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GBT 41344.3-2022 机械安全 风险预警 第3部分:分级.pdfGB/T 41344.3—2022
机械安全 风险预警 第3部分:分级
长螺旋钻成孔灌注桩施工方案国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会
GB/T41344.32022
范围 规范性引用文件 术语和定义 预警分级流程 模型确定 5.1 风险值计算模型 5.2 基本要求 5.3 要素确定 权重确定 6.1 权重确定方法 6.2 权重确定考虑因素 预警级别界限确定 监测值输入 风险值计算 预警级别输出· 附录A(资料性)分级过程的应用示例 参考文献
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本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件是GB/T41344《机械安全风险预警》的第3部分。GB/T41344已经发布了以下部分: 第1部分:通则; 一第2部分:监测; 一第3部分:分级; 一第4部分:措施。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任, 本文件由全国机械安全标准化技术委员会(SAC/TC208)提出并归口。 本文件起草单位:南京理工大学、四川语璐科技有限公司、安徽中捷矿山运输设备有限责任公司、厦 丁雷尼自动化科技有限公司、深圳国技仪器有限公司、苏州澳昆智能机器人技术有限公司、中机生产力 促进中心、南京林业大学、金华方得福日用品股份有限公司、广东黎麦检测科技有限公司、皮尔磁电子 常州)有限公司、苏州安高智能安全科技有限公司、雅磐江流域水电开发有限公司、广东成信科技有限 公司、漳州宏展新材料科技股份有限公司、福建省闽旋科技股份有限公司、陕西协佳亚光软件有限公司, 一东昂益新科技有限公司、义乌市卡一模具有限公司、山东伽达检测有限公司、陕西泛标软件有限公司 广东盈德数学科技有限公司、江苏强凯检测有限公司、广东当家人智能电器有限公司、泉州市标准化协 会、广东铭凯科技有限公司。 本文件主要起草人:居里错、郑小英、吴益飞、许信发、程红兵、杨弘、居荣华、李瑞国、李政德、李勤 秦培均、周成、倪超、杨玲玲、刘治永、张一为、朱斌、赵茂程、庞艳、姜云荣、刘英、黄之炯、宋小宁、黄琼芳 向贤兵、付卉青、何剑平、郑华婷、杨子勤、朱平、黄建伟、张直金、万青兰、方志明、姜涛、王光建
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机械安全风险预警通常考虑人、机器、环境及其复合效应等要素,针对这些要素可能产生的风险,通 线数据监测与评估对其发展趋势作出预测,对可能发生的不安全状态按等级发出警告,并及时采取 防范措施,以达到人、机器及环境的安全状态, GB/T41344从风险预警角度出发,为安全预警系统的设计、监测、分级及措施提供可操作的指导 T41344由四个部分构成。 第1部分:通则。规定了机械设计过程或使用过程中,风险预警一般原则及要求、风险预警 程、预警监测、预警分级及预警措施,旨在明确风险预警的概念、一般原则和流程以及与 GB/T15706一2012《机械安全设计通则风险评估与风险减小》的关系。 第2部分:监测。规定了机械安全风险预警的监测流程、数据采集、数据处理、数据分析、数据 输出等内容,旨在监测机械自身因素、环境因素、操作人员因素等多方面的数据,为预警分级及 采取相应的措施提供有效依据。 第3部分:分级。规定了预警分级流程、风险值计算模型、要素确定、权重确定等,并给出了分 级过程具体示例,旨在对风险程度进行量化分级,输出预警信息以便采取相应预警措施 第4部分:措施。规定了预警措施流程、预警措施类型、预警措施升级、措施评估以及预警解除 等,旨在根据对应的风险预警分级,发出信号、警报等预警信息或采取应对措施,进而预防事故 发生。 机械领域安全标准体系由以下几类标准构成: A类标准(基础安全标准),给出适用于所有机械的基本概念、设计原则和一般特征; B类标准(通用安全标准),涉及机械的一种安全特征或使用范围较宽的一类安全装置: ·B1类,安全特征(如安全距离、表面温度、噪声)标准; ·B2类,安全装置(如急停装置、联锁装置、压敏装置、防护装置)标准; C类标准(机械产品安全标准),对一种特定的机器或一组机器规定出详细的安全要求的标准 根据GB/T15706,本文件属于B类标准。 