机械安全基础-(2).ppt

机械安全基础本章学习目标：1.掌握机械安全的基本概念、机械的组成规律和工作原理、使用环节、状态与安全要求。2.掌握危险有害因素识别的方法，学会对机械事故进行原因分析。3.掌握实现机械安全的途径以及实现机械安全所采取的相关措施。4.了解机械安全风险评价程序、方法及工具。第一节基本概念一、基本术语与定义二、机械的组成规律和工作原理三、机械的使用环节、状态和机械安全一、基本术语与定义1.机械的定义机械是若干零部件连接而成的组合体，其中至少有一个零件是运动的，并且具有制动、控制和动力系统等。这种组合体为一定应用目的服务，如物料加工、搬运或包装以及质量检测等。金属切削机床一、基本术语与定义（1）机械的涵盖范围机械包括单台的机械、有联系的一组机械或大型成套设备及其可更换设备。1）单台的机械。指目的唯一的机械设备，如木材加工机械、金属切削机床、消防设备等。2）实现完整功能的机组或大型成套设备。指为同一目的由若干台机械组合成综合整体，如自动生产线、加工中心、组合机床等。3）可更换设备。指可以改变机械功能的、可拆卸更换的非备件或工具设备，这些设备可自备动力或不具备动力，如装在机床上的车端面装置。机械设备轧钢生产线压面机可更换设备一、基本术语与定义（2）机械、机器与机构1）机构。机构一般指机器的某组成部分，可传递、转换运动或实现某种特定运动，如四连杆机构、传动机构等。2）机器。机器常常指某种具体的机械产品，如起重机、数控车床、注塑机等。3）机械。机械是机器、机构等的泛称，往往指一类机器，如工程机械、加工机械、化工机械、建筑机械等。连杆机构四连杆仿真图连杆机构十二连杆联轴器机器数控机床数控机床机械工程机械一、基本术语与定义（2）机械、机器与机构关系 机械、机器和机构在使用上既有联系又有区别。一切机器都可以看做机构或复合机构。从安全角度，我们对机械、机器和机构三者可以不进行严格区分。生产设备是更广义的概念，指生产过程中，为生产、加工、制造、检验、运输、安装、储存、维修产品而使用的各种机器、设施、工机具、仪器仪表、装置和器具的总称。一、基本术语与定义2.机械的功能机械的功能主要指机械的使用功能，可以概括为制造和服务两个功能。1）机械的制造功能。指利用机械通过加工和装配手段，改变物料的尺寸、形态、性质或相互配合位置，如制造汽车、修铁路、盖房子等。用来制造其他机器的机械称为工作母机或工具机，如各种金属切削机床等。2）机械的服务功能。机械也可以完成某种非制造作业，虽然没有改变作用对象的性质，但提供了某种服务，如运输、包装、信息传输、检测等。一、基本术语与定义2.机械的功能3）机械的安全功能。一切机械在规定的使用条件下和寿命期间内，应该满足可靠性要求；在按使用说明书规定的方法进行操作，在执行其预定使用功能和进行运输、安装、调整、维修、拆卸及处理时，不应该使人员受到损伤或危害人员健康。有些机械或装置本身就是专门为保障人的身心安全健康发挥作用的，它们的使用功能同时也就是它们的安全功能，如安全防护装置、检测检验设备等。一、基本术语与定义3.机械的分类（1）按机械设备的使用功能分类。从行业部门管理角度，机械设备通常按特定的功能用途分为十大类：1）动力机械。2）金属切削机床。3）金属成型机械。4）起重运输机械。5）交通运输机械。6）工程机械。7）农业机械。用于农、林、牧、副、渔业各种生产中的机械。8）通用机械。广泛用于生产各个部门甚至生活设施中的机械。9）轻工机械。10）专用设备。各行业生产中专用的机械设备。农业机械 一、基本术语与定义3.机械的分类（2）按能量转换方式不同分类。1）产生机械能的机械。例如，蒸汽机、内燃机、电动机等。2）转换机械能为其他能量的机械。例如，发电机、泵、风机、空压机等。3）使用机械能的机械。这是应用数量最大的一类机械。例如，起重机，工程机械等。风车发电张家口十一怪贺兰山口风速快；刮到草原无障碍；风力发电最节能；风车竖直如林海。一、基本术语与定义3.机械的分类（3）按设备规模和尺寸大小分类。可分为中小型、大型、特重型三类机械设备。5-10kg30-100kg300kg以上 一、基本术语与定义3.机械的分类（4）从安全卫生的角度分类。根据我国对机械设备安全管理的规定，借用欧盟机械指令危险机械的概念，从机械使用安全卫生的角度，可以将机械设备分为三类：1）一般机械。事故发生概率很小，危险性不大的机械设备。2）危险机械。危险性较大的、人工上下料的机械设备。