注册安全工程师安全生产技术精讲班第5讲第一章机械安全技术四.docx

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注册安全工程师安全生产技术精讲班第5讲第一章机械安全技术四

第六节  锻造安全技术

一、锻造的特点

二、锻造的危险有害因素

危险因素：

机械伤害、火灾爆炸、灼烫

1.在锻造生产中易发生的伤害事故，按其原因可分为3种:

（1）机械伤害。

锻造加工过程中机械设备、工具或工件的非正常选择和使用，人的违章操作等，都可导致机械伤害。

如锻锤锤头击伤;打飞锻件伤人;辅助工具打了飞击伤;模具、冲头打崩、损坏伤人;原料、锻件等在运输过程中造成的砸伤;操作杆打伤、锤杆断裂击伤等。

（2）火灾爆炸。

红热的坯料、锻件及飞溅氧化皮等一旦遇到易燃易爆物品，极易引发火灾和爆炸事故。

（3）灼烫。

锻造加工坯料常加热至800--1200

，操作者一旦接触到红热的坯料、锻件及飞溅氧化皮等，必定被烫伤。

有害因素：

噪声和振动、尘毒危害、热辐射

2.职业危害加热炉和灼热的工件辐射大量热能，火焰炉使用的各种燃料燃烧产生炉渣、烟尘，对这些如不采取通风净化措施，将会污染工作环境，恶化劳动条件，容易引起伤害事故。

（1）噪声和振动。

锻锤以巨大的力量冲击坯料，产生强烈的低频率噪声和振动，可引起职工听力降低或患振动病。

（2）尘毒危害。

火焰炉使用的各种燃料燃烧生产的炉渣、烟尘，空气中存在的有毒有害物质和粉尘微粒。

（3）热辐射。

加热炉和灼热的工件辐射大量热能。

三、锻造的安全技术措施

（1）锻压机械的启动装置必须能保证对设备进行迅速开关，并保证设备运行和停车状态的连续可靠。

（2）启动装置的结构应能防止锻压机械意外地开动或自动开动。

（3）锻压机械的机架和突出部分不得有棱角或毛刺。

（4）外露的传动装置（齿轮传动、摩擦传动、曲柄传动或皮带传动等）必须有防护罩。

（5）电动启动装置的按钮盒，其按钮上需标有"启动"、"停车"等字样。

停车旗按钮红色，其位置比启动按钮高10-12mm。

（6）高压蒸汽管道上必须装有安全阀和凝结罐，以消除水击现象，降低突然升高的压力。

（7）蓄力器通往水压机的主管上必须装有当水耗量突然增高时自动关闭水管的装置。

（8）任何类型的蓄力器都应有安全阀。

安全阀必须由技术检查员加铅封，并定期进行检查。

（9）安全阀的重锤必须封在带锁的锤盒内。

（10）安设在独立室内的重力式蓄力器必须装有荷重位置指示器，使操作人员能在水压机的工作地点上观察到荷重的位置。

（11）新安装和经过大修理的锻压设备应该根据设备图样和技术说明书进行验收和试验。

（12）操作人员应认真学习锻压设备安全技术操作规程，加强设备的维护、保养，保证设备的正常运行。

【例题】低碳钢锻造温度范围在（　）℃。

　　A．650～1150 

　　B．650～1250 

　　C．750～1150 

　　D．750～1250

【答案】：

D

【解析】：

低碳钢锻造温度范围在750～1250℃之间。

　【例题】锻压机械高压蒸汽管道上必须装有安全阀和（　）。

　　A．按钮盒

　　B．指示器

　　C．蓄力器

　　D．凝结罐

【答案】：

D

【解析】：

蒸汽管道上必须装有安全阀和凝结罐。

第七节  安全人机工程基本知识

一、定义与研究内容

（一）安全人机工程的定义

研究人、机、环境系统的本质安全，使三者在安全上达到最佳匹配，确保系统安全、高效、经济运行的一门应用科学。

（二）安全人机工程的主要研究内容

安全人机工程主要研究内容包括如下4个方面:

1.分析机械设备的不安全因素，进行可靠性设计、维修性

设计；

2.研究人的生理、心理特征和机器的功能，构成最佳人机

系统；

3.研究人机界面中信息传递的安全问题；

4.建立人机系统可靠性设计原则。

在人机系统中，人始终处于核心，起主导作用，机器起着安全可靠的保证作用。

解决安全问题的基本需求是实现生产过程的机械化和自动化，以便让工业机器人代替人的部分危险操作，从根本上将人从危险作业环境中彻底解脱出来，实现安全生产。

（三）人机系统的类型

人机系统主要分两类，一类为机械化、半机械化控制的人机系统;另一类为全自动化控制的人机系统

机械化、半机械化控制的人机系统：

人机共体，或机为主体，人操作控制器；如果人操作失误，机器会拒绝执行或提出警告。

系统的安全性主要取决于人机功能分配的合理性，机器的本质安全性及人为失误。

全自动化控制人机系统：

以机为主体，人只是监视者和管理者，只有在自动控制系统出现差错时，人才进行干预。

系统的安全性主要取决于机器的本质安全性、机器的冗余系统和人应变能力。

二、机械设计本质安全

1、机械设计本质安全的定义

机械设计者在设计阶段采取措施来机械危险的一种机械安全方法，包括在设计中消除危险部件，减少或避免在危险区域内处理工作需要，提供自动反馈设备并使运动的部件处于密封状态之中等。

