安全技术.docx

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安全技术

第一节机械行业安全概要

一、机械产品主要类别（P1）

农业机械重型矿山机械工程机械石油化工通用机械电工机械机床汽车仪器仪表基础机械包装机械环保机械其他机械

二、机械的危险部位及防护对策（P2）

（一）机械设备的危险部位

•旋转部件和成切线运动部件间的咬合处，如动力传输皮带和皮带轮、链条和链轮、齿条和齿轮等。

•旋转的轴，包括连轴器、心轴、卡盘、丝杠和杆等。

•旋转的凸块和孔处，如风扇叶、凸轮、飞轮等。

•对向旋转部件的咬合处，如齿轮、轧钢机、混合锟。

•旋转部件和固定部件的咬合处，如飞轮和机床床身。

•接近类型，如锻锤的锤体、动力压力机的滑枕等。

•通过类型，如金属刨床的工作台及其床身。

•单向滑动，如带锯边缘的齿、凸式运动带等。

（二）机械传动机构安全防护对策（P2）

1、齿轮啮合传动的防护：

两轮开始啮合的地方最危险。

必须装置全封闭型防护罩，不允许有裸露的啮合齿轮。

2、皮带传动机械的防护：

皮带接头处和皮带进入皮带轮的地

方最危险。

采用防护罩加以防护。

注意：

皮带防护罩与皮带的距离（不小于50mm），一般皮带传动装置离地面2m以下，要设置防护罩。

但下列3种情况下，即使在2m以上也应加以防护：

（1）皮带轮中心距之间的距离在3m以上；

（2）皮带宽度在15cm以上；

（3）皮带回转速度在9m/min以上。

3、联轴器等的防护：

联轴器上突出的螺钉、销、键可造成伤害。

安全要求是其上没有突出的部分——安全联轴器，螺钉采用沉头螺钉，不突出轴面。

还应增设防护罩（套）。

三、机械伤害类型及预防对策

（一）机械伤害类型（P4）

物体打击、机械伤害、车辆伤害、起重伤害、触电、灼烫、火灾、高处坠落、坍塌等14种。

起火物化火中机，高触物灼车坍其。

（二）机械伤害预防对策措施

1、实现机械本质安全

•消除产生危险的原因；

•减少或消除接触机器危险部件的机会；

•使人难以接近机器的危险部位；

•提供防护用品。

2、保护操作者和有关人员的安全

•培训以提高操作者辨别危险的能力；

•使用警示标志；

•增强避免伤害的能力和自觉性等。

（三）通用机械安全设施的技术要求

1、安全设施设计要素

（1）考虑人的因素，降低疲劳

正确地布置各种控制操作装置。

正确地选择工作平台的位置及高度。

提供座椅。

出入作业地点要方便。

（2）考虑安全装置的性能（P6）

强度、刚度、耐久性

对机械可靠性的影响（固定装置散热不良，过热）

可视性（不影响对危险部位查看）

对其他危险的控制

2、机械安全防护装置的一般要求

•安全防护装置应结构简单、布局合理，无锐利的边缘和突缘。

•安全防护装置应具有足够的可靠性，有足够的强度、刚度、稳定性、耐腐蚀性、抗疲劳性，以确保安全；安全防护罩、栏的材料及其至运转部件的距离应符合有关规定。

•安全防护罩与设备运转连锁，保证安全防护装置未起作用之前，设备不能运转。

•光电式、感应式等安全防护装置应设置自身出现故障的报警装置。

•紧急停车开关应保证瞬时动作时能终止设备的一切运动

（灵敏）。

对有惯性运动的设备，紧急停车开关应与制动器或离合器连锁，以保证迅速终止运行。

•紧急停车开关的形状应区别于一般开关，颜色为红色。

•紧急停车开关的布置应保证操作人员易于触及，且不发生危险。

•设备由紧急停车开关停止运动后，必须按启动顺序重新启动才能重新运转。

3、对机械设备安全防护罩的技术要求

（1）开启式防护罩，在防护罩闭合前，活动部件就不能运转。

防护罩打开时或一部分失灵时，应使活动部件不能运转或运转中的部件停止运动。

（2）固定式防护罩应牢固的固定在设备或基础上，拆卸、调节时必须使用工具。

（3）防护罩与活动部件间有足够的间隙，避免防护罩和活动部件间的任何接触。

（4）使用的防护罩不允许给生产场所带来新的危险。

（5）一般防护罩不准脚踏和站立，必须作平台或阶梯时，应能承受1500牛顿的垂直力，并采取防滑措施。

4、机械设备安全防护网的技术要求

防护罩应尽量采用封不同网眼开口尺寸的安全距离（mm）（P7）

闭结构，当现场要采用网状结构时，应满足《机械设备防护罩防护人体通过部位手指尖网眼开口宽度＜6.5安全距离

≥35安全要求》对不同网眼开口尺寸的安全距离（防护罩外缘与危手指手掌＜12.5＜20≥92≥135险区域——人体进入后，可能引起致伤危上肢＜47≥460险的空间区域）间的直线距离的规定。

