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真题考点总结--实现机械安全的途径与对策措施

作者:233网校-南方不败 2020年11月20日
导读: 针对近两年考试趋势,技术偏向于考的细,所以233网校老师将在接下来的备考期结合考情和教材,详细的给考生提供备考考点总结。精炼教材、务实基础。不遗漏考点,帮助理解记忆

一、本质安全设计措施

本质安全设计措施

1、合理的结构形式

(1)机器零部件性状

(2)运动机械部件相对位置设计

(3)足够的稳定性

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

(2)足够的抗破坏能力

(3)连接紧固可靠

(4)防止超载应力

(5)良好的平衡和稳定性

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

(2)采用安全的电源

(3)防止能量形式有关的潜在危险

(4)改革工艺控制有害因素

4、控制系统的安全设计

(1)控制系统的设计

(2)软、硬件的安全

(3)提供多种操作模式及模式转换功能

(4)手动控制器的设计和配置应符合安全人机学的原则

(5)考虑复杂机器的特定要求

5、材料和物质的安全性

(1)材料的力学性能

(2)对环境的适应性

(3)避免材料的毒性

(4)防止火灾和爆炸风险

6、机械的可靠性设计

(1)使用可靠性已知的安全相关组件

(2)关键组件或子系统加倍(冗余)和多样化设计

(3)操作的机械化或自动化设计

(4)机械设备的维修性设计

7、遵循安全人机工程学原则

(1)操作台和作业位置应考虑人体测量尺寸、力量和姿势、运动幅度、重复动作频率、易用性等

(2)避免操作者在机器使用过程中的紧张姿势和动作,避免将操作者的工作节奏与自动的连续循环连在一起

(3)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调整设置区及日常维护区的局部照明

(4)手动控制操纵装置的选用、配置和标记应满足要求

(5)指示器、刻度盘和视觉显示装置的设计与配置应符合要求

二、安全防护措施

1、防护装置

1)功能:阻挡、隔离、容纳、其他

2)一般要求:

(1)满足安全防护装置的功能要求

(2)构成元件及安装的抗破坏性

(3)不应出现漏防护区

(4)不应成为新的危险源

(5)满足安全距离的要求

(6)不影响机器的预定使用

(7)遵循安全人机工程学原则

(8)满足某些特殊工艺要求

3)类型:

(1)固定式防护装置

(2)活动式防护装置

(3)连锁防护装置

4)安全技术要求:

(1)应设置在进入危险区唯一通道上,防护结构体不应出现漏保护区,并满足安全距离的要求,使人不可能越过或绕过防护装置接触危险。

(2)固定防护装置应采用永久固定(如焊接等)或借助紧固件(如螺栓等)方式固定,若不用工具(或专用工具)不可能拆除或打开

(3)活动防护装置或防护装置的活动体打开时,尽可能与被防护的机械借助饺链或导链保持连接,防止挪开的防护装置或活动体脱落或难以复原。

(4)当活动联锁式防护装置出现丧失安全功能的故障时,应使被其“抑制”的危险机器功能不可能执行或停止执行,装置失效不得导致意外启动。

(5)可调式防护装置的可调或活动部分调整件,在特定操作期间保持固定、自锁状态,不得因为机器振动而移位或脱落。

(6)在要求通过防护装置观察机器运行的场合,宜提供大小合适开口的观察孔或观察窗。

(7)防护装置的开口要求

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2、保护装置

1)种类:

(1)联锁装置

(2)能动装置

(3)保持-运行控制装置

(4)双手操纵装置

(5)敏感保护装置

(6)有源光电保护装置

(7)机械抑制装置

(8)限制装置

(9)有限运动控制装置(行程限制装置)

3)技术特征

(1)保护装置零部件的可靠性应作为其安全功能的基础,在规定的使用寿命期限内,不会因零部件失效使保护装置丧失主要保护功能。

(2) 保护装置应能在危险事件即将发生时,停止危险过程。

(3)重新启动的功能,即当保护装置动作第一次停机后,只有重新启动,机器才能开始工作

(4)光电式、感应式保护装置应具有自检功能,当出现故障时,应使危险的机器功能不能执行或停止执行,并触发报警器。

(5)保护装置必须与控制系统一起操作并与其形成一个整体,保护装置的性能水平应与之相适应。

(6)保护装置的设计应采用"定向失效模式"的部件或系统、考虑关键件的加倍冗余,必要时还应考虑采用自动监控。

安全防护装置的选择 :

