233網校2019年中級安全工程師《安全生產技術基礎》第一章機械安全技術視頻內部資料，學習知識實現機械安全的途徑與對策措施。下面跟著金亮老師一起學習，免費試聽精講班課程>>
第一章 機械安全技術
金亮老師介紹：注冊安全工程師、注冊建造師、注冊結構工程師。從事安全培訓工作多年，主講安全工程師《安全生產法及相關知識》與《安全生產技術》。擁有豐富的授課經驗，了解考生的根本需求，主張以最簡單的課程幫助學員輕松通過考試。上課特點：詼諧幽默、善于歸納總結與發現考試規律，精煉考點。
機械安全基礎知識（三）
五、實現機械安全的途徑與對策措施（ ☆ ☆ ☆ ）
決定機械產品安全性的關鍵是設計階段采用安全措施，還要通過使用階段采用安全措施來最大限度減小風險。
實現機械設備安全遵循以下兩個基本途徑：
①選用適當的設計結構，盡可能避免危險或減小風險；
②通過減少對操作者涉入危險區的需要，限制人們面臨危險，避免給操作者帶來不必要的體力消耗、精神緊張和疲勞。
消除或減小相關的風險，應按下列等級順序選擇安全技術措施，即“三步法”。
例：為了實現人在操縱機械時不發生傷害，提出了諸多實現機械安全的途徑與對策，其中最重要的三個步驟的順序分別是（ ）。
A．使用安全信息—提供安全防護—實現本質安全
B．提供安全防護—使用安全信息—實現本質安全
C．實現本質安全—使用安全信息—提供安全防護
D．實現本質安全—提供安全防護—使用安全信息
（一）采用本質安全技術（多選題）
本質安全技術是指通過改變機器設計或工作特性，來消除危險或減小與危險相關的風險的保護措施。
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
4.控制系統的安全設計5.材料和物質的安全性
6.機械的可靠性設計
7.遵循安全人機工程學的原則
速記：人機應力結構系統，材料本質可靠
1.合理的結構型式
避免由于設計缺陷而導致發生任何可預見的與機械設備的結構設計不合理的有關危險事件。
（1）機器零部件形狀。避免有可能造成傷害的銳邊、尖角、粗糙面、凸出部位。
（2）運動機械部件相對位置設計。滿足安全距離的原則，防止在可涉及的危險部位造成人員受到擠壓或剪切傷害。
（3）足夠的穩定性。在機器生命周期的各個階段內都應考慮機器的穩定性，考慮因素有：
①機器底座的幾何形狀、包括載荷在內的重量分布；
②由于機器部件、機器本身或機器所夾持部件運動引起的振動或重心擺動和產生傾覆力矩的動態力；
③設備行走或安裝地點（如地面條件、斜坡）的支承面特征。
2.限制機械應力以保證足夠的抗破壞能力
（1）專業符合性要求
（2）足夠的抗破壞能力：各組成受力零件應保證足夠安全系數。
（3）連接緊固可靠。螺栓連接、焊接、鉚接或粘接等連接方式，保證結合部的連接強度、配合精度和密封要求，防止運轉狀態下連接松動、破壞、緊固失效。
（4）防止超載應力。
例如，采用易熔塞、限壓閥、斷路器等限制超載應力，保障主要受力件避免破壞。
（5）良好的平衡和穩定性。
在正常作業條件下，機械的整體應具有抗傾覆或防風抗滑的穩定性。
3.使用本質安全的工藝過程和動力源
本質安全工藝過程和本質安全動力源是指這種工藝過程和動力源自身是安全的。
（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，避免一般電氣裝置容易出現火花而導致爆炸的危險。
（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，防止電擊、短路、過載和靜電的危險。
（3）防止與能量形式有關的潛在危險。采用氣功、液壓、熱能等裝置的機械，應避免因壓力損失、壓力降低或真空度降低而導致危險。（勢能）
舉例：叉車等車輛的液壓系統，一般都使用中、高壓供油。高壓油管的可靠性不僅關系車輛的正常工作，而且一旦發生破裂將會危害人身安全。
（3）提供多種操作模式及模式轉換功能。不僅考慮執行預定功能的正常操作需要的控制模式，還要考慮非正常作業（設定、示教、過程轉換、故障查找、清洗或維護的控制模式）的需要。
（4）手動控制器的設計和配置應符合安全人機學原則。控制裝置和操作位置的定位應使操作者對工作區或危險區直接觀察范圍最大，以便發現險情及時停機；手動控制器應配置在安全可達的位置，并設置在危險區以外（緊急停止裝置、移動控制裝置等除外）；手動啟動裝置附近均應配置相應的停止控制裝置，還應配備主系統失效時用于減速或停機的緊急停機裝置。
（5）考慮復雜機器的特定要求。
例如，動力中斷后的自保護系統或重新啟動的原則、“定向失效模式”“關鍵”件的加倍（或冗余）設置，可重編程控制系統中安全功能的保護、防止危險的誤動作措施，以及采用自動監控、報警系統等措施。
5.材料和物質的安全性
（1）材料的力學性能承載能力。
如抗拉強度、抗剪強度、沖擊韌性、屈服極限等，應能滿足執行預定功能的載荷（諸如沖擊、振動、交變載荷等）作用的要求。
