機械安全培訓(xùn)教材

1、機械安全知識介紹,課程說明,1.本課程可以幫助我們了解機械安全。2.目的是確認(rèn)使用產(chǎn)品時的危險性可以達(dá)到能夠接受的水平,不局限于防火、防電和防人身傷害，還包括EMC、噪聲、污染等等。3.講解中主要采取案例分析的方式。4.本課程所涉及的標(biāo)準(zhǔn)在后面給出。,主講內(nèi)容,1. 機械安全基本概念2. 危險的分類3. 風(fēng)險評價4. 安全防護(hù)5. 使用信息6. 附加預(yù)防措施,機械安全基本概念,機械（machinery) 機器（mac

2、hine) 由若干個零部件組合而成，其中至少有一個零部件是可運動的，并且有適當(dāng)?shù)臋C器致動機構(gòu)、控制和動力系統(tǒng)等。它們的組合具有一定應(yīng)用目的，如物料的加工、處理、搬運和包裝等。 術(shù)語“機械”和“機器”也包括為了同一個應(yīng)用目的，將其安排、控制得像一臺完整機器那樣發(fā)揮它們功能的若干臺機器的組合?？煽啃裕C器的） reliability（of a machine) 機器、機器的零部件或裝置在規(guī)定條件下和規(guī)定期限內(nèi)

3、執(zhí)行所要求的功能且不出現(xiàn)故障的能力?？删S修性(機器的) maintainability (of a machine) 根據(jù)實際情況，采用特定的方法對機器執(zhí)行所需的各種維修活動，使其實現(xiàn)或恢復(fù)預(yù)定使用條件下功能狀態(tài)的能力。易用性（機器的） usability( of a machine) 機器所具有的，由于其特點或特性，使得機器的功能很容易理解，容易使用的能力。機器的預(yù)定使用 intended use o

4、f a machine 按照使用說明書提供的信息使用機器。,預(yù)定使用要與操作手冊中的技術(shù)說明相一致，并要適當(dāng)考慮可預(yù)見的誤用。 注：關(guān)于可預(yù)見的誤用，下列行為在風(fēng)險評價時要特別注意： —可預(yù)見的不正確行為是由于一般不小心所致，而不是由于有意濫用機器； —機器使用時在失靈、差錯、故障等情況下人的反射行為； —在操作時由于采取最省力的方法

5、所導(dǎo)致的行為； —對有些機器（尤其是非專業(yè)人員使用的機器），某些人（如孩子或無勞 動能力的人）的可預(yù)見行為。安全防護(hù) safeguarding 使用安全防護(hù)裝置保護(hù)人員的措施，這些保護(hù)措施使人員遠(yuǎn)離那些不能合理消除的危險或者通過本質(zhì)安全設(shè)計方法無法充分減少的風(fēng)險。防護(hù)裝置 guard 機器的組成部分，用于提供保護(hù)的物理屏障。 注1：防護(hù)裝置可以

6、： ——單獨使用，對于活動式防護(hù)裝置，只有當(dāng)其“閉合” 時才有效，對于固定式防護(hù)裝置，只有當(dāng)其處于“鎖定位置”才有效。 ——與帶或不帶防護(hù)鎖的聯(lián)鎖裝置結(jié)合使用，在這種情況下，無論防護(hù)裝置處于什么位置都能起到防護(hù)作用。 注2：根據(jù)設(shè)計，防護(hù)可以稱作外殼、護(hù)罩、蓋、屏、門和封閉式裝置。 注3：防護(hù)裝置的類型及要求，見GB/T15706.2-2007中5.3.2和GB/T8196. 固定式防護(hù)裝置

7、、活動式防護(hù)裝置、可調(diào)式防護(hù)裝置、聯(lián)鎖防護(hù)裝置、帶防護(hù)鎖的聯(lián)鎖防護(hù)裝置和可控防護(hù)裝置。,危險 hazard 潛在的傷害源。 注1：“危險”一詞可由其起源（例如:機械危險和電氣危險），或其潛在傷害的 性質(zhì)（例如：電擊危險、切割危險、中毒危險和火災(zāi)危險）進(jìn)行限定； 注2：本定義中的危險包括： ——在機器的預(yù)定使用期間，始終存在的危險（例如：危險運動部件的運動、焊接過程中產(chǎn)生的電?。徊唤】档淖藙荨⒃肼暸欧?、高溫）；

8、 ——意外出現(xiàn)的危險（例如：爆炸、意外啟動引起的擠壓危險、泄漏引起的噴射、加速、減速引起的墜落）安全標(biāo)志 safety signs 用于表達(dá)特定安全信息的標(biāo)志。由圖形符號、安全色、幾何形狀（邊框）或文字構(gòu)成。包括禁止標(biāo)志、警告標(biāo)志、指令標(biāo)志和提示標(biāo)志。 安全色 safety colors 傳遞安全信息含義的顏色，包括紅、藍(lán)、黃、綠四種顏色。,危險分類,簡單的講，由機械產(chǎn)生的危險包括：,,機械危險

9、,電氣危險,熱危險,噪聲危險,振動危險,輻射危險,材料和物質(zhì)產(chǎn)生的危險,機器設(shè)計時忽略人類工效學(xué)原則而產(chǎn)生的危險,滑倒、絆倒和跌落危險,綜合危險,與機器使用環(huán)境有關(guān)的危險,機械危險 機械危險是指由于機器、機器零件或其表面、工具、工件或飛射的固體或流體物質(zhì)的機械作用可能產(chǎn)生傷害的各種物理因素的總稱。機械危險的基本形式主要有： —擠壓危險； —剪切危險； —切割或切斷危險； —纏繞危險；