例如，木工机械、冲压剪切机械、塑料（橡胶）射出或压缩成型机械等。3）特种设备。涉及生命安全、危险性较大的设备设施，包括承压类设备（锅炉、压力容器和压力管道）、机电类设备（电梯、起重机械、客运索道和大型游乐设施）和厂内运输车辆。机械指令目前的机械指令98/37/EC，于1998年7月23日由欧盟官方公报颁布，替代了1989年颁布的89/392/EEC，及后续修订的指令91/368/EEC，93/44/EEC，93/63/EEC。自1995年1月1日起，机械指令正式成为欧洲的强制法规，同时所有欧盟会员国须将其一些基本规定纳入各自国家的法律。欧盟机械指令并非针对技术性细节，而是着重于机械设计和结构相关的安全与健康规定上。二、机械的组成规律和工作原理1.机械的组成规律和工作原理 二、机械的组成规律和工作原理机械的一般工作原理机械的原动机将各种能量形式的动力源转变为机械能输人，经过传动机构转换为适宜的力、速度和运动形式，再传递给执行机构，通过执行机构与物料或作业对象的直接作用，完成制造或服务任务。控制系统对整个机械的工作状态进行控制调整，组成机械的各部分借助支撑装置连接成一个有机的整体。二、机械的组成规律和工作原理2.机械各组成部分功能（1）原动机原动机提供机械工作运动的动力源。常用的原动机有电动机、内燃机、人力或畜力（常用于轻小设备或工具，作为特殊场合的辅助动力）和其他形式等。二、机械的组成规律和工作原理2.机械各组成部分功能（2）执行机构执行机构也称为工作机构，是实现机械应用功能的主要机构。通过刀具或其他器具与物料的相对运动或直接作用，改变物料的形状、尺寸、状态或位置。执行机构是区别不同功能机械的最有特性的部分，它们之间的结构组成和工作原理往往有很大差别。执行机构及其周围区域是操作者进行作业的主要区域，称为操作区。二、机械的组成规律和工作原理2.机械各组成部分功能（3）传动机构传动机构用来将原动机与执行机构联系起来，传递运动和力（力矩），或改变运动形式。对于大多数机械，传动机构将原动机的高转速低转矩，转换成执行机构需要的较低速度和较大的力（力矩）。常见的传动机构有齿轮传动、带传动、链传动、曲柄连杆机构等。传动机构包括除执行机构之外的绝大部分可运动零部件。不同功能机械的传动机构可以相同或类似，传动机构是机械具有共性的部分。二、机械的组成规律和工作原理2.机械各组成部分功能（4）控制系统控制系统是人机接口部位，可操纵机械的启动、制动、换向、调速等运动、或控制机械的压力、温度或其他工作状态，包括各种操纵器和显示器。显示器可以把机械的运行情况适时反馈给操作者，以便操作者通过操纵器及时、准确地控制、调整机械的状态，保证作业任务的顺利进行，防止发生事故。二、机械的组成规律和工作原理2.机械各组成部分功能（5）支撑装置用来连接、支撑机械的各个组成部分，承受工作外载荷和整个机械的质量，是机械的基础部分，有固定式和移动式两类。固定式支撑装置与地基相连（例如机床的基座、床身、导轨、立柱等）。移动式支撑装置可带动整个机械运动（例如可移动机械的金属结构、机架等）。支撑装置的变形、振动和稳定性不仅影响加工质量，还直接关系到作业的安全。二、机械的组成规律和工作原理2.机械各组成部分功能（6）附属装置附属装置包括安全防护装置、润滑装置、冷却装置、专用的工具装备等，它们对保护人员安全、维持机械的稳定正常运行和进行机械维护保养起着重要的作用。三、机械使用环节、状态与机械安全1.机械的使用环节2.机械的状态3.机械的危险区 1.机械的使用环节机械的全寿命周期可以分为机械产品形成和使用两个阶段。机械安全也体现在两个方面，一是产品安全，一是使用安全。机械产品形成阶段，包括概念设计、产品设计、制造工艺设计、零件加工和装配总成。机械的使用环节不仅仅指执行预定使用功能的运转，广义的使用还包括编程和技术参数设定、示数、过程转换调整，清理、保养、查找故障和维修，由于转移作业场地而进行的拆卸、运输、安装，以及停止使用或报废处理等各个环节。2.机械的状态机械具备以下几种状态：（1）正常工作状态（2）非正常工作状态（3）故障状态（4）非工作状态（5）检修保养状态 3.机械的危险区危险区是指使人员面临损伤或危害健康风险的机械内部或周围的某一区域。就大多数机械而言，机械的危险区主要在传动机构和执行机构及其周围区域。主要是因为：（1）传动机构和执行机构集中了机械上几乎所有的运动零部件。（2）它们种类繁多，运动方式各异，结构形状复杂，尺寸大小不一，即使在机械正常状态下进行正常操作时，在传动机构和执行机构及其周围区域也有可能由于机械能遗散或非正常传递而形成危险区。