孫浩翔 季一錦 顧 程

（江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院 南京 210036）

自動扶梯是一種非常重要的人員輸送設(shè)備，相較于垂直電梯，乘坐人員與自動扶梯梯級、扶手帶等運(yùn)動部件直接接觸，因而自動扶梯上發(fā)生人員跌倒、擠壓、墜落等風(fēng)險系數(shù)相對較高。同時，作為一種機(jī)電設(shè)備，隨著運(yùn)行時間增加，自動扶梯零部件性能逐漸劣化，設(shè)備故障或事故發(fā)生率也將逐年增加。因此，對長期在用自動扶梯開展全面客觀的安全評價，對保障設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的實(shí)踐意義。

安全評估是掌握特種設(shè)備安全狀況的重要技術(shù)手段，對此國內(nèi)外學(xué)者開展了一系列相關(guān)研究。目前，對電梯的安全評估方法主要分為2 大類：一類是基于層次分析法、熵權(quán)法等算法的多指標(biāo)綜合評估法[1-3]，這類方法能夠綜合主觀和客觀要素開展評估，在多種場合得到廣泛應(yīng)用，但是對于結(jié)構(gòu)層次比較復(fù)雜、指標(biāo)體系參數(shù)眾多、參數(shù)組合靈活的應(yīng)用場景則具有一定的局限性；另一類是基于嚴(yán)重程度和發(fā)生概率的風(fēng)險矩陣評估方法[4-8]，這類方法基于風(fēng)險概念的基本要素開展評估，通用性強(qiáng)，但是其評價指標(biāo)設(shè)置多偏重理論，對具體設(shè)備開展風(fēng)險分析時缺乏系統(tǒng)性研究，未能夠有效借助一些成熟的評價成果，每次風(fēng)險分析完全從頭開始，不利于全面推廣應(yīng)用。針對上述情況，本文利用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中自動扶梯原始風(fēng)險的分析成果，并在實(shí)踐中不斷充實(shí)完善原始風(fēng)險庫，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)備實(shí)際狀況分析設(shè)備現(xiàn)有風(fēng)險，從而高效開展自動扶梯的安全評估工作。

1 構(gòu)建風(fēng)險評價指標(biāo)體系

1.1 在用自動扶梯風(fēng)險評價指標(biāo)來源

在用自動扶梯的風(fēng)險評價指標(biāo)主要來源于以下2個方面：1）產(chǎn)品設(shè)計階段的風(fēng)險評價指標(biāo)，通常采用失效模式與后果分析方法，對設(shè)備機(jī)械危險、電氣危險、控制電路失效產(chǎn)生的危險、忽視人類工效學(xué)產(chǎn)生的危險、人員滑倒和跌倒產(chǎn)生的危險以及自動扶梯特有的系列危險進(jìn)行風(fēng)險分析，得到設(shè)備本質(zhì)安全評價指標(biāo)。2）相關(guān)失效案例和事故案例庫，包括同類設(shè)備在使用、維保、檢驗(yàn)檢測以及監(jiān)督檢查過程中發(fā)現(xiàn)的相關(guān)事故、故障及各種缺陷案例，從中提煉出安全評價指標(biāo)，這是對設(shè)備本質(zhì)安全評價指標(biāo)的重要補(bǔ)充。

1.2 在用自動扶梯風(fēng)險評價指標(biāo)體系的構(gòu)建

為了對在用自動扶梯進(jìn)行安全評估，有必要建立一套系統(tǒng)合理的安全評價指標(biāo)體系。為了保證體系建立的科學(xué)性、完備性，充分利用現(xiàn)有自動扶梯制造、安裝、使用、維保以及產(chǎn)品報廢等方面的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合自動扶梯失效模式、事故案例以及在維保、使用過程中發(fā)現(xiàn)的故障和缺陷，綜合構(gòu)建在用自動扶梯的主要評價指標(biāo)體系，主要指標(biāo)見表1。