10、 —吸入或卷入危險； —沖擊危險； —刺傷或扎穿危險； —摩擦或磨損危險； —高壓流體噴射危險。,危險實例和解析①機械危險,機器零件產(chǎn)生或工件引起的機械危險的產(chǎn)生因素： 形狀——切削元件、銳邊、角形部件，即使其是靜止的（刺傷、切割危險）； 相對位置——運動件周圍（擠壓、剪切、切割、纏繞、沖擊、卷入等危險）； 質(zhì)量和穩(wěn)定性—— 重力作用下可能運動的零部件勢能（擠壓、剪切、切割、沖擊等

11、危險）； 機械強度——材料疲勞斷裂或破裂（擠壓、剪切、切割、沖擊、刺傷等危險）; 能量積累引起的——彈性元件的能量、壓力下的液氣、真空（沖擊、噴射、拋射、吸入)等危險。與機械有關(guān)的滑倒、傾倒和跌落危險也屬于機械危險。,危險實例和解析①電氣危險,電擊或燃燒危險的產(chǎn)生因素： 直接接觸——人與帶電體接觸； 間接接觸——故障條件下，尤其是絕緣失效時，人與不應(yīng)帶電而帶電的零件接觸； 高壓危險——人接近高壓帶

12、電體，處于高壓范圍； 絕緣不足——對于預(yù)定使用條件考慮不充分； 靜電危險——人身帶靜電對機械造成軟件失效，機械高壓靜電對人產(chǎn)生靜電電擊； 熱輻射或熱現(xiàn)象——如短路或過載引起的熔化噴射或化學(xué)效應(yīng)。由于電擊所導(dǎo)致的驚恐使人跌倒或人體碰倒物體而跌倒也屬于電氣危險。,危險實例和解析①熱危險,熱危險產(chǎn)生的原因： ——與火焰、爆炸物接觸或與高溫物體、材料接觸； ——熱源輻射； 上述危險會對人體

13、造成燃燒、燙傷。 ——過冷或過熱工作環(huán)境。 過冷或過熱將危害健康。 如：青島某廠氨氣罐泄漏，冷傷害和燙傷害都表現(xiàn)為灼傷。,危險實例和解析①噪聲危險,噪聲產(chǎn)生的原因： 交通噪聲——汽車、火車和飛機等所產(chǎn)生； 工廠噪聲——鼓風(fēng)機、汽輪機、織布機和沖床等機械設(shè)備、元部件等所產(chǎn)生； 建筑施工噪聲——打樁機、挖土機和混凝土攪拌機等機電設(shè)備所產(chǎn)生； 社會生活噪聲——高音喇叭，收錄機等產(chǎn)出的過強聲音。噪

14、聲危害造成的結(jié)果： 長期受強噪音刺激，將導(dǎo)致聽力損失、耳鳴、疲勞、精神壓抑甚至引起心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)及內(nèi)分泌系統(tǒng)等方面疾??；瞬間強噪聲可以造成失去知覺、失去平衡。另外噪聲還會干擾語言通訊和聽覺信號。,危險實例和解析①振動危險,振動造成的危害： 振動可以引起中樞和植物神經(jīng)系統(tǒng)機能紊亂，全身性的振動主要表現(xiàn)為使人有不適應(yīng)、消化不良、背痛、頭痛、失眠、注意力分散、反應(yīng)遲鈍等神經(jīng)衰弱癥狀。局部性振動，若

15、是發(fā)生在手部，則手部的神經(jīng)、血管會受到傷害，造成血脈失調(diào)，使得手部血流量減少，伴有痛、麻木與針刺的感覺，且手指有發(fā)白現(xiàn)象，稱白指病。 工人用手緊握動力手工具從事工作時，手工具的振動能量，由固體介質(zhì)傳遞至操作者的手及手臂，這種長期職業(yè)性的振動暴露，容易造成工人手臂末稍神經(jīng)與末稍血管的傷害，一旦病變顯現(xiàn)，將無法由藥物治療而復(fù)原。 如：水泥澆筑中用的手持振動器容易導(dǎo)致神經(jīng)麻痹、靜脈曲張，出現(xiàn)神經(jīng)核骨關(guān)節(jié)失調(diào)。,危險實例和解析①輻射危險

16、,輻射產(chǎn)生的原因： 各種輻射源經(jīng)由離子化或非離子化產(chǎn)生各種輻射，包括： —電磁場，如低頻輻射、無線電射頻和微波輻射； —紅外線； —可見光； —紫外線； —X射線和γ射線； α和β射線、電子或離子束、中子。輻射造成的傷害： 上述輻射直接或間接對人體造成傷害，如低頻、無線電射頻和微波使人體神經(jīng)系統(tǒng)紊亂；紅外線產(chǎn)生灼傷，高強度可見光造成視覺傷害；紫外線則可以產(chǎn)生皮膚癌，而X射線、γ射

17、線、α和β射線、電子或離子束、中子等會在空氣中能形成放射性溶膠而污染空氣。容易被呼吸系統(tǒng)截留，并在局部區(qū)域不斷累積而誘發(fā)癌癥。,危險實例和解析①材料和物質(zhì)危險,材料和物質(zhì)危險產(chǎn)生的原因： —機械加工、使用或排除的各種材料和物質(zhì)； —用于構(gòu)成機械的各種材料。材料和物質(zhì)產(chǎn)生的危害： —接觸或吸入有害、有毒、腐蝕性和有刺激性的氣體、液體、霧氣、煙霧和灰塵造成窒息、中毒、呼吸系統(tǒng)疾病、皮膚傷害等人身傷害。

18、 —火災(zāi)和爆炸的危險。如類似煤礦的瓦斯、粉塵環(huán)境造成的火災(zāi)和爆炸，木材加工廠的鋸末自燃。 —食品、藥品機械上生物（如霉菌）和微生物（病毒或細(xì)菌）造成腹瀉、食物中毒等傷害。,危險實例和解析①人體工效學(xué)危險,在機械產(chǎn)品設(shè)計過程中，忽略了人體工效學(xué)原則而造成機械與人體特征和能力不協(xié)調(diào)，從而誘發(fā)各種傷害。忽略人體工效學(xué)原則造成的危險： —過度或重復(fù)用力的姿勢造成生理影響； —未適當(dāng)考慮手—臂或腿—腳的結(jié)構(gòu)造成身

