機械安全生產基礎知識和觸電事故

　　一、內容提要：

　　檢驗應考人員對機械制造和使用的通用安全技術要求和機械傷害主要類型及預防對策的掌握程度;

　　二、重點、難點：

　　(一)了解常用機械結構、工作原理、控制系統、傳動和運動的主要形式及危險因素;

　　(二)熟悉常用機械的主要危險部位、安全防護裝置及安全措施。

　　(三)機械制造過程中發生傷害的主要類型、原因分析和預防措施;

　　(四)掌握通用機械安全設施、安全裝置和安全防護罩、網的技術要求。

　　三、內容講解：

　　一、機械設備的使用安全

　　機械設備種類繁多。機械設備運行時，其一些部件甚至其本身做不同的機械運動。機械設備由驅動裝置、變速裝置、傳動裝置、工作裝置、制動裝置、防護裝置、潤滑系統和冷卻系統等部分組成。

　　(一)機械設備的危險部位

　　機械設備可造成碰撞、夾擊、剪切、卷入等多種傷害。其主要危險部位如下：

　　(1)旋轉部件和成切線運動部件間的咬合處，如動力傳輸皮帶和皮帶輪、鏈條和鏈輪、齒條和齒輪等。

　　(2)旋轉的軸，包括連接器、心軸、卡盤、絲杠、圓形心軸和桿等。

　　(3)旋轉的凸塊和孔處。含有凸塊或空洞的旋轉部件是很危險的，如風扇葉、凸輪、飛輪等。

　　(4)對向旋轉部件的咬合處，如齒輪、軋鋼機、混合輥等。

　　(5)旋轉部件和固定部件的咬合處，如輻條手輪或飛輪和機床床身、旋轉攪拌機和無防護開口外殼攪拌裝置等。

　　(6)接近類型，如鍛錘的錘體、動力壓力機的滑枕等。

　　(7)通過類型，如金屬刨床的工作臺及其床身、剪切機的刀刃等。

　　(8)單向滑動，如帶鋸邊緣的齒、砂帶磨光機的研磨顆粒、凸式運動帶等。

　　(9)旋轉部件與滑動之間的危險，如某些平板印刷機面上的機構、紡織機床等。

　　(二)機械安全措施

　　1. 機械安全措施類別

　　為了保證機械設備的安全運行和操作工人的安全和健康，所采取的安全措施一般可分為直接、間接和指導性3類。

　　(1) 直接安全技術措施是在設計機器時，考慮消除機器本身的不安全因素。

　　(2)間接安全技術措施是在機械設備上采用和安裝各種安全有效的防護裝置，克服在使用過程中產生的不安全因素。

　　(3)指導性安全技術措施是制定機器安裝、使用、維修的安全規定及設置標志，以提示或指導操作程序，從而保證安全作業。

　　2.傳動裝置的防護

　　機床上常見的傳動機構有：齒輪嚙合機構、皮帶傳動機構、聯軸器等。這些機構高速旋轉著，人體某一部位有可能被帶進去而造成不幸事故，因而有必要把傳動機構危險部位加以防護，以保護操作者的安全。

　　在齒輪傳動機構中，兩輪開始嚙合的地方最危險，如圖1―1所示。

　　皮帶傳動機構中，皮帶開始進入皮帶輪的部位最危險，如圖1―2所示。

　　聯軸器上裸露的突出部分有可能鉤住工人衣服等，使工人造成傷害。

　　所有上述危險部位都應可靠地加以防護，目的是把它與工人隔開，從而保證安全。

　　(1)嚙合傳動的防護。

　　嚙合傳動有齒輪(直齒輪、斜齒輪、傘齒輪、齒輪齒系)嚙合傳動、蝸輪蝸桿傳動、鏈條傳動等。這里僅對齒輪嚙合傳動的防護裝置作討論。

　　齒輪傳動機構必須裝置全封閉型的防護裝置。應該強調的是：機器外部絕不允許有裸露的嚙合齒輪，不管嚙合齒輪處在何種位置，因為即使嚙合齒輪處在操作工人不常到的地方，但工人在維護保養機器時有可能與其接觸而帶來不必要的傷害。在設計和制造機器時，應盡量將齒輪裝入機座內，而不使其外露。對于一些老設備，如發現嚙合齒輪外露，就必須進行改造，加上防護罩。齒輪傳動機構沒有防護罩不得使用。