＜76（罩底部与所站面间隙）150

四、机械安全设计与机器安全装置（P7）

机械安全：

包括设计、制造、安装、调试、使用、维修、拆卸等各阶段的安全。

机械安全设计考虑四个方面的问题：

本质安全、失效安全、定位安全、机器布置。

（一）本质安全在设计阶段采取措施来消除机械的危险的方法。

本质安全实质：

机器设备不需要采取任何安全和防护装置，就可以在预定条件下实现预定的功能，并满足自身的安全要求。

（1）本质安全技术

（2）限制机械应力

（3）提高材料和物质的安全性

（4）履行安全人机工程学原则

（5）设计控制系统的安全原则：

典型的危险工况

（6）防止气动和液压系统的危险

（7）预防电气危害

（二）失效安全设计者应该保证当机器发生故障时不出危险，即不会对操作者造成伤害。

（通过设置限制开关、限位装置、制动装置、预防下落的装置）

（三）定位安全把机器的部件（运动部件）安置到不可能触及的地点。

（四）机器布置合理地机器布置可有效地减少事故。

考虑如下因素：

空间：

便于操作、维护、调试和清洁；照明：

全面照明和局部照明管、线布置：

不能妨碍通行。

（五）安全装置（P8）

•固定安全装置（没有必要也不能随意拆卸，只能用改锥、扳手等专用工具才能拆卸；装置的有效性取决于其固定的方法和开口的尺寸）

•联锁安全装置（与活动式安全装置结合在一起，只有当安全装置关合时，机器才能运转；而只有机器的危险部件停止运动时，安全装置才能开启）

•控制安全装置（使机器迅速停止运动）

•隔离安全装置（阻止人体的任何部分靠近危险区域，如固定的栅栏）

•跳闸安全装置（在操作到危险点之前，自动使机器停止运动）

•双手控制安全装置（迫使操作者用双手来操纵控制器，它仅能对操作者提供保护）

五、机械制造场所安全技术（P9）

1、采光：

自然光（白天）与人工照明（夜间及阴天）相结合；保证有足够的光照度。

2、通道：

宽度（厂区干道、车间安全通道）符合要求；有醒目标记；危险地段设置限速牌、警示牌；道路土建施工有警示牌或护栏；夜间有红灯警示。

3、设备布局：

设备间距（设备与设备、设备与墙之间的距离，操作者的空间），高于2m的输送线的防护网。

4、物料堆放：

划分物料区域（毛坯、成品、半成品、工器具、废料）；工器具放在指定位置；产品坯料限量存放（白班存放为每班加工量的1.5倍，夜班为2.5倍）；物料摆放不得超高。

5、地面状态：

平坦、清洁，无绊脚物。

第二节金属切削机床和砂轮机安全技术

一、金属切削机床的危险因素（P11）

1、机床的危险因素

•静止部件（刀刃、工件边缘锋利飞边）的危险

•旋转部件（轴、凸块、刀具）的危险

•内旋转咬合（对向旋转部件、旋转部件和成切线运动部件、旋转部件和固定部件等咬合）的危险

•往复运动或滑动的危险

三、砂轮机的安全技术要求

（一）砂轮机安装

•安装位置：

应有专用的砂轮机房，或正面装设不低于1.8m的防护挡板；

•保持静平衡：

振动、破碎。

直径大于或等于200mm的砂轮安装后安装后进行静平衡调试。

•砂轮与卡盘的匹配：

卡盘直径不小于砂轮直径的1/3。

•防护罩：

最主要的防护装置，不得随意拆除或丢弃不用；开口角度在主轴水平面以上不得超过65º。

•接地保护：

砂轮机的外壳有良好的接地保护装置。

（二）砂轮机使用

•禁止侧面磨削（砂轮）

•不准正面操作（人员）

•不准共同操作（2人不得共用1台砂轮机同时操作）

第三节冲压（剪）机械安全技术

一、冲压作业的危险因素

•设备结构具有的危险：

离合器接合后，一定要完成一个循环，才会停止。

