安全技术第一章.docx
- 文档编号:29381848
- 上传时间:2023-07-22
- 格式:DOCX
- 页数:91
- 大小:2.86MB
安全技术第一章.docx
《安全技术第一章.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《安全技术第一章.docx(91页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
安全技术第一章
【课程说明】
针对近两年真题考点分析本年度的命题趋势
新增规范标准中相关的重要内容,并做分析
在考试大纲的基础上,加以一定程度的延展
精讲阶段,对教材全面覆盖,增加课程时长
冲刺阶段,根据实际考情缩小重要考点范围
模考阶段,根据近两年真题重新组编模考题
应试技巧,根据冲刺的重点,再次缩小范围
第一节 机械安全基础知识
一、机械基本概念
机械是由若干个零、部件连接构成的,至少有一个零、部件是可运动的,并配备或预定配备动力系统,是具有特定应用目的的组合。
单台的机械
木材加工机械、金属切削机床、起重机
大型成套设备
自动生产线、加工中心、组合机床
可更换的设备
可改变机械功能、可拆卸的、非备件或工具设备
【机械设备实物示例图】
【2018年真题】机械包括单台机械、实现完整功能的机组或大型成套设备、可更换的设备。
属于大型成套设备的是( )。
A.圆锯机
B.注塑机
C.起重机
D.组合机床
『正确答案』D
『答案解析』本题考查的是机械基本概念。
实现完整功能的机组或大型成套设备,即为同一目的由若干台机械组合成一个综合整体,如自动生产线、加工中心、组合机床等。
选项A、B、C均为单台机械。
机械安全是指在机械生命周期的所有阶段,按规定的预定使用条件执行其功能的安全。
【风险减小】
符合法律法规要求并考虑现有技术水平的风险减小。
【寿命周期】
从运输、安装、调整、维修、拆卸、停用直至报废。
【安全保证】
物的安全状态、人的安全行为、人-机的和谐关系。
二、机械分类
按照机械的使用用途,可以将机械大致分为10类:
1.动力机械(原动机)
【例如】电动机、内燃机、蒸汽机以及在无电源的地方使用的联合动力装置。
2.金属切削机械
【例如】车床、钻床、镗床、磨床、齿轮或螺纹加工机床、铣床、刨床、拉床、电加工机床、锯床、其他机床。
3.金属成型机床(非金属切削类)
【例如】锻压机械、铸造机械。
4.交通运输机械
【例如】汽车、火车、船舶、飞机。
5.起重运输机械
【例如】起重机、运输机、升降机、卷扬机。
6.工程机械
【例如】挖掘机、铲运机、工程起重机、压实机、打桩机、钢筋切割机、混凝土搅拌机、路面机、凿岩机、线路工程机械、其他专用工程机械。
7.农业机械
【例如】拖拉机、林业机械、牧业机械、渔业机械。
8.通用机械
【例如】泵、风机、压缩机、阀门、真空设备、分离机械、变速机、干燥设备、气体净化设备。
9.轻工机械
【例如】纺织、食品加工、印刷、制药、造纸机械。
10.专用机械
【例如】冶金机械、采煤机械、化工机械、石油机械。
【机械设备实物示例图】
【2019年真题】凡土石方施工工程、路面建设与养护、流动式起重装卸作业和各种建筑工程所需的综合性机械化施工工程所必需的机械装备统称为工程机械。
下列机械装备中,属于工程机械的是( )。
A.卷扬机
B.拖拉机
C.压缩机
D.挖掘机
『正确答案』D
『答案解析』本题考查的是机械分类。
