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2025年注安技術第一章考點:機械安全基礎知識

在備考2025年注安技術科目時,“機械安全基礎知識”這一考點需掌握機械基本概念、機械分類、機械使用過程中的危險有害因素、機械危險部位及其安全防護措施、實現機械安全的途徑與對策措施等內容。

2025年注安技術考點:事故統計與報表制度

插入模塊

一、機械基本概念

機械定義:可運動(動設備)。

二、機械分類★★★

(一)動力機械用作能力來源的機械,電動機、內燃機和蒸汽機

(二)金屬切削機械(關鍵詞—床)

進行金屬切削加工的機械,車、鏜、磨、齒輪加工機、螺紋加工機、銑、刨、拉、電加工機和鋸

(三)金屬成型機床

鍛壓機械和鑄造機械。

(四)交通運輸機械

長距離運載人和物的機械,汽車、火車、船舶和飛機;

(五)起重運輸機械

一定距離內運移貨物或人的機械,如各種起重機、運輸機、升降機、卷揚機等。

(六)工程機械

土石方施工工程、路面建設與養護、流動式起重裝卸作業和各種建筑工程所需的綜合性機械化施工工程所必需的機械裝備通稱為工程機械。包括挖掘機、鏟運機、工程起重機、壓實機、打樁機、鋼筋切割機、混凝土攪拌機、路面機、鑿巖機、線路工程機械及其他工程機械等。

(七)農業機械,拖拉機、林業機械、牧業機械和漁業機械

(九)輕工機械用于輕工、紡織等部門的機械,紡織機械、食品加工機械、印刷機械、制藥機械和造紙機械

(八)通用機械

廣泛用于工農業生產部門、科研、國防和生活中的機械。如泵、風機、壓縮機、閥門、真空設備、分離機械、減(變)速機、干燥設備、氣體凈化設備等。

(十)專用機械

生產中所特有的機械,如冶金機械、采煤機械、化工機械、石油機械等。

三、機械使用過程中的危險有害因素★★★

(一)機械性危險(有形、接觸性傷害—血)

(1)形狀或表面特性;(2)相對位置;(3)動能;(4)勢能;(5)質量和穩定性;(6)機械強度不夠導致的斷裂或破裂;(7)坍塌、土巖滑動掩埋窒息危險等。

(二)非機械性危險(無形、非接觸性傷害)

電氣危險(如電擊、電傷)、溫度危險(如灼燙、冷凍)、噪聲危險振動危險輻射危險材料和物質產生的危險、未履行安全人機工程學原則而產生的危險等。

四、機械危險部位及其安全防護措施★★★★

(一)轉動的危險部位及其防護

(二)直線運動的危險部位

(三)轉動和直線運動的危險部位

(全面封閉—僅保留工作面)