19、體傷害，如健身器材設(shè)計時忽略了人體參數(shù)； —忽略人體參數(shù)造成防護(hù)設(shè)備不能起到有效作用； —局部照明不合適； —精神負(fù)擔(dān)過重或準(zhǔn)備不足； —人的差錯、人的行為。,危險實例和解析①滑倒、絆倒和跌落危險,忽視地板的表面情況和進(jìn)入方法可以導(dǎo)致因滑倒、絆倒或跌落造成的人體傷害。與機器使用環(huán)境有關(guān)的危險 若所設(shè)計的機器用于會導(dǎo)致各種危險的環(huán)境（如溫度、風(fēng)、雪、閃電），則應(yīng)考慮這些危險。,危險實例和解

20、析①綜合危險,前面所述11類危險的組合可能導(dǎo)致的危險.看似微不足道的危險，其組合相當(dāng)于重大危險?？梢赃@么說：每一起事故都是由一類或多類危險導(dǎo)致的。,危險實例和解析②意外危險,由下列原因引起的意外起動、意外超行程/超速（或相關(guān)元件的失靈） ——控制系統(tǒng)的失效/失調(diào)； ——中斷能源后的意外恢復(fù)； ——電氣設(shè)備的外部干擾（如EMC干擾）； ——其他外部干擾（如重力、風(fēng)等）； ——軟件的差錯

21、； ——由操作者產(chǎn)生差錯（由于機械和人的特征能力不協(xié)調(diào)）。,危險實例和解析②工況危險,機器不能停在最佳可能的條件下在合理速度下偏轉(zhuǎn)動力源失效控制電路失效設(shè)定錯誤運行期間制動物體或流體下落或拋出機械不穩(wěn)定/翻倒人（相對機械）滑倒、絆倒、跌倒,危險實例和解析②運行危險,運行功能產(chǎn)生的危險： ——啟動發(fā)動機時的運動； ——驅(qū)動位置無操作人員而運動； ——不是所有部件都在安全位置運動；

22、 ——非專業(yè)人員控制的機械超速； ——運動時的過分搖擺； ——機械不能有效地減速、停機和固定。,危險實例和解析②工位危險,與機器的工作位置相關(guān)聯(lián)的危險： ——人在進(jìn)入(或在/離開)工作位置時跌倒； ——在工作位置排氣/缺氧； ——著火（座艙易燃、缺少滅火手段）； ——在工作位置的機械危險，如與輪子接觸，滾翻，物體落下，高速旋轉(zhuǎn)零件的制動，非專業(yè)人員操縱的機器存在人與機器零

23、件或工具接觸的危險； ——工作位置的可視性不足； ——照明不足； ——密封不充分； ——在工作位置有噪聲和振動； ——排空/急停措施不充分；,危險實例和解析②控制、動力及第三人危險,由控制系統(tǒng)產(chǎn)生的危險 ——控制器/裝置的位置不合適 ——操縱模式和控制器動作模式的不合適。來自機器搬運的危險（缺乏穩(wěn)定性）由于動力源和動力傳輸產(chǎn)生的危險 ——來自發(fā)動機和蓄

24、電池的危險； ——來自機器之間動力傳輸?shù)奈ｋU； ——來自耦合和拖動的危險；由于第三人誤動或機器導(dǎo)致第三人產(chǎn)生的危險 ——未經(jīng)允許起動/使用； ——部分偏離其停止位置； ——視覺或聽覺報警器缺乏或不合適。,危險實例和解析②其他危險,對司機/操作者的指導(dǎo)不夠造成危險概率增加以下原因也能夠造成機械危險和危險事件： ——由于下列原因引起負(fù)載跌落、碰撞、機器翻倒：

25、 （1）機器運轉(zhuǎn)過程中缺乏穩(wěn)定性； （2）非受控的載荷—超載—超行程運動； （3）非受控的運動幅度； （4）載荷的意外/非預(yù)期的運動； （5）加緊裝置/輔具不合適。 ——由于人的升高； ——由于脫軌； ——由于零件的機械強度不夠；,危險實例和解析②其他危險（續(xù)）,——由于帶輪、鼓輪設(shè)計不合適； ——由于摩擦破裂負(fù)荷降

26、低； ——由于不正常的裝配/試驗/試用/維修條件； ——由于載荷與人相干擾（通過載荷/配重沖擊）；,風(fēng)險評價,前面所例舉危險都離不開一個關(guān)鍵詞：風(fēng)險評價定義：包括風(fēng)險分析和風(fēng)險評定在內(nèi)的全過程。 風(fēng)險分析：機器限制的確定、危險的識別和風(fēng)險的評估組合。 風(fēng)險評估：確定傷害可能達(dá)到的嚴(yán)重程度和傷害發(fā)生的概率。 風(fēng)險評定：以風(fēng)險分析為基礎(chǔ)，判斷是否達(dá)到減少風(fēng)險的目標(biāo)。風(fēng)險評價包括：,風(fēng)險評

27、價,風(fēng)險分析,風(fēng)險評定,,,,開始,機械限制的確定,,危險識別,風(fēng)險評估,風(fēng) 險評定,,,,風(fēng)險分析,,,,,機器安全嗎？,,,結(jié)束,風(fēng)險減小方案分析,,,,,風(fēng)險評價,,是,否,風(fēng)險評價的方法,定性法—這是許多場合情況下最多應(yīng)用的方法，因為許多情況下我們無法獲得足夠數(shù)量的有用數(shù)據(jù)信息來判斷可預(yù)見傷害的嚴(yán)重程度及危害出現(xiàn)的概率。定量法—當(dāng)可預(yù)見傷害嚴(yán)重程度高且范圍大，能夠用數(shù)據(jù)直接表示危害嚴(yán)重程度和危害出現(xiàn)的概率時，用定量法來判斷風(fēng)