)工程机械包括挖掘机、铲运机、工程起重机、压实机、打桩机、钢筋切割机、混凝土搅拌机、路面机、凿岩机、线路工程机械以及其他专用工程机械等。
三、机械使用过程中的危险有害因素
机械使用过程中的危险可能来自机械设备和工具自身、原材料、工艺方法和使用手段、人对机械的操作过程,以及机械所在场所和环境条件等多方面,可分为机械性危险和非机械性危险。
(一)机械性危险
致伤物通过机械运动作用于人体,致使人体组织或机能被破坏,属于机械性危险。
【产生机械性危害的条件因素】
(1)形状或表面特性:
锋利刀刃、锐边、尖角、粗糙或光滑的表面;
(2)相对位置:
挤压、剪切、缠绕区域的相对位置;
(3)动能:
零部件因运动松动、脱落、折断、碎裂、甩出;
(4)势能:
人或物的重力势能或物在特定条件的弹性势能;
(5)质量和稳定性:
抗倾翻或移动机器防风抗滑的稳定性;
(6)机械强度不够导致的断裂或破裂;
(7)料堆坍塌、土岩滑动造成掩埋所致的窒息危险。
【注1】机械性窒息是机械暴力引起呼吸障碍,导致氧气吸入减少或停止,二氧化碳在体内滞留;
【注2】中毒、电击以及疾病窒息均不属于机械性窒息。
(二)非机械性危险
(1)电气危险:
触电(电击、电伤),静电危险;
(2)温度危险:
高温灼烫烫伤、低温冷冻冻伤;
(3)噪声危险:
机械噪声、动力噪声、电磁噪声;
(4)振动危险:
局部振动、全身振动;
(5)辐射危险:
电离辐射、非电离辐射;
(6)材料和物质产生的危险:
酸碱、毒、粉尘、易燃;
(7)未履行安全人机工程学原则而产生的危险。
【内容拓展】机械行业存在的主要危险和危害因素
(1)物体打击:
物体在重力或其他外力的作用下产生运动,打击人体而造成人身伤亡事故;不包括主体机械设备、车辆、起重机械、坍塌等引发的物体打击。
(2)车辆伤害
企业机动车辆在行驶中引起的人体坠落和物体倒塌、飞落、挤压等伤亡事故。
不包括起重提升、牵引车辆和车辆停驶时发生的事故。
(3)机械伤害
机械设备运动或静止部件、工具、加工件直接与人体接触引起的挤压、碰撞、冲击、剪切、卷入、绞绕、甩出、切割、切断、刺扎等伤害。
不包括车辆、起重机械引起的伤害。
(4)起重伤害
各种起重作业(包括起重机械安装、检修、试验)中发生的挤压、坠落、物体(吊具、吊重物)打击等。
(5)触电
包括各种设备、设施的触电,电工作业时触电,雷击等。
(6)灼烫
火焰烧伤、高温物体烫伤、化学灼伤(酸、碱、盐、有机物引起的体内外的灼伤)、物理灼伤(光、放射性物质引起的体内外的灼伤)。
不包括电灼伤和火灾引起的烧伤。
(7)火灾
包括火灾引起的烧伤和死亡。
(8)高处坠落
在高处作业中发生坠落造成的伤害事故。
不包括触电坠落事故。
(9)坍塌
物体在外力或重力作用下,超过自身的强度极限或因结构稳定性破坏而造成的事故。
如挖沟时的土石塌方、脚手架坍塌、堆置物倒塌、建筑物坍塌等。
不适用于矿山冒顶片帮和车辆、起重机械、爆破引起的坍塌。
(10)火药爆炸
火药、炸药及其制品在生产、加工、运输、贮存中发生的爆炸事故。
(11)化学性爆炸
可燃性气体、粉尘等与空气混合形成爆炸混合物,接触引爆源发生的爆炸事故(包括气体分解、喷雾爆炸等)。
(12)物理性爆炸
包括锅炉爆炸、容器超压爆炸等。
(13)中毒和窒息
包括中毒、缺氧窒息、中毒性窒息。
(14)其他伤害
除上述以外的伤害,如摔、扭、挫、擦等伤害。
【思考】下列情况属于哪种机械行业的伤害?
