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机械伤害安全防护措施
1设计与制造的本质安全措施
1)选用适当的设计结构
(1)采用本质安全技术。
①避免锐边、尖角和凸出部分。在不影响预定使用功能的前提
下,机械设备及其零部件应尽量避免设计成会引起损伤的锐边、尖角
以及粗糙的、凸凹不平的表面和较突出的部分。金属薄片的棱边应倒
钝、折边或修圆,可能引起刮伤的开口端应包覆。
②安全距离的原则。利用安全距离防止人体触及危险部位或进
入危险区,是减小或消除机械风险的一种方法。在规定安全距离时,
必须考虑使用机器时可能出现的各种状态、有关人体的测量数据、技
术和应用等因素。
③限制有关因素的物理量。在不影响使用功能的情况下,根据
各类机械的不同特点,限制某些可能引起危险的物理量值来减小危
险。例如,将操纵力限制到最低值,使操作件不会因破坏而产生机械
危险;限制运动件的质量或速度,以减小运动件的动能;限制噪声和振
动等。
④使用本质安全工艺过程和动力源。对预定在爆炸环境中使用
的机器,应采用全气动或全液压控制系统和操纵机构,或“本质安全”
电气装置,也可采用电压低于“功能特低电压”的电源,以及在机器的
液压装置中使用阻燃和无毒液体。
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(2)限制机械应力。
机械选用材料的性能数据、设计规程、计算方法和试验规则,都
应该符合机械设计与制造的专业标准或规范的要求,使零件的机械应
力不超过许用值,保证安全系数,以防止由于零件应力过大而被破坏
或失效,避免故障或事故的发生;同时,通过控制连接、受力和运动
状态来限制应力。
(3)材料和物质的安全性。
用以制造机器的材料、燃料和加工材料在使用期间不得危及面临
人员的安全或健康。
(4)履行安全人机工程学原则。
在机械设计中,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。
(5)设计控制系统的安全原则。
机械在使用过程中,典型的危险工况有:意外启动;速度变化失
控;运动不能停止;运动机器零件或工件飞出;安全装置的功能受阻等。
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,并遵循以下原则和方法:
①机构启动及变速的实现方式。机构的启动或加速运动应通过
施加或增大电压或流体压力去实现,若采用二进制逻辑元件,应通过
由“0状态”到“1状态”去实现;相反,停机或降速应通过去除或降低电压
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或流体压力去实现,若采用二进制逻辑元件,应通过“1”状态到“0”状
态去实现。
②重新启动的原则。动力中断后重新接通时,如果机器自发启
动会产生危险,应采取措施,使动力重新接通时机器不会自行启动,
只有再次操作启动装置机器才能运转。
③零部件的可靠性。这应作为安全功能完备性的基础,使用的
零部件应能承受在预定使用条件下的各种干扰和应力,不会因失效而
使机器产生危险的误动作。
④定向失效模式。这是指部件或系统主要失效模式是预先已知
的,而且只要失效总是这些部件或系统,就可以事先针对其失效模式
采取相应的预防措施。
⑤关键件的加倍(或冗余)。控制系统的关键零部件可以通过备份
的方法,即当一个零部件万一失效,用备份件接替以实现预定功能。
当与自动监控相结合时,自动监控应采用不同的设计工艺,以避免共
因失效。
⑥自动监控。自动监控的功能是保证当部件或元件执行其功能
的能力减弱或加工条件变化而产生危险时,以下安全措施开始起作
用:停止危险过程,防止故障停机后自行再启动,触发报警器。
⑦可重编程序控制系统中安全功能的保护。在关键的安全控制
系统中,应注意采取可靠措施,防止储存程序被有意或无意改变。可
能的话,应采用故障检验系统来检查由于改变程序而引起的差错。
⑧有关手动控制的原则。
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