機(jī)械行業(yè)安全知識管理(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 環(huán)境造成污染。 　（2）預(yù)防物理性危害。機(jī)械產(chǎn)生的噪聲、振動、過熱和過低溫度等指標(biāo)，都必須控制在低于產(chǎn)品安全標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的允許指標(biāo)，防止對人的心理及生理危害。　（3）防火防爆。有可燃?xì)怏w、液體、蒸氣、粉塵或其他易燃易爆或發(fā)火性物質(zhì)的機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備，應(yīng)在設(shè)計時考慮防止跑、冒、滴、漏，根據(jù)具體情況配置監(jiān)測報警、防爆泄壓裝置及消防安全設(shè)施，避免或消除摩擦撞擊、電火花和靜電積聚等，防止由此造成的火災(zāi)或爆炸危險。 3．可靠有效的安全防護(hù)　任何機(jī)械都有這樣那樣的危險，當(dāng)機(jī)械設(shè)備投入使用時，生產(chǎn)對象（各種物料）、環(huán)境條件以及操作人員處于動態(tài)結(jié)合情況下的危險性就更大。只要存在危險，即使操作者受過良好的技術(shù)培訓(xùn)和安全教育，有完善的規(guī)程，也不能完全避免發(fā)生機(jī)械傷害事故的風(fēng)險。因此，必須建立可靠的物質(zhì)屏障，即在機(jī)械上配置一種或多種專門用于保護(hù)人的安全的防護(hù)裝置、安全裝置或采取其他安全措施。當(dāng)設(shè)備或操作的某些環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題時，靠機(jī)械自身的各種安全技術(shù)措施避免事故的發(fā)生，保障人員和設(shè)備安全。危險性大或事故率高的生產(chǎn)設(shè)備，必須在出廠時配備好安全防護(hù)裝置。4．履行安全人機(jī)學(xué)的要求　人機(jī)界面是指在機(jī)器上人、機(jī)進(jìn)行信息交流和相互作用的界面。顯示裝置、控制（操縱）裝置、人的作業(yè)空間和位置以及作業(yè)環(huán)境，是人機(jī)要求集中體現(xiàn)之處，應(yīng)滿足人體測量參數(shù)、人體的結(jié)構(gòu)特性和機(jī)能特性、生理和心理條件，合乎衛(wèi)生要求。其目的是保證人能安全、準(zhǔn)確、高效、舒適地工作，減少差錯，避免危險。5．維修的安全性　（1）機(jī)械的可維修性。機(jī)器出現(xiàn)故障后，在規(guī)定的條件下，按規(guī)定程序或手段實施維修，可以保持或恢復(fù)其執(zhí)行預(yù)定功能狀態(tài)，這就是機(jī)器的可維修性。設(shè)備的故障會造成機(jī)器預(yù)定功能喪失，給工作帶來損失，而危險故障還會引發(fā)事故。從這個意義上講，解決了危險故障，恢復(fù)安全功能，就等于消除了安全隱患。 　（2）維修作業(yè)的安全。在按規(guī)定程序?qū)嵤┚S修時，應(yīng)能保證人員的安全。由于維修作業(yè)是不同于正常操作的特殊作業(yè)，往往采用一些超常規(guī)的做法，如移開防護(hù)裝置，或是使安全裝置不起作用。為了避免或減少維修傷害事故，應(yīng)在控制系統(tǒng)設(shè)置維修操作模式；從檢查和維修角度，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上考慮內(nèi)部零件的可接近性；必要時，應(yīng)隨設(shè)備提供專用檢查、維修工具或裝置；在較笨重的零部件上，還應(yīng)考慮方便吊裝的設(shè)計。二、實現(xiàn)機(jī)械安全的措施機(jī)械設(shè)備安全應(yīng)考慮其壽命的各階段，包括設(shè)計、制造、安裝、調(diào)整、使用（設(shè)定、示教、編程或過程轉(zhuǎn)換、運(yùn)轉(zhuǎn)、清理）、查找故障和維修、拆卸及處理；還應(yīng)考慮機(jī)器的各種狀態(tài)，包括正常作業(yè)狀態(tài)、非正常狀態(tài)和其他一切可能的狀態(tài)。