实现机械安全的途径机械安全工程第一节 机械设备的安全卫生基本要求n机械设备在规定的整个使用期内，不发生由于机械设备自身缺陷所引起的、目前已为人们所认识的各类危及人身安全的事故和对健康造成损害的职业病，避免给操作者带来不必要的体力消耗、精神紧张和疲劳。n发生机械安全事故的原因是多方面的，机械安全技术的目的就是要在各个方面消除机械设备存在的危险和有害因素。选用适当的设计结构，尽可能避免或减小危险；减少对操作者进入危险区的需要，限制人面临危险的次数。第二章 实现机械安全的途径一、机械安全的基本要求一、机械安全的基本要求1.足够的抗破坏能力、良好的可靠性和对环足够的抗破坏能力、良好的可靠性和对环境的适应性境的适应性合理的机械结构型式足够的抗破坏能力对使用环境足够的适应能力机械的高可靠性可靠性是指机器及其零部件在规定的使用条件下和期限内，执行规定功能而且不出现故障的能力。2.不得产生超过标准规定的有害物质不得产生超过标准规定的有害物质不采用有毒有害物质预防物理性危害防火防爆第一节 机械设备的安全卫生基本要求一、机械安全的基本要求（续）一、机械安全的基本要求（续）3.可靠有效的安全防护可靠有效的安全防护必须在机器上配备一种或多种专门用于保护人的安全的安全、防护装置或采取其它安全措施。4.履行安全人机学要求履行安全人机学要求显示装置、控制（操纵）装置、人的作业空间和位置以及作业环境，应满足人体测量参数、人体的结构特性和机能特性、生理和心理条件，合乎卫生要求。5.保证保证维修的安全性维修的安全性机械的可维修性维修作业的安全性第一节 机械设备的安全卫生基本要求二、实现机械安全的措施二、实现机械安全的措施n随着现代事故致因理论的研究与发展，人们逐渐认识到，在大多数的情况下，导致伤亡事故的两个最主要，也是最直接的原因是 “人”和 “物”也就是 “人的不安全行为”和“物的不安全状态”这两个因素作用的结果，而且往往后者更具决定意义。n一方面，随着 “物的不安全状态”的尽量避免，将大大减少人所面临的危险；另一方面，如果能够做到即使在人发生某种不安全行为时，或是物在 “失常”状态下，人在这种非预期的条件下依然能够处于某一可接受的风险水平之下，这无疑是一种比较理想的安全系统。这种安全系统不仅强调 “物”安全因素的充分性，同时也强调其必要性，从而提出了一种 “本质安全本质安全”的概念。第一节 机械设备的安全卫生基本要求机械的本质安全机械的本质安全 具有 “本质安全”的机械产品的特征是：机械设备在预定的使用条件下，除具有稳定、可靠的正常安全防护功能外，其设备本身还兼具自动保障人身安全的功能与设施，一旦发生操作者的误操作或判断错误时，人身不会受到伤害，生产系统和设备仍能保证安全。 也就是当达到以下几点时，该机械产品具有 “本质安全”: 发生非预期的失效或故障时，装置能自动切除或隔离故障部位，安全地停止运行或转换到备用部分，并同时发出声或光报警信号。 所有情况下，不产生有毒害的排放物，不会造成污染和二次污染。 符合安全人机学原则，能最大限度地减轻操作人员的体力消耗和脑力消耗，缓解精神紧张状态。 有明显的警示，充分地表明有可能产生的危险和遗留风险。 一旦产生危害时，人和物受到的损失程度应当在可接受的水平之下 （标准安全指标以下）。第一节 机械设备的安全卫生基本要求实现机械安全的阶段和安全措施实现机械安全的阶段和安全措施n机械安全措施的原则是：建立并贯彻防患于未然的安全原则，利用层层设防的方法，使现代机械产品的安全品质从生产安全系统中突出出来，上升到一个全新的技术水平，相应地减轻以往对人不得不附加多种劳动保护所带来的紧张情绪。n实现安全措施一般包括：在设计阶段，由设计者根据机械产品的预定使用目标，进行危险识别及风险评价，综合考虑机械的各种限制，考虑采取的风险减小措施；在使用阶段，使用者根据机械产品的性能及使用环境的具体情况，考虑补充措施。