3.机械的危险区由于传动机构在工作中不需要与物料直接作用，在作业前调整好后，作业过程中基本不需要操作者频繁接触，所以常用各种防护装置隔离或封装起来，只要保证防护装置的完好状态，就可以比较好地解决防止接触性伤害的安全问题。执行机构及周围的操作区情况较为复杂，由于在作业过程中，需要操作者根据观察机器的运行状况不断地调整机械状态，人体的某些部位不得不经常进人或始终处于操作区，使操作区成为机械伤害的高发主要危险区，因此成为安全防护的重点；又由于不同种类机械的工作原理区别很大，表现出来的危险有较大差异，因此又成为安全防护的难点。第二节危险有害因素识别及机械事故原因分析一、危险有害因素二、危险有害因素的分类三、由机械产生的危险四、机械危险的主要伤害形式和机理五、事故原因分析一、危险有害因素1.危险的定义危险是指客观存在、可能损伤或危害健康的起源。由于危险是引起伤害的外界客观因素，称之为危险因素。客观危险对人身心的不利作用和影响的后果由其种类、性质状态、量值大小、作用强度以及作用时间与方式等因素决定。一、危险有害因素2.危险有害因素根据外界因素对人的作用机理、作用时间和作用效果，在狭义概念上，通常分为危险因素和有害因素。1）危险因素。是指直接作用于人的身体，可能导致人员伤亡后果的外界因素，强调危险事件的突发性和瞬间作用。例如，物体打击、刀具切割、电击等。直接危害即狭义安全问题。2）有害因素。是指通过人的生理或心理对人体健康间接产生的危害，可能导致人员患病的外界因素。强调在一定时间范围的累积作用效果。例如，粉尘、噪声、振动、辐射危害等。间接危害即狭义卫生问题。一、危险有害因素2.危险有害因素机械设备及其生产过程中存在的危险因素和有害因素，在很多情况下是来自同一源头的同一因素，由于转变条件和存在状态不同、量值和浓度不同、作用的时间和空间不同等原因，其后果有很大差别。有时表现为人身伤害，这时常被视为危险因素；有时由于影响健康引发职业病，又被视为有害因素；有时两者兼而有之，是危险因素还是有害因素，容易造成认识混乱，反而不利于危险因素的识别和安全风险分析评价。为便于管理，现在对此分类的趋势是，对危险因素和有害因素不加更细区分，统称为危险有害因素，或将二者并为一体，统称危险因素。一、危险有害因素3.危险有害因素产生的的原因危险有害因素造成事故或灾难后果，本质上是由于存在着能量和有害物质，且能量和有害物质失去控制（泄漏、散发、释放等）。能量和有害物质存在并失控是危险有害因素产生的根源。能量和有害物质能量和有害物质存在存在失控失控事故发生原因事故发生原因危险有害因素危险有害因素二、危险有害因素的分类我国现行有效的相关安全标准企业职工伤亡事故分类（GB64411986）；生产过程危险和有害因素分类与代码（GB138611992）；机械安全基本概念与设计通则（GBT157062007）；二、危险有害因素的分类1.按事故类别分类企业职工伤亡事故分类（GB64411986）综合起因物、诱导性原因、致害物、伤害方式，从物的不安全状态导致的直接伤害后果，将危险因素分为：1 1物体打击物体打击2 2车辆伤害车辆伤害3 3机械伤害机械伤害4 4起重伤害起重伤害5 5触电触电6 6淹溺淹溺7 7灼烫灼烫8 8火灾火灾9 9高处坠落高处坠落1010坍塌坍塌1111冒顶片帮冒顶片帮1212透水透水1313放炮放炮1414火药爆炸火药爆炸1515瓦斯爆炸瓦斯爆炸1616锅炉爆炸锅炉爆炸1717容器爆炸容器爆炸1818其它爆炸其它爆炸1919中毒窒息中毒窒息2020其它伤害其它伤害二、危险有害因素的分类2.按导致事故和职业危害的原因分类生产过程危险和有害因素分类与代码（GB/T138611992）将生产过程中的危险有害因素分为物理性、化学性、生物性、生理-心理性、行为性及其他六大类。针对该标准进行的分类，强调两点：（1）把物的危险有害因素按性质进行了分类，并将外在于人的其他生物性危害作为一个类别提出。（2）将人的不安全因素（心理、生理及行为）也作为危险有害因素来考虑。二、危险有害因素的分类2.按导致事故和职业危害的原因分类生物性致病微生物（细菌、病毒、其他致病微生物）、传染病媒介物、致害动植物及其他有生命活动的产物。心理-生理性负荷超限、健康异常、心理异常、识别功能缺陷等。体力过重负荷（静态或动态）、神经-精神过度负荷（脑力及个别器官过度紧张）、劳动单调乏味造成心理松懈等。