1、机械安全知识介绍,课程说明,1.本课程可以帮助我们了解机械安全。 2.目的是确认使用产品时的危险性可以达到能够接受的水平,不局限于防火、防电和防人身伤害，还包括EMC、噪声、污染等等。 3.讲解中主要采取案例分析的方式。 4.本课程所涉及的标准在后面给出。,主讲内容,1. 机械安全基本概念 2. 危险的分类 3. 风险评价 4. 安全防护 5. 使用信息 6. 附加预防措施,机械安全基本概念,机械（machinery) 机器（machine)由若干个零部件组合而成，其中至少有一个零部件是可运动的，并且有适当的机器致动机构、控制和动力系统等。它们的组合具有一定应用目的，如物料的加工、处理、搬运和
2、包装等。术语“机械”和“机器”也包括为了同一个应用目的，将其安排、控制得像一台完整机器那样发挥它们功能的若干台机器的组合。 可靠性（机器的） reliability（of a machine)机器、机器的零部件或装置在规定条件下和规定期限内执行所要求的功能且不出现故障的能力。 可维修性(机器的) maintainability (of a machine) 根据实际情况，采用特定的方法对机器执行所需的各种维修活动，使其实现或恢复预定使用条件下功能状态的能力。 易用性（机器的） usability( of a machine) 机器所具有的，由于其特点或特性，使得机器的功能很容易理解，容易使用的
3、能力。 机器的预定使用 intended use of a machine 按照使用说明书提供的信息使用机器。,预定使用要与操作手册中的技术说明相一致，并要适当考虑可预见的误用。 注：关于可预见的误用，下列行为在风险评价时要特别注意：可预见的不正确行为是由于一般不小心所致，而不是由于有意滥用机器；机器使用时在失灵、差错、故障等情况下人的反射行为；在操作时由于采取最省力的方法所导致的行为；对有些机器（尤其是非专业人员使用的机器），某些人（如孩子或无劳 动能力的人）的可预见行为。 安全防护 safeguarding使用安全防护装置保护人员的措施，这些保护措施使人员远离那些不能合理消除的危险或者通过
4、本质安全设计方法无法充分减少的风险。 防护装置 guard机器的组成部分，用于提供保护的物理屏障。 注1：防护装置可以：单独使用，对于活动式防护装置，只有当其“闭合” 时才有效，对于固定式防护装置，只有当其处于“锁定位置”才有效。与带或不带防护锁的联锁装置结合使用，在这种情况下，无论防护装置处于什么位置都能起到防护作用。注2：根据设计，防护可以称作外壳、护罩、盖、屏、门和封闭式装置。注3：防护装置的类型及要求，见GB/T15706.2-2007中5.3.2和GB/T8196.固定式防护装置、活动式防护装置、可调式防护装置、联锁防护装置、带防护锁的联锁防护装置和可控防护装置。,危险 hazard
5、潜在的伤害源。注1：“危险”一词可由其起源（例如:机械危险和电气危险），或其潜在伤害的 性质（例如：电击危险、切割危险、中毒危险和火灾危险）进行限定；注2：本定义中的危险包括：在机器的预定使用期间，始终存在的危险（例如：危险运动部件的运动、焊接过程中产生的电弧；不健康的姿势、噪声排放、高温）；意外出现的危险（例如：爆炸、意外启动引起的挤压危险、泄漏引起的喷射、加速、减速引起的坠落） 安全标志 safety signs 用于表达特定安全信息的标志。由图形符号、安全色、几何形状（边框）或文字构成。包括禁止标志、警告标志、指令标志和提示标志。 安全色 safety colors传递安全信息含义的颜色
6、，包括红、蓝、黄、绿四种颜色。,危险分类,简单的讲，由机械产生的危险包括：,机械危险,电气危险,热危险,噪声危险,振动危险,辐射危险,材料和物质产生的危险,机器设计时忽略人类工效学原则而产生的危险,滑倒、绊倒和跌落危险,综合危险,与机器使用环境有关的危险,机械危险机械危险是指由于机器、机器零件或其表面、工具、工件或飞射的固体或流体物质的机械作用可能产生伤害的各种物理因素的总称。 机械危险的基本形式主要有： 挤压危险；剪切危险；切割或切断危险；缠绕危险；吸入或卷入危险；冲击危险；刺伤或扎穿危险；摩擦或磨损危险；高压流体喷射危险。,危险实例和解析机械危险,机器零件产生或工件引起的机械危险的产生因素