本文件尤其与下列与机械安全有关的利益相关方有关: 机器制造商; 健康与安全机构。 其他受到机械安全水平影响的利益相关方有: 机器使用人员; 机器所有者; 服务提供人员; 消费者(针对预定由消费者使用的机械)。 上述利益相关方均有可能参与本文件的起草, 此外,本文件预定用于起草C类标准的标准化机构 本文件规定的要求可由C类标准补充或修改。 对于在C类标准的范围内,且已按照C类标准设计和制造的机器,优先采用C类标准中的要求
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机械安全风险预警 第3部分:分级
本文件规定了风险预警的分级流程、模型确定、权重确定、 级别界限确定、监测值输人、风微值 十算、预警级别输出,并给出了分级过程的应用示例 本文件适用于与机械安全相关的风险预警分级
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件。 GB3096一2008声环境质量标准 GB/T30174—2013机械安全术语 GB/T41344.1一2022机械安全风险预警第1部分:通则 GB/T 41344.2—2022 机械安全 风险预警第2部分:监测 GB/T41344.4—2022机械安全 风险预警第4部分.措施
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值计算、预警级别输出等,示意见图1。根据实际应用环境设计包含人、机器、环境等预警监测要素在内 的风险值量化计算模型,确定其权重,并界定预警级别。根据监测值,实时计算风险值,确定风险预警级 别并输出。
考虑人、机器、环境要素的风险值计算模型见公式(1)。 Ru=Aa;α,G:+Bb,β,G,+CcYG. ·(1 式中: Ru 风险值; AB、C 人、机器、环境要素的对应权重,A十B十C=1; ai 人的要素指标值,对应的权重为α;,G:为监测值,a;=1,Zα;=1,系统监测到该要 素时G=1,未监测到时G;=0; 6; 机器的要素指标值,对应的权重为β;,G,为监测值,△b,=1,△β,=1,系统监测到该 要素时G,=1,未监测到时G,=0; C 环境的要素指标值,对应的权重为,G为监测值,Zc=1,=1,系统监测到该 要素时 G,=1,未监测到时 G,=0.
应根据实际的应用场合及需求,选取人、机器、环境等方面合适的要素。 各要素权重是动态变化的,应根据更新的历史数据,采用6.1所述权重确定方法优化权重值。 风险值计算模型要素及权重确定后,应计算出公式(1)的最大值和最小值。在风险值实时计算时
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根据最大值与最小值,对风 一化后的风险值为RU(0≤RU≤1) 在特定情况下,人、机器、环境的部分要素具有最高层级,如这些要素达到预设值,则归一化风险值 RU~)达到最大值1。 应根据归一化风险值(RU,)所在的区间范围确定预警级别
GB/T41344.2一2022中附录A给出了人的状态信息、机器的状态信息和环境的状态信息监 示例,这些要素中的一种或多种可作为风险计算要素
可采用德尔菲法、主成分分析法、层次分析法、优序图法、摘权法等数理统计方法确定各要素权重 值。选用不同的方法获得的权重值会有所差异
6.2权重确定考虑因素
6.2.1.2作业空间
人的活动范围分为安全区、预警区、危险区三部分。人在预警区时根据人与危险源的距离,将 预警I区、预警ⅡI区、预警Ⅲ区,权重值依次增大。安全区、预警区、危险区可根据GB/T2382 3/T19876中安全距离的计算方法确定
6.2.1.3异常行为发生频次和持续时间
异常行为发生频次一一人的异常行为在单位时间内发生的次数,如在一段时间内操作人员未按规 定穿戴防护用具操作机器的次数。频次由低到高,权重值依次增大。 异常行为持续时间一一人的异常行为持续时间,如人在进入预警区域后的暴露时间。持续时间由 短到长,权重值依次增大