28、險。 定量法對評價可替換的安全措施和決定何種防護(hù)更好是有用的。,風(fēng)險評價的范圍,風(fēng)險評價應(yīng)考慮： ——機器壽命的各個階段； ——機械的限制，除了合理預(yù)見的失誤、失靈外，還應(yīng)考慮機器的正確使用和正確操作； ——可預(yù)見的機械全部使用范圍，包括工業(yè)用，非工業(yè)用和家用，以及性別、年齡、 用手習(xí)慣和體能限制等使用人情況； ——可預(yù)見使用人的預(yù)期訓(xùn)練水平、經(jīng)驗或能力； ——暴露于可合理預(yù)見機械危險場合

29、中的其他人員。,風(fēng)險評價的文件,描述所識別的危險和實施安全措施的手段之一是形成風(fēng)險評價文件，主要包含： ——風(fēng)險評價所依據(jù)的信息； ——已經(jīng)評價過的機械（規(guī)范、限制等）； ——已做過某些有關(guān)假設(shè)，如載荷、強度、安全因素等； ——判明的危險及危險狀態(tài)； ——在評價中考慮的危險事件； ——使用的數(shù)據(jù)及原始資料； ——與使用的數(shù)據(jù)有關(guān)的不確定度對風(fēng)險評價的影響；

30、——通過安全措施達(dá)到的目標(biāo)； ——某些補充要求（如使用的標(biāo)準(zhǔn)和其他規(guī)范）； ——關(guān)于遺留風(fēng)險的信息； ——最終風(fēng)險評定的結(jié)果。,減少風(fēng)險的策略,總則 1、不采取保護(hù)措施，機器上出現(xiàn)的危險遲早會導(dǎo)致傷害。 2、保護(hù)措施是設(shè)計者和使用者所采取措施的組合（見圖1）。在設(shè)計階段采取的措施優(yōu)于在使用階段由使用者采取的補救措施，而且通常更有效。 3、考慮類似機器使用者的經(jīng)驗，及潛在用戶的需求信息，設(shè)計

31、者應(yīng)遵循下列工作順序（見圖2）： （1）規(guī)定機器的各種限制和預(yù)定使用； （2）鑒別危險和伴隨的危險狀態(tài)； （3）對每一種識別出的危險和危險狀態(tài)進(jìn)行風(fēng)險評估； （4）評定風(fēng)險并決定減少風(fēng)險的要求； （5）用采取的保護(hù)措施來消除危險或減少危險伴隨的風(fēng)險 上述（1）～（4）條內(nèi)容與風(fēng)險評價相關(guān)聯(lián)。,減少風(fēng)險的策略,圖2中給出了減少風(fēng)險策略的流程，其過程是迭代的，可能需要連續(xù)數(shù)次應(yīng)用才能達(dá)到風(fēng)險

32、的減少。減少風(fēng)險過程應(yīng)充分考慮采用現(xiàn)有技術(shù)。為了最大限度地減少風(fēng)險，應(yīng)考慮下面四種因素，并且在實施過程中，有必要按下面的優(yōu)先次序進(jìn)行考慮。 ——在壽命周期所有階段內(nèi)的機器的安全； ——機器完成其功能的能力； ——機器的易用能力； ——機器制造、使用和拆卸的成本。針對機器的連續(xù)安全運行，保護(hù)措施的易于使用和不妨礙機器預(yù)定使用是很重要的，否則會出現(xiàn)為提高機器的

33、效率而摒棄使用保護(hù)措施的問題。如果有限制機器排放物限定值的標(biāo)準(zhǔn)或方法，應(yīng)通過在現(xiàn)存的機器或樣機上進(jìn)行排放值的測定，使得設(shè)計者能夠做到： ——估計與排放有關(guān)的風(fēng)險； ——評定設(shè)計階段采取的保護(hù)措施的有效性； ——在技術(shù)文件中向潛在客戶提供排放的定量信息； ——在使用信息中向用戶提供排放的定量信息。,機器的限制規(guī)范,機器的設(shè)計從各種的限制規(guī)范開始 —

34、—使用限制： （1）機器的預(yù)定使用，包括不同的機器運行模式、使 用階段和操作者的不同干預(yù)過程； （2）機器可預(yù)見的誤用。 ——空間限制，例如：機器的運動范圍、機器安裝和維護(hù) 所需要的空間、“操作者—機器”的接口、“機器—動 力源 ”的接口。 ——時間限制：針對預(yù)定用途的，機器和其部件（例如工

35、 具、磨損件、電氣零件等）的可預(yù)見的”壽命極限。,危險的識別、風(fēng)險的評估和風(fēng)險的評定,識別了機器產(chǎn)生的各種危險后，設(shè)計者應(yīng)盡可能地根據(jù)定量的因素對每一種危險進(jìn)行風(fēng)險評定，并最終依據(jù)風(fēng)險評定的結(jié)果決定是否需要減少風(fēng)險。因此設(shè)計者應(yīng)從以下方面考慮各個過程存在的危險： （1）機器的整個壽命周期中人與機器相互作用時的危險。包括建造、運輸、組裝、安裝、試運轉(zhuǎn)、使用（包括參數(shù)設(shè)定、編程或過程轉(zhuǎn)換、操作、清洗

36、、故障排查和維護(hù)工作）、停用、拆除以及從安全角度進(jìn)行的處置時存在的危險。 （2）機器的可能狀態(tài)。包括機器正常運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的危險；由于各種原因使得機器不能執(zhí)行預(yù)訂功能所產(chǎn)生的危險，如：被加工材料或工件的性能或尺寸發(fā)生變化；機器的一個或多個零部件或輔助裝置失效；外部的沖擊、振動、電磁干擾；設(shè)計錯誤或缺陷（如軟件錯誤）；動力源干擾；環(huán)境干擾等均可能產(chǎn)生危險。 （3）操作者下意識的行為或機器可能遇見的誤用所產(chǎn)生的危