（2）對環境的適應性。
在預定的環境條件下工作時，應考慮溫度、濕度、日曬、風化、腐蝕等環境影響，材料物質應有抗腐蝕、耐老化、抗磨損的能力，不致因物理性、化學性、生物性的影響而失效。
（3）避免材料的毒性。
在人員合理暴露的場所，應優先采用無毒和低毒的材料或物質，防止機器自身或在使用過程中產生的氣、液、粉塵、蒸汽或其他物質造成的風險；材料和物質的毒害物成分、濃度應低于安全衛生標準的規定，對不可避免的毒害物（如粉塵、有毒物、輻射、放射性、腐蝕等）應在設計時考慮采取密閉、排放（或吸收）、隔離、凈化等措施，不得危及面臨人員的安全或健康或對環境造成污染。
（4）防止火災和爆炸風險。
對可燃、爆的液、氣體材料，應設計使其在填充、使用、回收或排放時減小風險或無危險；在液壓裝置和潤滑系統中，使用阻燃液體（特別是高溫環境中的機械）。
6.機械的可靠性設計
一是機械設備要盡量少出故障，即設備的可靠性；
二是出了故障要容易修復，即設備的維修性。
可靠性指標包括機器的無故障性、耐久性、維修性、可用性和經濟性等幾個方面，
可靠性好則可降低發生事故的頻率，從而減少人員暴露于危險。
可靠性設計：
（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（或冗余）和多樣化設計。
（3）操作的機械化或自動化設計。
（4）機械設備的維修性設計。
速記：已知冗余機械維修
（1）使用可靠性已知的安全相關組件。
指在預定使用、環境條件下，在固定的使用期限或操作次數內，能夠經受住所有有關的干擾和應力，而且產生失效概率小的組件。
（2）關鍵組件或子系統加倍（或冗余）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。
（3）操作的機械化或自動化設計。
可通過機器人、搬運裝置、傳送機構、鼓風設備實現自動化，可通過進料滑道、推桿和手動分度工作臺等實現機械化。減少人員在操作點暴露于危險，而限制由這些操作產生的風險。
（4）機械設備的維修性設計。
設計應考慮機械的維修性，當產品一旦出故障，易發現、易拆卸、易檢修、易安裝，維修性是產品固有可靠性的指標之一。
維修性設計應考慮以下要求：
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（有足夠的檢修活動空間）、設備外部的可達性（考慮、封閉設備用于人員進行檢修的開口部分的結構及其固定方式）、設備內部的可達性（設備內部各零、組部件之間的合理布局和安裝空間）；
③零、組部件的標準化與互換性，
④必須考慮維修人員的安全。
2018年真題：機械的可靠性設計原則主要包括：使用已知可靠性的組件、關鍵組件安全性冗余、操作的機械化自動化設計、機械設備的可維修等四原則。關于這四項原則及其對應性的說法,錯誤的是（ ）。
A．操作的機械化自動化設計-----一個組件失效時,另一個組件可繼續執行相同功能
B．使用已知可靠性的組件-----考慮沖擊、振動、溫度、濕度等環境條件
C．關鍵組件安全性冗余-----采用多樣化設計或技術,以避免共因失效
D．機械設備的可維修-----一旦出現故障,易拆卸、易檢修、易安裝
7.遵循安全人機工程學的原則
在機械基礎設計階段，對操作者和機器進行功能分配時，應遭循安全人機工程學原則，考慮預定使用機器“人一機”相互作用的所有要素，以減輕操作者心理、生理壓力和緊張程度。
（1）操作臺和作業位置應考慮人體測量尺寸、力量和姿勢、運動幅度、重復動作頻率、易劇性等，尤其是手持和移動式機器的設計，應考慮到人力的可及范圍、控制機構的操縱，以及人的手、臂、腿等解剖學結構。
（2）避免操作者在機器使用過程中的緊張姿勢和動作，避免將操作者的工作節奏與自動的連續循環連在一起。
（3）當機器和（或）其防護裝置的結構特征使得環境照明不足時，應在機器上或其內部提供調整設置區及日常維護區的局部照明。
（4）手動控制操縱裝置的選用、配置和標記應滿足以下要求：
①必須清晰可見、可識別，且作用明確，必要處適當加標志；
②其布局、行程和操作阻力與所要執行的操作相匹配，能安全地即時操作；
③按鈕的位置、手柄和手輪運動與它們的作用應是恒定的；
④操作時不會引起附加風險。
（5）指示器、刻度盤和視覺顯示裝置的設計與配置應符合以下要求：
信息裝置應在人只易于感知的參數和特征范圍之內，含義確切、易于理解，顯示耐久、清晰；
使操作者和機器間的相互作用盡可能清楚、明確，且在操作位置便于察看、識別和理解。
例：下列實現機械安全的途徑與對策措施中，不屬于本質安全措施的是（ ）。
A．通過加大運動部件的最小間距，使人體相應部位可以安全進入，或通過減少安全間距，使人體任何部位不能進入
B．系統的安全裝置布置高度符合安全人機工程學原則
C．改革工藝，減少噪聲、振動，控制有害物質的排放
D．沖壓設備的施壓部件安設擋手板，保證人員不受傷害