2、机械失效安全

保证当设备发生故障时不出危险。

包括操作限制开关，设置制动装置和限电开关当。

3、机械定位安全

把机械的部件安置到不可能触及的地点。

包括在正常情况下不会触及到的部件，以及在某些情况下可能会接触到的。

4、机器安全布置

安全布局考虑：

空间、照明、管线布置等。

第八节人的特性

一、人体测量

（一）人体尺寸测量基础

1、被测者姿势

2、测量基准面

3、测量方向

4、支撑面和衣着

5、人体测量的主要仪器

6、人体测量主要统计函数

（二）静态测量

1、静态测量的方法

立姿、坐姿、跪姿和卧姿。

2、影响人体测量数据的因素

人体的结构尺寸随着区域、民族、性别、年龄和生活状况等因素的不同而有差异。

（三）动态测量

1、活动空间

2、伸展域

（四）人体测量数据的运用准则

1、最大最小准则

2、可调节准则

3、平均准则

4、使用最新人体数据准则

5、地域性准则

6、功能修正与最小心理空间相结合准则

二、人的生理特性

（一）人的感觉与感觉器官

1、视觉

（1）常见视觉现象

暗适应与明适应能力：

暗适应需要30min，明适应只需1min。

频繁出现明暗变化，会产生视觉疲劳，应采用缓和照明。

眩光：

由光源直射或光滑表面反射的刺激、耀眼的强烈光线。

使眼睛不舒服，可见度下降。

视错觉：

视觉印象与物体的实际大小、形状存在差异。

常见的有长短错觉、方向错觉、远近错觉、色彩错觉等。

工程设计时应考虑视错觉的影响。

（2）视觉损伤与视觉疲劳

视觉损伤：

切屑颗粒、飞沫、烟雾、热气流、化学物质造成视觉损伤；强光或有害光（紫外线、红外线、激光、眩光）造成视觉损伤。

视觉疲劳：

长期从事近距离工作和精细作业，使眼睛的调节能力降低；长期和恶劣光照环境下工作，引起眼睛疲劳。

【例题】当人的视野中有极强的亮度对比时，由光源直射或由光滑表面反射出的刺激或耀眼的强烈光线，称为眩光。

眩光能（　）。

【往年真题】

　　A．造成长短视错觉

　　B．破坏明适应

　　C．破坏暗适应

　　D．造成远近视错觉

【答案】：

C

【解析】：

眩光造成的有害影响主要有：

破坏暗适应，产生视觉后像；降低视网膜上的照度；减弱被观察物体与背景的对比度；观察物体时产生模糊感觉等，这些都将影响操作者的正常作业。

（3）视觉的运动规律

眼睛的水平运动比垂直运动快。

一般机器外形设计成横向长方形。

视线运动的顺序从左到右、从上到下、顺时针进行。

对物体尺寸、比例的估计，水平方向比垂直方向准确、迅速。

在视线突然转移时，只有3％的视觉能看清目标。

工作中如需突然转移视线时，可利用箭头或颜色预先引起人的注意。

对于运动的目标，只有双眼的焦点同时集中在同一个目标上，才能鉴别出运动状态。

2、听觉

（1）听觉特性

听觉的绝对阙限：

人的听觉系统感受到最弱声音的强度。

在阙限以外的声音，不能产生听觉。

听觉的辨认阙限：

听觉系统能分辨出两个声音的最小差异。

与声音的频率和强度有关。

辨别声音的方向和距离：

根据声音到达两耳的强度和时间先后之差可以判断声源方向（声源在听者的左、右方）。

如果声源在听者的上、下方或前、后方，转动头部，以获得较明显的时差及声强差。

（2）听觉的掩蔽

一个声音被其他声音干扰而听觉发生困难的现象。

3、人的感觉反应

（1）反应时间

人从机器或外界获得信息，经过大脑加工分析发出指令到运动器官开始执行动作所需的时间，即包括感觉反应时间和开始动作所用时间之和。

一般条件下，反应时间为0.1s～0.5s；对于复杂的选择性反应时间达1s～3s；要进行复杂判断和认识的反应时间平均达3s～5s。

机械设计中，应使操纵速度低于人的反应速度。

（2）减少反应时间的途经

合理地选择感知类型：

听觉反应的时间最短（0.1s～0.2s），其次是触觉和视觉。

尽量选用反应时间短的通道去控制和调节机器。

适合人的生理心理要求：