37、險。如：操作者對機器失去控制（特別是手持式或移動式機器）時產(chǎn)生的危險；人對使用中機器發(fā)生的失效、事故或故障的條件反射行為產(chǎn)生的危險；精神不集中或粗心大意導(dǎo)致的危險；工作中“走捷徑”導(dǎo)致的危險；為保持機器在所有情況下運轉(zhuǎn)所承受的壓力導(dǎo)致的危險行為；特定人員（如兒童、傷殘人等）的行為產(chǎn)生的危險。 風(fēng)險評價時，首先應(yīng)該考慮已識別的危險中最可能出現(xiàn)的傷害的風(fēng)險，對傷害嚴(yán)重程度最高的風(fēng)險，即使其發(fā)生頻率很低，也應(yīng)予以考慮。,借

38、助保護(hù)措施消除危險或減少風(fēng)險,通過消除危險，或單獨或同時減少決定風(fēng)險的因素（即所考慮危險產(chǎn)生傷害的嚴(yán)重程度和傷害發(fā)生的概率），可以達(dá)到（5）的目標(biāo)。所有預(yù)定用于達(dá)到此目標(biāo)的保護(hù)措施應(yīng)根據(jù)“三步法”的順序進(jìn)行。 ——第1步：本質(zhì)安全設(shè)計措施； ——第2步：安全防護(hù)和可能的補充保護(hù)措施； ——第3步：關(guān)于遺留風(fēng)險的使用信息，包括在機器上 設(shè)置的警

39、告標(biāo)記、信號和報警裝置，以及在說明 書手冊中給出的使用信息。 再次強調(diào)，使用信息不能取代本質(zhì)安全設(shè)計措施，或著安全防護(hù)和補充保護(hù)措施的正確使用。,風(fēng)險減小目標(biāo)的實現(xiàn),按照圖2的過程，實現(xiàn)了充分減少風(fēng)險和得到一個滿意的風(fēng)險降低的比較結(jié)果時，就可以終止風(fēng)險減少的迭代過程。 只要對下列問題給出肯定的回答，就可認(rèn)為實現(xiàn)了充分的風(fēng)險減?。?——是否考慮了所有的

40、運行狀況和干預(yù)過程； ——是否應(yīng)用了“三步法”； ——危險是否已消除，或者危險產(chǎn)生的風(fēng)險已降低到可行的最低水平; ——是否能確定所采取的措施不會產(chǎn)生新的危險； ——是否向用戶充分告知和警告了遺留風(fēng)險； ——是否確定所采取的措施不會危及操作者的工作狀態(tài)； ——所采取的保護(hù)措施是否彼此協(xié)調(diào)； ——是否已

41、充分考慮到為專業(yè)/工業(yè)用設(shè)計的機器用于非專業(yè)/非工業(yè)范 圍時產(chǎn)生的后果； ——是否確定所采取的措施不會過分地降低機器的功能。,本質(zhì)安全設(shè)計措施,本質(zhì)安全設(shè)計措施是風(fēng)險減少小流程中的第一步也是最重要的步驟。這是因為盡管所采取的保護(hù)措施作為機器固定部分可能是有效的，然而經(jīng)驗表明即使設(shè)計得再好的安全防護(hù)也可能失去作用或被違反，甚至使用信息不被遵循。本質(zhì)安全設(shè)計措施是通過選擇適當(dāng)?shù)臋C器設(shè)

42、計的特性和暴露人員與機器之間的相互影響，來消除危險或減小風(fēng)險。在設(shè)計時，應(yīng)該從 以下14各方面進(jìn)行考慮：,本質(zhì)安全設(shè)計措施應(yīng)考慮的因素,1、幾何因素和物理特性的考慮；2、機械設(shè)計的通用技術(shù)知識；3、適用技術(shù)的選擇；4、應(yīng)用零件間的強制機械作用原則；5、穩(wěn)定性原則；6、可維護(hù)性原則；7、遵循人類工效學(xué)原則；8、防止電氣危險；9、防止來自氣動設(shè)備和液壓設(shè)備的危險；10；本質(zhì)安全設(shè)計方法在控制系統(tǒng)上的應(yīng)用；11、使安全

43、功能的失效概率降至最低；12、通過設(shè)備可靠性限制操作者面臨危險；13、通過裝料（或）卸料操作機械化或自動化限制操作者面臨危險；14、通過置調(diào)整設(shè)定和維護(hù)點于危險區(qū)外限制操作者面臨危險。,1、幾何因素和物理特性的考慮,幾何因素可以是： ——所設(shè)計的機械的形狀，使得從操縱位置上對工作區(qū)和危險區(qū)的直接觀察范圍最大， 如減少盲點、考慮人類視覺的特點，在必要處選擇和安置間接觀察裝置（例如鏡子）。尤其是當(dāng)安全操作需要操作者長期進(jìn)行直接控制

44、時，例如： a）移動式機器的行走和工作區(qū)域； b）提升載荷或人員的提升機械的運行區(qū)； c）物料處理時，手持式或手導(dǎo)式機器的工具的接觸區(qū)域。機器的設(shè)計應(yīng)使在主控制位置上的操作者能確保危險區(qū)中沒有暴露人員。—— 機械零部件的形狀和相對位置。例如：通過加大運動部件之間的最小間距來避免擠壓和剪切危險，使得人體的相應(yīng)部分可以安全地進(jìn)入，

