2011安全技术

第一章机械安全技术

第一节机械行业安全概要

1.    机械：是机器与机构的总称，是有若干相互联系的零部件按一定规律装配起来，能够完成一定功能的装置，

2.    机械的危害：撞击、挤压、切割等机械伤害和触电、噪声、高温等非机械伤害。

一、       机械产品主要类别：

1.    机械设备由：驱动装置、变速装置、工作装置、制动装置、防护装置、润滑系统和冷却系统等组成。

2.    机械行业主要产品包括以下12类：

（1）     农业机械：拖拉机、播种机、收割机械等。

（2）     重型矿山机械：冶金机械、矿山机械、起重机械、装卸机械、工矿车辆、水泥设备等。

（3）     工程机械：叉车、铲土运输车、压实机械、混凝土机械。

（4）     石油化工通用机械：石油钻采机械、炼油机械、化工机械、泵、风机、阀门、气体压缩机、制冷空调机械、造纸机械、印刷机械、塑料加工机械、制药机械。

（5）     电工机械：发电机械、变压器、电动机、高低压开关、电线电缆、蓄电器、电焊机、家用电器。

（6）     机床：金属切割机床、锻压机械、铸造机械、木工机械。

（7）     汽车：载货汽车、公路客车、轿车、改装汽车、摩托车。

（8）     仪器仪表：自动化仪表、电工仪器仪表、光学仪器、成分分析仪、汽车仪器仪表、电料装备、电教设备、照相机。

（9）     基础机械;轴承、液压件、密封件、粉末冶金机械、标准紧固件、工业链条、齿轮、模具。

（10）    包装机械：包装机、装箱机、输送机。

（11）    环保机械|水污染防治设备、大气污染防治设备、固体废物处理设备。

（12）    其他机械：

     非机械行业的主要产品包括铁道机械、建筑机械、纺织机械、轻工机械、船舶机械。

二、|机械设备危险部位及防护对策

    1.安全技术措施分为直接、间接和指导性三类

     （1）直接安全技术措施：是在设计机器时。考虑消除机器本身的不安全因素。

         （2）间接安全技术措施：是在机械设备上采用和安装各种安全防护装置，克服在使用过程中产生的不安全因素。

（3）指导性安全技术措施：是制定机械安装、使用、维修的安全规定及设置标志，以提示或指导操作程序，从而保证安全作业。

2.齿轮传动安全防护：

（1）啮合传动有齿轮、啮合传动、蜗轮蜗杆和链条传动等。

（2）齿轮传动机构必须装置全封闭的防护装置。

  (3)防护装置的材料采用钢板或铸造箱体，必须坚固可靠，保证造机器运行过程中不发生振动。便于开启，便于机器的维护保养。防护罩内壁涂成红色，最好装电器联锁，使防护装置开启时机器停止运转。

 3.皮带传动防护

     （1）优点：传动平稳、噪声小、结构简单、维护方便。

        （2）缺点：皮带摩擦后易产生静电放电现象，故不适用于容易发生燃烧或爆炸的场所。

      （3）皮带传动机构危险部分是皮带接头处，皮带进入皮带轮的地方。

      （4）防护罩的设置：可采用金属骨架的防护网，与皮带的距离不应小于50mm，设计应合理，不影响机器的运行。一般传动机构离地面2m以下应设防护罩。但在下列3种情况下，即使在2m以上也应加以防护：皮带中心距之间在3m以上；皮带宽度在15cm以上；皮带回转速度在8m/min以上。