•动作失控：

零部件损坏后，发生连冲。

•开关失灵：

由于人为或外界因素引起误动作。

•模具危险：

系统能量集中释放的部位。

模具设计不合理，使操作者手直接或经常性地伸进模具才能完成作业。

二、冲压作业安全技术措施

使用安全工具：

使用专门工具，如夹钳、吸盘等，避免用手直接伸入上、下模口之间，实现模外作业。

模具防护措施：

包括在模具周围设置防护板（罩）；通过改进模具减少其危险面积，扩大安全空间。

冲压设备的安全装置：

防护装置的形式较多，按结构分为机械式、按钮式、光电感应式等。

四、剪板机的安全技术

（1）工作前认真检查剪板机各部位是否正常

（2）不应独自1人操作剪板机，应有2-3人协助送料，并确定一人统一指挥

（3）应根据规定的剪板机厚度，调整剪板机间隙

（4）剪板机必须安装防护罩

（5）剪板机操作者送料的手指离剪刀口的距离应最少保持200mm。

第四节木工机械安全技术

一、木工机械的危险因素

•机械伤害

•火灾和爆炸

•木材的生物、化学危害

•木粉尘危害

•噪声和振动危害

安全生产技术

二、木工机械安全技术措施

•带锯机安全装置

•圆锯机安全装置

•木工刨床安全装置：

在我国，较适用有效的方法是在刨切危险区域设置安全挡护装置

第五节铸造安全技术

一、铸造作业危险有害因素

火灾及爆炸灼烫机械伤害高处坠落尘毒危害噪声振动

高温和热辐射

二、铸造作业安全技术措施

（一）工艺要求

1、工艺布置2、工艺设备3、工艺方法4、工艺操作

（二）建筑要求

（三）除尘

第六节锻造安全技术

二、锻造的危险有害因素（P23）

•危险因素：

机械伤害、火灾爆炸、灼烫

•职业危害：

噪声和振动、尘毒危害、热辐射

三、锻造的安全技术措施

一、定义与研究内容（P24）

研究人、机、环境系统，使三者在安全上达到最佳匹配，确保系统安全、高效、经济运行的一门应用科学。

解决安全问题的基本需求是实现生产过程的机械化和自动化。

（三）人机系统的类型

•机械化、半机械化控制的人机系统：

人机共体，或机为主体，人在系统中充当生产过程的操作者与控制者；如果人操作失误，机器会拒绝执行或提出警告。

系统的安全性主要取决于人机功能分配的合理性，机器的本质安全性及人为失误。

•全自动化控制人机系统：

以机为主体，人只是监视者和管理者，只有在自动控制系统出现差错时，人才进行干预。

系统的安全性主要取决于机器的本质安全性、机器的冗余系统和人应变能力。

第八节人的特性

一、人体测量

（一）人体尺寸测量基础

1、被测者姿势2、测量基准面3、测量方向

4、支撑面和衣着5、人体测量的主要仪器6、人体测量主要统计函数

（二）静态测量

1、静态测量的方法立姿、坐姿、跪姿和卧姿。

2、影响人体测量数据的因素人体的结构尺寸随着民族、性别、

年龄和职业状况等因素的不同而有差异。

（三）动态测量1、活动空间2、伸展域

（四）人体测量数据的运用准则

1、最大最小准则

2、可调节准则

3、平均准则

4、使用最新人体数据准则

5、地域性准则

6、功能修正与最小心理空间相结合准则

二、人的生理特性（P33）

（一）人的感觉与感觉器官

1、视觉

（1）常见视觉现象•暗适应与明适应能力：

暗适应需要30min，明适应只需1min。

频繁出现明暗变化，会产生视觉疲劳，应采用缓和照明。

•眩光：

由光源直射或光滑表面反射的刺激、耀眼的强烈光线。

使眼睛不舒服，可见度下降。

•视错觉：

视觉印象与物体的实际大小、形状存在差异。

常