机器的外观造型和操纵机构符合人机工程学的设计原则。

熟练的操作技术：

操作者技术的熟练程度直接影响反应速度，应通过训练来提高人的反应速度。

（二）人体的特性参数

1、静态参数

人体在静止状态下测得的形态尺寸，如人体身高及各部分长度尺寸。

2、动态参数

在运动状态下人体的动作范围，主要包括肢体的活动角度和肢体所能达到的距离。

3、生理学参数

各种活动和工作引起的生理变化，反映在活动和工作时的负荷大小，包括人体耗氧量、心跳频率、呼吸频率。

4、生物力学参数

人体各部分（如手掌、前臂、上臂、躯干、大腿、小腿和脚）出力大小的参数，如握力、拉力、推力、推举力等。

（三）疲劳

1、疲劳的定义

分为肌肉疲劳（体力疲劳）和精神疲劳（脑力疲劳）。

肌肉疲劳：

过度紧张的肌肉局部出现酸痛现象。

精神疲劳：

与中枢神经有关，是一种弥散的、不愿意再作任何活动和懒惰的感觉，意味着身体迫切需要休息。

2、疲劳产生的原因及消除途径

（1）工作条件因素

劳动制度和生产组织不合理

机器设备和工具条件差

工作环境差

（2）作业者本身因素

劳动效果不佳

劳动内容单调

劳动环境缺少安全感

劳动技能不熟练

（3）减轻疲劳的途径

进行显示器、控制器设计时考虑人的生理心理因素；

改变操作内容，克服单调乏味的作业；

科学安排环境色彩、环境装饰及作业场的布局；

避免超负荷的体力或脑力劳动，注意劳逸结合。

3、单调作业

Z型作业：

控制室人员的作业

Y型作业：

用机器和工具进行简单的重复操作

X型作业：

装配线上的作业

【例题】与产品设计和操纵机器有关的人体特性参数是（　）。

【往年真题】

　　A．静态参数、动态参数、身高参数、肢体活动范围参数

　　B．生理学参数、生物力学参数、心理参数、生物化学参数

　　C．基本参数、辅助参数、静态参数、动态参数

　　D．静态参数、动态参数、生理学参数和生物力学参数

【答案】：

D

【解析】：

人的特性参数。

【例题】所谓基础代谢率是指劳动者在绝对安静横卧状态下，为维持生命，在单位时间内所需的（　）能量消耗量。

　　A．最高　　B．最低　　C．平均　　D．基础

【答案】：

B

【解析】：

单位时间内的基础代谢量称为基础代谢率，是单位时间人体维持基本生命活动所消耗最低限度的能量。

三、人的心理因素

（一）能力

能力是一个人完成一定任务的本领，或者说，是人们顺利完成某种任务的心理特征。

影响能力的因素：

感觉、知觉和观察力：

感觉是大脑对直接作用于感觉器官的事物个别属性的反应；知觉是对感觉到的客观事物所做出的反应；观察力是人们全面、深入、正确观察事物的能力。

注意：

心理活动对一定事物或活动的指向或集中，能使人及时反映客观事物及其变化。

记忆：

是大脑经历过的事物的反应，是过去感知过的事物下大脑中留下的痕迹。

思维：

以已有的知识经验为中心，对客观现实的概括和间接反应，实现对感性材料进行加工并转化为理性知识和解决具体问题的过程。

思维的基本形式是概括、判断和推理，

操作能力：

（二）性格

人们在对待客观事物的态度和社会行为方式中区别于他人所表现出来的比较稳定的心理特征的总和。

道德品质和意志特点是构成性格的基础。

性格的表现形式归纳为：

冷静型、活泼型、急躁型、轻浮型和迟钝型等5种。

（三）气质（表现特征有4种）

精力旺盛、热情直率、刚毅不屈→易于性情急躁、主观任性；

灵活机智、善于交际、活泼好动→易于情绪多变、轻举妄动；

安静、稳定、从容不迫、耐心谨慎→动作迟缓、因循守旧；

孤僻寡言、行动迟缓、自卑退让→谦虚谨慎、容易相处。

（四）需要与动机

动机是由需要产生的，合理的需要能推动人以一定方式，在一定的方面去进行积极的活动。

（要我安全——我要安全）

（五）情绪与情感

情绪是由肌体生理需要是否得到满足而产生的体验；情感是人的社会性需要是否得到满足而产生的体验，属于人类特有的。

急躁情绪：

干活利索但毛躁，求成心切但不谨慎。