　　防護裝置的材料可用鋼板或有金屬骨架的鐵絲網。防護裝置必須安裝牢靠，并保證在機器運行中不發生振動;要求裝置合理，防護罩的外殼與傳動機構的外形相符，同時要便于開啟、便于機器的維護保養，即要求能方便地打開和關閉。為了引起工人的注意，防護罩內壁應涂成紅色，最好裝電氣連鎖，使得防護裝置在開啟的情況下機器停止運轉。另外，防護罩殼體本身不應有尖角和銳利部分，并盡量使之既不影響機器的美觀，又起到安全作用。

　　(2)皮帶傳動機械的防護。

　　皮帶傳動的傳動比精確度較齒輪嚙合傳動的傳動比差，但是當過載時，皮帶打滑，起到了過載保護作用。皮帶傳動機構傳動平穩，噪音小，結構簡單，維護方便。因此，皮帶傳動機構廣泛應用于機械傳動中。但是，由于皮帶摩擦后易產生靜電放電現象，故其不能用于容易發生燃燒或爆炸的場所。

　　皮帶傳動機構的危險部分是：皮帶接頭處和皮帶進入皮帶輪的地方，如圖1―4中箭頭所指部分，因此要加以防護。

　　皮帶防護罩與皮帶的距離不要小于50mm，設計要合理，不要影響機器的運行。一般傳動機構離地面2 m以下，要設防護罩。但在下列3種情況下，即使在2 m以上也應加以防護：皮帶輪之間的距離在3 m以上;皮帶寬度在15 cm以上;皮帶回轉的速度在9 m/min以上。這樣萬一皮帶斷裂時，也不至于落下傷人。

　　皮帶的接頭一定要牢固可靠。安裝皮帶時要做到松緊適宜。皮帶傳動機構的防護可采用將皮帶全部遮蓋起來的方法，或采用防護欄桿防護。

　　【例題】皮帶防護罩與皮帶的距離不要小于50mm，設計要合理，不要影響機器的運行。皮帶傳動機構需要設防護罩的是：

　　A.皮帶輪之間的距離在3 m以上;

　　B.皮帶寬度在15 cm以上;

　　C.皮帶回轉的速度在9 m/min以上

　　D.皮帶輪直徑在0.5米以上

　　E.皮帶傳動機構離地面2 m以下

　　【答案】ABCE

　　(3)聯軸器等的防護。一切突出于軸面而不平滑的部件(鍵、固定螺釘等)均增加了軸的危險因素。聯軸器上突出的螺釘、銷、鍵等均可能給工人帶來傷害。因此對聯軸器的安全要求是其上沒有突出的部分，也就是采用安全聯軸器。但這樣并沒有徹底排除隱患，根本的辦法就是加防護罩，最常見的是Ω型防護罩。

　　軸上的鍵及固定螺釘必須加以防護。為了保證安全，螺釘一般應采用沉頭螺釘，使之不突出軸面;更加安全的方法則是增設防護裝置。

　　二、機械生產傷害的類型及對策

　　(一)機械傷害類型

　　機械裝置運行過程中存在著兩大類不安全因素。一類是機械危害，包括夾擠、碾壓、剪切、切割、纏繞或卷入、或刺傷、摩擦或磨損、飛出物打擊、高壓流體噴射、碰撞或跌落等危害;另一種稱為非機械危害，它包括了電氣危害、噪聲危害、振動危害、輻射危害、溫度危害等。

　　在機械行業，存在以下主要危險和危害：

　　(1)物體打擊：是指物體在重力或其他外力的作用下產生運動，打擊人體而造成人身傷亡事故。不包括主體機械設備、車輛、起重機械、坍塌等引發的物體打擊。

　　(2)車輛傷害：是指企業機動車輛在行駛中引起的人體墜落和物體倒塌、飛落、擠壓造成的傷亡事故。不包括起重提升、牽引車輛和車輛停駛時發生的事故。

　　(3)機械傷害：是指機械設備運動(靜止)部件、工具、加工件直接與人體接觸引起的擠壓、碰撞、沖擊、剪切、卷入、絞繞、甩出、切割、切斷、刺扎等傷害。不包括車輛、起重機械引起的傷害。