45、或通過減小間距使人體的任何部分不能進(jìn)入其中（見GB 12265.1、GB12265.2、GB 12265.3）?！苊怃J邊、尖角和凸出部分。目的是不允許人員可靠近的機械部分存在有銳邊、尖角、粗糙面、可能造成傷害的凸出部分以及可能“鉤刮”人體部位或衣服的開口。特別對金屬薄板，其邊緣應(yīng)除去毛刺、折邊或倒角。對可能造成“鉤刮”的管口端，應(yīng)進(jìn)行包覆。 ——所設(shè)計的機器的形狀，要保證合理的操作位置及手動控制裝置（致動機構(gòu)）的可接近性。,幾

46、何因素和物理特性的考慮,物理特性 ——對致動力的限制，使其足夠低，保證所致動的部件不會產(chǎn)生機械危險。 ——對運動部件的質(zhì)量和（或）速度及其動能的限制。 ——根據(jù)排放源特性，對其排放的限制： a）從聲源減小噪聲的措施（見 ISO/TR 11688-1）； b）從振動源減少振動的措施，包括諸如重新分配或附加質(zhì)量以及改變過程參數(shù)，例如：運動的頻率和（或）振幅等（手持式和手導(dǎo)式機械，見CR1030-1）；

47、 c）減少危險物質(zhì)排放的措施，例如：使用更安全的物質(zhì)或使用降低粉塵的工藝； d）減少放射源輻射的措施，例如：避免使用危險放射源，在滿足機器正常功能的情況下將輻射功率限制在最低水平，通過設(shè)計使放射源射線束集中于目標(biāo)之上，加大放射源和操作者之間的距離或提供遠(yuǎn)程操作裝置； e）采取相應(yīng)的減小非電離輻射的措施（見 EN 12198-1和 EN 12198-3）。,2、機械設(shè)計的通用技術(shù)知識,進(jìn)行設(shè)計時，通用技術(shù)

48、知識可以從設(shè)計技術(shù)規(guī)范中取得（例如標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計規(guī)范、計算規(guī)則）。包括以下知識：1）機械應(yīng)力，例如：——對諸如螺栓的連接、焊接等，通過采取正確計算、構(gòu)造和緊固方法進(jìn)行的應(yīng)力限制；——借助過載保護(hù)裝置（如采用：“易熔”塞、限壓閥、斷路器、力矩限制裝置等）進(jìn)行的應(yīng)力限制；——避免在 可變應(yīng)力（主要是周期應(yīng)力）下零件產(chǎn)生的疲勞；——回轉(zhuǎn)件的靜平衡和動平衡。2）材料及其性質(zhì)，例如材料的抗腐蝕、抗老化、抗磨蝕和抗磨損；硬度、延展性、脆性；

49、均勻性；毒性；易燃性。3）噪聲、振動、危險物質(zhì)和輻射的排放值。 如果特殊零部件或者裝配件的可靠性對安全起關(guān)鍵作用（例如：繩、鏈條、用于吊裝重物或人員的吊裝附件）測其應(yīng)力值應(yīng)乘以適當(dāng)?shù)墓ぷ飨禂?shù)。,3、適用技術(shù)的選擇,在某些應(yīng)用場合，通過技術(shù)的選用，可以消除一種或多種危險，或者減小風(fēng)險，例如：a）預(yù)定用于爆炸氛圍中的機器，采用： ——全氣動或液壓控制系統(tǒng)及機器致動機構(gòu)； ——“本質(zhì)安全”的電氣設(shè)備（見 EN

50、50020）。 b）對特定的待加工產(chǎn)品，如溶劑：保證加工設(shè)備的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于溶劑的燃點。 c）避免高噪聲的替代設(shè)備，例如： ——以電氣設(shè)備代替氣動設(shè)備； ——在某些條件下，用水切割代替機械設(shè)備。,4、應(yīng)用零件間的強制機械作用原則和穩(wěn)定性規(guī)定,4、應(yīng)用零件間的強制機械作用原則 如果一個機械零件運動不可避免的使另一個零件通過直接接觸或通過剛性連接件隨其一起運動，則這些零件是以強制模式連接的。這種強制模式的一個例子就

51、是電路開關(guān)設(shè)備的強制打開操作 5、穩(wěn)定性規(guī)定 機器應(yīng)設(shè)計成具有足夠的穩(wěn)定性，使得在規(guī)定的使用條件下可以安全地使用,可維護(hù)性原則和遵循人類工效學(xué)的原則,6、可維護(hù)性設(shè)計機器時，應(yīng)考慮以下可維護(hù)性因素： ——可接近性，考慮環(huán)境和人體尺寸，包括工作服和所使用工具的尺寸； ——易于處理，考慮人的能力； ——專用工具和設(shè)備數(shù)目的限制。7、遵循人類工效學(xué)的原則 機械設(shè)計中應(yīng)注意人類工效學(xué)原則，以減輕操作者心理、生理

52、壓力和緊張程度。在基礎(chǔ)設(shè)計階段，對操作者和機器進(jìn)行功能分配（自動化程度）時，應(yīng)考慮這些原則。 應(yīng)考慮預(yù)定使用機器人群的人體尺寸、力量和姿勢、運動幅度、動作重復(fù)頻率。 “人一機”相互作用的所有要素，如操縱器、信號裝置以及日期顯示裝置，都應(yīng)設(shè)計得易于理解，使操作者和機器間的相互作用盡可能清楚、明確,7、遵循人類工效學(xué)的原則,避免操作者在機器使用過程中的緊張姿勢和動作（如提供適合于不同操作者的機器調(diào)整工具）。 機器，尤

53、其是手持和移動式機器的設(shè)計，應(yīng)考慮到人力的可及范圍、控制機構(gòu)的操動，以及人的手、臂、腿等解剖學(xué)結(jié)構(gòu)。 盡可能避免噪聲、振動、熱效應(yīng)（如極端溫度）。 避免將操作者的工作節(jié)奏與自動的連續(xù)循環(huán)連在一起。 當(dāng)機器和（或）其防護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)特征使得環(huán)境照明不足時，應(yīng)在機器上或其內(nèi)部提供對工作區(qū)、調(diào)整設(shè)置區(qū)及日常維護(hù)區(qū)的局部照明。應(yīng)避免會引起風(fēng)險的光線的閃動、耀眼、陰影和頻閃效應(yīng)。若光源的位置在使用中需進(jìn)行調(diào)整，則其位置不應(yīng)對調(diào)整者構(gòu)成任何危險