二、危险有害因素的分类3.按机械设备自身的特点分类机械安全基本概念与设计通则（GBT157062007）根据ISO国际标准，参考工业发达国家的普遍作法，按机械设备自身的特点、能量形式及作用方式，将机械加工设备及其生产过程中的不利因素，分为机械的危险有害因素和非机械的危险有害因素两大类。（1）机械的危险有害因素。指机械设备及其零部件（静止的或运动的）直接造成人身伤亡事故的灾害性因素。（2）非机械的危险有害因素。指机械运行生产过程及作业环境中可导致非机械性损伤事故或职业病的因素。三、由机械产生的危险由机械产生的危险是指机械本身和在机械使用过程中产生的危险，可能来自机械自身、燃料原材料、新的工艺方法和手段、人对机器的操作过程，以及机械所在的场所和环境条件等多方面。由机械产生的危险由机械产生的危险机械危险机械危险电气危险电气危险温度危险温度危险材料和物质产生的危险材料和物质产生的危险噪声危险噪声危险振动危险振动危险辐射危险辐射危险综合性危险综合性危险为履行安全人机工程学原则产生的危险为履行安全人机工程学原则产生的危险三、由机械产生的危险1.机械危险由于机械设备及其附属设施的构件、零件、工具、工件或飞溅的固体、流体物质等的机械能（动能和势能）作用，可能产生伤害的各种物理因素，以及与机械设备有关的滑绊、倾倒和跌落危险。2.电气危险电气危险的主要形式是电击、燃烧和爆炸。电气危险产生的条件有人体与带电体的直接接触或接近高压带电体，静电现象，带电体绝缘不充分而产生漏电，线路短路或过载引起的熔化粒子喷射、热辐射和化学效应，由于电击所导致的惊恐使人跌倒、摔伤等。三、由机械产生的危险3.温度危险（1）人体与超高温物体、材料、火焰或爆炸物接触，以及热源辐射所产生的烧伤或烫伤；（2）高温生理反应；（3）低温冻伤和低温生理反应；（4）高温引起的燃烧或爆炸。产生温度危险的条件：（1）环境温度；（2）冷、热源辐射；（3）直接接触高、低温物体（材料、火焰或爆炸物等）。三、由机械产生的危险4.噪声危险主要危险源有机械噪声、电磁噪声和空气动力噪声等。噪声危害：（1）根据噪声的强弱和作用时间不同，可造成耳鸣、听力下降、永久性听力损伤，甚至暴震性耳聋等；（2）对生理的影响（包括对神经系统、心血管系统的影响）；（3）使人产生厌烦、精神压抑等不良心理反应；（3）干扰语言和听觉信号从而可能继发其他危险等。三、由机械产生的危险5.振动危险按振动作用于人体的方式，可分为局部振动和全身振动。生产中常见的职业性危害因素是局部振动。局部振动亦谓手传振动。表现出对人体组织的交替压缩与拉抻，并向四周传播。振动在人体组织中传导性的大小顺序是：骨、结缔组织、软骨、肌肉、腺体和脑组织。危害：振动可对人体造成生理和心理的影响，严重的振动可能产生生理严重失调等病变。三、由机械产生的危险6.辐射危险某些辐射源可杀伤人体细胞和机体内部的组织，轻者会引起各种病变，重者会导致死亡。各种辐射源可分为电离辐射和非电离辐射两类。（1）电离辐射包括x射线、射线、粒子、粒子、质子、中子、高能电子束等：（2）非电离辐射包括电波辐射（低频、无线电射频和微波辐射）、光波辐射（红外线、紫外线和可见光辐射）和激光等。三、由机械产生的危险7.材料和物质产生的危险（1）接触或吸入有害物，可能是有毒、腐蚀性或刺激性的液、气、雾、烟和粉尘等。（2）生物（如霉菌）和微生物（病毒或细菌）、致害动物、植物及动物的大机体等。（3）火灾与爆炸危险（4）料堆（垛）坍塌、土/岩滑动造成淹埋所致的窒息危险。三、由机械产生的危险8.未履行安全人机工程学原则产生的危险 由于机械设计或环境条件不符合安全人机工程学原则，存在与人的生理或心理特征、能力不协调之处，可能产生以下危险：（1）对生理的影响。超负荷、长期静态或动态操作姿势、超劳动强度导致的危险。（2）对心理的影响。由于精神负担过重而紧张、生产节奏过缓而松懈、思想准备不是而恐惧等心理作用而产生的危险。（3）对人操作的影响。表现为操作偏差或失误而导致的危险等。（4）其他影响。不符合卫生要求的气温、湿度、气流、照明等作业环境。三、由机械产生的危险9.综合性危险 存在于机械设备及生产过程中的危险有害因素涉及面很宽，既有设备自身造成的危害，又有材料和物质产生的危险，也有生产过程中人的不安全因素，还有工作环境恶劣、劳动条件差（如负荷操作）等原因带来的灾害，表现为复杂、多样、动态、随机的特点。有些单一危险看起来微不是道，当它们组合起来时就可能发展为严重危险。四、机械危险的主要伤害形式和机理1.