(1)必须装设安全防护装置的机械部位旋转机械的传动外露部分。如传动带、砂轮、电锯、皮带轮和飞轮等,都要设防护装置。一般有防护网、防护栏杆、可动式或固定式防护罩和其他专用装置。必要时,可移动式防护罩还应有联锁装置,当打开防护罩时,危险部分立即停止运动。

(2)冲压设备的施压部分要安设如挡手板、拨手器联锁电钮、安全开关、光电控制等防护装置。当人体某一部分进入危险区之前,使滑块停止运动。

(3)起重运输设备都应有信号装置、制动器、卷扬限制器、行程限制器、自动联锁装置、缓冲器以及梯子、平台、栏杆等。

(4)加工过热和过冷的部件时,为避免操作者触及过热或过冷部件,在不影响操作和设备功能的情况下,必须配置防接触屏蔽装置

(5)生产、使用、贮存或运输中存在有易燃易爆的生产设施(如锅炉、压力容器、可燃气体燃烧设备以及其他燃料燃烧设备) ,都要根据其不同性质配置安全阀、水位计、温度计、防爆阀、自动报警装置、截止阀、限压装置、点火或稳定火焰装置等安全防护装置。

(6)自动生产线和复杂的生产设备及重要的安全系统,都应设自动监控装置、开车预警信号装置、联锁装置、减缓运行装置、防逆转等起强制作用的安全防护装置。

(7)能产生粉尘、有害气体、有害蒸气或者发生辐射的生产设备,应安设自动加料及卸料装置、净化和排放装置、监测装置、报警装置、联锁装置、屏蔽等。

安全防护装置的选择原则:

(1)机械正常运行期间操作者不需要进人危险区的场合,优先考虑选用固定式防护装置,包括进料、取料装置,辅助工作台;适当高度的栅栏,通道防护装置等

(2)机械正常运转时需要进入危险区的场合,当需要进人危险区的次数较多,需经常开启固定防护装置会带来作业不便时,可考虑采用联锁装置、自动停机装置、可调防护装置、自动关闭防护装置、双手操纵装置、可控防护装置等。

(3)对非运行状态的其他作业期间(如机器的设定、示教、过程转换、查找故障、清理或维修等)需进入危险区的场合,需要移开或拆除防护装置,或人为抑制安全装置功能时,可采用手动控制模式、止一动操纵装置或双手操纵装置、点动-有限的运动操纵装置等。

3、补充保护措施

1 )实现急停功能的组件和元件

(1)急停装置容易识别、清晰可见。急停器件为红色掌揪或蘑菇式开关、拉杆操作开关等,附近衬托色为黄色

(2) 急停装置应能迅速停止危险运动或危险过程而不产生附加风险,急停功能不应削弱安全装置或与安全功能有关装置的效能。

(3) 急停装置应设有防止意外操作的措施,通常与操作控制站隔开以避免相互棍淆,可设置在操作者无危险随手可及之处,也可设置在可碎玻璃壳内

(4) 急停装置被启动后应保持接合状态,在用于动重调之前应不可能恢复电路

2) 被困人员逃生和救援的措施

被困人员逃生和救援的措施包括并不仅限于以下情况:

(1)操作者陷入危险的设施中的逃生通道和躲避空间。

(2) 设备机械急停后,提供人工移动某些元件或反向移动某些元件的措施。

(3)下降装置的锚定点。

(4) 受困人员的呼救通讯方式。

3) 隔离和能量耗散的措施

可以采取以下技术措施手段,并通过安全工作程序验证措施是否已达到预期效果:

(1)将机器(或指定的机器部件)与所有动力供应隔离(脱开、分离)。

(2) 将所有隔离单元锁定(或采用其他方式固定)在隔离位置。

(3) 耗散能量如果不可能或不可行,抑制(遏制)任何可增大危险的储存能量。

4) 提供方便且安全搬运机器及其重型零部件的装置

无法移动或无法用于搬运的机器及其零部件,应配备以下利用提升机构搬运的附属装置:

(1)带吊索、吊钩、吊环螺栓或用于固定螺纹孔的标准提升设备。

(2) 采用带起重吊钩的自动抓取设备。

(3) 通过叉车搬运的机器的叉臂定位装置。

(4) 集成到机器内的提升和装载机构和设备。

(5) 对操作中可通过于动拆除的机器部件,应提供安全移除和更换的方法。

5) 安全进入机器的措施

操作及与安装、维护相关的所有常规作业尽可能由人员在地面完成。如果无法实现,应提供安全进入机内的设施,并确保不会使操作者接近机器的危险区。

(1)步行区应尽量采用防滑材料。

(2) 在大型自动化设备中,应特别提供如通道、输送带过桥或跨越点等安全进入的途径。

(3) 进入位于一定高度的机器位置,应提供如楼梯、阶梯及平台的护栏或梯子的安全护笼等防止跌落的措施,必要时,还应提供防止人员从高处跌落的个体防护装备的锚定点。

(4) 只要有可能,进入机内的开口都应朝向安全的位置,其设计应防止因意外打开产生的危险。

(5 )提供必要的进入辅助设施(台阶、把手等)。控制装置的设计和位置应防止其被用作进入时的辅助设施

(6) 如果提升货物或人员的机械包含固定高度的停层时,应配备联锁防护装置,既防止在某没有平台的停层发生人员跌落,也用于防止当防护装置打开时提升平台运动。

三、安全信息的使用

1、信息的使用原则

1 )根据风险的大小和危险的性质

可依次采用安全色、安全标志、警告信号,直到警报器。标志、符号和文字信息应容易理解和明确无误,文字信息应采用使用机器的国家语言。在使用上,图形符号和安全标志应优先于文字信息

2) 根据需要信息的时间

提示操作要求的信息应采用简洁形式,长期固定在所需的机器部位附近;显示状态的信息应尽量与工序顺序一致,与机器运行同步出现;警告超载的信息应在负载接近额定值时,提前发出警告信息;危险紧急状态的信息应即时发出,持续的时间应与危险存在的时间一致,持续到操作者干预为止或信号的消失应随危险状态解除而定。

3) 根据机器结构和操作的复杂程度

对于简单机器,一般只需提供有关标志使用操作说明书;对于结构复杂的机器,特别是有一定危险性的大型设备,除了各种安全标志和使用说明书(或操作手册)外,还应配备有关负载安全的图表、运行状态信号,必要时提供报瞥装置等。

4) 根据信息内容和对人视觉的作用采用不同的安全色

为使人们对周围存在的不安全因素环境、设备引起注意和警惕,需要涂以醒目的安全色。需强调的是,安全色的使用不能取代防范事故的其他安全措施

5) 满足安全人机学的原则

采用安全信息的方式和使用方法应与操作人员或暴露人员的能力相符合。只要可能,应使用视觉信号;在可能有人的感觉缺陷的场所,如盲区、色盲区、耳聋区或由于使用个人保护装备而导致出现盲区的地方,应配备可以感知有关安全信息的其他信号(例如触摸、振动等信号)。

2. 安全标志和安全色

 

1)安全色

安全色是被赋予安全意义具有特殊属性的颜色,包括红、蓝、黄、绿四种。安全色有时采用组合或对比色的方式,常用的安全色及其相关的对比色是红色-白色;黄色-黑色;蓝色-白色;绿色-白色

(1)红色。红色表示禁止、停止、危险或提示消防设备、设施的信息。红色用于各种禁止标志、交通禁令标志、消防设备标志;机械的停止按钮、刹车及停车装置的操纵手柄;机械设备的裸露部位(飞轮、齿轮、皮带轮的轮辐、轮毅等) ;仪表刻度盘上极限位置的刻度、危险信号旗等。

(2) 黄色。黄色表示注意、警告的信息。黄色用于如警告标志、皮带轮及其防护罩的内壁、砂轮机罩的内壁、防护栏杆、警告信号旗等。

(3) 蓝色。蓝色表示必须遵守规定的指令性信息。蓝色用于道路交通标志和标线中警告标志等。

(4) 绿色。绿色表示安全的提示性信息。绿色用于如机器的启动按钮、安全信号旗以及指示方向的提示标,如安全通道、紧急出口、可动火区、避险处等。

(5) 红色与白色相间隔的条纹。比单独使用红色更加醒目,表示禁止通行、禁止跨越的信息。主要用于交通运输等方面所使用的防护栏杆及隔离墩;液化石油气汽车槽车的条纹;固定禁止标志的标志杆上的色带。

(6) 黄色与黑色相间隔的条纹。比单独使用黄色更醒目,表示特别注意的信息。应用于各种机械在工作或移动时容易碰撞的部位(如移动式起重机的外伸腿、起重臂端部、起重吊钩和配重等) ,剪板机的压紧装置,冲床的滑块等有暂时或永久性危险的场所或设备,固定警告标志的标志杆上的色带等。

(7)蓝色与白色相间隔的条纹。比单独使用蓝色更醒目,表示方向、指令的安全标记,主要用于交通上的指示性导向标等。

(8) 绿色与白色相间隔的条纹。比单独使用绿色更醒目,表示指示安全环境的安全标记。

2) 安全标志

安全标志由图形符号、安全色和(或)安全对比色、几何形状(边框)或附以简短的文字组合构成,用于传递与安全及健康有关的特定信息或使某个对象或地点变得醒目。 安全标志分为禁止标志、警告标志、指令标志、提示标志四类。