54、。手動控制裝置（致動機構(gòu)）的選用、配置和標(biāo)記應(yīng)滿足（1）必須清晰可見、可識別，必要處適當(dāng)加標(biāo)志 ；（2）必須能安全的即時操作，而且作用明確（例如：操縱器的標(biāo)準(zhǔn)布置，可以使操作者由一臺機器轉(zhuǎn)到另一臺具有同樣操作模式的同類型的機器上工作時，減少差錯概率）；（3）它們的位置（對按鈕）和運動（對手柄和手輪）與它們的作用應(yīng)是恒定的（見 GB 18209.3）； （4）它們的操作不會引起附加風(fēng)險。 指示器、刻度盤和視覺顯示裝置的設(shè)計與配置應(yīng)符

55、合（1）它們在人員能察覺的參數(shù)和特征范圍之內(nèi)； （2）就操作者的要求和預(yù)定使用而言，信息的顯示應(yīng)便于察看、識別和理解，即應(yīng)耐久、清晰、含義確切； （3）操作者在操作位置可以察覺到。,8、防止電氣危險及防止來自氣動設(shè)備和液壓設(shè)備的危險,GB 5226.1給出了關(guān)于機械的電氣設(shè)備設(shè)計的通用技術(shù)規(guī)定，特別是第 6章給出對防電擊防護(hù)的措施。對特定機器的有關(guān)要求見相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)（例如：GB 13690、GB 3883、GB 4706系列標(biāo)準(zhǔn)）。

56、9、防止來自氣動設(shè)備和液壓設(shè)備的危險 機器的氣動和液壓設(shè)備應(yīng)按以下要求設(shè)計： ——不能超出回路的最大額定壓力（通過限壓裝置）； ——不能因壓力激增或升高、壓力損失或降低、真空度損失導(dǎo)致危險； ——不會因為泄漏或部件失效而導(dǎo)致危險的流體噴射，或軟管突發(fā)危險運動（如：甩動）； ——儲氣罐、蓄氣罐或類似容器（如充氣蓄能器）應(yīng)符合這些設(shè)備的設(shè)計規(guī)則； ——設(shè)備的所有部件，

57、尤其是管子和軟管，應(yīng)針對外來有害影響采取保護(hù)措施； ——當(dāng)機器與動力源斷開后（見5.5.4），儲氣罐等類似容器（如充氣蓄能器）應(yīng)盡可能自動卸壓，如果無法實現(xiàn)，應(yīng)提供隔離、局部卸壓及壓力顯示的措施（見 GB/T 19670—2005第 5章）； ——應(yīng)對所有在機器與動力源斷開后仍保持壓力的部件，提供清晰標(biāo)識的排空裝置，以及對機器進(jìn)行任何調(diào)整設(shè)定或維護(hù)前必須對這些部件進(jìn)行卸壓的警示牌。,10、本質(zhì)安全設(shè)計方法在控

58、制系統(tǒng)上的應(yīng)用,控制系統(tǒng)設(shè)計措施的選用應(yīng)使得其有關(guān)安全的性能能夠提供足夠的風(fēng)險減少。 詳細(xì)見GB/T15706.2-2007的4.11條。11、使安全功能的失效概率降至最低 機器的安全不僅取決于控制系統(tǒng)的可靠性，而且取決于機器所有部件的可靠性。 1）使用可靠零部件 2)“定向失效模式”部件的使用 3)部件或子系統(tǒng)的加倍——冗余技術(shù)12、通過設(shè)備可靠性限制操作者面臨危險 提高機械

59、各組成部分的可靠性，降低需要糾正的事故的發(fā)生頻率，從而可以減少面臨的危險。 機器的動力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全系統(tǒng)和其他功能系統(tǒng)都是用可靠性原則。 防護(hù)裝置和保護(hù)裝置的原件尤其要可靠，因其失效會使人員面臨危險，且可靠性差還會加速其報廢。,13、通過裝料(或)卸料操作機械化或自動化限制操作者面臨危險,裝、卸料操作和更為普遍的一般搬運（工件、材料、物資等）操作的機械化和自動化可以減少人員在作業(yè)點面臨危險，從而限制由這些操

60、作產(chǎn)生的風(fēng)險。 可以通過機器人、搬運裝置、傳動機構(gòu)、鼓風(fēng)設(shè)備實現(xiàn)自動化。可以通過例如進(jìn)料滑道、推桿、手動分度工作臺實現(xiàn)機械化。 自動送進(jìn)和移出裝置對預(yù)防機器操作者事故是很有益的，但在檢修其故障時會產(chǎn)生一定危險。應(yīng)注意保證使用這些裝置后，不會在這些裝置和機器部件或被加工的工件/材料之間引發(fā)進(jìn)一步的危險（如鉤掛、擠壓）。若不能保證，應(yīng)提供適當(dāng)?shù)陌踩雷o(hù)裝置。詳盡研究整個設(shè)備的所有控制與操作模式中全部安全功能的執(zhí)行情況，帶有控制系統(tǒng)的自