     （5）防护：全部遮盖起来或采用防护栏杆防护。

  4.联轴器的防护：要求是没有突出的部分，即采用安全联轴器。螺钉一般采用沉头螺钉。

三、机械伤害的类型及预防对策

   1.机械伤害类型：

在机械行业存在以下主要危险和危害因素：

（1）物体打击

（2）车辆伤害

（3）机械伤害

（4）起重伤害

（5）触电

（6）灼烫

（7）火灾

（8）高处坠落

（9）坍塌

（10）火药爆炸

（11）化学爆炸

（12）物理爆炸

（13）中毒和窒息

（14）其他伤害

2.预防对策措施：

   预防机械伤害包括两方面的对策：

实现机械本质安全

（1）消除产生危险的原因

（2）减少或消除接触机械的危险部件的次数

（3）使人们难以接近机器的危险部位（或提供安全装置，使得接近危险部位不会导致伤害）

（4）提供保护装置或个人防护装备。

上述措施是依次序给出的，也可以结合起来应用。

    保护操作者和有关人员的安全

（1）通过培训，提高人们辨别危险的能力。

（2）通过对机器的重新设计，使危险部位更加醒目，或使用警示标志。

（3）通过培训，提高避免伤害的能力。

（4）采取必要的行动增强避免伤害的自觉性。

3通用机械安全设施的技术要求

 安全设施设计要素

   疲劳是导致事故的一个重要因素，设计者应考虑下面几个要素，使人的疲劳降低到最小的程度，使操作人员健康舒适地进行劳动。

（1）合理布置各种控制操作装置

（2）正确选择工作平台的位置及高度。

（3）提供座椅，

（4）出入作业地点应方便。

   在无法用设计来做到本质安全时，为了消除危险，应使用安全装置。设置安全装置，应考虑的因素主要有：

（1）强度、刚度、稳定性和耐久性。

（2）对机器可靠性的影响，例如固定的安全装置有可能使机器过热。

（3）可视性（从操作及安全的角度来看，需要机器的危险部位有良好的可见性）。

（4）对其他危险的控制，例如选择特殊材料来控制噪声的强度。

机械安全防护装置的一般要求：

（1）安全防护装置应结构简单，布局合理，不得有锐利的边缘和突缘。

（2）安全防护装置应具有足够的可靠性，在规定的寿命期限内有足够的强度，刚度，稳定性，耐腐蚀性，抗疲劳性，以确保安全。

（3）安全防护装置应与设备运转联锁，保证安全防护装置未起作用之前，设备不能运转。

（4）光电式、感应式等安全防护装置应设置自身出现故障的报警装置。

（5）紧急停车开关应保证瞬时动作时，能终止设备的一切运转；对有惯性运动的设备，紧急停车开关应与制动器或离合器联锁；以保证迅速终止运行；紧急停车开关形状应区别于一般开关，颜色为红色；紧急停车开关的位置应保证操作人员易于触及，不发生危险；

机械设备安全防护罩的技术要求

防护罩一般不准脚踏或站立，必须做平台或阶梯时，平台或阶梯应能承受1500N的垂直力，并采取防滑措施。

防护罩应尽量采用封闭结构。

四、机械安全设计与机器安全装置

 （一）本质安全

      本质安全是通过机械的设计者，在设计阶段采取措施来消除隐患的一种实现机械安全的方法。

（1）采用本质安全技术：

（2）限制机械应力

（3）提交材料和物质的安全性：如抗腐蚀、耐老化、耐磨损的能力。

（4）履行安全人机工程学的原则

（5）设计控制系统的安全原则：机械在使用过程中，典型的危险工况有：意外启动、速度变化失控、运行不能停止、运动机械零件或工件脱落飞出、安全装置的功能受阻等。

（6）防止气动和液压系统的危险：通过设计来避免由于这些能量意外释放而带来的各种潜在的危险。

（7）预防电气危害。应注意防止点击、电烧伤、短路、过载或静电。

（二）失效安全

设计者应保证当机器发生故障时不出危险。

（三）定位安全

把机器的部件安置到不可能触及的地点，通过定为达到安全。

（四）机器布置

布局应考虑以下因素：

（1）空间

（2）照明

（3）管、线的布置

（4）维护时的出入安全。

 

（五）机器安全防护装置

   1.固定安全防护装置：

是防止操作人员接触危险部件的固定的安全装置。装置的有效性取决于其固定的方法及开口的尺寸，以及在其开启后距危险点有足够的距离。该安全装置只有用改锥、扳手等专用工具才能拆卸。

   2.联锁安全装置

         基本原理：只有安全装置关合时，机器才能运转；而只有机器的危险部件停止运转时，安全装置才能开启。

3.    控制安全装置

      原理：只有控制装置完全闭合时，机器才能开动。

4.    自动安全装置

          是把暴露在危险中的人体从危险区域中移开，仅限于在低速运转的机器上使用。

5.    隔离安全装置

      如固定的栏杆等

6.    可调安全装置

7.    自动调节安全装置

8.    跳闸安全装置

9.    双手控制安全装置

五、机械制造场所安全技术

（一）采光

   对厂房一般照明的光窗设置要求：厂房跨度大于12m时，单跨厂房的两边应有采光侧窗，窗户的宽度不应小于开间长度的一半。多跨厂房相连，相连各跨应有天窗，跨域跨之间不得有墙封死。车间通道照明灯应覆盖所有通道，覆盖长度应大于90%的车间安全通道长度。

（二）通道

  1.厂区干道的路面要求：车辆双向行驶的干道宽度不小于5m，由单向行驶标志的主干道宽度不小于3m。

 2.车间安全通道要求：通行汽车的宽度＞3m。通行电瓶车的＞1.8m，通行手推车、三轮车的宽度＞1.5m，一般人行通道宽度＞1m.