決定機(jī)械產(chǎn)品安全性的關(guān)鍵是設(shè)計（機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計和制造工藝設(shè)計）階段采用安全措施，還要通過使用階段采用安全措施來最大限度地減小風(fēng)險。不同階段的安全措施可用圖21表示。 由設(shè)計者采取的安全措施本質(zhì)安全技術(shù)(直接安全措施) 安全防護(hù)(間接安全措施) 使用信息(指示性安全措施) 附加預(yù)防措施提供個人防護(hù)裝備安全培訓(xùn)教育安全規(guī)章制度安全監(jiān)察由用戶采取的安全措施圖2－1 實現(xiàn)機(jī)械安全的階段和安全措施1．由設(shè)計者采取的安全措施　（1）本質(zhì)安全技術(shù)。這是指在機(jī)械的功能設(shè)計中采用的、不需要額外的安全防護(hù)裝置而直接把安全問題解決的措施，因此也稱為直接安全技術(shù)措施。本質(zhì)安全技術(shù)是機(jī)械設(shè)計優(yōu)先考慮的措施。 　（2）安全防護(hù)。直接安全技術(shù)措施不能或不完全能實現(xiàn)安全時，必須在生產(chǎn)設(shè)備總體設(shè)計階段設(shè)計出一種或多種專門用來保證人員安全的裝置，也稱為間接安全技術(shù)措施。　（3）使用信息。本質(zhì)安全技術(shù)和安全防護(hù)都無效或不完全有效的那些風(fēng)險，可通過使用文字、標(biāo)記、信號、符號或圖表等信息，向人們作出說明，提出警告，并將遺留風(fēng)險通知用戶，局稱指示性（說明性）安全技術(shù)措施。　（4）附加預(yù)防措施：　①著眼緊急狀態(tài)的預(yù)防措施。如急停裝置、陷入危險時的躲避和援救保護(hù)措施；　②附加措施，如機(jī)器的可維修性、斷開動力源和能量泄放措施；機(jī)器及其重型零部件容易而安全的搬運(yùn)措施、安全進(jìn)入機(jī)器的措施、機(jī)器及其零部件穩(wěn)定性措施等。2．由用戶采取的安全措施　（1）個人勞動防護(hù)用品。個人防護(hù)用品是保護(hù)勞動者在機(jī)器的使用過程中的人身安全與健康所必備的一種防御性裝備，在意外事故發(fā)生時對避免傷害或減輕傷害程度能起到一定的作用。按防護(hù)部位不同，勞動防護(hù)用品可分為九大類：安全帽、呼吸護(hù)具、眼防護(hù)具、聽力護(hù)具、防護(hù)鞋、防護(hù)手套、防護(hù)服、防墜落護(hù)具和護(hù)膚用品。使用個人勞動保護(hù)用品時應(yīng)注意：　①根據(jù)接觸危險能量的作業(yè)類別和可能出現(xiàn)的傷害，按規(guī)定正確選配。該用的一定要堅持佩戴，不該用的堅決不用，否則不但沒有保護(hù)作用，還可能造成不應(yīng)有的危害。　②防護(hù)用品一定要達(dá)到保護(hù)功能的要求并合乎使用條件的技術(shù)指標(biāo)。使用中應(yīng)注意有效使用期，及時檢查報廢，否則起不到應(yīng)有的防御作用。　③個人防護(hù)用品既不是也不可取代安全防護(hù)裝置，它不具有避免或減少面臨危險的功能，只是當(dāng)危險來臨時起一定的防御作用，必要時，可與安全防護(hù)裝置配合使用。　（2）作業(yè)場地與工作環(huán)境的安全性。作業(yè)場地是指利用機(jī)械進(jìn)行作業(yè)活動的地點(diǎn)、周圍區(qū)域及通道。作業(yè)場地與工作環(huán)境的安全要求如下： 　①機(jī)器布局應(yīng)方便操作，機(jī)器之間、機(jī)器與固定建筑物之間應(yīng)保持安全距離；通道寬敞無阻，充分考慮人和物的合理流向，滿足物料輸送的需要并有利于安全。　②作業(yè)場地不得過于狹小，工、卡、量具應(yīng)按規(guī)定擺放，原材料、成品、半成品應(yīng)堆放整齊、平穩(wěn)，防止坍塌或滑落。　