61、動送進(jìn)和移出裝置與相關(guān)機器的控制系統(tǒng)應(yīng)該是相互關(guān)聯(lián)的。14、通過置調(diào)整設(shè)定和維護(hù)點于危險區(qū)外限制操作者面臨危險 應(yīng)通過將維護(hù)、潤滑和調(diào)整設(shè)定點設(shè)置在危險區(qū)外面，最大程度地減少進(jìn)入危險區(qū)的需要。,安全裝置與補充保護(hù)措施,概述如果無法通過本質(zhì)安全設(shè)計合理消除危險或充分減少風(fēng)險，則應(yīng)使用防護(hù)裝置和保護(hù)裝置來保護(hù)人員?？赡鼙仨毑捎冒ǜ郊釉O(shè)備在內(nèi)的補充保護(hù)措施（例如急停設(shè)備），見GB.T15706.1-2007中5.4 。某些

62、安全防護(hù)裝置可用于避免面臨多種危險（例如：用于防止進(jìn)入機械危險區(qū)域的固定式防護(hù)裝置，也同時用于降低噪聲等級和收集有毒排放物） 1、各類防護(hù)裝置和保護(hù)裝置的選擇 （1）在為特定機械或危險區(qū)選用合適的安全防護(hù)裝置時，固定式防護(hù)裝置很簡單，應(yīng)該將其使用在機械正常運轉(zhuǎn)（無故障運行）期間不需要操作者進(jìn)入危險區(qū)的場合。 （2）當(dāng)需要進(jìn)入危險區(qū)的頻次增加，導(dǎo)致固定防護(hù)裝置不能回放，則需要使用其他保護(hù)措施（如活動式聯(lián)鎖防護(hù)裝置

63、、敏感保護(hù)設(shè)備）。 （3）有時需要聯(lián)合使用幾個安全防護(hù)裝置。例如，將固定防護(hù)裝置與將工件送至機器的機械送料裝置聯(lián)合使用，可以排除進(jìn)入危險區(qū)的主要危險。再采用一個觸發(fā)裝置，就可以防止進(jìn)一步的由機械送料裝置與固定防護(hù)裝置間可能產(chǎn)生的卷入或剪切危險。 （4）應(yīng)考慮圍繞控制位置或干涉區(qū)域的范圍，提供針對多種危險的組合保護(hù) 。,安全裝置與補充保護(hù)措施,2、正常運行期間不需要進(jìn)入危險區(qū)的場合3、正常運行期間需要進(jìn)入危險區(qū)的場

64、合 4、對機器設(shè)定、示教、過程轉(zhuǎn)換、故障排查、清洗或維護(hù)時需要進(jìn)入危險區(qū)的場合 5、敏感防護(hù)設(shè)備的選擇和應(yīng)用6、穩(wěn)定性的保護(hù)措施 7、其他的保護(hù)裝置,防護(hù)裝置和保護(hù)裝置的設(shè)計要求,1、一般要求 防護(hù)裝置和保護(hù)裝置的設(shè)計應(yīng)適合預(yù)定使用的用途，并考慮相關(guān)的機械危險和其他危險。防護(hù)裝置和保護(hù)裝置應(yīng)與機器的工作環(huán)境相適應(yīng)，且設(shè)計得不易被損壞。為減少使其損壞的誘因，應(yīng)保證其對機器運轉(zhuǎn)期間的各種動作和機器壽命期各階段的干擾降至最低程

65、度。 防護(hù)裝置和保護(hù)裝置應(yīng)當(dāng)： ——結(jié)構(gòu)堅固耐用； ——不增加任何附加危險； ——不容易出現(xiàn)旁路或變得無法操作； ——其位置距危險區(qū)有足夠的距離； ——對觀察生產(chǎn)過程的視野障礙最??； ——如有可能，通過只進(jìn)入必須工作的區(qū)域，使防護(hù)裝置和安全裝置不必移開，便能夠進(jìn)行工具的安裝和/或更換及維護(hù)等基本工作。2、防護(hù)裝置的要求 3、保護(hù)裝置的技術(shù)特征 4

66、、固定不同類型安全防護(hù)裝置的措施 由于機器作業(yè)內(nèi)容的變化需要使用不同類型的安全防護(hù)裝置,則宜提供容易固定每類安全防護(hù)的措施,由設(shè)計師采取的安全措施,,,,固定式,活動式,可調(diào)式（對固定或活動式）,（帶防護(hù)鎖）聯(lián)鎖式,可控聯(lián)鎖式（具有開關(guān)功能）,自動停機裝置,防護(hù)裝置,安全裝置,阻擋裝置,聯(lián)鎖裝置,使動（控制）裝置,止-動操作裝置,雙手操縱裝置,機械抑制裝置,限制裝置,有限運動控制裝置,,,,,表現(xiàn)為：殼、罩、屏、門、全封閉

67、,表現(xiàn)為：單一裝置與防護(hù)裝置聯(lián)鎖,,安全防護(hù),表現(xiàn)為：防護(hù)裝置與危險區(qū)間的最小直線(水平)距離,減少排放物的安全防護(hù),如果不足以從各種排放源減少排放物，則應(yīng)為機器提供附加的保護(hù)措施。 1、噪聲的附加保護(hù)措施 2、振動的附加保護(hù)措施 3、危險物質(zhì)的保護(hù)措施 4、輻射的保護(hù)措施,補充保護(hù)措施,根據(jù)機器預(yù)定使用的用途及可預(yù)見的誤用，可能不得不采取一些既非本質(zhì)安全設(shè)計措施，也非安全防護(hù)（使用防護(hù)裝置和/或保護(hù)裝置），

68、也非使用信息的保護(hù)措施。例如： 1、實現(xiàn)急停功能的部件和元件； 2、被困人員逃生和救援的措施； 3、動力源斷開和能量消耗的措施； 4、便捷安全搬運機器及重型零部件的規(guī)定； 5、安全進(jìn)入機器的措施。,,補充保護(hù)措施,急停裝置—一旦使用必須保持狀態(tài)，只有通過適當(dāng)操作才能脫開。,躲避、救援保護(hù)措施—采用緊急通道、屏障；停機后手動來使元件運動；某些零件反向運動。,,保證機器的可維修性措施—應(yīng)使內(nèi)部零件易接近；選擇適