7、：形状切削元件、锐边、角形部件，即使其是静止的（刺伤、切割危险）；相对位置运动件周围（挤压、剪切、切割、缠绕、冲击、卷入等危险）；质量和稳定性 重力作用下可能运动的零部件势能（挤压、剪切、切割、冲击等危险）；机械强度材料疲劳断裂或破裂（挤压、剪切、切割、冲击、刺伤等危险）;能量积累引起的弹性元件的能量、压力下的液气、真空（冲击、喷射、抛射、吸入)等危险。 与机械有关的滑倒、倾倒和跌落危险也属于机械危险。,危险实例和解析电气危险,电击或燃烧危险的产生因素：直接接触人与带电体接触；间接接触故障条件下，尤其是绝缘失效时，人与不应带电而带电的零件接触；高压危险人接近高压带电体，处于高压范围；绝缘不足对
8、于预定使用条件考虑不充分；静电危险人身带静电对机械造成软件失效，机械高压静电对人产生静电电击；热辐射或热现象如短路或过载引起的熔化喷射或化学效应。 由于电击所导致的惊恐使人跌倒或人体碰倒物体而跌倒也属于电气危险。,危险实例和解析热危险,热危险产生的原因：与火焰、爆炸物接触或与高温物体、材料接触； 热源辐射；上述危险会对人体造成燃烧、烫伤。过冷或过热工作环境。过冷或过热将危害健康。如：青岛某厂氨气罐泄漏，冷伤害和烫伤害都表现为灼伤。,危险实例和解析噪声危险,噪声产生的原因：交通噪声汽车、火车和飞机等所产生；工厂噪声鼓风机、汽轮机、织布机和冲床等机械设备、元部件等所产生；建筑施工噪声打桩机、挖土机
9、和混凝土搅拌机等机电设备所产生；社会生活噪声高音喇叭，收录机等产出的过强声音。 噪声危害造成的结果： 长期受强噪音刺激，将导致听力损失、耳鸣、疲劳、精神压抑甚至引起心血管系统、神经系统及内分泌系统等方面疾病；瞬间强噪声可以造成失去知觉、失去平衡。另外噪声还会干扰语言通讯和听觉信号。,危险实例和解析振动危险,振动造成的危害：振动可以引起中枢和植物神经系统机能紊乱，全身性的振动主要表现为使人有不适应、消化不良、背痛、头痛、失眠、注意力分散、反应迟钝等神经衰弱症状。局部性振动，若是发生在手部，则手部的神经、血管会受到伤害，造成血脉失调，使得手部血流量减少，伴有痛、麻木与针刺的感觉，且手指有发白现象，
10、称白指病。工人用手紧握动力手工具从事工作时，手工具的振动能量，由固体介质传递至操作者的手及手臂，这种长期职业性的振动暴露，容易造成工人手臂末稍神经与末稍血管的伤害，一旦病变显现，将无法由药物治疗而复原。 如：水泥浇筑中用的手持振动器容易导致神经麻痹、静脉曲张，出现神经核骨关节失调。,危险实例和解析辐射危险,辐射产生的原因：各种辐射源经由离子化或非离子化产生各种辐射，包括：电磁场，如低频辐射、无线电射频和微波辐射；红外线；可见光；紫外线；X射线和射线； 和射线、电子或离子束、中子。 辐射造成的伤害：上述辐射直接或间接对人体造成伤害，如低频、无线电射频和微波使人体神经系统紊乱；红外线产生灼伤，高强
11、度可见光造成视觉伤害；紫外线则可以产生皮肤癌，而X射线、射线、和射线、电子或离子束、中子等会在空气中能形成放射性溶胶而污染空气。容易被呼吸系统截留，并在局部区域不断累积而诱发癌症。,危险实例和解析材料和物质危险,材料和物质危险产生的原因：机械加工、使用或排除的各种材料和物质；用于构成机械的各种材料。 材料和物质产生的危害：接触或吸入有害、有毒、腐蚀性和有刺激性的气体、液体、雾气、烟雾和灰尘造成窒息、中毒、呼吸系统疾病、皮肤伤害等人身伤害。火灾和爆炸的危险。如类似煤矿的瓦斯、粉尘环境造成的火灾和爆炸，木材加工厂的锯末自燃。食品、药品机械上生物（如霉菌）和微生物（病毒或细菌）造成腹泻、食物中毒等伤
12、害。,危险实例和解析人体工效学危险,在机械产品设计过程中，忽略了人体工效学原则而造成机械与人体特征和能力不协调，从而诱发各种伤害。 忽略人体工效学原则造成的危险：过度或重复用力的姿势造成生理影响；未适当考虑手臂或腿脚的结构造成身体伤害，如健身器材设计时忽略了人体参数；忽略人体参数造成防护设备不能起到有效作用；局部照明不合适；精神负担过重或准备不足；人的差错、人的行为。,危险实例和解析滑倒、绊倒和跌落危险,忽视地板的表面情况和进入方法可以导致因滑倒、绊倒或跌落造成的人体伤害。 与机器使用环境有关的危险若所设计的机器用于会导致各种危险的环境（如温度、风、雪、闪电），则应考虑这些危险。,危险实例和解
