失。
(4)故障保險(xiǎn)性能。設(shè)計(jì)人員不僅要確定安全裝置的控制功能,而且應(yīng)考慮故障保險(xiǎn)性能。例如,如果由于安全控制電路出現(xiàn)故障,停機(jī)后機(jī)械可以再起動,這就出現(xiàn)了與沒有安全裝置的機(jī)械一樣的現(xiàn)象。因此安全裝置應(yīng)有故障保險(xiǎn)性能,即安全裝置出現(xiàn)故障后,只有在故障排除后,按一定的程序,機(jī)械才能再啟動。
(5)易于維修。難以拆卸、更換零件或難以維修的安全裝置,容易在誤用或損壞后成為影響安全生產(chǎn)的包袱。
(6)便于檢查。將安全裝置涂上黃色或紅色,如防護(hù)罩的壁涂黃色,緊急停車按鈕用紅色,使操作人員和監(jiān)督人員易于檢查安全裝置是否安裝在正確位置??梢杂弥甘緹麸@示安全裝置的工作狀態(tài)。當(dāng)使用冗余安全裝置時,應(yīng)能檢查所有安全裝置是否都處于可操作狀態(tài)。
(7)防止誤動作功能。如果安全裝置使用不當(dāng)、未到位、出現(xiàn)故障、不能在預(yù)計(jì)情況下動作或其它原因而失效時,錯誤的或無意中使用手動或腳動操縱器都能引起傷害。安全裝置應(yīng)能防止出現(xiàn)差錯,即有防止誤動作功能。
(8)能見度。影響看到加工區(qū)內(nèi)部的安全裝置,不論是由于光線的原因還是防護(hù)柵欄的影響,都比沒有上述干擾的安全裝置使用效果差。如果需要看到加工區(qū)而又看不清時,可能會產(chǎn)生一種打開防護(hù)罩的愿望而引起危險(xiǎn)。應(yīng)采取措施加以解決。
(9)操作姿勢。操縱安全控制裝置的姿勢對正確使用安全裝置有重要意義。如果操作者坐姿或立姿不平衡,就可能無意中踩到腳踏開關(guān)或墜入危險(xiǎn)區(qū)。當(dāng)人手需要進(jìn)入加工區(qū)時,座位高度和姿勢的穩(wěn)定性是應(yīng)考慮的因素。當(dāng)坐姿時,為了保持姿勢穩(wěn)定,需要考慮膝部空間和擱腳板。最好使用可調(diào)高度的工作座椅。立姿操作不要采用腳踏操縱器,因?yàn)橐恢荒_操縱開關(guān)使人站立不穩(wěn)。腳踏操縱器一般只允許用于坐姿操作。
坐椅應(yīng)有與臀部相適應(yīng)的凹槽。椅面深400mm,適應(yīng)90%的使用者,前緣無棱角,不會損傷膝部的后側(cè)。椅面至少寬400mm,允許使用自動活動椅。
(10)防止損壞子 工人有意無意損壞或破壞安全裝置都是絕對不允許的。但確實(shí)存在有的操作人員低估機(jī)械傷害的嚴(yán)重性而損壞或拆卸安全裝置的情況。設(shè)計(jì)人員應(yīng)預(yù)先采取措施防止工人損壞安全裝置。
(11)多重安全措施 在某些危險(xiǎn)性比較大的機(jī)械上應(yīng)采取多種安全措施,以便一種措施失效時,另一種措施仍能保證安全。
總之,在選擇、設(shè)計(jì)、安裝安全裝置時,充分考慮人的因素,就能保證安全裝置按設(shè)計(jì)意圖發(fā)揮作用,防止機(jī)械傷害。使用者對所采用安全裝置的有效性就會有足夠的信心。有些安全裝置。由于設(shè)計(jì)不善會產(chǎn)生一些令人遺憾的副作用,它們能預(yù)防突發(fā)的外傷,但長時間使用可能引起肌肉損傷。在設(shè)計(jì)時必須考慮到操作人員正確使用和誤用安全裝置時的兩種后果,從而設(shè)計(jì)出本質(zhì)安全的安全裝置。
3.技術(shù)要求
除前面的安全防護(hù)裝置提出的要求外,還有以下具體要求:
(1)當(dāng)人體的任何一部分由于偶然原因進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)前后,能將人體推出或拉出;
(2)安全裝置的繼電器、限位開關(guān)等主要電器零件,應(yīng)有確保安全裝置功能的容量和壽命;
(3)帶有電氣控制的安全裝置,其使用環(huán)境、溫升、抗干擾、接地等要求,均應(yīng)符合國家的有關(guān)規(guī)定;