網式防護罩,安全防護兼做散熱—風機和皮帶輸送裝置

箱式防護罩,全封閉—齒輪、砂輪等小型機械設備全防護

柵欄式防護罩,大跨度、大型設備—輕、質量占比小

(一)轉動的危險部位及其防護

(1)轉動軸(無凸起部分)。通過在光軸的暴露部分安裝一個松散的、與軸具有12mm凈距的護套來對其進行防護,護套和軸可以相互滑動

(2)轉動軸(有凸起部分)。具有凸起物的旋轉軸應利用固定式防護罩進行全面封閉

(3)對旋式軋輥。采用鉗型防護罩防護。

(4)牽引輥。可以安裝一個鉗型條

(5)輥式輸送機(輥軸交替驅動):應該在驅動軸的下游安裝防護罩。如果所有的輥軸都被驅動,將不存在卷入的危險,故無須安裝防護裝置

(6)軸流風扇(機)。安裝在通風管道內部的軸流風扇(機)將不存在危險。開放式葉片是危險的,需要使用防護網來進行防護。

(7)徑流通風機。通向風扇的進風口應該被一定長度的導管所保護,并且其入口應覆蓋防護網

(8)嚙合齒輪。暴露的齒輪應使用固定式防護罩進行全面的保護。

(9)旋轉的有輻輪。可以利用一個金屬盤片填充有輻輪來提供防護,也可以在手輪上安裝一個彈簧離合器,使軸能夠自由轉動。

(10)砂輪機:除磨削區域附近,均以密閉來提供防護

(11)旋轉的刀具。旋轉的刀具應該被包含在機器內部

有輻輪—輔助性手輪保證設備即使處于斷電狀態、故障狀態仍能利用作業人員的盤動持續維持設備的運行狀態。

(二)直線運動的危險部位

(1)切割刀刃:應使其暴露部分盡可能少

(2)砂帶機:砂帶機的砂帶應該向遠離操作者的方向運動,并且具有止逆裝置,僅將工作區域暴露出來。

(3)機械工作臺和滑枕:當其運動平板(或者滑枕)達到極限位置時,平板的端面距離應和固定結構的間距不能小于500mm

關鍵數字記憶:500mm—對比記憶法

(1)當其運動平板(或者滑枕)達到極限位置時,平板的端面距離應和固定結構的間距不能小于500mm

(2)運動部件與運動部件之間、運動部件與靜止部件之間,不應存在擠壓危險和剪切危險,否則應限定最小安全距離。

身體部位

最小間距

身體部位

最小間距

身體

500

120

頭部

300

手指

25

(3)軌道式起重機運行機構,應在每個運行方向裝設行程限位開關,保證起重機在駛入軌道末端時或與同一軌道上其他起重機相距在不小于 0.5m范圍內時能自動停車

(4)起重機與其他設備或固定建筑物的最小距離是否在0.5m以上

(4)配重塊:應對其全部行程加以封閉,直到地面或者機械的固定配件處。

(5)帶鋸機:可調節的防護裝置應該裝置在帶鋸機上,僅用于材料切割的部分可以露出,其他部分得以封閉

(7)剪刀式升降機:操作中的危險在于鄰近的工作平臺和底座邊緣間形成的剪切和擠壓陷阱可利用簾布加以封閉。在維護過程中,主要的危險在于剪刀機構的意外閉合,可以通過障礙物(木塊等)來防止剪刀機構的閉合。

(三)轉動和直線運動的危險部位

(1)齒條和齒輪:應利用固定式防護罩將齒條和齒輪全部封閉起來

(3)輸送鏈和鏈輪:危險來自輸送鏈進入到鏈輪處以及鏈齒。采取的防護措施應能防止接近鏈輪的鋸齒和輸送鏈進入到鏈輪部位

(2)皮帶傳動:皮帶傳動的危險在皮帶接頭及皮帶進入到皮帶輪的部位。焊接金屬網是一種適用的防護,皮帶傳動裝置防護罩可采用金屬骨架的防護網,與皮帶的距離不應小于50mm

一般傳動機構離地面2m以下,應設防護罩。

但下列3種情況(任意之一)下,即使離地面2m以上也應防護

A.皮帶輪中心距之間的距離在3m以上;

B.皮帶寬度在15cm以上;

C.皮帶回轉的速度在9m/min以上。

五、實現機械安全的途徑與對策措施★★★★

消除或減小風險按下列等級順序選擇安全措施即“三步法”。

第一步:本質安全設計措施,也稱直接安全技術措施。

第二步:安全防護措施,也稱間接安全技術措施。

第三步:使用安全信息,也稱提示性安全技術措施。

本質化安全—攪拌軸304不銹鋼,強度大并限制轉速

安全防護—防護罩、聯鎖保護系統

安全信息—當心機械傷人的安全標志

(一)采用本質安全技術

1.合理的結構型式

2.限制機械應力以保證足夠的抗破壞能力

3.使用本質安全的工藝過程和動力源

(1)爆炸環境中的動力源。應采用全氣動或全液壓控制操縱機構,或采用“本質安全”電氣裝置。

(2)采用安全的電源。電氣部分應符合有關電氣安全標準的要求。

(3)防止與能量形式有關的潛在危險

(4)改革工藝控制有害因素,用焊接工藝代替鉚接、法蘭連接

6.機械的可靠性和可維修性設計(規范中定義為穩定性設計)

一、機械設備要盡量少出故障(可靠性—少出錯)

二、出了故障要容易修復(可維修性—易檢修)

(1)使用可靠性已知的安全相關組件

(2)關鍵組件或子系統加倍(冗余)和多樣化設計。當一個組件失效時,另一個組件或其他多個組件能繼續執行各自的功能,保證安全功能繼續有效。采用多樣化的設計或技術避免共因失效或共模失效

(3)操作的機械化或自動化設計

(4)機械設備的維修性設計

1.將維護、潤滑和維修設定點放在危險區之外;

2.檢修人員接近故障部位進行檢查、修理、更換零件等維修作業的可達性,即安裝場所可達性、設備外部的可達性、設備內部的可達性;

3.零、組部件的標準化與互換性;

4.維修人員的安全

(二)安全防護措施★★★

防護裝置、保護裝置及其他補充安全保護措施

1. 防護裝置(被動式機械防護—物理防護外殼)