见的有长短错觉、方向错觉、远近错觉、色彩错觉等。

工程设计时应考虑视错觉的影响。

（2）视觉损伤与视觉疲劳•视觉损伤：

切屑颗粒、飞沫、烟雾、热气流、化学物质造成视觉损伤；强光或有害光（紫外线、红外线、激光、眩光）造成视觉损伤。

•视觉疲劳：

长期从事近距离工作和精细作业，使眼睛的调节能力降低；长期和恶劣光照环境下工作，引起眼睛疲劳。

（3）视觉的运动规律

•眼睛的水平运动比垂直运动快。

一般机器外形设计成横向长方形。

•视线运动的顺序从左到右、从上到下、顺时针进行。

•对物体尺寸、比例的估计，水平方向比垂直方向准确、迅速。

•在视线突然转移时，只有3％的视觉能看清目标。

工作中如需突然转移视线时，可利用箭头或颜色预先引起人的注意。

•对于运动的目标，只有双眼的焦点同时集中在同一个目标上，才能鉴别出运动状态。

3、人的感觉反应

（1）反应时间人从机器或外界获得信息，经过大脑加工分析发

出指令到运动器官开始执行动作所需的时间，即包括感觉反应时间和开始动作所用时间之和。

一般条件下，反应时间为0.1s～0.5s；对于复杂的选择性反应时间达1s～3s；要进行复杂判断和认识的

反应时间平均达3s～5s。

机械设计中，应使操纵速度低于人的反应速度。

2）减少反应时间的途经

•合理地选择感知类型：

听觉反应的时间最短（0.1s～0.2s），其次是触觉和视觉。

尽量选用反应时间短的通道去控制和调节机器。

•适合人的生理心理要求：

机器的外观造型和操纵机构符合人机工程学的设计原则。

•熟练的操作技术：

操作者技术的熟练程度直接影响反应速度，应通过训练来提高人的反应速度。

（二）人体的特性参数

1、静态参数人体在静止状态下测得的形态尺寸，如人体身高及各部分长度尺寸。

2、动态参数在运动状态下人体的动作范围，主要包括肢体的活动角度和肢体所能达到的距离。

3、生理学参数各种活动和工作引起的生理变化，反映在

活动和工作时的负荷大小，包括人体耗氧量、心跳频率、呼吸频率、人体表面积和体积。

4、生物力学参数人体各部分（如手掌、前臂、上臂、躯

干、大腿、小腿和脚）出力大小的参数，如握力、拉力、推力、推举力、转动惯量等。

2．人体劳动强度参数（P36）

体力劳动强度指数I分4级（P72）

Ⅰ级（I＜15）轻劳动

Ⅱ级（I=15～20）中等强度劳动

Ⅲ级（I=20～25）重强度劳动

Ⅳ级（I＞25）“很重”体力劳动

能量代谢率

耗氧量

心率

劳动强度指数

（二）性格人们在对待客观事物的态度和社会行为方式中区别于他人所表现出来的比较稳定的心理特征的总和。

道德品质和意志特点是构成性格的基础。

性格的表现形式归纳为：

冷静型、活泼型、急躁型、轻浮型和迟钝型等5种。

（四）需要与动机

动机是由需要产生的，合理的需要能推动人以一定方式，在一定的方面去进行积极的活动。

（要我安全——我要安全）

（五）情绪与情感情绪是由肌体生理需要是否得到满足而产生

的体验，是人和动物共有的；情感是人的社会性需要是否得到满足而产生的体验，属于人类特有的。

•急躁情绪

•烦躁情绪

（六）意志

第九节机械的特性

（二）机械安全的特性

•系统性：

建立在心理、信息、控制、可靠性、失效分析、环境学、计算机等科学技术基础上，并综合运用这些科学。

•防护性：

使机器在整个寿命周期内发挥预定的功能，包括误操作时机器和人身均是安全的。

•友善性：

设计中通过减小操作者的紧张和体力，在人与机器之间建立起一套满足人的生理特征、心理特征，提高人机系统效率的安全系统。

•整体性：

