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动机械安全技术

在化学工业中，由于加工过程的复杂多样化，各类机械有着广泛应用。化学加工过程中用的传送机、粉碎机、研磨机、压滤机、离心机、压缩机、泵，以及化工机械设备及其零部件加工修理用的各种机床，都是化工行业中的常见机械。这些机械的共同特点是，都具有运动或运转机构，把它们统称为动机械。化工行业中的机械伤害主要是由这些动机械造成的。如果能够消除动机械的事故源，化工行业的安全生产就会得到很大改善。本节只对动机械的操作安全做共性介绍，对用的较多的压缩机和泵则分别在第六节和第七节做专门介绍。
　　从人机工程学的角度看，人和机械是一个统一的整体，人和机械间要有合理的匹配。动机械的伤害事故是由人的不安全行为和机械本身的不安全状态造成的。

　　一、人的不安全行为

　　人的不安全行为表现是多方面的，大致可以分为操作失误和误人危区两种状况。
　　1．操作失误
　　机械具有复杂性和自动化程度较高的特点，要求操具有优良的素养。但人的素养是有差异的，不同的人在体力、智力、分析判断能力及灵活性、熟练性等方面，有很大不同。特别是人的情绪易受环境因素、社会因素和家庭因素的影响，易导致操作失误。
　　(1)动机械产生的噪声危害比较严重，操的知觉和听觉会发生麻痹，当动机械发出异声时，操不易发现或判断错误。
　　(2)动机械的控制或操纵系统的排列和布置与操习惯不一致，动机械的显示器或指示信号标准化不良或识别性差，而使操误动作。
　　(3)操作规程不完善、作业程序不当、监督检查不利都易造成操操作失误，导致事故。
　　(4)操本身的因素如技术不熟练、准备不充分、情绪不良等，也易导致失误。
　　(5)动机械突然发生异常，时间紧迫，造成操过度紧张而导致失误。
　　(6)操缺乏对动机械危险性的熟悉，不知道动机械的危险部位和范围，进行不安全作业而产生失误。
　　(7)取下安全罩、切断连锁装置等人为地使动机械处于不安全状态，从而导致事故。
　　2．误入危区
　　(1)动机械危区
　　所谓危区是指动机械在一定的条件下，有可能发生能量逆流或傍流造成人员伤害的部位或区域。如压缩机主轴联结部位、副轴、活塞杆、十字头、填料函、油泵皮带轮或传动轮、风机叶轮、电机转子等；机床的变速箱、轴、轴孔、卡盘、进刀架、固定支架、工件等；冲压机械的模具、传动系统、锤头等；剪切机械的刀口、传动系统等；传送机械的皮带、链条、滚筒、电机等均属危区部位。危区部位一般都有一定的危区范围，如果人的某个部位进入动机械危区范围，就有可能发生人身伤害事故。
　　(2)误人危区的原因
　　在人机系统中，人的自由度比动机械大得多，而每个人的素养和心理状态千差万别，所以误入危区的可能性是存在的。
　　①机械操作状况的变化使工人改变已熟练掌握的原来的操作方法，会产生较大的心理负担，如不及时强化培训和教育，就很可能产生误人危区的不安全行为。
　　②“图省事、走捷径〞是人们的共同心理。关于已经熟悉了的机械，人们往往会下意识地进行操作，而无需有意思维，也不必选择更安全的操作方法，因而会有意省掉某些操作环节，而且一次成功就会重复照干，这也是误入危区的常见原因。
　　③条件反射是人和动物的本能，但由于一时条件反射会忘记置身于危区。如某工人在机床上全神贯注地工作，这时后面有人与之打招呼，条件反射使其下意识地转身，忘记了身处危区，把手无意中伸入卡盘，发生伤害事故。
　　④疲惫使操体力下降、大脑产生麻木感，有可能出现某些不安全行为而误人危区。
　　⑤由于操身体状况不佳或操作条件影响，造成没看到或看错、没听到或听错信号，产生不安全行为而误入危区。
　　⑥人们有时会忘记某件事而出现思维错误，而错误的思维和记忆会使人做出不安全的行为，有可能使人体某个部位误入危区。
　　⑦不熟悉业务的指挥者指挥不当；多人多机系统的联系失误；以及紧急状态下人的紧张慌乱，都有可能产生不安全行为，导致误入危区。