表1 自動扶梯風(fēng)險評價指標(biāo)體系

2 在用自動扶梯的安全評估

安全評估主要包括風(fēng)險辨識、風(fēng)險分析和風(fēng)險評價幾個階段[9]。對在用自動扶梯的安全評估，首先應(yīng)充分辨識出各個子系統(tǒng)可能存在的所有風(fēng)險情節(jié)，包括可能帶來的傷害及其原因；其次，分析各風(fēng)險情節(jié)所引發(fā)的后果嚴(yán)重程度及其發(fā)生概率，采用合理的算法求得（子）系統(tǒng)的風(fēng)險值；最后，對照風(fēng)險分析結(jié)果和風(fēng)險準(zhǔn)則確定風(fēng)險等級，在此基礎(chǔ)上采取相應(yīng)的管控措施。

2.1 風(fēng)險辨識

風(fēng)險辨識是指發(fā)現(xiàn)、確認(rèn)和描述風(fēng)險情節(jié)的過程。針對自動扶梯產(chǎn)品，參考自動扶梯相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)[10-15]，結(jié)合自動扶梯安全狀況、設(shè)備運(yùn)行環(huán)境、使用與維保情況以及相關(guān)事故案例[16]，辨識出全部風(fēng)險情節(jié)。表2 即以自動扶梯扶手帶為例，辨識出扶手帶潛在的傷害及可能的原因。

表2 自動扶梯扶手帶風(fēng)險分析

2.2 風(fēng)險分析

風(fēng)險分析是在風(fēng)險識別的基礎(chǔ)上理解風(fēng)險性質(zhì)、確定風(fēng)險等級的過程，包括原始風(fēng)險分析和現(xiàn)有風(fēng)險分析。由于風(fēng)險事件的后果嚴(yán)重程度及發(fā)生概率的確定需要大量歷史數(shù)據(jù)予以支撐，并需要相關(guān)專家參與決策，因此風(fēng)險分析是一項(xiàng)技術(shù)含量較高的工作。

●2.2.1 原始風(fēng)險分析

原始風(fēng)險通常是指風(fēng)險情節(jié)在未采取任何應(yīng)對措施的狀態(tài)下原本存在的風(fēng)險。為了簡化風(fēng)險分析工作量，本文優(yōu)先采用GB/T 30692—2014《提高在用自動扶梯和自動人行道安全性的規(guī)范》中給出的原始風(fēng)險分類分級結(jié)果。對上述標(biāo)準(zhǔn)中未列出的風(fēng)險，可以采用GB/T 20900—2007《電梯、自動扶梯和自動人行道風(fēng)險評價和降低的方法》中提供的方法開展原始風(fēng)險分析，并將分析結(jié)果充實(shí)到原始風(fēng)險庫進(jìn)行統(tǒng)一管理。為了便于計算，本文對原始風(fēng)險進(jìn)行量化處理，將嚴(yán)重程度“高”“中”“低”“可忽略”分別賦值為1、0.75、0.5 和0.2，將概率等級“頻繁”“很可能”“偶爾”“極少”“不大可能”“幾乎不可能”分別賦值為1、0.8、0.6、0.4、0.2 和0.1，處于二者之間則取插值。通常風(fēng)險值為嚴(yán)重程度與發(fā)生概率的乘積，表2 中Roi為扶手帶各指標(biāo)的原始風(fēng)險分析結(jié)果。

●2.2.2 現(xiàn)有風(fēng)險分析

現(xiàn)有風(fēng)險一般指風(fēng)險應(yīng)對之后仍然存在的風(fēng)險。針對具體設(shè)備，需要考慮其原始風(fēng)險是否得到了有效管控，并考慮設(shè)備使用一段時間后產(chǎn)生的腐蝕、疲勞、磨損、變形及功能完備性等情況。通常設(shè)備現(xiàn)有風(fēng)險的后果嚴(yán)重程度小于等于其原始風(fēng)險的后果嚴(yán)重程度，而現(xiàn)有風(fēng)險中的事件發(fā)生概率則需要對設(shè)備當(dāng)前狀況進(jìn)行定性或定量分析計算獲得。

1）定性分析：根據(jù)防護(hù)裝置的有無或零部件功能是否有效，評估小組可以參考GB/T 30692—2014 中表A.1、B2 規(guī)定，選擇相應(yīng)的風(fēng)險概率等級Px，由此計算得到現(xiàn)有風(fēng)險值，見式（1）：