机械危险和机械能2.机械伤害的基本类型3.机械产生危险的条件 四、机械危险的主要伤害形式和机理1.机械危险和机械能机械危险对人员造成伤害的实质，是机械能（动能和势能）的非正常做功、传递或转化，即机械能量失控导致人员伤害。机械能是物质系统由于相互之间存在作用而具有的能量。（1）动能。物体由于做机械运动而具有的能量。（2）势能。亦称位能，指物质系统由于各物体之间（或物体内各部分之间）存在相互作用而具有的能量。势能分为引力势能（在重力场中也称重力势能）、弹性势能等。系统的势能由各物体的相对位置决定。四、机械危险的主要伤害形式和机理动能的计算（1）单纯移动机械零件的动能可用下式计算：（2）绕定轴单纯转动机械零件的动能可用下式计算：（3）机械上既移动又转动、做复杂运动的机械零件，其总动能可用下式计算：四、机械危险的主要伤害形式和机理势能的计算（1）重力势能取决于位置的高度差，可用下式计算：（2）弹性势能是因物体发生形变而产生。以弹簧为例，其弹性势能可用下式计算：四、机械危险的主要伤害形式和机理2.机械伤害的基本类型机械伤害机械伤害基本类型基本类型卷绕和绞缠卷绕和绞缠 挤压、剪切和冲击挤压、剪切和冲击 引入或卷入、碾轧引入或卷入、碾轧 飞出物打击飞出物打击 物体坠落打击物体坠落打击 切割和擦伤切割和擦伤 碰撞和刮蹭碰撞和刮蹭 跌倒、坠落跌倒、坠落 四、机械危险的主要伤害形式和机理旋转运动的机械部件将人的头发、饰物（如项链）、手套、肥大衣袖或下摆随回转件卷绕，继而引起对人的伤害。卷绕卷绕绞缠绞缠轴类零件轴类零件回转件上的突出件回转件上的突出件旋转凸轮的中空部位旋转凸轮的中空部位旋转机械的开口部位旋转机械的开口部位做做回回转转运运动动的的械械部部件件机机四、机械危险的主要伤害形式和机理做直续运动特别是相对运动的两部件之间、运动部件与静止部件之间产生对人的夹挤、冲撞或剪切伤害。挤压、剪切和冲击挤压、剪切和冲击做往复直线运动的零部件做往复直线运动的零部件横向运动横向运动垂直运动垂直运动接近型通过型四、机械危险的主要伤害形式和机理引入或卷入、碾轧 四、机械危险的主要伤害形式和机理四、机械危险的主要伤害形式和机理飞出物打击：由于发生断裂、松动、脱落或弹性位能等机械能释放，使失控的物件飞甩或反弹对人造成伤害。轴的破坏引起装配在其上的带轮、飞轮等运动零部件坠落或飞出；由于螺栓的松动或脱落，引起被紧固的运动零部件脱落或飞出；高速运动的零件破裂，碎块甩出；切削废屑的崩甩；弹性元件的位能引起的弹射，例如，弹簧、带等的断裂；在压力、真空下的液体或气体位能引起的高压流体喷射。物体坠落打击：处于高位置的物体其有势能，当它们意外坠落时，势能转化为动能，造成伤害。四、机械危险的主要伤害形式和机理切割和擦伤切割和擦伤 碰撞和刮蹭碰撞和刮蹭 机械结构上的凸出、悬挂部分机械结构上的凸出、悬挂部分1.1.起重机的支腿、吊杆起重机的支腿、吊杆2.2.长、大加工件伸出机床的部分长、大加工件伸出机床的部分3.3.机床的手柄机床的手柄1.1.切削刀具的锋刃切削刀具的锋刃 2.2.零件表面的毛刺零件表面的毛刺 3.3.工件或废屑的锋利飞边工件或废屑的锋利飞边 4.4.机械设备的尖棱、利角、锐边机械设备的尖棱、利角、锐边 5.5.粗糙的表面粗糙的表面 这些物件无论是静止的，还是运动的，都可能产生危险。这些物件无论是静止的，还是运动的，都可能产生危险。四、机械危险的主要伤害形式和机理特别指出：1.机械危险大量表现为人员与可运动件的接触伤害，各种形式的机械危险或者机械危险与其他非机械危险往往交织在一起。2.在进行危险识别时，应该从机械系统的整体出发，综合考虑机械的不同状态、同一危险的不同表现方式、不同危险因素之间的联系和作用，以及显现或潜在危险的不同形态等。四、机械危险的主要伤害形式和机理3.机器产生机械危险的条件机械能（动能和势能）传递和转化失控、运动载体或容器的破坏，以及人员的意外接触等，是机械危险事件发生的条件。（1）形状和表面性能。（2）相对位置。（3）质量和稳定性。（4）质量和速度（加速度）。（5）机械强度。（6）位能积累。五、事故原因分析事故安全隐患安全隐患可存在于机械的设计、制造、运输、安装、使用、报废、拆卸及处理等全寿命的各个环节和各种状态。事故原因分析机械事故的发生往往是多种因素综合作用的结果，用安全系统的认识观点，从以下三个方面寻找原因。1.物的不安全状态（技术原因）；2.人的不安全行为；3.安全管理上的缺陷。直接原因间接原因五、事故原因分析1.