13、析综合危险,前面所述11类危险的组合可能导致的危险.看似微不足道的危险，其组合相当于重大危险。可以这么说：每一起事故都是由一类或多类危险导致的。,危险实例和解析意外危险,由下列原因引起的意外起动、意外超行程/超速（或相关元件的失灵）控制系统的失效/失调；中断能源后的意外恢复；电气设备的外部干扰（如EMC干扰）；其他外部干扰（如重力、风等）；软件的差错；由操作者产生差错（由于机械和人的特征能力不协调）。,危险实例和解析工况危险,机器不能停在最佳可能的条件下 在合理速度下偏转 动力源失效 控制电路失效 设定错误 运行期间制动 物体或流体下落或抛出 机械不稳定/翻倒 人（相对机械）滑倒、绊倒、跌倒,
14、危险实例和解析运行危险,运行功能产生的危险：启动发动机时的运动；驱动位置无操作人员而运动；不是所有部件都在安全位置运动；非专业人员控制的机械超速；运动时的过分摇摆；机械不能有效地减速、停机和固定。,危险实例和解析工位危险,与机器的工作位置相关联的危险：人在进入(或在/离开)工作位置时跌倒；在工作位置排气/缺氧；着火（座舱易燃、缺少灭火手段）；在工作位置的机械危险，如与轮子接触，滚翻，物体落下，高速旋转零件的制动，非专业人员操纵的机器存在人与机器零件或工具接触的危险；工作位置的可视性不足；照明不足；密封不充分；在工作位置有噪声和振动；排空/急停措施不充分；,危险实例和解析控制、动力及第三人危险,
15、由控制系统产生的危险控制器/装置的位置不合适操纵模式和控制器动作模式的不合适。 来自机器搬运的危险（缺乏稳定性） 由于动力源和动力传输产生的危险来自发动机和蓄电池的危险；来自机器之间动力传输的危险；来自耦合和拖动的危险； 由于第三人误动或机器导致第三人产生的危险未经允许起动/使用；部分偏离其停止位置；视觉或听觉报警器缺乏或不合适。,危险实例和解析其他危险,对司机/操作者的指导不够造成危险概率增加 以下原因也能够造成机械危险和危险事件： 由于下列原因引起负载跌落、碰撞、机器翻倒：（1）机器运转过程中缺乏稳定性；（2）非受控的载荷超载超行程运动；（3）非受控的运动幅度；（4）载荷的意外/非预期的运
16、动；（5）加紧装置/辅具不合适。由于人的升高；由于脱轨；由于零件的机械强度不够；,危险实例和解析其他危险（续）,由于带轮、鼓轮设计不合适；由于摩擦破裂负荷降低；由于不正常的装配/试验/试用/维修条件；由于载荷与人相干扰（通过载荷/配重冲击）；,风险评价,前面所例举危险都离不开一个关键词： 风险评价 定义：包括风险分析和风险评定在内的全过程。风险分析：机器限制的确定、危险的识别和风险的评估组合。风险评估：确定伤害可能达到的严重程度和伤害发生的概率。风险评定：以风险分析为基础，判断是否达到减少风险的目标。 风险评价包括：,风险评价,风险分析,风险评定,开始,机械限制的确定,危险识别,风险评估,风
17、险评定,风险分析,机器安全吗？,结束,风险减小方案分析,风险评价,是,否,风险评价的方法,定性法这是许多场合情况下最多应用的方法，因为许多情况下我们无法获得足够数量的有用数据信息来判断可预见伤害的严重程度及危害出现的概率。定量法当可预见伤害严重程度高且范围大，能够用数据直接表示危害严重程度和危害出现的概率时，用定量法来判断风险。定量法对评价可替换的安全措施和决定何种防护更好是有用的。,风险评价的范围,风险评价应考虑：机器寿命的各个阶段；机械的限制，除了合理预见的失误、失灵外，还应考虑机器的正确使用和正确操作；可预见的机械全部使用范围，包括工业用，非工业用和家用，以及性别、年龄、 用手习惯和体能
18、限制等使用人情况；可预见使用人的预期训练水平、经验或能力；暴露于可合理预见机械危险场合中的其他人员。,风险评价的文件,描述所识别的危险和实施安全措施的手段之一是形成风险评价文件，主要包含：风险评价所依据的信息；已经评价过的机械（规范、限制等）；已做过某些有关假设，如载荷、强度、安全因素等；判明的危险及危险状态；在评价中考虑的危险事件；使用的数据及原始资料；与使用的数据有关的不确定度对风险评价的影响；通过安全措施达到的目标；某些补充要求（如使用的标准和其他规范）；关于遗留风险的信息；最终风险评定的结果。,减少风险的策略,总则1、不采取保护措施，机器上出现的危险迟早会导致伤害。2、保护措施是设计者