烦躁情绪：

沉闷、不愉快、精神不集中，器官不能协调。

（六）意志

人自觉地确定目标，并调节自己的行动克服困难，以实现预定目标的心理过程，它是意识的能动作用表现。

【例题】事故统计资料表明，由人的心理因素而引发的事故约占（　），或者更多。

　　A．50%～55% 　　B．70%～75% 

　　C．60%～65% 　　D．80%～85%

【答案】：

B

【解析】：

事故统计资料表明，由人的心理因素而引发的事故约占70%～75%，或者更多。

【例题】安全人机工程是运用人机工程学的理论和方法研究“人-机-环境”系统，并使三者在安全的基础上达到最佳匹配，以确保系统（　）地运行的一门综合性的科学。

　　A．快速、高效　　B．高效、经济

　　C．可靠、经济　　D．高效、可靠

【答案】：

B

【解析】：

安全人机工程是运用人机工程学的理论和方法研究“人-机-环境”系统，并使三者在安全的基础上达到最佳匹配，以确保系统高效、经济地运行的一门综合性的科学。

【该题针对“安全人机工程基本知识”知识点进行考核】

【例题】在机械化、半机械化控制的人机系统中，人在系统中主要充当生产过程的（　）。

【2009年真题】

　　A．操作者和管理者　　B．监视者和控制者

　　C．操作者与控制者　　D．监视者和管理者　　

【答案】：

C

【解析】：

在机械化、半机械化控制的人机系统中，人机工体，或机为主体，系统的动力源由机器提供，人在系统中主要充当生产过程的操作者和控制者。

【例题】车间内对机器进行合理的安全布局，可以使事故明显减少。

布局时要考虑的因素不包括（　）。

　A．空间　　B．车间内颜色　　C．照明　　D．管、线布置

【答案】：

B

【解析】：

在车间内对机器进行合理的安全布局，可以使事故明显减少。

布局时要考虑如下因素：

空间；照明；管、线布置。

【例题】人在观察物体时，光线不仅使神经系统产生反应，由于视网膜受到光线的刺激，会在横截面上产生扩大范围的影响，使得视觉印象与物体的实际大小、形状存在差异，这种现象称为（　）。

　　A．眩光　　B．视错觉　　C．明适应　　D．暗适应

【答案】：

B

【解析】：

人在观察物体时，光线不仅使神经系统产生反应，而且由于视网膜受到光线的刺激，会在横截面上产生扩大范围的影响，使得视觉印象与物体的实际大小、形状存在差异，这种现象称为视错觉。

【例题】当人的视野中有极强的亮度对比时，由光源直射或由光滑表面反射出的刺激或耀眼的强烈光线，称为眩光。

眩光能（　）。

【2009年真题】

　　A．造成长短视错觉　　B．破坏明适应

　　C．破坏暗适应　　D．造成远近视错觉

【答案】：

C

【解析】：

眩光造成的有害影响主要有：

破坏暗适应，产生视觉后像；降低视网膜上的照度；减弱被观察物体与背景的对比度；观察物体时产生模糊感觉等，这些都将影响操作者的正常作业。

【例题】与产品设计和操纵机器有关的人体特性参数是（　）。

【2010年真题】

　　A．静态参数、动态参数、身高参数、肢体活动范围参数

　　B．生理学参数、生物力学参数、心理参数、生物化学参数

　　C．基本参数、辅助参数、静态参数、动态参数

　D．静态参数、动态参数、生理学参数和生物力学参数

【答案】：

D

【解析】：

人的特性参数。

【例题】可以对各种不同疲劳程度进行准确测定的是（　）。

　　A．主观感觉调查表法　　B．测定闪频值

　　C．智能测验　　D．连续拍摄人体动作的变化

【答案】：

D

【解析】：

连续拍摄人体动作的变化可以对各种不同疲劳程度进行准确的测定。

【例题】由于人的心理因素的限制，人对刺激的反应速度是有限的。

对于复杂的选择性反应时间达（　）s.

　　A．0．1～0．5 　　B．1～3 　　C．3～5　　D．5～7

【答案】：

B

【解析】：

由于人的生理、心理因素的限制，人对刺激的反应速度是有限的。

对于复杂的选择性反应时间达1～3s.参见教材.