物的不安全状态（技术原因）物的不安全状态构成生产中的客观安全隐患和危险，是引发事故的直接原因。广义的物包括机械设备、工具，原材料、中间与最终产成品、排出物和废料，作业环境和场地等。物的不安全状态可能来自机械设备寿命周期的各个阶段。包括设计、制造、使用阶段。五、事故原因分析（1）设计阶段。机械结构设计不合理、未满足安全人机工程学要求、计算错误、安全系数不够、对使用条件估计不足等导致的先天安全缺陷。（2）制造阶段。零件加工超差、粗制滥造，原材料以次充好、偷工减料，安装中的野蛮作业等，使机械及其零部件受到损伤而埋下隐患。五、事故原因分析（3）使用阶段。购买无生产许可的、有严重安全隐患或问题的机械设备；设备缺乏必要的安全防护装置，报废零部件未及时更换带病运行，润滑保养不良；拼设备，超机械的额定负荷、额定寿命运转，不良作业环境造成零部件腐蚀性破坏、机械系统功能降低甚至失效等。五、事故原因分析2.人的不安全行为人的行为受到生理、心理等多种因素的影响，表现是多种多样的。（1）缺乏安全意识和安全技能差，即安全素质低下是人为引发事故的主要原因。（2）指挥失误（违章指挥）、操作失误（操作差错、在意外情况时的反射行为或违章作业）、监护失误等是人的不安全行为常见的表现。（3）在日常工作中，人的不安全行为常常表现在不安全的工作习惯上。五、事故原因分析3.安全管理缺陷安全管理是一个系统工程，包括：（1）领导者的安全意识水平（2）健全的安全管理组织机构和明确的安全生产责任制（3）对设备（特别是对危险设备和特种设备）的监管（4）对员工的安全教育和培训（5）安全规章制度的建立（6）制定事故应急救援预案（7）建立“以人为本”的职业安全卫生管理体系。第三节实现机械安全的途径与措施一、采用本质安全技术二、履行安全人机工程学原则三、安全防护措施四、安全信息的使用五、附加预防措施六、实施机械安全的综合措施和实施阶段第三节实现机械安全的途径与措施一、采用本质安全技术本质安全技术是指利用该技术进行机器预定功能的设计和制造，不需要采用其他安全防护措施，就可以在预定条件下执行机器的预定功能，满足机器自身安全的要求。1.合理的结构形式2.限制机械应力以保证足够的抗破坏能力3.采用本质安全工艺过程和动力源4.控制系统的安全设计5.材料和物质的安全性6.机械的可靠性设计一、采用本质安全技术1.合理的结构形式结构合理可以从设备本身消除危险与有害因素，避免由于设计的缺陷而导致发生任何可预见的与机械设备的结构设计不合理有关的危险事件。（1）在不影响预定使用功能的前提下，避免锐边、利角和悬凸部分。（2）不得由于配合部件的不合理设计，造成机械正常运行时的障碍、卡塞、松脱或连接失效。（3）不得因为软件的设计瑕疵，引起数据丢失或死机。（4）满足安全距离的原则，防止可及危险部位伤害和避免受挤压或剪切的危险。一、采用本质安全技术2.限制机械应力以保证足够的抗破坏能力组成机械的所有零件，通过优化结构设计来达到防止由于应力过大破坏或失效、过度变形或失稳坍塌引起故障或引发事故。（1）专业符合性要求。（2）足够的抗破坏能力。（3）可靠的连接紧固方法。（4）防止超载应力。（5）良好的平衡和稳定性。一、采用本质安全技术3.采用本质安全工艺过程和动力源本质安全工艺过程和本质安全动力源，是指这种工艺过程和动力源自身是安全的。（1）爆炸环境中的动力源安全。（2）采用安全的电源。（3）防止与能量形式有关的潜在危险。一、采用本质安全技术采用气动、液压、热能等装置的机械，应避免与这些能量形式有关的各种潜在危险，按以下要求设计：（1）借助限压装置防止管路或元件超压，不因压力损失、压力降低或真空度降低而导致危险；（2）所有元件（其管子和软管）及其连接密封和有效的防护，不因泄漏或元件失效而导致流体喷射；（3）气体接吸器、储气罐或承压容器及元件，在动力源断开时应能自动卸压，提供隔离措施或局部卸压及压力指示措施，保持压力的元件提供识别排空的装置和注意事项的警告牌，以防剩余压力造成危险。一、采用本质安全技术4.控制系统的安全设计机械控制系统的设计应与所有电子设备的电磁兼容性相关标准一致，防止潜在的危险工况发生。控制系统的安全设计应符合下列原则：（1）统一机构的启、制动及变速方式。（2）提供多种操作模式。（3）手动控制原则。（4）考虑复杂机器的特定要求。（5）控制系统的可靠性。一、采用本质安全技术5.