1設(shè)計(jì)與制造的本質(zhì)安全措施
1)選用適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)
(1)采用本質(zhì)安全技術(shù)。
?、俦苊怃J邊、尖角和凸出部分。在不影響預(yù)定使用功能的前提下,機(jī)械設(shè)備及其零部件應(yīng)盡量避免設(shè)計(jì)成會(huì)引起損傷的銳邊、尖角以及粗糙的、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。
?、诎踩嚯x的原則。利用安全距離防止人體觸及危險(xiǎn)部位或進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū),是減小或消除機(jī)械風(fēng)險(xiǎn)的一種方法。在規(guī)定安全距離時(shí),必須考慮使用機(jī)器時(shí)可能出現(xiàn)的各種狀態(tài)、有關(guān)人體的測(cè)量數(shù)據(jù)、技術(shù)和應(yīng)用等因素。
?、巯拗朴嘘P(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(xiǎn)的物理量值來減小危險(xiǎn)。例如,將操縱力限制到最低值,使操作件不會(huì)因破壞而產(chǎn)生機(jī)械危險(xiǎn);限制運(yùn)動(dòng)件的質(zhì)量或速度,以減小運(yùn)動(dòng)件的動(dòng)能;限制噪聲和振動(dòng)等。
?、苁褂帽举|(zhì)安全工藝過程和動(dòng)力源。對(duì)預(yù)定在爆炸環(huán)境中使用的機(jī)器,應(yīng)采用全氣動(dòng)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)械選用材料的性能數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)規(guī)程、計(jì)算方法和試驗(yàn)規(guī)則,都應(yīng)該符合機(jī)械設(shè)計(jì)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(shí),通過控制連接、受力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來限制應(yīng)力。
(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。
(4)履行安全人機(jī)工程學(xué)原則。
在機(jī)械設(shè)計(jì)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(jì)、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(cuò)。
(5)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的安全原則。
機(jī)械在使用過程中,典型的危險(xiǎn)工況有:意外啟動(dòng);速度變化失控;運(yùn)動(dòng)不能停止;運(yùn)動(dòng)機(jī)器零件或工件飛出;安全裝置的功能受阻等??刂葡到y(tǒng)的設(shè)計(jì)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:
?、贆C(jī)構(gòu)啟動(dòng)及變速的實(shí)現(xiàn)方式。機(jī)構(gòu)的啟動(dòng)或加速運(yùn)動(dòng)應(yīng)通過施加或增大電壓或流體壓力去實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)現(xiàn)。
?、谥匦聠?dòng)的原則。動(dòng)力中斷后重新接通時(shí),如果機(jī)器自發(fā)啟動(dòng)會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn),應(yīng)采取措施,使動(dòng)力重新接通時(shí)機(jī)器不會(huì)自行啟動(dòng),只有再次操作啟動(dòng)裝置機(jī)器才能運(yùn)轉(zhuǎn)。
?、哿悴考目煽啃浴_@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(huì)因失效而使機(jī)器產(chǎn)生危險(xiǎn)的誤動(dòng)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),就可以事先針對(duì)其失效模式采取相應(yīng)的預(yù)防措施。
?、蓐P(guān)鍵件的加倍(或冗余)??刂葡到y(tǒng)的關(guān)鍵零部件可以通過備份的方法,即當(dāng)一個(gè)零部件萬一失效,用備份件接替以實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能。當(dāng)與自動(dòng)監(jiān)控相結(jié)合時(shí),自動(dòng)監(jiān)控應(yīng)采用不同的設(shè)計(jì)工藝,以避免共因失效。
?、拮詣?dòng)監(jiān)控。自動(dòng)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(xiǎn)時(shí),以下安全措施開始起作用:停止危險(xiǎn)過程,防止故障停機(jī)后自行再啟動(dòng),觸發(fā)報(bào)警器。