　　(4)起重傷害：是指各種超重作業(包括起重機安裝、檢修、試驗)中發生的擠壓、墜落、物體(吊具、吊重物)打擊等造成的傷害。

　　(5)觸電：包括各種設備、設施的觸電，電工作業的觸電，雷擊等。

　　(6)灼燙：是指火焰燒傷、高溫物體燙傷、化學灼傷(酸、堿、鹽、有機物引起的體內外的灼傷)、物理灼傷(光、放射性物質引起的體內外的灼傷)。不包括電灼傷和火災引起的燒傷。

　　(7)火災傷害：包括火災造成的燒傷和死亡。

　　(8)高處墜落：是指在高處作業中發生墜落造成的傷害事故。不包括觸電墜落事故。

　　(9)坍塌：是指物體在外力或重力作用下，超過自身的強度極限或因結構穩定性破壞而造成的事故，如挖溝時的土石塌方、腳手架坍塌、堆置物倒塌、建筑物坍塌等。不包括礦山冒頂片幫和車輛、起重機械、爆破引起的坍塌。

　　(10)火藥爆炸：是指火藥、炸藥及其制品在生產、加工、運輸、貯存中發生的爆炸事故。

　　(11)化學性爆炸：是指可燃性氣體、粉塵等與空氣混合形成爆炸混合物，接觸引爆物體時發生的爆炸事故(包括氣體分解、噴霧、爆炸等)。

　　(12)物理性爆炸：包括鍋爐爆炸、容器超壓爆炸等。

　　(13)中毒和窒息：包括中毒、缺氧窒息、中毒性窒息。

　　(14)其他傷害：是指除上述以外的傷害，如摔、扭、挫、擦等傷害。

　　就機械零件而言，對人產生傷害的因素有：

　　(1)形狀和表面性能;切割要素、銳邊、利角部分、粗糙或過于光滑。

　　(2)相對位置：相對運動，運動與靜止物的相對距離小。

　　(3)質量和穩定性：在重力的影響下可能運動的零部件的位能。

　　(4)質量、速度和加速度：可控或不可控運動中的零部件的動能。

　　(5)機械強度不夠：零件、構件的斷裂或垮塌。

　　(6)彈性元件的位能，在壓力或真空下的液體或氣體的位能。

　　機械裝置在任何狀態下都可能發生危險：

　　(1)正常工作狀態。機械在完成預定功能的正常工作狀態下，存在著不可避免的但卻是執行預定功能所必須具備的運動要素，有可能產生危害后果。例如，大量零部件的相對運動，鋒利刀具的運轉，機械運轉的噪聲、振動等，使機械在正常工作狀態下存在碰撞、切割、環境惡化等對人員安全不利的危險因素。

　　(2)非正常工作狀態。非正常工作狀態是指在機械運轉過程中，由于各種原因引起的意外狀態，包括故障狀態和檢修保養狀態。設備的故障，不僅可能造成局部或整機的停轉，還可能對人員構成危險.如電氣開關故障，會產生機械不能停機的危險;砂輪片破損，會導致砂輪飛出造成物體打擊;速度或壓力控制系統出現故障.會導致速度或壓力失控的危險等。機械的檢修保養一般都是在停機狀態下進行，但其作業的特殊性往往迫使檢修人員采用一些非常規的做法，例如，攀高、進入狹小或幾乎密閉的空間、將安全裝置短路、進入正常操作不允許進人的危險區等，使維護或修理過程容易出現正常操作不存在的危險。

　　(3)非工作狀態。機械停止運轉處于靜止狀態時，在正常情況下，機械基本是安全的，但不排除發生事故的情況，如由于環境照度不夠而導致人員發生碰撞事故;室外機械在風力作用下的滑移或傾翻;結構垮塌等。