材料和物质的安全性生产过程各个环节所涉及的各类材料（包括制造机器的材料、燃料加工原材料、中间或最终产品、添加物、润滑剂、清洗剂，以及与工作介质或环境介质反应的生成物及废弃物等），只要在人员合理暴露的场所，其毒害物成分、浓度应低于安全卫生标准的规定，不得危及人员的安全或健康，不得对环境造成污染。还必须满足下列要求：（1）材料的力学性能和承载能力。（2）对环境的适应性。（3）材料的均匀性。（4）避免材料的毒性和火灾爆炸的危险。（5）对可燃、易爆的液、气体材料，应设计使其在填充、使用、回收或排放时减小风险或无危险。一、采用本质安全技术6.机械的可靠性设计（l）机械的可靠性的概念与分类机械的可靠性是指机械系统或机械产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。规定的条件包括产品所处的环境条件（温度、湿度、压力、振动、冲击、尘埃、日晒等）、使用条件（载荷大小和性质、操作者的技术水平等）、维修条件（维修方法、手段、设备和技术水平等）。规定的时间是广义的概念，既可以是时间，也可以用距离或循环次数等参数表示。规定的功能是指机械设备的性能指标，是该机械若干功能全体的总和。一、采用本质安全技术6.机械的可靠性设计（l）机械的可靠性的概念与分类机械的可靠性一般可分为结构可靠性和机构可靠性。结构可靠性主要考虑机械结构的强度以及由于载荷的影响使之疲劳、磨损、断裂等引起的失效；机构可靠性考虑的不是强度问题引起的失效，而是机构在动作过程中由于运动学问题而引起的故障。一、采用本质安全技术6.机械的可靠性设计（2）机械可靠性指标常用的机械产品可靠性指标包括产品的无故障性、耐久性、维修性、可用性和经济性等。通常用可靠度、故障率、平均寿命（或平均无故障工作时间）、维修度等指标。可靠性设计涉及两个方面：一是机械设备要尽量少出故障；二是出了故障要容易修复，即设备的可靠性和维修性，这是在设计时赋予产品的。一、采用本质安全技术6.机械的可靠性设计（3）可靠性设计方法包括预防故障设计、结构安全设计、简单化和标准化设计、储备设计（冗余设计）、耐环境设计、人机工程设计、概率设计等方法。二、履行安全人机工程学原则工作系统是指为了完成工作任务，在所设定的条件下，由工作环境（人周围的物理的、化学的、生物学的、社会的和文化的因素）、工作空间、工作过程中共同起作用的人和机械设备（工具、机器、运载工具、器件、设施、装置等）组合而成的系统。安全人机工程学是从工作系统设计的安全角度出发，运用系统工程的理论方法，研究人-机系统各要素之间的相互作用、影响以及它们之间的协调方式，通过设计使系统的总体性能达到安全、准确、高效、舒适的目的。二、履行安全人机工程学原则1.违反安全人机工程学原则可能产生的危险 人的特性参数包括人体特性参数（静态参数、动态参数、生理学参数和生物力学参数等）、人的心理因素（感觉、知觉和观察力、注意力、记忆和思维能力、操作能力等）及其他因素（性格、气质、需要与动机、情绪和情感、意志、合作精神等），在机械设计时，应充分考虑人的因素，从而避免由于违反安全人机工程学原则寻致的安全事故。忽略安全人机工程学原则的机械设计可能产生的危险是多方面的：（l）由于生理影响产生的危险。（2）由于心理-生理影响产生的危险。（3）由于人的各种差错产生的危险。二、履行安全人机工程学原则3.人一机系统模型 二、履行安全人机工程学原则3.合理分配人机功能在机械的整体设计阶段，通过分析比较人与机各自的特性，充分发挥各自的优势，合理分配人机能。将笨重的、危险的、频率快的、精确度高的、时间持久的、单调重复的、操作运算复杂的、环境条件差的等机器优于人的工作，交由机器完成；把创造性研究、推理决策、指令和程序的编排、检查、维修、处理故障以及应付不测等人优于机械的工作，留给人来承担。二、履行安全人机工程学原则4.友好的人机界面设计 人机界面即在机器上设置的供人、机进行信息交流和相互作用的界面。从物理意义上讲，人机界面是人机相互作用所必需的技术方案的一部分，集中体现在为操作人员与设备之间提供直接交流的操纵器和显示装置上。二、履行安全人机工程学原则显示器是显示机械运行状态的装置，是人们用以观察和监控系统运行过程的手段。按人接受信息的途径不同，显示器可分为：视觉装置（借助视亮度、对比度、颜色、形状、尺寸或排列传送的信息）；听觉装置（通过发于声源的音调、频率和间歇变化传送的信息）；触觉装置（借助表面粗糙度、轮廓或位置传送的信息）。二、履行安全人机工程学原则（1）显示器的安全人机学要求1）信号和显示器的种类和设计应保证清晰易辨。