　　二、动机械的不安全状态

　　人的失误是伤害事故的主要因素，但机械的安全状态不良和防护设施不完善，也会导致事故。
　　1．动机械危险源
　　动机械是运动的机械，当机械能逸散施于人体时，就会发生伤害事故。机械能逸散施于人体的主要原因是由于机械制定不合理、强度计算误差、安装调试存在问题、安全装置缺陷以及人的不安全行为。动机械伤害事故的危险源常存在于以下部位：
　　(1)旋转的机件有将人体或物体从外部卷入的危险；旋转轴的特别部分有钩挂衣袖、裤腿、长发等而将人卷入的危险；机床的卡盘、钻头、铣刀等也存在着与旋转轴同样的危险。
　　(2)传动部件如传动齿轮、传动皮带、传动对轮、传动链条等有钩挂衣袖、裤腿、长发等将人卷入的危险；风翅、叶轮等有绞伤或咬伤的危险。
　　(3)互相接触而旋转的滚筒，如轧机、压辊、卷板机、干燥滚筒等都有把人卷入的危险。
　　(4)作直线往复运动的部位，如往复泵和压缩机的十字头、活塞，龙门刨床、牛头刨床、平面铣床、平面磨床的运动机构等，都存在着撞伤和挤伤的危险。
　　(5)冲压、剪切、锻压等机械的模具、锤头、刀口等部位存在着撞压、剪切的危险。动机械的摇摆部位存在着撞击的危险。
　　(6)动机械的操纵点、控制点、检查点、取样点及送料过程，都存在不同的潜在危险因素。
　　2．动机械不安全状态原因
　　动机械的制定、制造、安装、调试、使用、修理直至报废，都有可能产生不安全状态。
　　(1)制定阶段的原因
　　动机械的型式、结构和材质是在制定阶段决定的，所以制定阶段的有些不安全状态是先天的，将始终伴随动机械，终生难以消除。因此，控制制定时的不安全状态是极为重要的。
　　动机械制定时产生不安全状态的原因有：制定时对安全装置和设施合计不周；对使用条件的预想与实际差距太大；选用材质不符合工艺要求；强度或工艺计算有误；结构制定不合理；制定审核失误等，这些大都是制定者缺乏经验或疏忽所致。
　　(2)制造、安装阶段的原因
　　制造、安装是动机械的成型阶段，在这个阶段产生不安全状态的原因有：没按制定要求装设安全装置或设施；没按制定要求选材；所用的材料没有按要求严格检查，材料存在的原始缺陷没有发现；制造工艺、安装工艺不合理；制造、安装技术不熟练，质量不合标准；随意更改图纸，不按制定要求施工等。
　　(3)使用、修理阶段的原因
　　使用、修理阶段是动机械成熟并工作的阶段，这个阶段不安全状态的原因有：使用方法不当；使用条件恶劣；冷却与润滑不良，造成机械磨损和腐蚀；超负荷运行；维护保养差；操作技术不熟练；人为造成机械不安全状态，如取下防护罩、切断联锁、摘除信号指示等；超期不修；检修质量差等。

　　三、动机械安全防护

　　动机械安全防护的重要环节是防止出现人的不安全行为和动机械的不安全状态。在动机械运行系统中，要有预防人身伤害的防护装置。
　　1．防止人的不安全行为
　　人在操作动机械的整个过程中，从信息输入、储存、分析、判断、处理到操作动作的完成，每个环节都有可能产生不安全行为而造成伤害事故。因此，必须采用各种措施避免人的不安全行为，提升人操作的安全可靠性。
　　应该建立健全安全操作规程，动机械的安全操作规程应包括下述内容：
　　(1)动机械的工作原理、结构特点、各项性能指标；
　　(2)动机械主要零部件的规格材质及使用条件；
　　(3)工艺流程和工艺指标；开停车方法及注意事项；
　　(4)安全操作法及有关规章制度；
　　(5)安全设施、冷却和润滑方法；
　　(6)危区及危区范围；事故处理方法；
　　(7)合理的操作程序和操作动作。
　　动机械操作规程应针对不同类型的动机械的特点，具体准确地编制。安全操作规程一经确立，就是动机械的操作法规，不得随意违反。
　　应进行常常性的安全教育和安全技术培训，不断提升操的安全意识和安全防护技能，教育操熟练掌握并严格遵守安全操作规程。应结合同类型动机械事故案例进行教育，使操对操作过程中可能发生的事故进行猜测和预防。
　　应不断改善操作环境，如室温、尘毒、振动、噪声等的处理和控制；强化劳作纪律，防止操过度疲惫；优化人机匹配，防止或减少失误。
　　2．提升动机械的安全可靠性
　　(1)零部件安全
　　动机械的各种受力零部件及其连接，必须合理选择结构、材料、工艺和安全系数，在规定的使用寿命期内，不得产生断裂和破碎。动机械零部件应选用耐老化或抗疲惫的材料制造，并应规定改换期限，其安全使用期限应小于材料老化或疲惫期限。易被腐蚀的零部件，应选用耐腐蚀材料制造或采用防腐措施。
　　(2)控制系统安全
　　动机械应配有符合安全要求的控制系统，控制装置必须保证当能源发生异常变化时，也不会造成危险。控制装置应安装在使操能看到整个机械动作的位置上，否则应配置开车报警声光信号装置。动机械的调节部分，应采纳自动联锁装置，以防止误操作和自动调节、自动操纵等失误。
　　(3)操纵器安全
　　操纵器应有电气或机械方面的联锁装置，易出现误动作的操纵器，应采用保护措施。操纵器应明晰可辨，必要时可辅以易理解的形象化符号或文字说明。
　　(4)操作人员安全防护
　　动机械需要操作人员常常变幻工作位置者，应配置安全走板，走板宽度应不小于0．5m；操作位置高于2m以上者，应配置供站立的平台和防护栏杆。走板、梯子、平台均应有优良的防滑功能。
　　3．预防人身伤害的防护装置或设施
　　人员易触及的可动零部件，应尽可能密封，以免在运转时与其接触。动机械运行时，操需要接近的可动零部件，必须有安全防护装置。为防止动机械运行中运动的零部件超过极限位置，应配置可靠的限位装置。假设可动零部件所具有的动能或势能会引起危险时，则应配置限速、防坠落或防逆转装置。动机械运行过程中，为避免工具、工件、连接件、紧固件等甩出伤人，应有防松脱措施和配置防护罩或防护网等措施。