①某施工工人在10米高处砌砖作业时,不慎把砖头掉落,把地面的工友砸成重伤。
②某施工工人在平地地面作业时,不慎把砖头甩飞,把施工作业面后面的工人砸成重伤。
③某工人在使用砂轮机的时候因违章操作,在砂轮侧面进行磨削,结果造成砂轮碎裂,碎片将旁边的工人打伤。
④某厂房有一台静置未进行任何工作的切削机器,小王在路过的时候不慎滑倒,撞到切削机器外壳突出部分造成重伤。
⑤某工人在厂区道路骑行电动自行车,由于边骑边打电话,未能够注意到停车位上停止的机动车,不慎撞在机动车上造成重伤。
⑥某机动车由于故障被前车牵引行走,一工人边骑电动自行车边打电话,未能注意到前方情况,撞在被牵引的车辆上造成重伤。
⑦某起重机静置未工作,某工人正在为起重机进行检修工作,由于工人不小心,脚下一滑,从3米高脚手架上摔落。
⑧某起重机静置未工作,某工人心血来潮在距离地面3米高的起重机臂架上玩耍,结果不慎掉落摔成重伤。
⑨某起重机静置未工作,某工人心血来潮爬上距地面3米高的起重臂架上玩耍,结果不慎碰触到起重机裸露的滑线造成触电,触电并不致死,但导致工人痉挛颤抖从起重臂架上掉落摔成重伤。
『正确答案』
①物体打击;②物体打击;③机械伤害;④机械伤害;⑤其他伤害;⑥其他伤害;⑦起重伤害;⑧高处坠落;⑨触电
四、机械危险部位及其安全防护措施
生产操作中,机械设备的运动部分是最危险的部位,尤其是那些操作人员易接触到的运动的零部件;此外,机械加工设备的加工区也是危险部位。
机械设备的危险运动部分主要包括:
●转动的危险部位;
●直线运动的危险部位;
●转动和直线运动的危险部位。
(一)转动的危险部位及其防护
(1)转动轴(无凸起部分)
在光轴的暴露部分安装一个松散的、与轴具有12mm净距的护套来对其进行防护,护套和轴可以相互滑动。
将其覆盖在轴上的两部分用圆形卡子或强力胶带联结。
【思考】可否使光轴表面足够光滑来防止卷入缠绕伤害?
(不可以)
(2)转动轴(有凸起部分)(有轮必有罩,有轴必有套)
具有凸起物的旋转轴应利用固定式防护罩进行全面封闭。
(3)对旋式轧辊
为防止可能被卷入危险,一般采用钳型防护罩进行防护。
【思考】是否可以增大轧辊的间距,来防止卷入伤害?
由于工艺参数决定间隙不能随意调整,所以不能通过增大轧辊的间距,来防止卷入伤害。
(4)牵引辊
可以装设一个钳型条,通过减少间隙来提供保护,通过钳型条上的开口,便于材料的输送。
(5)辊式输送机
辊轴交替驱动机构应该在驱动轴的下游安装防护罩。
【思考】是否应在所有能转动的轴下游侧安装防护罩?
不需要在所有能转动的轴下游侧安装防护罩,只需在驱动轴的下游安装防护罩。
(6)轴流风扇(机)
①安装在通风管道内部的轴流风扇将不存在危险;
②开放式叶片的防护网应能保证空气有效流通以及防止手指接近叶片。
(7)径流通风机
①安装在通风管道内部的风机不存在危险;
②进风口应被一定长度导管保护,入口覆盖防护网,导管长度和网孔尺寸能防止手指和手臂接近转动的叶片。
(8)啮合齿轮
齿轮传动机构必须装置全封闭型的防护装置(无外露)。
①机器外部不允许有裸露的啮合齿轮,在设计和制造机器时,应尽量将齿轮装入机座内。
【思考】若设计时无法满足齿轮不外露应如何处理?
若设计时无法满足齿轮不外露的话,可以装设防护罩。
②防护装置材料可用钢板或铸造箱体。
【思考】齿轮防护装置材料是否可以采用金属骨架网?
齿轮防护装置材料可以采用金属骨架网。
③防护装置必须坚固可靠,保证在运行时不发生振动。
④外壳无尖角和锐利部分,应便于开启(前提是使用专用开启工具才能开启)进行维护保养。
【思考】防护装置可否用一键式开启按钮进行控制?
防护装置不可用一键式开启按钮进行控制。
⑤防护罩内壁应涂红色,装设电气联锁装置进行保护。
【思考】防护罩内壁涂红色的目的是什么?
电气联锁装置应如何进行保护?