指示器、度盘和视觉显示装置的设计应在人能感知的参数和特征范围之内；显示形式（常见的有数字式和指针式）、尺寸应便于察看；信息含义明确、耐久、清晰易辨。二、履行安全人机工程学原则（1）显示器的安全人机学要求2）信号和显示器的种类和数量应符合信息的特性。种类和数量要少而精，不过多过滥，淹没主要信息，提供的信息量应控制在不超过人能接受的生理负荷限度内；信号显示的变化速率和方向应与主信息源变化的速率和方向相一致；当显示器数量很多时，其空间配置应保证清晰、可辨，迅速地提供可靠的信息。二、履行安全人机工程学原则（1）显示器的安全人机学要求2）信号和显示器的种类和数量应符合信息的特性。种类和数量要少而精，不过多过滥，淹没主要信息，提供的信息量应控制在不超过人能接受的生理负荷限度内；信号显示的变化速率和方向应与主信息源变化的速率和方向相一致；当显示器数量很多时，其空间配置应保证清晰、可辨，迅速地提供可靠的信息。二、履行安全人机工程学原则当信号和显示器的数量较多时：应根据其功能和显示的种类不同，根据重要程度、使用频度和工艺流程要求，适应人的视觉习惯，按从左到右、从上到下或顺时针的优先顺序，布置在操作者视距和听力的最佳范围内；可依据工艺过程的机能、测定种类等划分为若干组排列。二、履行安全人机工程学原则（1）显示器的安全人机学要求3）危险信号和报警装置对安全性有重大影响的危险信号和报警装置，优先采用声、光组合信号，应考虑其强度、形状、大小、对比度、显著性和信噪比，要明显区别并突出于其他信号，报警装置应与相关的操纵器构成一个整体或紧密相连，应配置在机械设备相应简易发生故障或危险性较大的部位。4）在以观察和监视为主的长时间的工作中，应通过信号和显示器的设计和配置来避免超负荷和负荷不足的影响。二、履行安全人机工程学原则操纵装置是受到人作用而动作的执行部件，用来对机械的运行状态进行控制。按人体执行操纵的器官不同，可分为手控、脚控和声控等多种类型。由于手比脚的动作更精细、快速、准确，所以，手控操纵器占有重要位置；脚控操纵器由于动作快速且需较大的力，一般只作为手控方式的补充。操纵器的选择、设计和配置应适合于控制任务，与人体操作部分的运动器官的运动特性相适应，与操作任务要求相适应。二、履行安全人机工程学原则（2）操纵（控制）器的安全人机工程学要求 1）操纵器的形状、尺寸和触感等表面特征的设计和配置。应符合人体测量学指标，便于操作者的手或删准确、快速地执行控制任务；手握操纵器与手接触部位应采用便于持握的形状，表面不得有尖角、毛刺、缺口、棱边等可能伤及手的缺陷。二、履行安全人机工程学原则（2）操纵（控制）器的安全人机工程学要求 2）操纵器的行程和操作力。应根据控制任务、人体生物力学及人体测量参数确定，操纵力不应过大而使劳动强度增加；行程不应超过人的最佳用力范围，避免操作幅度过大引起疲劳。3）在任何情况下，操纵器的布置应在操作者肢体活动范围可达区域内，重要和经常使用的操纵器应配置在易达区，使用频繁的应配置在最佳区，同时应符合操作的安全要求。二、履行安全人机工程学原则（2）操纵（控制）器的安全人机工程学要求 4）当操纵器数量较多时，其布置与排列应以能够安全、准确、迅速地操作为原则进行配置。应布置为成组排列，功能相关的操纵器、显示装置应集中安放；在满足控制器功能的前提下，按重要度和使用频率、操作顺序和逻辑关系配置，同时兼顾人的操作习惯；当考虑操作顺序要求时，应按照由左向右或自上而下的顺序排列；控制动作、设备响应和信息显示应相互适应或形成对应的空间关系。二、履行安全人机工程学原则（2）操纵（控制）器的安全人机工程学要求 5）各种操纵器的功能。应易辨认，避免混淆，必要时应辅以符合标准、容易理解的形象符号或文字加以说明；当执行几种不同动作采用同一个操纵器时，每种动作状态应能清晰的显示；同一系统有多个操纵器时，为使操作者能够迅速准确地识别以防止误操作，应对操纵器进行识别编码。二、履行安全人机工程学原则（2）操纵（控制）器的安全人机工程学要求 6）操纵器的控制功能与动作方向。应与机械系统过程的变化运动方向一致，控制动作、设备的应答和显示信息应相互适应和协调；同样操作模式的同类型机械应采用标准布置，以减少操作差错。二、履行安全人机工程学原则（2）操纵（控制）器的安全人机工程学要求 7）多挡位的操纵器。应有可靠的定位及自锁、联锁措施，防止操作越位、意外触碰移位或由于振动等原因自行移位；在同一平面上相邻且相互平行配置时，操纵器内侧间距应保证不产生相