防護裝置可以單獨使用,也可與帶或不帶防護鎖定的聯鎖裝置結合使用。

(1)固定式防護裝置

(2)活動式防護裝置

(3)聯鎖防護裝置(帶聯鎖保護功能的防護裝置)

5)防護裝置的安全技術要求

(1)防護裝置應設置在進入危險區的唯一通道上,防護結構體不應出現漏保護區,并滿足安全距離的要求。

(2)固定防護裝置應采用永久固定或借助緊固件(如螺釘、螺栓等)方式固定,若不用工具(或專用工具)不可能拆除或打開

以洗衣機為例—固定防護裝置

兩側端蓋、后蓋,不使用專用工具不能開啟

(3)活動防護裝置或防護裝置的活動體打開時,盡可能與被防護的機械借助餃鏈或導鏈保持連接,防止挪開的防護裝置或活動體丟失或難以復原。

(4)當活動聯鎖式防護裝置出現喪失安全功能的故障時,應使被其“抑制”的危險機器功能不可能執行或停止執行,裝置失效不得導致意外啟動。

以老式洗衣機為例—活動防護裝置

頂部端蓋,為方便進出衣物可隨時啟閉

以新式洗衣機為例—聯鎖式防護裝置

頂部端蓋,為方便進出衣物可隨時啟閉,但是端蓋處于開啟狀態,洗衣機處于關閉狀態

(5)可調式防護裝置的可調或活動部分調整件,在特定操作期間保持固定、自鎖狀態

(6)在要求通過防護裝置觀察機器運行的場合,宜提供大小合適開口的觀察孔或觀察窗

(7)防護裝置的開口要求(GB/T 23821-2022)★★★★

肢體部位

圖示

開口e/ mm

安全距離St/mm

槽形

方形

圓形

指至指關節

2024051410291633356447

6

≥20

≥15

≥5

8

≥80

≥25

≥20

2024051410291633356447

10

≥100

≥80

≥80

12

≥120

≥120

≥120

20

≥850

≥120

≥120

開口尺寸e表示方形開口的邊長、圓形開口直徑和槽型開口的最窄處。

安全距離—柵欄式防護裝置距離危險部位的最小安全距離

極限對比法一、在已經確定開口尺寸的前提基礎上,身體部位越大越不容易探入危險區,相對更安全;

極限對比法二、在已經確定開口尺寸的前提基礎上,防護網至危險部件的實際距離應大于安全距離

2. 保護裝置★★★★

1)保護裝置的種類

(1)聯鎖裝置。 用于防止危險機器功能在特定條件下運行的裝置,防護裝置和保護裝置通常成為組合的安全防護裝置,如聯鎖防護裝置。

(4)雙手操縱裝置。 需要雙手同時操作,強制操作者在機器運轉期間,雙手沒有機會進入機器的危險區,為操作者提供保護的一種裝置

雙手操作裝置—避免操作者在設備正常工作狀態下觸及危險部件。

(2)能動裝置。又稱止動裝置,一種附加手動操縱裝置,與啟動控制一起使用,并且只有連續操作時,才能使機器執行預定功能

(3)保持—運行控制裝置

能動裝置—避免操作者在設備正常工作狀態下觸及危險部件。

常見陷阱一、能動裝置屬于常見的手動操縱裝置,與停止控制一起使用,操控方式不當設備自動停止。

常見陷阱二、保持運行裝置與啟動控制一起使用,并且只有連續操作時,才能使機器執行預定功能。

(5)敏感保護設備;

(6)有源光電保護裝置;

(7)機械抑制裝置

依靠關鍵附件的結構強度,防止運動的機械障礙的裝置

(8)限制裝置。防止機器或危險機器狀態超過設計限度(如空間限度、壓力限度、載荷力矩限度等)的裝置。

(9)有限運動控制裝置(也稱行程限制裝置)

3.安全防護裝置的選擇

(1)機械正常運行期間操作者不需要進入危險區的場合,優先考慮選用固定式防護裝置適當高度的防護柵欄

(2)機械正常運轉時需要進入危險區的場合,可考慮采用聯鎖裝置、自動停機裝置、可調防護裝置、自動關閉防護裝置、雙手操縱裝置等。

(3)對非運行狀態的其他作業期間需進入危險區的場合,可采用手動控制模式、止動操縱裝置或雙手操縱裝置

4.補充保護措施★★★★

實現急停功能的組件和元件—緊急停止按鈕

(1)急停裝置容易識別、清晰可見。急停器件為紅色掌撳或蘑菇式開關、拉桿操作開關等,附近襯托色為黃色

(2)能迅速停止危險運動或危險過程而不產生附加風險

(3)急停裝置應設有防止意外操作的措施,可設置在操作者無危險隨手可及之處,也可設置在可碎玻璃殼內

(4)急停裝置被啟動后應保持接合狀態,在用手動重調之前應不可能恢復電路

(三)安全信息的使用★★★

標志、符號(象形圖)、安全色、文字警告等;信號和警告裝置;隨機文件

1. 信息的使用原則

1)根據風險的大小和危險的性質:可依次采用安全色、安全標志、警告信號,直到警報器。圖形符號和安全標志應優先于文字信息

2)根據需要信息的時間:警告超載的信息應在負載接近額定值時(之前),提前發出警告信息;