19、和使用者所采取措施的组合（见图1）。在设计阶段采取的措施优于在使用阶段由使用者采取的补救措施，而且通常更有效。3、考虑类似机器使用者的经验，及潜在用户的需求信息，设计者应遵循下列工作顺序（见图2）：（1）规定机器的各种限制和预定使用；（2）鉴别危险和伴随的危险状态；（3）对每一种识别出的危险和危险状态进行风险评估；（4）评定风险并决定减少风险的要求；（5）用采取的保护措施来消除危险或减少危险伴随的风险上述（1）（4）条内容与风险评价相关联。,减少风险的策略,图2中给出了减少风险策略的流程，其过程是迭代的，可能需要连续数次应用才能达到风险的减少。减少风险过程应充分考虑采用现有技术。为了最大限度地
20、减少风险，应考虑下面四种因素，并且在实施过程中，有必要按下面的优先次序进行考虑。在寿命周期所有阶段内的机器的安全；机器完成其功能的能力；机器的易用能力；机器制造、使用和拆卸的成本。 针对机器的连续安全运行，保护措施的易于使用和不妨碍机器预定使用是很重要的，否则会出现为提高机器的效率而摒弃使用保护措施的问题。 如果有限制机器排放物限定值的标准或方法，应通过在现存的机器或样机上进行排放值的测定，使得设计者能够做到：估计与排放有关的风险；评定设计阶段采取的保护措施的有效性；在技术文件中向潜在客户提供排放的定量信息；在使用信息中向用户提供排放的定量信息。,机器的限制规范,机器的设计从各种的限制规范开始
21、使用限制： （1）机器的预定使用，包括不同的机器运行模式、使用阶段和操作者的不同干预过程；（2）机器可预见的误用。空间限制，例如：机器的运动范围、机器安装和维护所需要的空间、“操作者机器”的接口、“机器动力源 ”的接口。时间限制：针对预定用途的，机器和其部件（例如工具、磨损件、电气零件等）的可预见的”寿命极限。,危险的识别、风险的评估和风险的评定,识别了机器产生的各种危险后，设计者应尽可能地根据定量的因素对每一种危险进行风险评定，并最终依据风险评定的结果决定是否需要减少风险。因此设计者应从以下方面考虑各个过程存在的危险：（1）机器的整个寿命周期中人与机器相互作用时的危险。包括建造、运输、组装、
22、安装、试运转、使用（包括参数设定、编程或过程转换、操作、清洗、故障排查和维护工作）、停用、拆除以及从安全角度进行的处置时存在的危险。（2）机器的可能状态。包括机器正常运转时产生的危险；由于各种原因使得机器不能执行预订功能所产生的危险，如：被加工材料或工件的性能或尺寸发生变化；机器的一个或多个零部件或辅助装置失效；外部的冲击、振动、电磁干扰；设计错误或缺陷（如软件错误）；动力源干扰；环境干扰等均可能产生危险。（3）操作者下意识的行为或机器可能遇见的误用所产生的危险。如：操作者对机器失去控制（特别是手持式或移动式机器）时产生的危险；人对使用中机器发生的失效、事故或故障的条件反射行为产生的危险；精神
23、不集中或粗心大意导致的危险；工作中“走捷径”导致的危险；为保持机器在所有情况下运转所承受的压力导致的危险行为；特定人员（如儿童、伤残人等）的行为产生的危险。风险评价时，首先应该考虑已识别的危险中最可能出现的伤害的风险，对伤害严重程度最高的风险，即使其发生频率很低，也应予以考虑。,借助保护措施消除危险或减少风险,通过消除危险，或单独或同时减少决定风险的因素（即所考虑危险产生伤害的严重程度和伤害发生的概率），可以达到（5）的目标。所有预定用于达到此目标的保护措施应根据“三步法”的顺序进行。第1步：本质安全设计措施；第2步：安全防护和可能的补充保护措施；第3步：关于遗留风险的使用信息，包括在机器上设
24、置的警告标记、信号和报警装置，以及在说明书手册中给出的使用信息。再次强调，使用信息不能取代本质安全设计措施，或着安全防护和补充保护措施的正确使用。,风险减小目标的实现,按照图2的过程，实现了充分减少风险和得到一个满意的风险降低的比较结果时，就可以终止风险减少的迭代过程。只要对下列问题给出肯定的回答，就可认为实现了充分的风险减小：是否考虑了所有的运行状况和干预过程；是否应用了“三步法”；危险是否已消除，或者危险产生的风险已降低到可行的最低水平;是否能确定所采取的措施不会产生新的危险；是否向用户充分告知和警告了遗留风险；是否确定所采取的措施不会危及操作者的工作状态；所采取的保护措施是否彼此协调；是