(4)帶有電氣控制的安全裝置,應(yīng)有“正?!焙汀笆鹿省钡闹甘拘盘?、標(biāo)志。
(5)凡裝有繼電器、晶體管等電器元件的安全裝置,應(yīng)采取可靠的防震措施;
(6)安全裝置的外部電線和電纜,應(yīng)選用耐冷卻液和耐油的絕緣銅線,其介電強(qiáng)度必須符合國家有關(guān)規(guī)定;
(7)安全裝置的選擇開關(guān),應(yīng)采用鑰匙轉(zhuǎn)換方式,并在各轉(zhuǎn)換位置上都能將鑰匙取下。各轉(zhuǎn)換位置上應(yīng)標(biāo)明安全裝置的狀態(tài)。
六、安全裝置的類別
安全裝置按其使用功能分為兩大類:安全保護(hù)裝置和安全控制裝置。安全保護(hù)裝置是用來防止機(jī)械危險(xiǎn)部位引起傷害的安全裝置,是在操作者一旦進(jìn)入危險(xiǎn)工作狀態(tài)時,能直接對操作者進(jìn)行人身安全保護(hù)的機(jī)構(gòu),一般指配備在生產(chǎn)設(shè)備上起保障人員和設(shè)備安全作用的所有附屬裝置。安全控制裝置本身并不直接參與人身保護(hù)動作,一種是在操作者一旦進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)時,控制裝置對制動器進(jìn)行控制,使機(jī)械停止運(yùn)轉(zhuǎn);另一種是控制裝置本身創(chuàng)造人手不可能進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)的條件,如雙手操縱裝置。
按具體功能又可分為各類安全裝置:
1.連續(xù)監(jiān)測和自動控制裝置
這是指監(jiān)測器和控制系統(tǒng)相結(jié)合的裝置,用來保持預(yù)定的安全水平。這種裝置能連續(xù)監(jiān)測有毒、有害、易燃、易爆氣體、粉塵、溫度、壓力、振動、噪聲等有害因素,當(dāng)監(jiān)測的參數(shù)超過限定值以前就能確定危險(xiǎn)性水平并有足夠的時間采取行動,如進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)超過規(guī)定值后,監(jiān)測裝置自動驅(qū)動控制裝置以降低危險(xiǎn)性水平,如驅(qū)動排風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng),降低有害物濃度。或切斷設(shè)備電源,停止加料或停機(jī)等。
2.聯(lián)鎖裝置
這是一種與操縱器聯(lián)動的安全裝置,用來確保操作者在接近危險(xiǎn)點(diǎn)時的安全。聯(lián)鎖裝置有多種形式,但必須可靠,有抗干擾能力,并具有自動防止故障的特性。聯(lián)鎖裝置大多用于傳動機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)部件、壓力機(jī)等。
3.故障保險(xiǎn)裝置
設(shè)備發(fā)生故障并不一定都會造成事故,只是可能發(fā)生事故。為了防止設(shè)備損壞、人員傷亡或生產(chǎn)下降的事故;可以采用能自動防止故障的保險(xiǎn)裝置。當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時能自動停止運(yùn)行。其基本原則是首先保護(hù)人,其次是防止對環(huán)境的損害,保護(hù)設(shè)備不受破壞,最后是防止生產(chǎn)下降。故障保險(xiǎn)裝置有三種類型:
(1)發(fā)生故障時工作可靠但性能下降。它能降低設(shè)備的性能,在采取糾正措施前,設(shè)備停止工作,就不再存在危險(xiǎn),也不會造成損害。例如電氣線路的熔斷器和保險(xiǎn)絲,當(dāng)電路超負(fù)荷或短路時,熔斷器和保險(xiǎn)絲熔斷,使電路切斷,系統(tǒng)和設(shè)備即處于安全狀態(tài)。