全面、系统地对导致危险的因素进行定性、定量分析和评价，整体寻求降低风险的最优方案。

二、机械故障诊断技术

（一）设备状态检测及故障诊断模型

设备的状态向量（转速、温度等）是设备异常或故障信息的载体，是设备故障诊断的依据，通过传感器或其他检测手段进行状态信号监测。

（二）故障诊断的基本流程及实施步骤包括诊断文档建立和诊断实施两部分，诊断实施是故障诊断的中心工作，分为4个步骤。

•信号检测：

选择最能表征设备状态的信号，进行检测、汇集，形成设备工作状态信号子集。

•特征提取（信号处理）：

提取故障特征，形成待检模式。

•状态识别：

将待检模式与样板模式（故障档案）对比，进行状态分类。

•诊断决策：

根据判别结果采取相应的对策。

（三）故障诊断技术

1、振动信号的检测与分析

2、油液分析技术

3、温度检测及红外线监测技术

4、超声探伤技术

5、表明缺陷探伤技术

三、机械的可靠性设计与维修性设计

（一）可靠性定义及其量度指标

1、可靠性定义系统和产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。

（二）人机特性比较

•人优于机器的能力：

信号检测、图像识别、灵活性、随机应变、归纳、推理、判断、创造性。

•机器优于人的能力：

反应、操作速度、精确性、耐久力、重复性、完成多种操作、在恶劣环境下工作。

（三）人机功能分配原则

适合于机器做的工作：

笨重的、快速的、持久的、可靠性高的、精度高的、规律性的、单调的、操作复杂的、环境条件差的的工作。

适合于人承担的工作：

研究、创造、决策、指令和程序的编制、检查、维修、故障处理、应付不测等工作。

（二）人机系统的可靠度计算

串联时：

RS＝RH×RM

提高人机系统可靠度的方法：

并联，主要有：

并行工作冗余法：

同时使用两个以上相同单元来完成同一系统任务，当一个单元失效时，其余单元仍能完成工作。

后备冗余法：

配备两个以上单元来完成同一系统任务，当系统出现故障时，才启用备用单元。

四、人机系统可靠性设计基本原则（p63）

（1）系统的整体可靠性原则

（2）高可靠性组成单元要素原则

（3）具有安全系数的设计原则

（4）高可靠性方式原则

（5）标准化原则

（6）高维修度原则

（7）事先进行试验和进行评价的原则

（8）预测和预防的原则

（9）人机工程学原则

（10）技术经济性原则

（11）审查原则

（12）整理准备资料和交流信息原则

（13）信息反馈原则

（14）设立相应的组织机构

第二章电气安全技术

第一节电气危险因素及事故种类

按照电能的形态，电气事故可分为：

触电事故、雷击事故、静电事故、电磁辐射事故和电气装置事故。

一、触电触电分为电击和电伤

4、电击类型

（1）根据电击时所触及的带电体是否为正常

带电状态分为：

•直接接触电击：

触及正常状态下带电的带电体•间接接触电击：

触及正常状态下不带电，而故障状态下意外带电的带电体。

（2）按照人体触及带电体的方式分为：

•单相电击•两相电击•跨步电击

2、电伤电流的热效应、化学效应、机械效应等对人体所造成的伤害。

•电烧伤（最常见）：

电弧烧伤（最严重）、电流灼伤

•电烙印

•皮肤金属化

•机械损伤

•电光性眼炎

第二节触电防护技术

一、直接接触电击防护措施（P78）

•绝缘：

用绝缘材料对带电体封闭和隔离。

•屏护：

采用护罩、箱闸、遮拦等将带电体与外界隔离；金属屏护装置应可靠接地；遮拦应挂标示牌。

•安全距离：

带电体与人，带电体与带电体之间、带电体与地面保持必要的距离。