?、呖芍鼐幊绦蚩刂葡到y(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(chǔ)存程序被有意或無意改變。可能的話,應(yīng)采用故障檢驗(yàn)系統(tǒng)來檢查由于改變程序而引起的差錯(cuò)。
?、嘤嘘P(guān)手動(dòng)控制的原則。
A.手動(dòng)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(jì)和配置。
B.停機(jī)操縱器應(yīng)位于對(duì)應(yīng)的每個(gè)啟動(dòng)操縱器附近。
C.除了某些必須位于危險(xiǎn)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(xiǎn)區(qū)外。
D.如果同一危險(xiǎn)元件可由幾個(gè)操縱器控制,則應(yīng)通過操縱器線路的設(shè)計(jì),使其在給定時(shí)間內(nèi),只有一個(gè)操縱器有效。但這一原則不能用于雙手操縱裝置。
E.在有風(fēng)險(xiǎn)的地方,操縱器的設(shè)計(jì)或防護(hù)應(yīng)做到不是有意識(shí)的操作不會(huì)動(dòng)作。
F.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(yàn)等),則這些操作模式應(yīng)裝備能鎖定在每個(gè)位置的模式選擇器。選擇器的每個(gè)位置都應(yīng)相應(yīng)于單一操作或控制模式。
?、崽囟ú僮鞯目刂颇J?。對(duì)于必須移開或拆除防護(hù)裝置或使安全裝置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(dòng)控制模式無效,采用操作者伸手可達(dá)的手動(dòng)控制模式(如止一動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)或雙手槽子裝置),或在加強(qiáng)安全條件下(如降低速度、減小動(dòng)力或其他適當(dāng)措施)才允許危險(xiǎn)元件運(yùn)轉(zhuǎn)并盡可能限制接近危險(xiǎn)區(qū)。
(6)防止氣動(dòng)和液壓系統(tǒng)的危險(xiǎn)。
當(dāng)采用氣動(dòng)、液壓、熱能等裝置的機(jī)械時(shí),必須通過設(shè)計(jì)來避免與這些能量形式有關(guān)的各種潛在危險(xiǎn)。
?、俳柚迚貉b置控制管路中最大壓力不超過允許值;不因壓力損失、壓力降低或真空度降低而導(dǎo)致危險(xiǎn)。
?、谒性?尤其是管子和軟管)及其連接應(yīng)密封,要對(duì)各種有害的外部因素加以防護(hù),不因泄漏或元件失效而導(dǎo)致流體噴射。
③當(dāng)機(jī)器與其動(dòng)力源斷開時(shí),貯存器、蓄能器及類似容器應(yīng)盡可能自動(dòng)卸壓,若難以實(shí)現(xiàn),則應(yīng)提供隔離措施或局部卸壓及壓力指示措施,以防剩余壓力造成危險(xiǎn)。
④機(jī)器與其能源斷開后,所有可能保持壓力的元件都應(yīng)有明顯識(shí)別排空的裝置和繪制有注意事項(xiàng)的警告牌,提示對(duì)機(jī)器進(jìn)行任何調(diào)整或維修前必須對(duì)這些元件卸壓。
(7)預(yù)防電的危險(xiǎn)。
電的安全是機(jī)械安全的重要組成部分,機(jī)器中電氣部分應(yīng)符合有關(guān)電氣安全標(biāo)準(zhǔn)的要求,預(yù)防電的危險(xiǎn)尤其應(yīng)注意防止電擊、短路、過載和靜電。
2)采用機(jī)械化和自動(dòng)化技術(shù)
機(jī)械化和自動(dòng)化技術(shù)可以使人的操作崗位遠(yuǎn)離危險(xiǎn)或有害現(xiàn)場(chǎng),從而減少工傷事故。
(1)操作自動(dòng)化。在比較危險(xiǎn)的崗位或被迫以機(jī)器特定的節(jié)奏連續(xù)參與的生產(chǎn)過程,使用機(jī)器人或機(jī)械手代替人的操作,使得工作條件不斷改善。
(2)裝卸搬運(yùn)機(jī)械化。裝卸機(jī)械化可通過工件的送進(jìn)滑道、手動(dòng)分度工作臺(tái)等措施實(shí)現(xiàn);搬運(yùn)的自動(dòng)化可通過采用工業(yè)機(jī)器人、機(jī)械手、自動(dòng)送料裝置等實(shí)現(xiàn)。應(yīng)注意防止由于裝置與機(jī)器零件或被加工物料之間阻擋而產(chǎn)生的危險(xiǎn),以及檢修故障時(shí)產(chǎn)生的危險(xiǎn)。
(3)調(diào)整、維修的安全。在設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí),應(yīng)盡量考慮將一些易損而需經(jīng)常更換的零部件設(shè)計(jì)得便于拆裝和更換;提供安全接近或站立措施(梯子、平臺(tái)、通道);鎖定切斷的動(dòng)力;機(jī)器的調(diào)試、潤(rùn)滑、一般維修等操作點(diǎn)配置在危險(xiǎn)區(qū)外,這樣可減少操作者進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū),從而減小操作者面臨危險(xiǎn)的概率。