1)防护罩内壁涂红色的目的是警示维修人员在内部的结构中存在危险部位。
2)装置防护罩一旦被打开,电气联锁装置能够使内部旋转的构件停止运行;防护罩关闭后,需要重新启动装置才可恢复运行。
(9)旋转的有辐轮
可利用金属盘片填充有辐轮提供保护,也可在手轮上安装弹簧离合器,使轴能够自由转动。
【思考】若有辐轮附属于一个转动轴,手动操作有辐轮驱动机械部件是最安全的操作方式?
若有辐轮附属于一个转动轴,手动操作有辐轮驱动机械部件不是最安全的操作方式,可利用金属盘片填充有辐轮提供保护,也可在手轮上安装弹簧离合器,使轴能够自由转动。
(10)砂轮机
除磨削区域附近,均应加以密闭提供保护,在其防护罩上应标出砂轮旋转的方向和最高线速度等技术参数。
(11)旋转的刀具
①手工送料,应减少刀刃暴露,使用背板进行保护;
②加工料是可燃物时,生产场所应有适当的防火措施;
③需拆卸刀片时,应使用特殊的卡具和手套提供保护。
【2018年真题】旋转机械的运动部位是最容易造成卷入危险的部位,为此,应针对不同类型的机械采取不同的防护措施以减少卷入危险的发生,下列针对机械转动部位的防卷入措施的要求中,正确的有( )。
A.无凸起光滑的轴旋转时存在将衣物挂住,并将其缠绕进去的危险,故应在其暴露部位安装护套
B.对于有凸起部分的转动轴,其凸起物能挂住衣物和人体,故这类轴应做全面固定封闭罩
C.对于辊轴交替驱动辊式输送机,应在运动辊轴的上游安装防护罩
D.对于对旋式轧辊,即使相邻轧辊的间距很大,也有造成手臂等被卷入的危险,应设钳形罩防护
E.通过牵引辊送料时,为防止卷入,应采取在开口处安装钳形条,通过减小开口尺寸的方式进行防护
『正确答案』ABDE
『答案解析』本题考查的是机械危险部位及其安全防护措施。
对于辊轴交替驱动辊式输送机,应在运动辊轴的下游安装防护罩,故选项C的说法错误。
(二)直线运动的危险部位
(1)切割刀刃
暴露部分尽可能少,刀具维护时,需提供特殊的卡具。
(2)砂带机
砂带应该向远离操作者的方向运动,并且具有止逆装置,在靠近操作人员的端部应进行防护。
(3)机械工作台和滑枕
当其运动平板(滑枕)达到极限位置时,平板(滑枕)的端面距离和固定结构的间距不能小于500mm。
(4)配重块
对其全行程加以封闭,直到地面或机械的固定配件处。
(5)带锯机
可调的防护装置应装置在带锯机上,仅用于材料切割的部分可以露出,其他区域应封闭。
(6)冲压机和铆接机
在需要操作人员手持工件靠近冲击头的位置,应提供能够感知手指存在的特殊失误防护装置。
【例如】敏感保护装置、有源光电保护装置等。
(7)剪刀式升降机
①主要危险是邻近的工作平台和底座边缘形成的剪切和挤压陷阱;
②维护时主要危险在于剪刀结构的意外闭合。
【思考】针对上述两种危险可采取什么措施进行防护?
对于上述第①中风险可以设置柔性遮挡装置将其进行遮挡。
对于上述第②中风险可以采用支撑结构对其进行支撑。
(三)转动和直线运动的危险部位
(1)齿条和齿轮
应利用固定式防护罩将齿条和齿轮全部封闭起来。
(2)输送链和链轮
应能防止接近链轮的锯齿和输送链进入到链轮部位。
(3)皮带传动
皮带的接头处和皮带进入皮带轮位置是最危险的部位。
【思考1】下图所示的皮带传动机构的危险部位有哪些?
皮带的接头处和皮带进入皮带轮位置是最危险的部位。
【思考2】对于皮带传动机构的防护可有哪些方法?