第一节 机械设备的安全卫生基本要求由设计者采取的安全措施（设计阶段）本质安全措施（直接安全措施）安全防护（间接安全措施）使用信息（指示性安全措施）附加预防措施对设备进行状态监测提供个人防护装备保证作业场地安全性安全培训教育安全规章制度安全监察由用户采取的安全措施（使用阶段）实现机械安全的阶段和安全措施（续）实现机械安全的阶段和安全措施（续）第一节 机械设备的安全卫生基本要求第二节 设计与制造的安全措施n采用使机器达到本质安全的措施，降低人们面临危险的概率。n通过机器的设计和制造，把实现机器的预定功能与实现机器使用安全的目标结合起来，达到机械本质安全的目的。第二章 实现机械安全的途径一、实现机械安全的措施一、实现机械安全的措施n采用本质安全技术1.机械零部件形状和相对位置的设计机械零部件形状和相对位置的设计（合理的结构形式）（合理的结构形式）在不影响正常使用的前提下，凡人体易接近的机械外形结构应平整、光滑，不应有易引起损伤的锐角、尖角、突出物、粗糙表面等；直线运动部件之间或直线运动部件与静止部件（包括墙、柱）之间的距离，必须符合有关安全距离的规定，机械设计应保证不该通过的身体部位不能通过。2.限制有关物理量限制有关物理量限制操纵力、运动件的质量和速度、往复运动件的运动距离和加速度、机器的噪声和振动、机器的表面温度等3.采用本质安全的技术、工艺和动力源采用本质安全的技术、工艺和动力源4.合理规定和计算零件的应力和强度合理规定和计算零件的应力和强度第二节 设计与制造的本质安全措施一、实现机械安全的措施（续）一、实现机械安全的措施（续）5.合理选用材料合理选用材料用以制造机器的材料、机器使用的燃料以及被加工材料不得危及面临人员的安全或健康，尽量避免使用危险材料。材料的承载能力、对环境的适应性、均匀性6.机器控制系统的安全原则机器控制系统的安全原则控制系统的设计应考虑各种作业的操作模式或采用故障显示装置，使操作者可以安全进行干预的措施。 7.防止气动和液压系统的危险防止气动和液压系统的危险8.预防电的危险预防电的危险第二节 设计与制造的本质安全措施一、实现机械安全的措施（续）一、实现机械安全的措施（续）n履行安全人机工程学原则履行安全人机工程学原则安全人机工程学是从工作系统设计的安全角度出发，运用系统工程的理论方法，研究人机系统各要素之间的相互作用、影响以及它们之间的协调方式，通过设计使系统的总体性能达到安全、准确、高效、舒适的目的。通过合理分配人机功能、适应人体特性、人机界面设计、作业空间的布置等方面履行安全人机工程学原则，提高机器的操作性能和可靠性，使操作者的体力消耗和心理压力尽量降到最低，从而减小操作差错。 第二节 设计与制造的本质安全措施一、实现机械安全的措施（续）一、实现机械安全的措施（续）n安全防护措施安全防护措施n安全信息的使用安全信息的使用n附加预防措施附加预防措施二、减少或限制操作者进入危险二、减少或限制操作者进入危险区的措施区的措施1.提高机器及零部件的可靠性提高机器及零部件的可靠性可以降低危险故障率，减少需要查找故障和检修的次数，不由于失效使机器产生危险的误动作，从而减少操作者面临危险的概率。2.采用机械化和自动化技术采用机械化和自动化技术可以使人的操作岗位远离危险或有害现场，从而减少工伤事故，防止职业病。3.机器调整和维修的安全机器调整和维修的安全易损件设计得便于拆装，提供安全接近的措施；机器的调整、润滑、一般维修的操作点设置在危险区外。第二节 设计与制造的本质安全措施第三节 安全防护措施n安全防护是指采用特定的技术手段，防止人们遭受不能由设计适当避免或充分限制的各种危险的安全措施。n安全防护措施的类别主要有防护装置、安全装置及其它安全措施：防护装置：通过设置物体障碍方式将人与危险隔离的专门用于安全防护的装置。安全装置：用于消除或减小机械伤害风险的单一装置或与防护装置联用的保护装置。n对机械危险安全防护的重点是机械的传动部分、操作区、高处作业区、机械的其它运动部分、移动机械的移动区域以及某些机械由于特殊危险形式而需要的特殊防护等。第二章 实现机械安全的途径l采用安全防护装置可能带来的附加危险：采用安全防护装置可能带来的附加危险：1.安全防护装置的自身结构的危险；2.由动力驱动的安全防护装置，其运动零部件产生的接触性危险；3.