【例题】在生产过程中，强光或有害光会造成对眼的伤害，眼睛能承受的可见光的最大亮度值约为（　）。

A．106cd/㎡　　B．105cd/㎡　　C．107cd/㎡　　D．108cd/㎡

【答案】：

A

【解析】：

眼睛能承受的可见光的最大亮度值约为106cd/㎡，如超过此值，人眼视网膜就会受到损伤。

【例题】所谓基础代谢率是指劳动者在绝对安静横卧状态下，为维持生命，在单位时间内所需的（　）能量消耗量。

　　A．最高　　B．最低　　C．平均　　D．基础

【答案】：

B

【解析】：

单位时间内的基础代谢量称为基础代谢率，是单位时间人体维持基本生命活动所消耗最低限度的能量。

【例题】当劳动强度指数Ⅰ为16时，体力劳动强度为（　）。

　　A．Ⅰ级　　B．Ⅱ级　　C．Ⅲ级　　D．Ⅳ级

【答案】：

B

【解析】：

体力劳动强度级别为Ⅱ级时，体力劳动强度指数Ⅰ＝15～20。

【例题】人们在对待客观事物的态度和社会行为方式中区别于他人所表现出来的那些比较稳定的心理特征的总和称为人的（　）。

　　A．性格　　B．气质　　C．情绪　　D．意志

【答案】：

A

【解析】：

性格是人们在对待客观事物的态度和社会行为方式中区别于他人所表现出来的那些比较稳定的心理特征的总和。

【例题】下列关于气质的表现特征，不正确的是（　）。

A．精力旺盛、热情直率、刚毅不屈的人不容易性情急躁、主观任性

B．灵活机智、活泼好动、善于交际、性格开朗的人也往往易于情绪多变、生活散漫、轻举妄动

C．安静、稳定、沉着踏实、耐心谨慎的人也往往易于因循守旧、动作缓慢、沉默寡言

D．孤僻、消沉、行动迟缓、自卑退让，亦倾向于平易近人、容易相处、谦虚谨慎

【答案】：

A

【解析】：

精力旺盛、热情直率、刚毅不屈，往往倾向于性情急躁、主观任性，所以A选项不正确。

【例题】（　）是指机器在按使用说明书规定的预定使用条件下，执行其功能和在对其进行运输、安装、调试、运行、维修、拆卸和处理时，对操作者不致发生损伤或危害其健康的能力。

A．机械故障诊断 　　B．机械安全　

　C．机械性能 　　D．机械寿命.

【答案】：

B 

【解析】：

机械安全是指机器在预定使用条件下执行其功能和在对其进行运输、安装、调试、运行、维修、拆卸和处理时，不致对操作者造成损伤或危害其健康的能力。

【该题针对“机械的特性”知识点进行考核】

第九节机械的特性

一、机械安全的定义与特性

（一）机械安全定义

机器在按使用说明书的预定使用条件下，执行其功能和在其进行运输、安装、调试、运行、维修、拆卸和处理时对操作者不发生损伤或危害其健康的能力。

包括

在机械产品预定使用期间执行预定功能和在可预见的误用时，不会给人身带来伤害；

机械产品在整个寿命周期内，发生可预见的非正常情况下任何风险事故时机器是安全的。

（二）机械安全的特性

系统性：

建立在心理、信息、控制、可靠性、失效分析、环境学、计算机等科学技术基础上，并综合运用这些科学。

防护性：

使机器在整个寿命周期内发挥预定的功能，包括误操作时机器和人身均是安全的。

友善性：

设计中通过减小操作者的紧张和体力，在人与机器之间建立起一套满足人的生理特征、心理特征，提高人机系统效率的安全系统。

整体性：

全面、系统地对导致危险的因素进行定性、定量分析和评价，整体寻求降低风险的最优方案。

【例题】在人机系统设计过程中，减少操作者的紧张和体力消耗来提高安全性，并以此改善机器的操作性能和提高其可靠性。

这一特性称为机械安全的（）。

【2010年真题】

A．系统性B．友善性C．防护性D．整体性

【答案】：

B

【解析】：

机械安全特性。

【该题针对"机械的特性"知识点进行考核】

二、机械故障诊断技术

（一）故障诊断模型

设备的状态向量（转速、温度等）是设备异常或故障信息的载体，是设备故障诊断的依据，通过传感器或其他检测手段进行状态信号监测。

（二）故障诊断的基本流程及实施步骤

包括诊断文档建立和诊断实施两部分，诊断实施是故障诊断的中心工作，分为4个步骤。

信号检测：

选择最能表征设备状态的信号，进行检测、汇集，形成设备工作状态信号子集。

特征提取（信号处理）：

提取故障特征，形成待检模式。

状态识别：

将待检模式与样板模式（故障档案）对比，进行状态分类。

诊断决策：

根据判别结果采取相应的对策。

（三）故障诊断技术

1、振动信号的检测与分析

2、油液分析技术

3、温度检测及红外线监测技术

4、超声探伤技术

5、表明缺陷探伤技术