皮带传动装置的防护罩可以采用金属骨架的防护网。
【皮带传动机构的特性】
①皮带传动精度较齿轮机构和链轮机构较差;
②皮带打滑可以起到过载保护作用;
③皮带驱动过程中会因摩擦生热;
④易产生摩擦起静电,不适用易燃易爆场所;
⑤需控制静电电荷环境宜选用三角皮带传动系统。
【皮带传动装置的防护措施】
皮带传动装置的防护罩可以采用金属骨架的防护网。
①在距地面2m以下时,必须加设防护装置;
②在距地面2m以上时,应加设防护的情况:
皮带轮中心距3m以上;宽度15cm以上;转速9m/min以上。
【2018年真题】皮带传动的危险出现在皮带接头及皮带进入到皮带轮的部位,通常采用金属骨架防护网进行防护,下列皮带传动系统的防护措施中,不符合要求的是( )。
A.皮带轮中心距3m以上,采用金属骨架防护网防护
B.皮带宽度在15cm以上,采用金属骨架防护网防护
C.皮带传动机构离地面2m以下,回转速度在9m/min以下,未设防护
D.皮带传动机构离地面2m以上,中心距3m以下未防护
『正确答案』C
『答案解析』本题考查的是机械危险部位及其安全防护措施。
皮带传动机构离地面2m以下均应设防护罩,与回转速度没有关系,故选项C不符合要求。
五、实现机械安全的途径与对策措施
机械设备安全包括机械产品的安全和机械使用的安全。
●机械产品的安全:
通过设计、制造等环节来实现。
●机械使用的安全:
体现在执行预定功能的正常使用。
【例如】安装、调整、查找故障、维修、拆卸及报废等。
【机械设备安全应考虑的状态】
●正常作业状态:
必须具备运动要素,且不可避免。
●非正常的状态:
故障、检修、保养、停运的静置状态。
●其他可能状态:
不可抗力事件或意外事件。
决定机械产品安全性的关键是设计阶段采用安全措施(本质安全),还要通过使用阶段采用安全措施来最大限度减小风险。
【实现机械设备安全的基本途径】
①机械产品的安全:
选用适当的设计结构,尽可能避免危险或减少风险。
②机械使用的安全:
减少对操作者涉入危险区的需要,限制危险因素。
【消除或减小风险的“三步法”】
第一步:
本质安全设计措施
直接安全技术措施,风险减小的第一步,最重要的一步。
第二步:
安全防护措施
间接安全技术措施,本质安全不足以减小风险时的补充。
第三步:
使用安全信息
提示性安全技术措施,补充的措施,明确警告剩余风险。
(一)采用本质安全技术
本质安全技术是指通过改变机器设计或工作特性,来消除危险或减小与危险相关的风险的保护措施。
1.合理的结构型式
(1)机器零部件形状
在不影响预定的使用功能的前提下,可接近的机械部件避免有锐边、尖角、粗糙面、凸出部位等。
(2)运动机械部件相对位置设计
满足安全距离的原则,防止人员受到挤压或剪切伤害。
①增加运动部件的最小间距,使人体部位安全进入;
②减小运动部件的最小间距,使人体部位不能进入。
(3)足够的稳定性
机器生命周期各阶段稳定性应考虑的因素包括:
①机器底座几何形状(包括载荷在内的重量分布);
②机器各部位的运动引起的振动或重心摆动和倾覆力矩;
③设备行走或安装地点的支撑面特征。
2.限制机械应力以保证足够的抗破坏能力
(1)专业符合性要求
【例如】材料性能数据、设计规程、计算方法和试验规则。
(2)足够的抗破坏能力
保证受力零件的安全系数,使机械应力不超过许用值。
【例如】满足强度、刚度、抗疲劳性和构件稳定性的要求。
(3)连接紧固可靠
【例如】保证连接方式、连接强度、配合精度和密封要求。
(4)防止超载应力
通过在传动链预先采用“薄弱环节”预防超载。
【例如】采用易熔塞、限压阀、断路器等限制超载应力。
(5)良好的平衡和稳定性
【例如1】材料的均匀性和回转精度、防止不平衡运动。
【例如2】正常作业条件下,机械的抗倾覆和防风抗滑。
3.使用本质安全的工艺过程和动力源
(1)爆炸环境中的动力源
【例如】采用全气动、全液压控制或本质安全电气装置。
【思考】本质安全电气装置使用的一定是安全电压?