4)根據信息內容和對人視覺的作用采用不同的安全色。

5)滿足安全人機學的原則:應盡可能視覺信號

2.安全標志和安全色

安全色和安全標志設置在工作場所和特定區域。

1)安全色

顏色

顏色含義

人員安全

機械/過程安全

危險/禁止

緊急

注意、警告

異常

安全

正常

執行

強制性

2)安全標志

安全標志分為禁止標志、警告標志、指令標志、提示標志

(1)禁止標志:禁止不安全行為的圖形標志。安全色為紅色,對比色為白色。

(2)警告標志:提醒對周圍環境引起注意,避免可能發生的危險。安全色為黃色,對比色為黑色。

(3)指令標志:強制做出某種動作或采用防范措施的圖形標志。安全色為藍色,對比色為白色。

(4)提示標志:提供某種信息的圖形標志。安全色為綠色,對比色為白色。

六、機械制造生產場所安全技術

(三)設備布置及安全防護措施

1.機床設備安全距離

機床間的最小距離及機床至墻壁和柱之間的最小距離

項目

小型機床

中型機床

大型機床

特大型機床

機床操作面間距

1.1m

1.3m

1.5m

1.8m

機床后面、側面離墻柱間距

0.8m

1.0m

1.0m

1.0m

機床操作面離墻柱間距

1.3m

1.5m

1.8m

2.0m

注釋1、小型機床(最大外形尺寸<6m)、中型機床(最大外形尺寸6~12m)、大型機床(最大外形尺寸>12m或質量>10t)、特大型機床(質量在30t以上)。

注釋2、安全距離從機床活動機件達到的極限位置算起。

注釋3、機床與墻柱間的距離首先要考慮對基礎的影響。

(四)采光照明—GB50034-2004

3.1.2 照明種類的確定應符合下列規定

(1)室內工作及相關輔助場所,均應設置正常照明;

(2)當下列場所正常照明電源失效時,應設置應急照明:需確保正常工作或活動繼續進行的場所,應設置備用照明;

確保處于潛在危險之中的人員安全的場所,應設置安全照明確保人員安全疏散的出口和通道,應設置疏散照明

5.5.2 備用照明的照度標準值應符合下列規定

醫院手術室、急診搶救室、重癥監護室等應維持正常照明的照度其他場所的照度值除另有規定外,不應低于該場所一般照明照度標準值的10%

5.5.3 安全照明的照度標準值應符合下列規定

醫院手術室應維持正常照明的30%照度其他場所不應低于該場所一般照明照度標準值的10%且不應低于15 Lx

5.5.4 疏散照明的地面平均水平照度值應符合下列規定

水平疏散通道不應低于1 Lx人員密集場所、避難層不應低于2 Lx垂直疏散區城不應低于5 Lx

經典習題

按照機械的使用用途大致分為十類,以下機械設備分類中均屬于通用設備的是(  )。

A.汽車、船舶、壓縮機、泵組和分離凈化設備

B.壓縮機、沖壓剪切設備、印染和紡織機械

C.農業機械、林業機械、干燥設備、真空設備和風機

D.分離設備、干燥設備、氣體凈化設備和壓縮機

參考答案:D
參考解析:

汽車、船舶屬于交通運輸機械;剪切設備屬于金屬切削設備;印染和紡織機械屬于輕工機械;農業機械、林業機械屬于農用機械。

機械使用過程中的危險可能來自機械設備和工具自身、原材料、工藝方法和使用手段等多方面,危險因素可分為機械性危險因素和非機械性危險因素。下列危險因素中,屬于非機械性的是(  )。

A.擠壓

B.碰撞

C.沖擊

D.噪聲

參考答案:D
參考解析:

非機械性危險主要包括:電氣危險(如電擊、電傷)、溫度危險(如灼燙、冷凍)、噪聲危險、振動危險、輻射危險、材料和物質產生的危險、未履行安全人機工程學原則而產生的危險等。

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