由于安全防护装置与机器运动部分安全距离不符合要求导致的危险；4.安全防护装置在减轻操作者精神压力的同时，也容易使操作者形成心理依赖，放松对危险的警惕性；5.安全防护装置出现故障会立即增加损伤或危害健康的风险。第三节 安全防护措施一、概述一、概述l安全防护装置的基本安全要求：安全防护装置的基本安全要求：1.结构形式和布局合理，具有切实的保护功能。2.结构要坚固耐用，安装可靠，不易拆卸。3.表面光滑，无尖利棱角。4.装置不容易被绕过或避开，无漏保护区。5.满足安全距离的要求，使人体各部位（特别是手或脚）无法接触危险。6.不影响操作，不与机械的可动零部件接触，对操作者的视觉障碍小。7.便于检查和修理。第三节 安全防护措施二、防护装置二、防护装置n采用壳、罩、屏、门、盖、栅栏、封闭式装置等作为物体障碍，将人与危险隔离。第三节 安全防护措施1.防护装置的功能防护装置的功能防止人体任何部位进入机械危险区触及运动零部件。防止飞出物的打击、高压液体的意外喷射或防止人体灼伤、腐蚀伤害。容纳可能由机械抛出的零件或碎片。在有特殊要求的场合，防护装置还应对电、高温、火、爆炸物、振动、放射物、粉尘、烟雾、噪声等具有特别阻挡、隔绝、密封、吸收或屏蔽作用。 2.防护装置的类型防护装置的类型防护装置有单独使用的防护装置和与连锁装置联合防护装置有单独使用的防护装置和与连锁装置联合使用的防护装置。按使用方式可分为固定式和活动使用的防护装置。按使用方式可分为固定式和活动式两种。式两种。 固定式防护装置：它是保持在所需位置关闭或固定不动的防护装置，不用工具不可能将其打开或拆除。 （封闭式、固定间距式和固定距离式 ）活动式防护装置：它是通过机械方法（如铁链、滑道等）与机器的构架或邻近的固定元件相连接，不用工具就可以打开的防护装置。（可调式和联锁式防护装置） 二、防护装置（续）二、防护装置（续）3.防护装置的安全技术要求防护装置的安全技术要求固定防护装置应该用永久固定方式或借助紧固件固定，不用工具（或专用工具）不能使其移动或打开；防护结构体不应出现漏保护区，并应满足安全距离的要求，使人不可能绕过防护装置接触危险；活动防护装置或防护装置的活动体尽可能与被防护的机械保持连接；活动防护装置出现丧失安全功能故障时，被其抑制的危险机器功能不能执行；联锁装置失效不得导致意外启动；防护装置是进入危险区的唯一通道；防护装置结构体应有足够的强度和刚度，能有效防止飞出物的危险，避免产生不应有的变形；可调式防护装置的可调或活动部分的调整件，在特定操作期间应保持固定自锁状态，不得因机械振动而移位或脱落。第三节 安全防护措施三、安全装置三、安全装置n安全装置通过自身的结构功能限制或防止机器的某种危险，或限制运动速度、压力等危险因素。n安全装置的种类：n联锁装置n使动装置n止-动操作装置n双手操纵装置n自动停机装置n机械抑制装置n限制装置n有限运动控制装置n排除装置第三节 安全防护措施四、安全防护装置的设置原则四、安全防护装置的设置原则1.以操作人员所站立的平面为基准，凡高度在2m以内的运动零部件应设防护。2.以操作人员所站立的平面为基准，凡高度在2m有传输及传动装置，以及在施工机械施工处的下方，应设防护。3.坠落高度基准面2m以上的作业位置，应设防护。4.为避免挤压伤害，直线运动部件之间或直线运动部件与静止件之间的间距应符合安全距离的要求。5.运动部件有行程距离要求的，应设置可靠的限位装置。6.对可能因超负荷发生部件损坏而造成伤害的，应设置负荷限制装置。7.有惯性冲撞运动部件时，必须采取可靠的缓冲装置。8.运动中可能脱落的零部件必须采取有效措施加以紧固。9.每台机器都应设置紧急停车装置。第三节 安全防护措施五、安全防护装置的选择五、安全防护装置的选择1.机械正常运行期间操作者不需要进入危险区的场合优先考虑采用固定式防护装置2.机械正常运行期间操作者需要进入危险区的场合可考虑采用联锁装置、自动停机装置、自动关闭防护装置、双手操纵装置、可控防护装置等3.