25、否已充分考虑到为专业/工业用设计的机器用于非专业/非工业范围时产生的后果；是否确定所采取的措施不会过分地降低机器的功能。,本质安全设计措施,本质安全设计措施是风险减少小流程中的第一步也是最重要的步骤。这是因为尽管所采取的保护措施作为机器固定部分可能是有效的，然而经验表明即使设计得再好的安全防护也可能失去作用或被违反，甚至使用信息不被遵循。 本质安全设计措施是通过选择适当的机器设计的特性和暴露人员与机器之间的相互影响，来消除危险或减小风险。在设计时，应该从 以下14各方面进行考虑：,本质安全设计措施应考虑的因素,1、几何因素和物理特性的考虑； 2、机械设计的通用技术知识； 3、适用技术的选择；
26、4、应用零件间的强制机械作用原则； 5、稳定性原则； 6、可维护性原则； 7、遵循人类工效学原则； 8、防止电气危险； 9、防止来自气动设备和液压设备的危险； 10；本质安全设计方法在控制系统上的应用； 11、使安全功能的失效概率降至最低； 12、通过设备可靠性限制操作者面临危险； 13、通过装料（或）卸料操作机械化或自动化限制操作者面临危险； 14、通过置调整设定和维护点于危险区外限制操作者面临危险。,1、几何因素和物理特性的考虑,几何因素可以是： 所设计的机械的形状，使得从操纵位置上对工作区和危险区的直接观察范围最大， 如减少盲点、考虑人类视觉的特点，在必要处选择和安置间接观察装置（例如镜
27、子）。尤其是当安全操作需要操作者长期进行直接控制时，例如：a）移动式机器的行走和工作区域；b）提升载荷或人员的提升机械的运行区；c）物料处理时，手持式或手导式机器的工具的接触区域。 机器的设计应使在主控制位置上的操作者能确保危险区中没有暴露人员。 机械零部件的形状和相对位置。例如：通过加大运动部件之间的最小间距来避免挤压和剪切危险，使得人体的相应部分可以安全地进入，或通过减小间距使人体的任何部分不能进入其中（见GB 12265.1、GB12265.2、GB 12265.3）。 要避免锐边、尖角和凸出部分。目的是不允许人员可靠近的机械部分存在有锐边、尖角、粗糙面、可能造成伤害的凸出部分以及可能“
28、钩刮”人体部位或衣服的开口。特别对金属薄板，其边缘应除去毛刺、折边或倒角。对可能造成“钩刮”的管口端，应进行包覆。 所设计的机器的形状，要保证合理的操作位置及手动控制装置（致动机构）的可接近性。,几何因素和物理特性的考虑,物理特性 对致动力的限制，使其足够低，保证所致动的部件不会产生机械危险。 对运动部件的质量和（或）速度及其动能的限制。 根据排放源特性，对其排放的限制：a）从声源减小噪声的措施（见 ISO/TR 11688-1）； b）从振动源减少振动的措施，包括诸如重新分配或附加质量以及改变过程参数，例如：运动的频率和（或）振幅等（手持式和手导式机械，见CR1030-1）； c）减少危险物
29、质排放的措施，例如：使用更安全的物质或使用降低粉尘的工艺； d）减少放射源辐射的措施，例如：避免使用危险放射源，在满足机器正常功能的情况下将辐射功率限制在最低水平，通过设计使放射源射线束集中于目标之上，加大放射源和操作者之间的距离或提供远程操作装置； e）采取相应的减小非电离辐射的措施（见 EN 12198-1和 EN 12198-3）。,2、机械设计的通用技术知识,进行设计时，通用技术知识可以从设计技术规范中取得（例如标准、设计规范、计算规则）。包括以下知识： 1）机械应力，例如： 对诸如螺栓的连接、焊接等，通过采取正确计算、构造和紧固方法进行的应力限制； 借助过载保护装置（如采用：“易熔”
30、塞、限压阀、断路器、力矩限制装置等）进行的应力限制； 避免在 可变应力（主要是周期应力）下零件产生的疲劳； 回转件的静平衡和动平衡。 2）材料及其性质，例如材料的抗腐蚀、抗老化、抗磨蚀和抗磨损；硬度、延展性、脆性；均匀性；毒性；易燃性。 3）噪声、振动、危险物质和辐射的排放值。如果特殊零部件或者装配件的可靠性对安全起关键作用（例如：绳、链条、用于吊装重物或人员的吊装附件）测其应力值应乘以适当的工作系数。,3、适用技术的选择,在某些应用场合，通过技术的选用，可以消除一种或多种危险，或者减小风险，例如： a）预定用于爆炸氛围中的机器，采用：全气动或液压控制系统及机器致动机构；“本质安全”的电气设备
31、（见 EN 50020）。 b）对特定的待加工产品，如溶剂：保证加工设备的温度远远低于溶剂的燃点。 c）避免高噪声的替代设备，例如：以电气设备代替气动设备；在某些条件下，用水切割代替机械设备。,4、应用零件间的强制机械作用原则和稳定性规定,4、应用零件间的强制机械作用原则如果一个机械零件运动不可避免的使另一个零件通过直接接触或通过刚性连接件随其一起运动，则这些零件是以强制模式连接的。这种强制模式的一个例子就是电路开关设备的强制打开操作 5、稳定性规定 机器应设计成具有足够的稳定性，使得在规定的使用条件下可以安全地使用,可维护性原则和遵循人类工效学的原则,6、可维护性 设计机器时，应考虑以下可维