　　(二)機械傷害預防的對策

　　機械危害風險的大小取決于機器的類型、用途、使用方法，人員的知識、技能、工作態度;同時，還與人們對危險的了解程度和所采取的避免危險的技能有關。正確判斷什么是危險和什么時候會發生危險是十分重要的。

　　預防機械傷害包括兩方面的對策

　　1.實現機械安全：

　　①消除產生危險的原因(見“本質安全”);

　　②減少或消除接觸機器的危險部件的需求;

　　③使人們難以接近機器的危險部位(或提供安全裝置，使得接近這些部位不會導致傷害);

　　④提供保護裝置或者防護服。

　　上述措施是依次序給出的，這些措施也可以結合起來使用。

　　(2)保護操作者和有關人員安全：

　　①通過培訓來提高人們辨別危險的能力;

　　②通過對機器的重新設計，使危險更加醒目(或者使用警示標志);

　　③通過培訓，提高避免傷害的能力;

　　④增強采取必要的行動來避免傷害的自覺性。

　　(三)通用機械安全設施的技術要求

　　1設置、設計安全設施、安全裝置考慮的因素

　　設計安全裝置時，要把人的因素考慮在內。疲勞是導致事故的一個重要因素，設計者要考慮以下幾個因素，使人的疲勞降低到最小的程度。

　　(1)正確地布置各種控制操作裝置。

　　(2)正確地選擇工作平臺的位置及高度。

　　(3)提供座椅。

　　(4)出入作業地點要方便。

　　在無法使用設計來做到本質安全時，為了消除危險，要使用安全裝置。設置安全裝置，要考慮四方面的因素：

　　(1)強度、剛度和耐久性。

　　(2)對機器可靠性的影響，例如固體的安全裝置有可能使機器過熱。

　　(3)可視性(從操作及安全的角度來看，有可能需要機器的危險部位有良好的可見性)。

　　(4)對其他危險的控制，例如選擇特殊的材料來控制噪聲的總量。

　　2. 機械安全防護裝置的一般要求

　　(1) 安全防護裝置應結構簡單、布局合理，不得有銳利的邊緣和突緣。

　　(2) 安全防護裝置應具有足夠的可靠性，在規定的壽命期限內有足夠的強度、剛度、穩定性、耐腐蝕性、抗疲勞性，以確保安全。

　　(3)安全防護裝置應與設備運轉連鎖，保證安全防護裝置未起作用之前，設備不能運轉;安全防護罩、屏、欄的材料，及其至運轉部件的距離，應符合GB 8196――2003的規定。

　　(4)光電式、感應式等安全防護裝置應設置自身出現故障的報警裝置。

　　(5)緊急停車開關應保證瞬時動作時能終止設備的一切運動。對有慣性運動的設備，緊急停車開關應與制動器或離合器連鎖，以保證迅速終止運行。

　　(6)緊急停車開關的形狀應區別于一般開關，顏色為紅色。

　　(7)緊急停車開關的布置應保證操作人員易于觸及，且不發生危險。

　　(8)設備由緊急停車開關停止運行后，必須按啟動順序重新啟動才能重新運轉。

　　3.對機械設備安全防護罩、網的技術要求

　　1)對機械設備安全防護罩的技術要求

　　(1)只要操作工可能觸及到的活動部件，在防護罩沒閉合前，活動部件就不能運轉。

　　(2)采用固定防護罩時，操作工觸及不到運轉中的活動部件。

　　(3)防護罩與活動部件問有足夠的間隙，避免防護罩和活動部件之間的任何接觸。

　　(4)防護罩應牢固地固定在設備或基礎上，拆卸、調節時必須使用工具。

　　(5)開啟式防護罩打開時或一部分失靈時，應使活動部件不能運轉或運轉中的部件停止運動。

　　(6)使用的防護罩不允許給生產場所帶來新的危險。

　　(7)不影響操作。在正常操作或維護保養時不需拆卸防護罩。

　　(8)防護罩必須堅固可靠，以避免與活動部件接觸造成損壞和工件飛脫造成傷害

　　(9)一般防護罩不準腳踏和站立;必須作平臺或階梯時，應能承受1500N的垂直力，并采取防滑措施。

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