对非运行状态等作业期间需进入危险区的场合可采用手动控制模式、止-动操纵装置或双手操纵装置、点动-有限运动装置等第三节 安全防护措施防止由运动件产生危险的安全防防止由运动件产生危险的安全防护装置的选择护装置的选择由运动的传动件产生的危险由提供加工的运动件产生的危险（在加工过程中直接涉及的，如刀具）固定防护装置固定防护装置 或联锁装置 或根据安全装置接近危险区的需要选择固定防护装置防止接近加工区以外的运动件 和联锁装置 或可调防护装置等工作时可以使它们完全不能接近吗？是否第三节 安全防护措施第四节 履行安全人机工程学原则n疲劳、紧张和恐惧是导致事故的一个重要因素。进行安全设计时需要考虑的一个重要问题就是履行安全人机工程学原则问题。n安全人机工程学是从安全角度出发，讨论人、机和人机相互关系的规律，运用系统工程的方法研究各要素之间的相互作用、相互影响以及它们之间的协调方式，通过一定的设计使人-机系统的总体性能达到安全、准确、高效、舒适的目的。n设计时必须充分考虑人-机特性，使机器适合于人的各种操作，以便最大限度地减轻人的体力和脑力消耗及操作时的紧张和恐惧感，从而减少因人的疲劳和差错导致的危险。第二章 实现机械安全的途径一、概述一、概述1.1.1.1.忽略安全人机学可能产生的危险忽略安全人机学可能产生的危险忽略安全人机学可能产生的危险忽略安全人机学可能产生的危险由于生理影响产生的危险由于心理-生理影响产生的危险由于人的各种差错产生的危险2.2.2.2.机械设计中安全人机学的应用原则机械设计中安全人机学的应用原则机械设计中安全人机学的应用原则机械设计中安全人机学的应用原则合理分配人机功能。适应人体特性，正确选择工作平台的位置及高度，提供合适的工作座椅。友好的人机界面设计。作业空间的布置合理，正确得布置各种控制操作装置，出入作业地点要方便。第四节 履行安全人机工程学原则二、操纵（控制）器的安全人机二、操纵（控制）器的安全人机学要求学要求n操纵器可分为手控操纵器可分为手控、脚控和声控等类型。脚控和声控等类型。n操纵装置应满足以下安全人机学要求：操纵装置应满足以下安全人机学要求：1.操纵器的表面特征2.操纵力和行程3.操纵器的布置4.操纵器的功能5.操纵方向与系统过程的协调6.防止附加风险第四节 履行安全人机工程学原则三、显示器的安全人机学要求三、显示器的安全人机学要求n显示器可分为视觉显示器可分为视觉、听觉和触觉装置。听觉和触觉装置。n显示器应满足以下安全人机学要求：显示器应满足以下安全人机学要求：显示信息的形式显示器的布置显示器的数量危险信号和报警装置第四节 履行安全人机工程学原则四、工作位置的安全性四、工作位置的安全性1.工作空间工作空间2.工作台面工作台面3.座位装置座位装置4.良好的视野良好的视野5.高处作业位置高处作业位置6.工作环境工作环境第四节 履行安全人机工程学原则五、操作姿势的安全要求五、操作姿势的安全要求1.负载限度负载限度2.工作节奏工作节奏3.作业姿势作业姿势4.提供必要的支承提供必要的支承5.保持平衡保持平衡第四节 履行安全人机工程学原则第五节 安全信息的使用n安全信息是由文字、标记、信号、符号或图表组成，安全信息是机器的组成部分之一。n提供安全信息应贯穿机械使用的全过程。n安全信息的类别：信号和警告装置标志、符号、安全色和文字警告随机文件第二章 实现机械安全的途径安全信息的使用原则安全信息的使用原则1.根据风险的大小和危险的性质，依次采用安全色、安全标志、警告信号和警报器；2.根据需要信息的时间；提示操作要求的信息应采用简洁形式长期固定在所需的机器部位附近，显示状态的信息应与机器运行同步出现，警告超载的信息应在接近额定值时提前发出，危险紧急状态的信息应及时，持续的时间应与危险存在的时间一致，信号的消失应随危险状态而定。 3.根据机械结构和操作的复杂程度；4.根据信息内容采用不同的安全色；红色表示禁止和停止，危险警报和要求立即处理的情况；红色闪光警告操作者状况紧急，应迅速采取行动；黄色提示注意和警告；绿色表示正常工作状态；蓝色表示需要执行的指令或必须遵守的规定。 5.应满足安全人机工程学原则。一、安全信息的一般要求一、安全信息的一般要求1.明确机器的预定用途。