(1)禁止标志:禁止人们不安全行为的图形标志。安全色为红色,对比色为白色,基本特征为:图形为圆形、黑色,白色衬底,红色边框和斜杠。

(2) 警告标志:提醒人们对周围环境引起注意,以避免可能发生危险的图形标志。安全色为黄色,对比色为黑色,基本特征为:图形为三角形、黑色,黄色衬底,黑色边框

(3) 指令标志:强制人们必须做出某种动作或采用防范措施的图形标志。安全色为蓝色,对比色为白色,基本特征为:图形为圆形、白色,蓝色衬底。

(4) 提示标志:提供某种信息(标明安全设施或场所等)的图形标志。安全色为绿色,对比色为白色,基本特征为:白色图形,正方形边框,绿色衬底。

(5) 文字辅助标志:仅靠安全标志本身不能够传递安全所需的全部信息时,用辅助标志给出附加的文字信息并且只能与安全标志同时使用。基本型式是矩形边框,有横写和竖写两种形式。

横写时,文字辅助标志写在标志的下方,可以和标志连在一起,也可以分开。禁止标志、指令标志为白色字,衬底色为标志的颜色;警告标志为黑色字,衬底色为白色。

竖写时,文字辅助标志写在标志杆的上部。禁止标志、警告标志、指令标志、提示标志均为白色衬底,黑色字。标志杆下部色带的颜色应和标志的颜色相一致。

(6) 安全标志应满足的要求:

①标志牌的设置位置。应设在与安全有关的醒目地方和明亮环境中,并使人们看到后有足够的时间来注意它所表示的内容。不宜设在门、窗、架或可移动的物体上,标志牌前不得放置妨碍认读的障碍物

②多个安全标志在一起设置。应按警告、禁止、指令、提示类型的顺序,先左后右、先上后下排列。机械设备易发生危险的相应部位,必须有安全标志。

③标志检查与维修。标志在整个机械寿命内应保持连接牢固、字迹清楚、色彩久不褪色、耐环境条件(如液体、气体、气候、盐雾、温度、光)引起的损坏、耐磨损并尺寸稳定;至少每半年检查一次,发现变形、破损、褪色不符合要求时,应及时修整或更换,以保证安全色正确、醒目。

3. 信号和警告装置

 

1 )信号和警告装置类别

此类别包括听觉信号、视觉信号以及视听组合信号。

(1)听觉信号。通过发于声源的音调、频率和间歇变化传送的信息。用声音传递信息。听觉信号利用人的听觉反应快的特点,可不受照明和物体障碍限制,强迫人们注意。听觉信号的特性应与相关的环境特性相匹配。险情听觉信号则根据险情的紧急程度及其可能对人群造成的伤害,分为三类:

紧急听觉信号:标示险情开始的信号,必要时,还包括标示险情持续和终止的信号。

紧急撤离听觉信号:标示险情开始或正在发生且有可能造成伤害的紧急情况的信号,此指示人们按已确定的方式立即离开危险区。

警告听觉信号:标示即将发生或正在发生,需采取适当措施消除或控制危险的险情信号。也可提供人们采取行动或措施的信息。

(2) 视觉信号:借助装置的视亮度、对比度、颜色、形状、尺寸或排列传送的信息。特点是占空间小、视距远、简单明了。险情视觉信号的特征为应确保在信号接收区内的任何地方,在所有可能的照明条件下清晰可见,可采用亮度高于背景的稳定光和闪烁光,以从一般照明或其他视觉信号中辨别出来。根据险情对人危害的紧急程度和可能后果,视觉信号分为两类:

警告视觉信号:指明危险情形即将发生,要求采取适当措施消除或控制险情的视觉信号。

紧急视觉信号:指明危险情形已经开始或正在发生,要求采取应急措施的视觉信号。

(3) 视听组合信号。其特点是光、声信号共同作用。当险情信号为紧急信号时,险情视觉信号与险情听觉信号应配合使用同时出现,用以加强危险和紧急状态的警告功能。

2) 安全要求

设计和应用视听信号应遵循安全人机工程学原则,具体安全要求如下:

(1)含义明确性对信号最首要的要求是具有某些典型模式和赋予一个特定的特征,使信号含义明确,确保无歧义地识别传递。

(2) 可察觉性。信号必须清晰可鉴,听觉信号应明显超过有效掩蔽阈值,在接收区内的任何位置都不应低于 65 dB (A) 。紧急视觉信号应使用闪烁信号灯,以吸引注意并产生紧迫感,警告视觉信号的亮度应至少是背景亮度的5倍,紧急视觉信号亮度应至少是背景亮度的 10 倍,即后者的亮度应至少2倍于前者,频闪效应会削弱闪光信号的可察觉性。听觉信号和视觉信号宜同时使用时,声光的同步可提高信号的可察觉性。

(3) 可分辨性。险情信号应与所用的其他所有信号明显区分。听觉险情信号应使其从接收区内所有其他声音中清晰地突显;视觉险情信号中,警告视觉信号应为黄色或橙黄色,紧急视觉信号应为红色;不管移动信号源的移动速度或方向如何变化,险情信号都应确保在各种不利环境下得以识别。

(4)有效性。险情信号应定期复查,且无论有任何其他相关变化(如启用某种新信号、背景噪声发生变化等) ,都应复查信号的有效性。

(5 )设置位置。险情信号宜设置于紧邻潜在危险源的适当位置,应在作业地点的可听可视范围之内,使人员能及时察觉、正确理解险情性质并采取应急措施。

(6) 优先级要求任何险情信号应优先于其他所有视听信号;紧急信号应优先于所有警告信号,紧急撤离信号应优先于其他所有险情信号。注意防止过多的视听信号引起"感官疲劳"或显示频繁导致"敏感度"降低而丧失应有的作用。

4. 随机文件及使用说明书

 

主要是指操作手册、使用说明书或其他文字说明(如保修单等)。

使用说明书是交付机械产品的必备组成部分,内容应简明、准确、易于阅读和理解;能指导使用者正确使用机器,避免可能带来伤害,警告可合理预见到的误用的风险以及警告剩余风险。使用说明书不应用来掩盖设计上的缺陷。说明书应包括安装、搬运、贮存、使用、维修和安全卫生等有关规定,应在各个环节对剩余风险提出通知和警告,并给出对策建议。

历年真题:

1、游乐设施应在必要的地方和部位设置醒目的安全标志。安全标志分为禁止标志、警告标志、指令标志和提示标志等四种类型,并以颜色进行区分。其中,提示标志的颜色应是(   )

A.红色

B.黄色

C.蓝色

D.绿色

参考答案:D
参考解析:无

2、机械安全防护措施包括防护装置、保护装置及其他补充保护措施。机械保护装置通过自身的结构功能限制或防止机器的某种危险,实现消除或减小风险的目的。下列用于机械安全防护措施的机械装置中,不属于保护装置的是(   )。

A.联锁装置

B.能动装置

C.限制装置

D.固定装置

参考答案:D
参考解析:防护装置以外的安全防护装置,通过自身的结构功能限制或防止机器的某种危险,消除或减小风险的装置。常见的有联锁装置、双手操作式装置、能动装置、限制装置等。

3、运动部件是金属切制机床安全防护的重点,当通过设计不能避免或不能充分限制危险时,应采取必要的安全防护装置,对于有行程距离要求的运动部件,应设置()。

A.限位装置

B.缓冲装置

C.超负荷保护装置

D.防挤压保护装置

参考答案:A
参考解析:有限运动控制装置(也称行程限制装置)。与机器控制系统一起作用的,使机器元件做有限运动的控制装置。

4、安全保护装置是通过自身结构功能限制或防止机器某种危险,从而消除或减小风险的装置。常见种类包括联锁装置、能动装置、敏感保护装置、双手操作式装置限制装置等。关于安全保护装置功能的说法,正确的是(     )。

A.联锁装置是防止危险机器功能在特定条件下停机的装置

B.限制装置是防止机器或危险机器状态超过设计限度的装置

C.能动装置是与停机控制一起使用的附加手动操纵装置

D.敏感保护装置是探测周边敏感环境并发出信号的装置

参考答案:B
参考解析:选项A错误,联锁装置是用于防止危险机器功能在特定条件下(通常是指只要防护装置未关闭)运行的装置。选项B正确,限制装置是防止机器或危险机器状态超过设计限度(如空间限度、压力限度、载荷限度等)的装置。选项C错误,能动装置是一种附加手动操纵装置,与启动控制一起使用,并且只有连续操作时,才能使机器执行预定功能。选项D错误,敏感保护装置是用于探测人体或人体局部,并向控制系统发出正确信号以降低被探测人员风险的装置。


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温馨提示:文章由作者233网校-南方不败独立创作完成,未经著作权人同意禁止转载。

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