32、护性因素： 可接近性，考虑环境和人体尺寸，包括工作服和所使用工具的尺寸； 易于处理，考虑人的能力； 专用工具和设备数目的限制。 7、遵循人类工效学的原则 机械设计中应注意人类工效学原则，以减轻操作者心理、生理压力和紧张程度。在基础设计阶段，对操作者和机器进行功能分配（自动化程度）时，应考虑这些原则。 应考虑预定使用机器人群的人体尺寸、力量和姿势、运动幅度、动作重复频率。“人一机”相互作用的所有要素，如操纵器、信号装置以及日期显示装置，都应设计得易于理解，使操作者和机器间的相互作用尽可能清楚、明确,7、遵循人类工效学的原则,避免操作者在机器使用过程中的紧张姿势和动作（如提供适合于不同操作者的机器
33、调整工具）。 机器，尤其是手持和移动式机器的设计，应考虑到人力的可及范围、控制机构的操动，以及人的手、臂、腿等解剖学结构。 尽可能避免噪声、振动、热效应（如极端温度）。 避免将操作者的工作节奏与自动的连续循环连在一起。 当机器和（或）其防护装置的结构特征使得环境照明不足时，应在机器上或其内部提供对工作区、调整设置区及日常维护区的局部照明。应避免会引起风险的光线的闪动、耀眼、阴影和频闪效应。若光源的位置在使用中需进行调整，则其位置不应对调整者构成任何危险。 手动控制装置（致动机构）的选用、配置和标记应满足（1）必须清晰可见、可识别，必要处适当加标志 ；（2）必须能安全的即时操作，而且作用明确（例
34、如：操纵器的标准布置，可以使操作者由一台机器转到另一台具有同样操作模式的同类型的机器上工作时，减少差错概率）；（3）它们的位置（对按钮）和运动（对手柄和手轮）与它们的作用应是恒定的（见 GB 18209.3）； （4）它们的操作不会引起附加风险。 指示器、刻度盘和视觉显示装置的设计与配置应符合（1）它们在人员能察觉的参数和特征范围之内； （2）就操作者的要求和预定使用而言，信息的显示应便于察看、识别和理解，即应耐久、清晰、含义确切； （3）操作者在操作位置可以察觉到。,8、防止电气危险及防止来自气动设备和液压设备的危险,GB 5226.1给出了关于机械的电气设备设计的通用技术规定，特别是第 6
35、章给出对防电击防护的措施。对特定机器的有关要求见相应的国家标准（例如：GB 13690、GB 3883、GB 4706系列标准）。 9、防止来自气动设备和液压设备的危险 机器的气动和液压设备应按以下要求设计： 不能超出回路的最大额定压力（通过限压装置）； 不能因压力激增或升高、压力损失或降低、真空度损失导致危险； 不会因为泄漏或部件失效而导致危险的流体喷射，或软管突发危险运动（如：甩动）； 储气罐、蓄气罐或类似容器（如充气蓄能器）应符合这些设备的设计规则； 设备的所有部件，尤其是管子和软管，应针对外来有害影响采取保护措施； 当机器与动力源断开后（见5.5.4），储气罐等类似容器（如充气蓄能器）
36、应尽可能自动卸压，如果无法实现，应提供隔离、局部卸压及压力显示的措施（见 GB/T 196702005第 5章）； 应对所有在机器与动力源断开后仍保持压力的部件，提供清晰标识的排空装置，以及对机器进行任何调整设定或维护前必须对这些部件进行卸压的警示牌。,10、本质安全设计方法在控制系统上的应用,控制系统设计措施的选用应使得其有关安全的性能能够提供足够的风险减少。详细见GB/T15706.2-2007的4.11条。 11、使安全功能的失效概率降至最低 机器的安全不仅取决于控制系统的可靠性，而且取决于机器所有部件的可靠性。1）使用可靠零部件2)“定向失效模式”部件的使用3)部件或子系统的加倍冗余技
37、术 12、通过设备可靠性限制操作者面临危险 提高机械各组成部分的可靠性，降低需要纠正的事故的发生频率，从而可以减少面临的危险。机器的动力系统、控制系统、安全系统和其他功能系统都是用可靠性原则。防护装置和保护装置的原件尤其要可靠，因其失效会使人员面临危险，且可靠性差还会加速其报废。,13、通过装料(或)卸料操作机械化或自动化限制操作者面临危险,装、卸料操作和更为普遍的一般搬运（工件、材料、物资等）操作的机械化和自动化可以减少人员在作业点面临危险，从而限制由这些操作产生的风险。 可以通过机器人、搬运装置、传动机构、鼓风设备实现自动化。可以通过例如进料滑道、推杆、手动分度工作台实现机械化。 自动送进