2.规定和说明机器的合理使用方法。3.通知和警告遗留风险。4.安全信息应贯穿机器使用的全过程。5.安全信息不可用于弥补设计缺陷。第五节 安全信息的使用安全信息的类别安全信息的类别n信号和警告装置n标志、符号、安全色和文字警告n随机文件第五节 安全信息的使用二、信号和警告装置二、信号和警告装置n信号的功能是提醒注意提醒注意，如机器启动等；显示运行状态或发生故障显示运行状态或发生故障，如故障显示灯等；危险事件的警告危险事件的警告，如超速的报警、有毒物质泄漏的报警等。n信号和警告装置类别：视觉信号所占空间小，视距远，简单明了听觉信号听觉反应快，不受照明和物体障碍限制第五节 安全信息的使用l信号和警告装置应满足的要求：1.在危险事件出现前或即时发出；2.含义确切，一种信号只有一种含义；3.能被明确地察觉和识别，并与其它用途信号明显区别；4.警告装置的设计、配置应便于检查；5.防止由于视觉或听觉信号过多而引起混乱，或显示频繁而导致“敏感度”降低。第五节 安全信息的使用三、安全标志三、安全标志n标志分为性能参数标志和标志分为性能参数标志和安全标志安全标志。n标志应满足的要求：标志应满足的要求：1.含义明确无误2.内容具体且有针对性3.标志的设置位置机械设备易发生危险的部位，必须有安全标志。标志牌应设置在醒目且与安全有关的地方，使人们看到后有足够的时间来注意它所表示的内容。不宜设在门、窗、架或可移动的物体上。 4.标志应清晰持久第五节 安全信息的使用性能参数标志性能参数标志n机器标志（标牌）机器标志（标牌） 制造厂的名称与地址；所属系列或型式；系列编号或制造日期（如有的话）等。n对机器安全使用的参数或认证标志对机器安全使用的参数或认证标志 旋转件的限制最高转速；加工工件或工具的最大尺寸；可移动部分的质量（重量）；防护装置的调整数据（对可调防护装置）；检验频次等。认证标志是指证明某机械符合有关标准要求，并得到认证机构确认的符号标记。n零件性能参数标记零件性能参数标记 安全标志安全标志n安全标志由安全色、几何图形和图形符号构成，有时附有简短的文字警告说明。n安全色有：红色（表示禁止、停止或消防、危险），红色（表示禁止、停止或消防、危险），黄色（表示注意、警告），蓝色（表示必须遵守），绿色（表示通行、安全和提供信息）；红色与白色相间隔条纹（表示禁止通行、跨越），黄色与黑色相间隔条纹（表示特别注意），篮色与白色相间隔条纹（表示指示方向）。n安全标志使用导则（GB16179-1996）第五节 安全信息的使用n安全标志分为：禁止标志：表示不准或制止人们的某种行动。警告标志：使人们注意可能发生的危险。指令标志：表示必须遵守，用来强制或限制人们的行为。提示标志：示意目标地点或方向。四、随机文件四、随机文件n主要是指操作者手册、使用说明书或其它文字说明（保修单等）n随机文件应包括的内容：关于机器的运输、搬运和储存的信息；关于机器安装和交付运行的信息；有关劳动安全卫生方面的信息；有关机器使用操作的信息；维修信息第五节 安全信息的使用对随机文件的要求对随机文件的要求1.随机文件的载体随机文件的载体纸本印刷品或电子音像制品，文件有耐久性。2.使用语言使用语言使用机器使用国家的官方语言。3.多种信息形式多种信息形式尽可能图文并茂。4.面向使用的有针对性面向使用的有针对性使用信息应明确地与特定型号的机器相联系。第五节 安全信息的使用第六节 机械安全标准n安全标准是保护劳动者的安全健康的技术依据。n我国实施安全卫生标准的原则精神：基础标准、安全、卫生、环保标准优先采用国际标准；国际标准中有关人身安全、卫生和环境保护等标准，要采取措施尽可能予以等效采用。n我国机械安全标准分为A、B、C三类：A类为机械安全基础标准B类为安全通用标准C类为各专业机械安全标准机械安全标准体系机械安全标准体系A类为机械安全基础标准B类为安全通用标准C类为各专业机械安全标准常用的警告标志常用的警告标志第五节 安全信息的使用常用的禁止标志常用的禁止标志第五节 安全信息的使用机械工业常用的指令标志机械工业常用的指令标志第五节 安全信息的使用