评估打分的标准,列举了所有影响机电设备设施的风险因素,如运行时间、制造商情况、防护等级、电压等级、负荷系数、故障历史、操作界面、甚至于备品备件、售后服务等等信息,然后用1、2、3、4、5五个等级分来评价各个因子的状态量,用数值大小反映各风险因子状态的差异,比如讲投运日期在1990~1995年的得5分,1995~2000年的得4分,以此类推,最近刚投运的就得1分。再比如说设备制造商信息,进口设备得1分,合资品牌得2分,国产的得3分,当然国产的还可以分一线、二线、三线。这样把所有风险因子的状态都制定好得分标准,现场评价时,只要采集不同类别评估因子信息,对照赋值表打分,并将数据填入相应的评估分值表,最后累计就得出评估总分。不同类型的设备设施的分值表,其风险评估因子的项目和内容可以根据实际需要进行调整。
第一阶段评估对象按照类别表,可以是单台设备也可以是同期同区同类设备的组合。第一阶段评估对象因评估因子数量减少较多而导致总分失去可比性的,则以其中的关键因子的得分情况作为主要判据。
第二阶段评估以第一阶段评估为基础,第一阶段评估中得分结果低于该类设备平均分,又没有关键因子分值偏高(4~5分)的对象,可以认为其当前的风险基本可以被接受(可以被接受,是指暂时无需采取整改措施,但并不等于排除其突发故障的可能);第一阶段评估中得分结果超出该类设备平均分的对象,或关键因子分值偏高的对象,评估小组经过分析其个性化的特征值,重新确定第二阶段的评估风险因子及其赋值标准,按此标准现场进行第二阶段的深入评估。
第二阶段的各评估因子与设备本身具有较强的关联度,以配电柜为例,选择一次回路、二次回路、操作机构、联锁机构、连接端子等配电柜特有的要素作为风险因子,而且,除了按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分五个等级外(为了拉开差距,分数可以分别赋予2、4、6、8、10分,风险程度越高,分值越高),不同因子还要乘以一个权重系数,例如“外观”因子的状态分是4分,权重是0.5,实际得分应为4×0.5=2分,而“一次元器件”因子的状态分同样是4分,权重是3,实际得分应为4×3=12分。这说明相同的状态程度,由于权重不同,得分差异很大。最后累计各单项因子实际得分即为总分,见表2。
(2)评估程序。
按照一定的流程进行电气安全风险评论,如下图。
4 实例运用
运用上述方法,对某化工企业的机电设备进行安全专项评估,采用《第一阶段评估分值表》和《自检查及评估小组工作流程记录表》,对照《第一阶段评估风险因子及赋值表》,将设备设施的基本信息、当前现实信息和使用维护的历史信息意义采集汇总,按计划如期完成了第一阶段的自查任务,评估涉及的单项、单体设备总计2300台/项。对于第一阶段自查评估中总分值和单项风险因子分值较高的、有必要进入第二阶段自查的电气设备设施,评估小组分别列出了相应的清单。评估小组和自查小组就第一阶段自查中发现的、遇到的问题(例如不同设备风险因子如何选择、赋值上的偏差等)现场作了交流、沟通,对评估的局部程序作了优化、调整。例如,电缆、桥架、电机、接地、电容,评估因子相对简单,无需重新定义第二阶段评估因子,评判的依据可以直接运用第一阶段的自查分值表和自查结论。
从第一阶段的结果分析,风险分值偏高的对象集中在早期的配电柜、早期的电源装置、早期的或恶劣环境下接地设施/电力电缆/桥架管线以及呼叫通讯系统,因为电缆、桥架、接地等设施高风险因子明显偏向时间、环境、外观等因子,评价较为直接简单,故未再编制第二阶段评估因子,而配电装置、电源装置、呼叫通讯的风险不仅受时间、环境、外观等因子影响较为突出,还与故障、操作、负载等因子关系密切,这些共性因子又和对象的一些个性因子相关(如内部元器件),所以,评估小组对配电装置、电源装置、呼叫通讯重新编制了第二阶段的评估因子和评估表,见表2。第二阶段的评估进一步深入到设备本体内部,通过对元器件、连接状况、安全结构、操作机构、联锁机构的优劣程度赋予不同的分值并进行加权评分。
评估结果认为某化工企业的机电设备设施当前运行状况的基本面呈现稳定的、安全的态势,即使是部分风险较高的对象,仍然处于可控状态。然而,由于设备设施的生命周期遵循其客观的规律,评价所得的风险分值结果也印证了这一点,部分设备设施或是其局部确实已经到了需要淘汰更新的时间,如果不能有计划、有步骤地、有实效地加以控制,可能会导致风险出现上升的趋势。评估结果对于某化工企业今后的机电设备管理工作具有重要的指导意义和参考价值,同时也为其他专业的安全风险评估提供了借鉴。
5 结束语
总之,对化工企业的机电设备进行风险评估十分必要。化工企业在使用机电设备时要采取科学有效的评估方法,从机电设备的各方面信息出发,定期地对不同类型、不同时期、不同环境下的机电设备进行风险评估,对其存在的风险加以控制,保障化工生产的安全进行,同时在不断的实践中改进评估方法,使评估结果更加科学可靠。
参考文献:
[1]李晋,朱强强,范旭峰,孟阳,陈思安.大型机电设备健康状态评估方法研究[J].工矿自动化.2015(01)
[2]王旭,姜阳.风险评估研究方向的探讨[J].知识经济.2014(24)
作者简介:
郭延生 河南省方城县 研究生 注册安全工程师 主要从事高危行业机电安全方面的研究。
论文作者:郭延生
论文发表刊物:《基层建设》2015年21期供稿
论文发表时间:2016/3/29
标签:因子论文; 风险论文; 危险论文; 机电设备论文; 设施论文; 设备论文; 分值论文; 《基层建设》2015年21期供稿论文;