本质安全电气装置可以理解为从本质上解决了电气装置产生漏电、电火花、电弧等一切对外的异常状态的装置。
本质安全电气装置与安全电压没有必然关系,安全电压是电源,本质安全电气装置是装置,电源并不是装置,并且本质安全电气装置并不一定必须采用安全电压才能工作。
(2)采用安全的电源
【例如】防止电击、短路、过载和静电的危险。
【思考】采用安全电压是否一定满足安全电源的要求?
安全电压仅仅是对电压的一个限制,也有可能产生电弧或电火花,采用安全电压并不会满足安全电源的全部要求。
(3)防止与能量形式有关的潜在危险
【例如1】气动、液压、热能等装置的机械,应避免因压力损失、压力降低或真空度降低导致危险;
【例如2】不能因泄漏或元件失效导致流体喷射;
【例如3】储气罐或承压容器等应防止剩余压力的危险。
(4)改革工艺控制有害因素
【例如1】用焊接代替铆接、用液压代替锤击预防噪声;
【例如2】用颗粒代替粉末、铣工艺代替磨工艺防粉尘。
4.控制系统的安全设计
(1)控制系统的设计
①防止不合理的设计或系统失效等原因导致意外动作;
②零部件应能承受在预定使用条件下的各种应力和干扰。
【思考】试比较②的描述是否与下段文字的描述意义相同。
零部件在预定使用条件下应能承受各种应力和干扰。
“零部件在预定使用条件下应能承受各种应力和干扰”与“零部件应能承受在预定使用条件下的各种应力和干扰”所描述的含义是不同的,“零部件在预定使用条件下应能承受各种应力和干扰”指的是零部件在使用时能承受外界各种应力和干扰,而“零部件应能承受在预定使用条件下的各种应力和干扰”指的是零部件能承受在预定使用条件下的各种应力,此应力只是预定使用条件下的应力。
(2)软、硬件的安全
①硬件:
传感器、执行器、逻辑运算器等;
②软件:
内部操作或系统软件和应用软件;
不宜由用户重新编程的应用软件,可在不可重新编程的存储器中使用嵌入式软件;
需要用户重新编程时,宜限制访问涉及安全功能的软件。
(3)提供多种操作模式及模式转换功能
同时考虑执行预定功能的正常操作需要的控制模式和非正常作业的需要。
【例如】设定、示教、过程转换、故障查找、清洗维护。
(4)手动控制器的设计和配置应符合安全人机学原则
①应满足使操作者对危险区直接观察范围最大;
②手动控制器应配置在安全可达位置,设在危险区以外;
【思考】是否所有手动控制器都应设置在危险区以外?
并不是所有手动控制器都必须设置在危险区以外,有些特殊的情况手动控制器也是可以设置在危险区以内,比如在危险区域发生危险以后,应该在危险区域最近的位置能够找到紧急停止按钮,使设备停止。
③手动启动器附近应有相应的停止控制及紧急停机装置。
(5)考虑复杂机器的特定要求
①动力中断后的自动保护系统或重新启动的原则;
②“定向失效模式”“关键”件的加倍或冗余设置;
③可重编程控制系统中安全功能的保护;
④采用自动监控、报警系统等措施。
5.材料和物质的安全性
(1)材料的力学性能承载能力
(2)对环境的适应性
(3)避免材料的毒性
①从本质安全上,应优先采用无毒和低毒材料或物质;
②不可避免的毒害物,采取密闭、排放、隔离、净化。
(4)防止火灾和爆炸风险
①易燃材料应设计使其在填充、使用、回收时减小风险;
②液压装置和润滑系统中,使用阻燃液体。
6.机械的可靠性设计
可靠性设计主要体现在设备的可靠性和设备的维修性;
人们常用可靠度、故障率、平均寿命(或平均无故障工作时间)、维修度等指标表示。
(1)使用可靠性已知的安全相关组件。
在预定使用、环境条件下,在固定的使用期限或操作次数内,能够经受住所有有关的干扰和应力,而且产生失效概率小的组件。
(2)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 安全技术 第一章