(2)多重保險(xiǎn)系統(tǒng)。這種裝置能使設(shè)備在發(fā)生故障后,采取糾正措施前,設(shè)備仍能維持安全運(yùn)行。在關(guān)鍵性操作中,發(fā)生故障或出現(xiàn)不正常情況時能激發(fā)一個視覺顯示器,或在警報(bào)系統(tǒng)中用聲光信號激發(fā)另一個備用系統(tǒng)可靠地工作。如生產(chǎn)中的雙電源、雙回路水源、備用(冗余)設(shè)備等。
(3)在故障下仍能繼續(xù)運(yùn)行。發(fā)生故障后設(shè)備仍能安全運(yùn)行直到采取糾正措施后為止。設(shè)備沒有功能上的損失。如鍋爐供水的自動防止故障裝置,可以連續(xù)供水以保持鍋爐不致缺水,當(dāng)鍋爐水位下降,供水閥能自動打開進(jìn)行供水。
4.雙手操作式安全控制裝置
設(shè)備的操縱器必須用雙手同時進(jìn)行操作,使人手在啟動設(shè)備時不可能進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū),從而保證人員安全。
七、監(jiān)測和報(bào)警裝置
監(jiān)測和報(bào)警裝置是重要的安全控制裝置。它可以早期發(fā)現(xiàn)事故隱患,以便及早作出處理。
1.參數(shù)監(jiān)測裝置
設(shè)備運(yùn)行過程中有一些特定的參數(shù)如溫度、速度、壓力、振動頻率等必須保持在特定限度內(nèi),超過這個限度,就會發(fā)生危險(xiǎn)。參數(shù)監(jiān)測的目的就是提前發(fā)現(xiàn)不正常的情況并在構(gòu)成危險(xiǎn)以前就采取措施,預(yù)防故障和事故的發(fā)生。如果監(jiān)測裝置出現(xiàn)故障,就不能監(jiān)測到設(shè)備故障,為了避免險(xiǎn)性繼續(xù)發(fā)展而造成事故,這時應(yīng)采用失效保護(hù)(故障保險(xiǎn))技術(shù),即只有生產(chǎn)設(shè)備和監(jiān)測系統(tǒng)都發(fā)出安全信息時,才允許生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行,其中一方不能確認(rèn)安全時,設(shè)備就停止運(yùn)行。
監(jiān)測裝置必須滿足以下功能要求
(1)檢測。監(jiān)測裝置必首先能夠檢測所選定的參數(shù),為此必須選用合適的傳感器,如溫度,壓力、速度,振動等傳感器。傳感器應(yīng)能連續(xù)或瞬時檢測。它應(yīng)有記錄裝置,以便將檢測結(jié)果記錄在案,以備進(jìn)行深入研究。它還必須有一定的檢測精度和抗干擾能力。必須在發(fā)生緊急事故之前,測出一個較低的危險(xiǎn)性水平的參數(shù)并發(fā)出警告信息,以便操作人員有時間采取措施。檢測裝置應(yīng)設(shè)置在最容易發(fā)生危險(xiǎn)的地方。
(2)量度。監(jiān)測裝置必須有量度功能,以便測定的參數(shù)與設(shè)定值進(jìn)行比較。也可以是簡單的“安全”“危險(xiǎn)”最簡單的辦法是在計(jì)量儀表上對設(shè)定值作出記號(如用紅線),用指針指示現(xiàn)有值,由操作觀察、比較、判斷設(shè)備運(yùn)行是否正常。另一種辦法是當(dāng)參數(shù)超過設(shè)定值時,就發(fā)出聲、光或聲光信號。
(3)判斷。當(dāng)由操作者進(jìn)行判斷時,操作者必須了解監(jiān)測裝置上讀數(shù)的含義,了解設(shè)備運(yùn)行是否正常,如不正常,必須采取哪些措施。監(jiān)測裝置必須向操作人員提供最清楚的信息、最小的誤判可能性,所提供的信息應(yīng)及時,易于理解。應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化的指針和信號,操作人員必須經(jīng)過訓(xùn)練,以便操作者在有限的時間內(nèi)作出正確的決策。如果延誤時間,就會推遲排除故障的時間,甚至使故障發(fā)展成為事故。