低压操作中，人体与带电体的距离不小于0.1m；高压作业中，其距离见表。

二、间接接触电击防护措施（P81）

•保护接地

•保护接零IT、TT系统；N系统

1、IT系统（保护接地）

电源与地绝缘，而装置的外露导电部分直接接地的系统，

用于中性点不接地的系统。

其原理：

把故障电压限制在安全

范围内。

（接地电阻RE≤4Ω）.适用于各种不接地配电网。

2、TT系统

低压配电网中性点直接接地（RN工作接地），TT系统的

接地电阻RE也能大幅度降低故障电压，但不能降低到安全范

围以内，还需装设漏电保护装置。

适用于低压用户。

3、TN系统（保护接零）

低压中性点直接接地的三相四线配电网，设备接零。

能大幅度降低故障电压，但不能降低到安全范围以内，其第一位的作用是迅速切断电源。

TN-S系统（分开）

TN-C-S系统（前合后分）

TN-C系统（合用）

三、兼防直接接触和间接接触电击的措施

•安全电压：

42V、36V、24V、12V（容器、隧道内）6V。

•漏电保护：

单相电击保护，可配合其他电气安全技术使用。

高灵敏度（动作电流30mA以下），防止触电事故；中灵敏度（动作电流30～1000mA），防止触电事故和漏电火灾；低灵敏度（动作电流1000mA以上），防止漏电火灾。

•电气隔离：

工作回路与其他回路实现电气上的隔离。

•双重绝缘：

工作绝缘和保护绝缘。

具有双重绝缘的电气设备属于Ⅱ类设备，在其明显的部位应有“回”形标志。

第三节电气防火防爆技术

一、危险物质及危险环境

1、危险物质

•Ⅰ类：

矿井甲烷

•Ⅱ类：

爆炸性气体：

进一步划分

•Ⅲ类：

爆炸性粉尘

2、危险环境（P92）

（1）气体、蒸气爆炸危险环境•0区：

正常运行时连续出现或长时间出现爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域（除装有危险物质的密闭空间，很少存在0区）；

•1区：

正常运行时可能出现爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域；

•2区：

正常运行时不出现，或即使出现也只是短时间出现爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。

（2）爆炸性粉尘环境

•20区：

正常运行时，可燃性粉尘连续出现或长时间出现；

•21区：

正常运行时，可能出现粉尘数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物。

•22区：

异常情况下，可燃性粉尘云偶尔出现并且只是短时间存在。

二、防爆电气设备和防爆电气线路（P95）

•根据电气设备安装环境选型。

防爆型电气设备有隔爆型、增安型、充油型、本质安全型、正压型、无火花型等。

•电气线路安装位置、敷设方式（防爆钢管配线）、导线材质（采用铜芯导线，井下不得采用铝芯电缆）等的选择。

第四节雷击和静电防护技术

2、防雷技术分类

（1）外部防雷：

针对直击雷的防护

（2）内部防雷：

包括防雷电感应、防反击。

（3）防雷装置：

用于建筑物防雷的整套装置。

3、外部防雷装置•接闪器•引下线•接地装置

内部防雷装置•屏蔽导体•避雷器•等电位连接件

4、防雷措施（P100）

•直击雷防护：

建筑物、输电线、变电站装设避雷针、避雷线、避雷网。

•感应雷防护：

建筑物内不带电的金属设备、结构连成整体并接地。

•雷电冲击波防护：

变配电装置、架空