③地面平整，無坑凹，無油垢水污，廢屑應(yīng)及時清理；室外作業(yè)場地應(yīng)有必要的防雨雪遮蓋；有障礙物或懸掛突出物，以及機(jī)械可移動的范圍內(nèi)應(yīng)設(shè)防護(hù)或加醒目標(biāo)志。　④保證足夠的作業(yè)照明度，滿足通風(fēng)、溫度、濕度要求，嚴(yán)格控制塵、毒、噪聲、振動、輻射等有害物，使其不得超過規(guī)定的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。 　（3）安全管理措施。它包括對人員的安全教育和培訓(xùn)；建立安全規(guī)章制度；對設(shè)備（特別是重大、危險設(shè)備）的安全監(jiān)察等。由用戶采取的安全措施對減小設(shè)計的遺留風(fēng)險是很重要的，但是這些措施與技術(shù)措施相比，可靠性相對較低，它們都不能用來代替在設(shè)計階段可用來消除危險、減小風(fēng)險的措施。三、通過選用適當(dāng)?shù)脑O(shè)計結(jié)構(gòu)盡可能避免或減少危險通過設(shè)計減小風(fēng)險，是指在機(jī)器的設(shè)計階段，從零件材料到零部件的合理形狀和相對位置，從限制操縱力、運(yùn)動件的質(zhì)量與速度到減少噪聲和振動，采用本質(zhì)安全技術(shù)與動力源，應(yīng)用零部件間的強(qiáng)制機(jī)械作用原理，履行安全人機(jī)工程學(xué)原則等多項措施，通過選用適當(dāng)?shù)脑O(shè)計結(jié)構(gòu)，盡可能避免或減小危險；也可以通過提高設(shè)備的可靠性、操作機(jī)械化或自動化，以及實行在危險區(qū)之外的調(diào)整、維修等措施。總之，通過采用使機(jī)器達(dá)到本質(zhì)安全的措施，來減少或限制操作者涉入危險區(qū)的需要，從而降低人們面臨危險的概率；通過機(jī)器的設(shè)計和制造，把實現(xiàn)機(jī)器的預(yù)定功能與實現(xiàn)機(jī)器使用安全的目標(biāo)結(jié)合起來，以達(dá)到機(jī)械本質(zhì)安全的目的。 1．采用本質(zhì)安全技術(shù)　 本質(zhì)安全技術(shù)，是指利用該技術(shù)進(jìn)行機(jī)器預(yù)定功能的設(shè)計和制造，不需要采用其他安全防護(hù)措施，就可以在預(yù)定條件下執(zhí)行機(jī)器的預(yù)定功能時滿足機(jī)器自身安全的要求。　 （1）避免銳邊、尖角和凸出部分。在不影響預(yù)定使用功能前提下，機(jī)械設(shè)備及其零部件應(yīng)盡量避免設(shè)計成會引起損傷的銳邊、尖角、粗糙的、凸凹不平的表面和較突出的部分。金屬薄片的棱邊應(yīng)倒鈍、折邊或修圓。可能引起刮傷的開口端應(yīng)包覆。　 （2）安全距離的原則。利用安全距離防止人體觸及危險部位或進(jìn)入危險區(qū)，是減小或消除機(jī)械風(fēng)險的一種方法。在規(guī)定安全距離時，必須考慮使用機(jī)器時可能出現(xiàn)的各種狀態(tài)、有關(guān)人體的測量數(shù)據(jù)、技術(shù)和應(yīng)用等因素。機(jī)械的安全距離包括兩類距離要求： 　 ①防止可及危險部位的最小安全距離。它是指作為機(jī)械組成部分的有形障礙物與危險區(qū)的最小距離，用來限制人體或人體的某部位的運(yùn)動范圍。當(dāng)人體某部位可能越過障礙物或通過機(jī)械的開口去觸及危險區(qū)時，安全距離足夠長，限制其不可能觸碰到機(jī)械的危險部位，從而避免了危險。　 ②避免受擠壓或剪切危險的安全距離。當(dāng)兩移動件相向運(yùn)動或移動件向著固定件運(yùn)動時，人體或人體的某部位在其中可能受到擠壓或剪切。這時，可以通過增大運(yùn)動件間最小距離，使人的身體可以安全地進(jìn)入或通過；也可以減小運(yùn)動件間的最小距離，使人的身體部位伸不進(jìn)去，從而避免了危險。 　 （3）限制有關(guān)因素的物理量。在不影響使用功能的情況下，根據(jù)各類機(jī)械的不同特點(diǎn)，限制某些可能引起危險的物理量值來減小危險。