38、和移出装置对预防机器操作者事故是很有益的，但在检修其故障时会产生一定危险。应注意保证使用这些装置后，不会在这些装置和机器部件或被加工的工件/材料之间引发进一步的危险（如钩挂、挤压）。若不能保证，应提供适当的安全防护装置。 详尽研究整个设备的所有控制与操作模式中全部安全功能的执行情况，带有控制系统的自动送进和移出装置与相关机器的控制系统应该是相互关联的。 14、通过置调整设定和维护点于危险区外限制操作者面临危险应通过将维护、润滑和调整设定点设置在危险区外面，最大程度地减少进入危险区的需要。,安全装置与补充保护措施,概述 如果无法通过本质安全设计合理消除危险或充分减少风险，则应使用防护装置和保护装
39、置来保护人员。可能必须采用包括附加设备在内的补充保护措施（例如急停设备），见GB.T15706.1-2007中5.4 。 某些安全防护装置可用于避免面临多种危险（例如：用于防止进入机械危险区域的固定式防护装置，也同时用于降低噪声等级和收集有毒排放物） 1、各类防护装置和保护装置的选择（1）在为特定机械或危险区选用合适的安全防护装置时，固定式防护装置很简单，应该将其使用在机械正常运转（无故障运行）期间不需要操作者进入危险区的场合。（2）当需要进入危险区的频次增加，导致固定防护装置不能回放，则需要使用其他保护措施（如活动式联锁防护装置、敏感保护设备）。（3）有时需要联合使用几个安全防护装置。例如，
40、将固定防护装置与将工件送至机器的机械送料装置联合使用，可以排除进入危险区的主要危险。再采用一个触发装置，就可以防止进一步的由机械送料装置与固定防护装置间可能产生的卷入或剪切危险。（4）应考虑围绕控制位置或干涉区域的范围，提供针对多种危险的组合保护 。,安全装置与补充保护措施,2、正常运行期间不需要进入危险区的场合 3、正常运行期间需要进入危险区的场合 4、对机器设定、示教、过程转换、故障排查、清洗或维护时需要进入危险区的场合 5、敏感防护设备的选择和应用 6、稳定性的保护措施 7、其他的保护装置,防护装置和保护装置的设计要求,1、一般要求防护装置和保护装置的设计应适合预定使用的用途，并考虑相关
41、的机械危险和其他危险。防护装置和保护装置应与机器的工作环境相适应，且设计得不易被损坏。为减少使其损坏的诱因，应保证其对机器运转期间的各种动作和机器寿命期各阶段的干扰降至最低程度。 防护装置和保护装置应当： 结构坚固耐用； 不增加任何附加危险； 不容易出现旁路或变得无法操作； 其位置距危险区有足够的距离； 对观察生产过程的视野障碍最小； 如有可能，通过只进入必须工作的区域，使防护装置和安全装置不必移开，便能够进行工具的安装和/或更换及维护等基本工作。 2、防护装置的要求 3、保护装置的技术特征 4、固定不同类型安全防护装置的措施 由于机器作业内容的变化需要使用不同类型的安全防护装置,则宜提供容易
42、固定每类安全防护的措施,由设计师采取的安全措施,固定式,活动式,可调式（对固定或活动式）,（带防护锁）联锁式,可控联锁式（具有开关功能）,自动停机装置,防护装置,安全装置,阻挡装置,联锁装置,使动（控制）装置,止-动操作装置,双手操纵装置,机械抑制装置,限制装置,有限运动控制装置,表现为：壳、罩、屏、门、全封闭,表现为：单一装置与防护装置联锁,安全防护,表现为：防护装置与危险区间的最小直线(水平)距离,减少排放物的安全防护,如果不足以从各种排放源减少排放物，则应为机器提供附加的保护措施。1、噪声的附加保护措施2、振动的附加保护措施3、危险物质的保护措施4、辐射的保护措施,补充保护措施,根据机器
43、预定使用的用途及可预见的误用，可能不得不采取一些既非本质安全设计措施，也非安全防护（使用防护装置和/或保护装置），也非使用信息的保护措施。例如：1、实现急停功能的部件和元件；2、被困人员逃生和救援的措施；3、动力源断开和能量消耗的措施；4、便捷安全搬运机器及重型零部件的规定；5、安全进入机器的措施。,补充保护措施,急停装置一旦使用必须保持状态，只有通过适当操作才能脱开。,躲避、救援保护措施采用紧急通道、屏障；停机后手动来使元件运动；某些零件反向运动。,保证机器的可维修性措施应使内部零件易接近；选择适当的工作位置；便于察看；易于搬动等措施。,断开动力源和能量泄放措施断开所有动力源；如果需要锁定所