(4)響應(yīng)。當(dāng)監(jiān)測裝置指示正常情況時,不會作出響應(yīng)。當(dāng)出現(xiàn)不正常情況而需要采取糾正措施時,判斷信息、作出決策和響應(yīng)的時間越充裕,則決策和響應(yīng)會越正確和有效。為了留有充分的響應(yīng)時間,監(jiān)測裝置應(yīng)能盡早地指出存在的危險(xiǎn)。有時,監(jiān)測裝置的設(shè)定值遠(yuǎn)低于危險(xiǎn)水平。如果設(shè)備不是由監(jiān)測裝置自動作出響應(yīng),而是要求由人作出反應(yīng),則監(jiān)測裝置必須在可預(yù)見的情況下,給人保留采取行動所需要的時間。有時因人的注意力不集中,沒有觀察到儀表上的變化,未能及時采取行動,就可能導(dǎo)致事故的發(fā)生。因此,最好采用附設(shè)警報(bào)裝置的自動監(jiān)測和控制系統(tǒng)。當(dāng)人未能采取正確行動來防止事故時,監(jiān)測裝置會自動啟動抑制危險(xiǎn)或其它消除危險(xiǎn)性的裝置。
2.監(jiān)測裝置的設(shè)計(jì)要求
監(jiān)測裝置的功能必須保證絕對可靠。在極端苛刻的使用條件下,當(dāng)其內(nèi)部電路出現(xiàn)故障時,能自行反映出來,或便于對電路作迅速的檢查,即監(jiān)測裝置應(yīng)具有自保功能和自檢功能。監(jiān)測裝置必須準(zhǔn)確,靈敏度高,易于校正、檢查和維修。
監(jiān)測裝置的電路在運(yùn)行中必須不致發(fā)生功能下降或故障。當(dāng)監(jiān)測裝置或其電路失靈時,必須保證不致使設(shè)備發(fā)生毀滅性后果或其它危險(xiǎn)??紤]到設(shè)備發(fā)生故障時將使監(jiān)測裝置或警報(bào)裝置的電源中斷。因此監(jiān)測裝置必須配備獨(dú)立的可靠的電源和電路。
3.監(jiān)測裝置的種類和用途
監(jiān)測裝置可用來監(jiān)測各種參數(shù),如感煙探測器、感光探測器、感溫探測器、紅外探測器可用來監(jiān)測溫度和火焰,常用于防火;液位監(jiān)測器用于監(jiān)測液面高度,常用于鍋爐;壓力監(jiān)測器常用于監(jiān)測壓力容器或液壓系統(tǒng)的壓力;速度監(jiān)測器用來監(jiān)測機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速度;振動監(jiān)測器用來監(jiān)測機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)等。
目前監(jiān)測技術(shù)已與機(jī)械故障和零件失效分析技術(shù)結(jié)合起來,即把檢測、判斷、處理幾種功能結(jié)合在一起,形成一門新興的學(xué)科,即故障診斷技術(shù)。
4.警報(bào)裝置
當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)危險(xiǎn)、險(xiǎn)情、故障或其它需要注意的情況時,可以采用各種警報(bào)裝置來提醒人們注意,以便他們迅速作出反應(yīng),從而避免事故發(fā)生。對于在控制點(diǎn)看不見全貌的自動生產(chǎn)線或聯(lián)動機(jī)組,應(yīng)配置開車預(yù)備音響警報(bào)裝置,以便引起有關(guān)人員注意。
辨認(rèn)危險(xiǎn)的任務(wù)可以由人或監(jiān)測裝置來承擔(dān)。當(dāng)已經(jīng)辨認(rèn)出危險(xiǎn)性后,如何將存在的危險(xiǎn)性及需要提高警惕的信息迅速傳遞給有關(guān)人員,就需要利用人的感覺器官配備各種警報(bào)信號。
(1)視覺警告信號。通過視覺是人們辨認(rèn)危險(xiǎn)性的主要方法。視覺信號的表現(xiàn)形式也比其它感覺方式多,常用的視覺警告信號有:
①照明。在有危險(xiǎn)性的地方,采用比周圍環(huán)境照得更亮的方法可以引起人們的注意,如交叉路口、建筑物出入口、樓