例如，將操縱力限制到最低值，使操作件不會因破壞而產(chǎn)生機(jī)械危險；限制運(yùn)動件的質(zhì)量或速度，以減小運(yùn)動件的動能；限制噪聲和振動等。　 （4）使用本質(zhì)安全工藝過程和動力源。對預(yù)定在爆炸氣氛中使用的機(jī)器，應(yīng)采用全氣動或全液壓控制系統(tǒng)和操縱機(jī)構(gòu)，或本質(zhì)安全電氣裝置，也可采用電壓低于功能特低電壓的電源，以及在機(jī)器的液壓裝置中使用阻燃和無毒液體。2．限制機(jī)械應(yīng)力　 機(jī)械選用的材料性能數(shù)據(jù)、設(shè)計規(guī)程、計算方法和試驗規(guī)則，都應(yīng)該符合機(jī)械設(shè)計與制造的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范的要求，使零件的機(jī)械應(yīng)力不超過許用值，保證安全系數(shù)，以防止由于零件應(yīng)力過大而被破壞或失效，避免故障或事故的發(fā)生。同時，通過控制連接、受力和運(yùn)動狀態(tài)來限制應(yīng)力。　 （1）連接應(yīng)力。采用可靠的緊固方法，對諸如螺栓連接、焊接等，通過采用正確計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計和緊固方法來限制應(yīng)力，防止運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下連接松動、破壞，緊固失效。　 （2）防止超載應(yīng)力。通過在傳動鏈預(yù)先采用薄弱環(huán)節(jié)預(yù)防超載（例如，采用易熔塞、限壓閥、斷路器等限制應(yīng)力），避免主要受力件因超載而被破壞。　 （3）避免交變應(yīng)力。避免在可變應(yīng)力（主要是周期應(yīng)力）下零件產(chǎn)生疲勞。例如，鋼絲繩滑輪組的鋼絲繩在纏繞時，盡量避免其反向彎折導(dǎo)致的疲勞破壞。　 （4）回轉(zhuǎn)件的平衡。設(shè)計時，對材料的均勻性和回轉(zhuǎn)精度應(yīng)作出規(guī)定，并在使用前經(jīng)過靜平衡或動平衡試驗，防止在高速旋轉(zhuǎn)時引起振動，還可能使回轉(zhuǎn)件的應(yīng)力加大，甚至造成碎裂（如砂輪）。3．材料和物質(zhì)的安全性　 用以制造機(jī)器的材料、燃料和加工材料在使用期間不得危及面臨人員的安全或健康。 　 （1）承載能力。材料的力學(xué)特性，如抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、沖擊韌性、屈服極限等，應(yīng)能滿足執(zhí)行預(yù)定功能的載荷作用的要求。　 （2）對環(huán)境的適應(yīng)性。材料應(yīng)有良好的環(huán)境適應(yīng)性，機(jī)械在預(yù)定的環(huán)境條件下工作時，應(yīng)有抗腐蝕，耐老化、磨損的能力，不致于受物理性、化學(xué)性、生物性的影響而失效，從而避免事故的發(fā)生。　 （3）材料的均勻性。根據(jù)零件的功能，保證材料的均勻性，防止由于工藝設(shè)計不合理，使材料的金相組織不均勻而產(chǎn)生殘余應(yīng)力，防止由于內(nèi)部缺陷（如夾渣、氣孔、異物、裂紋）給安全埋下隱患。　 （4）避免材料的危險。在設(shè)計和制造選材時，應(yīng)避免采用有毒性的材料或物質(zhì)；應(yīng)能避 免機(jī)器自身或由于使用某種材料而產(chǎn)生的氣體、液體、粉塵、蒸氣或其他物質(zhì)造成的火災(zāi)和 爆炸風(fēng)險；對可燃、易爆的液體及氣體材料，應(yīng)設(shè)計使其在填充、使用、回收或排放時減小危險或無危險。4．履行安全人機(jī)工程學(xué)原則　 在機(jī)械設(shè)計中，通過合理分配人機(jī)功能、適應(yīng)人體特性、人機(jī)界面設(shè)計、作業(yè)空間的布置等方面履行安全人機(jī)工程學(xué)原則，提高機(jī)器的操作性能和可靠性，使操作者的體力消耗和心理壓力盡量降到最低，從而減小操作差錯。5．