44、有切断装置；保证断开点“下游”安全。,搬运措施吊环、吊钩、吊环螺栓、起重螺孔起吊装置；方便叉车运送的导向槽；标明质量 * “kg”。,安全进入机器的措施操作或维修平台、阶梯、扶手栏杆、踏板和把手。,机器及其零部件的稳定性措施和机器故障诊断系统。,使用信息,1、一般要求起草使用信息是机器设计的组成部分。使用信息由文本、文字、标记、信号、符号或图表等组成，以单独或联合使用的形式向使用者传递使用信息，供专业和、或非专业人员使用。1）应向使用者提供关于机器预定使用信息，特别应考虑机器的所有工作方式。使用信息应包含保证安全和正确使用机器所需各项说明，因此使用信息应向使用者告知或竟是遗留风险。不应排除从机
45、器名称和描述来合理预期机器用途的事实，亦应对不按使用信息中描述的方式而使用其他方式使用机器，尤其要对可预见的误用造成的风险进行警示。 2）使用信息应以单独或组合的形式涵盖机器的运输、装配和安装、试运转、使用（设定、示教、编程或过程转换、操作、清洗、故障排查和维护）以及必要时的停用、拆除和处置。 2、使用信息的位置和属性 3、信号和警示装置 4、标志、符号（象形图）、文字警示 5、随机文件（尤其是操作手册）,使用信息（再强调）,使用信息应明确规定机器的预定用途，并应包括保证安全和正确使用机器所需的各项说明。 使用信息应通知和警告使用者有关无法通过设计来消除或充分减少的，而且安全防护装置对其无效或
46、不安全有效的遗留风险。 使用信息不应用于弥补设计的缺陷。 一般来说，使用信息应包括机器的整个寿命周期内的相关要求，包括运输、交付使用运转、正确合理使用（参数设定、运转、清理、查找故障、维修）以及拆卸、报废处理的信息。各个阶段的使用信息可以分开也可以联合。 使用信息应配置在机器自身上、随机文件上或以各种信号和文字警告等其他方式给出。,文字,标记,信号,视觉信号(闪光灯),听觉信号(报警器),使用信息,符号或图表,指令要求、参数、文字警告等。必须用官方语言,产品标识、安全标志等。标记必须符合公认的标准,使用容易理解的各种形象化图形符号优先于文字警告,文字或符号不能只写“危险”,随机文件, 操作手册
47、（必须有，用官方语言）,安全色介绍,安全色：传递安全信息含义的颜色，包括红、蓝、黄、绿四种颜色。1、红色表示禁止、停止、危险以及消防设备的意思。凡是禁止、停止、消防和有危险的器件或环境均应涂以红色的标记作为警示的信号。2、蓝色表示指令，要求人们必须遵守的规定。3、黄色表示提醒人们注意。凡是警告人们注意的器件、设备及环境都应以黄色表示。4、绿色表示给人们提供允许、安全的信息。,安全色介绍,对比色：使安全色更加醒目的反衬色，包括黑、白两种颜色。 安全色与对比色同时使用时，应按下表规定搭配使用：1、黑色黑色用于安全标志的文字、图形符号和警告标志的几何边框。2、白色白色作为安全标志红、蓝、绿的背景色，
48、也可用于安全标志的文字和图形符号。,安全色介绍,三、安全色与对比色的相间条纹1、红色与白色相间条纹表示禁止人们进入危险的环境。2、黄色与黑色相间条纹表示提示人们特别注意的意思。3、黄色与白色相间条纹表示必须遵守规定的信息。4、绿色与白色相间条纹与提示标志牌同时使用，更为醒目地提示人们。,安全色的使用指南,一、安全色1、红色各种禁止标志（参照GB2894中4.1.4表1中图形标志）；交通禁令标志（参照GB5786）;消防设备标志（参照GB13495）；机械的停止按钮、刹车及停车装置的操纵手柄；机器转动部件的裸露部分，如飞轮、齿轮、皮带等轮辐部分；指示器上各种表头的极限位置的刻度；各种危险信号旗等。2、黄色各种警告标志（参照GB2894中4.2.4表2图形标志）；道路交通标志和标线（参照GB5768）；警戒标记，如危险机器和坑池周围的警戒线等；各种飞轮、皮带轮及防护罩的内壁；警告信号旗等。3、蓝色各种指令标志（参照GB2894中4.3.4表3中图形标志）；交通指示车辆和行人的各种标线等标志（参照GB5768公路标线图）4、绿色各种提示标志（参照GB2894中4.4.4表4中图形标志）；车间厂房内的安全通道、行人和车辆的通行标志、急救站和救护站等；消防疏散通道和其他安全防护设备标志；机器启动按钮及安全信号器等。,