机器的要素权重确定主要考虑机器异常行为发生频次和持续时间等, 机器的异常行为发生频次一一机器异常行为在单位时间内发生的次数,如机器未按设定的动作流 程工作的次数,频次由低到高,权重值依次增大。 机器的异常行为持续时间一一机器异常行为持续的时间,如机器未按设定的动作流程进行工作的 持续时间.持续时间由短到长,权重值依次增太
6.2.3.1生产环境
生产环境要素主要考虑但不限于以下方面
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6.2.3.2自然环境
自然环境要素主要考虑但不限于以下方面。 温度一包括作业环境温度和机器自身温度。依据工作现场要求确定不同温度值时的权重值。 湿度一作业环境的湿度。依据工作现场要求确定不同湿度值时的权重值
预管级别界限用于确定各级预管 级预警、Ⅲ级预警、Ⅱ级预警、I级预警,依据经验或大数据分析等方法设置不同预警级别的风险值界限 值分别为RuN、RuRu,预警级别划分如表1。预警级别界限值应随时间选代优化
输人GB/T41344.2—2022中监测到的实时数据或
41344.2—2022中监测到的实时数据或历史数据
根据输入的监测值,采用公式(1)计算风险值
根据输入的监测值,采用公式(1)计算风险值
根据风险值计算结果确定预警级别(即IV级预警、Ⅲ级预警、ⅡI级预警、I级预警中的一种),并将预 警级别信息实时输出至预警措施。 机械安全风险预警措施应符合GB/T41344.4一2022的要求。 分级过程的应用示例见附录A
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附录A (资料性) 分级过程的应用示例
本附录不准备成为供人仿效的范例,本附录仅试图给出足够的信息,以便于使用者对本文件所规定 的原则的可能应用方式有一个完整的认识
结构示意图见图A.1,工作范围见图A.2,部分技
图A.1机械臂结构组成
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图A.2机械臂工作范围
表A.1某机械部分技术参数
根据风险评估确定监测要素包含人距离机器人底座中心距离(工)、机器人紧固螺钉振动加速度值 a)、机器人夹具供气压力(P)、工作场所环境温度()与湿度(H),具体如下: a)人距离机器人底座中心距离(L),L值越小,人受到机器人挤压/撞击的风险越高,可通过激光 扫描仪监测人距离机器人底座中心距离 机器人紧固螺钉振动加速度值(α),安装机器人基座的紧固螺钉松动,机器人存在倾覆风险, 可通过监测紧固螺钉振动加速度间接判断螺钉松紧情况; C 机器人夹具供气压力(P),机器人夹具供气压力异常会导致工件飞出击伤人,可通过监测夹具 供气压力判断夹持力大小: 工作场所环境温度(の)与湿度(H),和H异常会加速机器人零部件磨损程度,导致机器人故 障的发生,可通过温湿度传感器监测工作场所环境温度与湿度
采用公式(1)风险值计算模型。通过分析历史数据,采用专家咨询权数法,确定各要素权重 .2。其中,如监测到人机距离为0mm GB/T 41344.32022 9>45℃,相对湿度为95%≤H<100%等极限情况时,风险值Rv~=1,此时预警级别为I级 单项要素风险值(RU,)计算公式见公式(A.1): Ru. = M. X M, X M. X M RU,=M.XM2XMXM, ·(A 式中: M1一指标要素; M2一预警指标; M一一因素风险值; M4一一监测值,如监测到某要素厦门高崎国际机场T4航站楼装修工程(到达层及贵宾室)第II标段施工方案,则M.=1;未监测到,则M,=0。 除极限情况下风险值R三1外,由公式(1)、公式(A.1)与表A.2,可得实时风险值(Rv.),见 公式(A.2)。 Ru,=AXαXA+B×(β ×B+β2×B)+C×( × C,+2× C,)....(A.2 当α1、β1、β2、Y1、Y2分别取最大值时,风险值最大值RVmax=0.75。 当α1、β1、β2、Y1、2分别取最小值时,风险值最小值RVmin=0。 因风险值最大值(Rmax)不等于1,计算风险值(Rv)时按归一化处理,见公式(A.3) GB/T 41344.32022 GB/T 41344.32022 A.5预警级别界限确定 确定的预警级别界限如表 立交桥施工组织设计方案表A.3预警级别界限确定 假设某时刻监测到各要素值如下:L=700mm,a=0.5m/s²,P=495kPa,6=25℃,H=45%。因 mm