設(shè)計控制系統(tǒng)的安全原則　 機(jī)械在使用過程中，典型的危險工況有：意外啟動；速度變化失控；運(yùn)動不能停止；運(yùn)動機(jī)器零件或工件掉下飛出；安全裝置的功能受阻等。控制系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)考慮各種作業(yè)的操作模式或采用故障顯示裝置，使操作者可以安全進(jìn)行干預(yù)的措施，并遵循以下原則和方法：　 （1）機(jī)構(gòu)啟動及變速的實現(xiàn)方式。機(jī)構(gòu)的啟動或加速運(yùn)動應(yīng)通過施加或增大電壓或流體壓力去實現(xiàn)，若采用二進(jìn)制邏輯元件，應(yīng)通過由0狀態(tài)到1狀態(tài)去實現(xiàn)；相反，停機(jī)或降速應(yīng)通過去除或降低電壓或流體壓力去實現(xiàn)，若采用二進(jìn)制邏輯元件，應(yīng)通過1狀態(tài)到0狀態(tài)去實現(xiàn)。　 （2）重新啟動的原則。動力中斷后重新接通時，如果機(jī)器自發(fā)啟動會產(chǎn)生危險，就應(yīng)采取措施，使動力重新接通時機(jī)器不會自行啟動，只有再次操作啟動裝置機(jī)器才能運(yùn)轉(zhuǎn)。　 （3）零部件的可靠性。這應(yīng)作為安全功能完備性的基礎(chǔ)，使用的零部件應(yīng)能承受在預(yù)定使用條件下的各種干擾和應(yīng)力，不會因失效而使機(jī)器產(chǎn)生危險的誤動作。　 （4）定向失效模式。這是指部件或系統(tǒng)主要失效模式是預(yù)先已知的，而且只要失效總是這些部件或系統(tǒng)，這樣可以事先針對其失效模式采取相應(yīng)的預(yù)防措施。　 （5）關(guān)鍵件的加倍（或冗余）。控制系統(tǒng)的關(guān)鍵零部件，可以通過備份的方法，當(dāng)一個零部件萬一失效，用備份件接替以實現(xiàn)預(yù)定功能。當(dāng)與自動監(jiān)控相結(jié)合時，自動監(jiān)控應(yīng)采用不同的設(shè)計工藝，以避免共因失效。　 （6）自動監(jiān)控。自動監(jiān)控的功能是保證當(dāng)部件或元件執(zhí)行其功能的能力減弱或加工條件變化而產(chǎn)生危險時，以下安全措施開始起作用：停止危險過程，防止故障停機(jī)后自行再啟動，觸發(fā)報警器。　 （7）可重編程序控制系統(tǒng)中安全功能的保護(hù)。在關(guān)鍵的安全控制系統(tǒng)中，應(yīng)注意采取可靠措施防止儲存程序被有意或無意改變。可能的話，應(yīng)采用故障檢驗系統(tǒng)來檢查由于改變程序而引起的差錯。　 （8）有關(guān)手動控制的原則：　 ①手動操縱器應(yīng)根據(jù)有關(guān)人類工效學(xué)原則進(jìn)行設(shè)計和配置。　 ②停機(jī)操縱器應(yīng)位于對應(yīng)的每個啟動操縱器附近。　 ③除了某些必須位于危險區(qū)的操縱器（如急停裝置、吊掛式操縱器等）外，一般操縱器都應(yīng)配置于危險區(qū)外。　 ④如果同一危險元件可由幾個操縱器控制，則應(yīng)通過操縱器線路的設(shè)計，使其在給定時間內(nèi)，只有一個操縱器有效；但這一原則不能用于雙手操縱裝置。⑤在有風(fēng)險的地方，操縱器的設(shè)計或防護(hù)應(yīng)做到不是有意識的操作不會動作。　 ⑥操作模式的選擇。如果機(jī)械允許使用幾種操作模式以代表不同的安全水平（如允許調(diào)整、維修、檢驗等），則這些操作模式應(yīng)裝備能鎖定在每個位置的模式選擇器。選擇器的每個位置都應(yīng)相應(yīng)于單一操作或控制模式。 　 （9）特定操作的控制模式。對于必須移開或拆除防護(hù)裝置，或使安全裝置的功能受到抑制才能進(jìn)行的操作（如設(shè)定、示教、過程轉(zhuǎn)換、查找故障、清理或維修等），為保證操作者的安全，必須使自動控制模式無效，采用操作者伸手可達(dá)的手動控制模式（如止動、點(diǎn)動或雙手操縱裝置），或在加強(qiáng)安全條件下（如降低速度、減小動力或其他適當(dāng)措施