例如：扶手帶入口處加裝了手和手指的防護(hù)裝置，且該裝置的電氣安全裝置功能有效，則手和手指被卷入的概率從“偶爾”變?yōu)椤安淮罂赡堋保F(xiàn)有風(fēng)險Rei=Px×Roi=0.2×0.75=0.15。

2）定量分析：對于可以量化的變形量、磨損量，測量相關(guān)尺寸，并進(jìn)行歸一化處理，得到現(xiàn)有風(fēng)險系數(shù)A，見式（2）：

式中：

Tx——實(shí)測變形量；

Td——許可變形量。

由此計算得到現(xiàn)有風(fēng)險值，見式（3）：

表2 中Rei為扶手帶現(xiàn)有風(fēng)險的分析結(jié)果。

以扶手帶系統(tǒng)為例，設(shè)某廠扶手帶與導(dǎo)軌支架間隙出廠初始值為6 mm，最大允許值為8 mm，運(yùn)行若干時間后實(shí)測最大間隙為6.8 mm，則Tx=（6.8-6) mm=0.8 mm，Td=（8-6) mm=2 mm，此時A=0.8/2=0.4，則現(xiàn)有風(fēng)險為：0.4×0.375=0.15。又如：扶手帶表面裂紋最大允許值Td=3 mm，實(shí)測最大裂紋Tx=1.5 mm，此時A=1.5/3=0.5，則現(xiàn)有風(fēng)險為：0.5×0.20=0.10。

●2.2.3 風(fēng)險評價與管控

參考GB/T 20900—2007 和GB/T 30692—2014相關(guān)內(nèi)容確定在用自動扶梯的風(fēng)險評定準(zhǔn)則（見表3），對照風(fēng)險分析結(jié)果和風(fēng)險準(zhǔn)則確定風(fēng)險類別，在此基礎(chǔ)上采取相應(yīng)的管控措施。在表2 中，扶手帶表面裂紋的現(xiàn)有風(fēng)險為0.10，則該風(fēng)險屬于第Ⅲ類風(fēng)險，暫時不需要采取任何行動。

表3 風(fēng)險評定準(zhǔn)則

3 系統(tǒng)綜合安全狀況評估

無論對于整機(jī)系統(tǒng)，還是對部件子系統(tǒng)，在確定各（子）系統(tǒng)中每個評價項(xiàng)目風(fēng)險情節(jié)的風(fēng)險類別后，按如下方法確定（子）系統(tǒng)綜合安全風(fēng)險等級：

1）將3 種風(fēng)險類別分別按照表4 所示規(guī)則賦值。

表4 風(fēng)險類別賦值

2）假設(shè)系統(tǒng)中有n個需要評估的風(fēng)險情節(jié)，Vi（i=1，…，n) 為對應(yīng)第i個風(fēng)險情節(jié)的風(fēng)險類別的取值，則按照式（4）計算該系統(tǒng)綜合安全狀況得分：

式中：

D——綜合安全狀況分值；

Vi——風(fēng)險類別的取值；

i——風(fēng)險情節(jié)的序數(shù)號；

n——所有進(jìn)行評估的風(fēng)險情節(jié)個數(shù)。

3）根據(jù)各（子）系統(tǒng)得分情況，按照表5 判斷整機(jī)安全狀況等級，并采取相應(yīng)的管控措施。

表5 整機(jī)綜合安全狀況等級

以表2 中扶手帶為例，該子系統(tǒng)綜合安全狀況分值D=（2+2+2+1+2+2)×100/（2×6)=91.67，安全狀況等級為一級，宜采取措施消除或降低評估出的風(fēng)險。

4 結(jié)論

本文根據(jù)在用自動扶梯風(fēng)險評價實(shí)際需求，綜合分析現(xiàn)行風(fēng)險評價方法存在的優(yōu)點(diǎn)和不足，提出一種便捷可行的風(fēng)險評估思路，利用原始風(fēng)險分析的成果，綜合風(fēng)險定性分析與定量分析方法，有效簡化了整機(jī)系統(tǒng)和部件子系統(tǒng)的風(fēng)險計算工作量。近年來實(shí)踐表明，上述評估方法簡單適用，極大地提高了自動扶梯整機(jī)系統(tǒng)和部件子系統(tǒng)安全評估的便捷性和靈活性，具有一定的推廣應(yīng)用價值。