（三）设备布局

 车间生产设备分为大、中、小三类。最大外形尺寸长度＞12m者为大型设备；6-12m者为中型设备，＜6m者为小型设备。大、中、小型设备之间间距和操作空间的要求如下：

1.    设备间距：（以活动机件达到的最大范围计算）大型设备≥2m，中型设备≥1m，小型设备≥0.7m。大、小设备之间尺寸按最大的尺寸计算，如果在设备之间有操作工位，则计算时应将操作空间与设备间距一并计算。

2.    设备与墙、柱间距（以活动机件达到的最大范围计算），大型设备≥0.9m，中型设备≥0.8m，小型设备≥0.7m。在墙、柱与设备间有人操作的应满足设备与墙、柱和操作空间的最大距离要求。

3.    高于2m的运输线应有牢固的防护网，网格的大小应能防止所运输的物件坠落至地面，对低于2m高的运输线的起落点两侧应加防护栏杆，栏高不低于1.05m。

（四）物料堆放

工件、物料堆放不得超高，在垛底与垛高之比1:2的前提下，垛高不超过2m，沙箱堆垛不超过3.5m。

（五）地面状态

  为生产而设计的深大于0.2m，宽大于0.1m的坑、壕、池有可靠的防护栏杆或盖板，夜间应有照明。

第二节金属切割机床及砂轮机安全技术

国家标准将机床分为11大类：

包括车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、锯床、和其他机床。

一、       金属切削机床的危险因素

1.    机床的危险因素

（1）     静止部件。切削刀具与刀刃，突出较长的机械部分，毛坯，工具和设备边缘风利飞遍及表面粗糙部分，引起滑跌坠落的工作台。

（2）     旋转部件。旋转部分，轴，凸块和孔，研磨工具和切削刀具。

（3）     内旋转咬合。对向旋转部件的咬合，旋转部件和成切线运动部件面的咬合，旋转部件和固定部件的咬合。

（4）     往复运动或滑动。单向运动，往复运动或滑动，旋转与滑动组合，振动。

（5）     飞出物。飞出的装夹具或机械部件，飞出的切削或部件。

2.    机床常见事故

（1）     设备接地不良、漏电、照明没采用安全电压，发生触电事故。

（2）     旋转部位楔子、销子突出，没加防护罩，易绞缠人体。

（3）     清清除铁屑无专用工具，操作者未带防护镜，发发生刺割事故及崩伤眼球。

（4）     加工细长杆轴料时，尾部无防弯装置或托架，导致长料甩出伤人。

（5）     零部件装卡不牢，可飞出击伤人体。

（6）     防护保险装置、防护栏、保险盖不全或维修不及时，造成绞伤、碾伤。

（7）     砂轮有裂纹或装卡不合规定，发生砂轮碎片伤人事故。

（8）     操作旋转机床戴手套，易发生绞手事故。

二、       金属切削机床的安全技术措施

1.    机床运转异常状态

常见的异常现象有：

（1）     温升异常。

（2）     转速异常。

（3）     振动和噪声过大。

（4）     出现撞击声。

（5）     输入输出参数异常。

（6）     机床内部缺陷。

2.    运动机械中易损件的故障检测

（1）     零部件故障检测的重点。包括传动轴、轴承、齿轮、叶轮，其中滚动轴承和齿轮的损坏更为普遍。

（2）     滚动轴承的损坏现象及故障。损坏现象有滚珠砸碎、断裂、压坏、磨损、化学腐蚀、电腐蚀、润滑油结污、烧结、生锈、保持架损坏、裂纹等；检测参数有振动、噪声、温度、磨损残余物分析和组成件的间隙。

（3）     齿轮装置故障。主要有齿轮本体损坏，轴、键、接头、联轴器的损坏，轴承的损伤；检测参数有振动、噪声、齿轮箱漏油、发热。

3.    金属切削机床常见危险因素的控制措施

（1）     设备可靠接地，照明采用安全电压。

（2）     楔子、销子不能突出表面。

（3）     用专用工具，戴护目镜。

（4）     尾部安防弯装置及设料架。

（5）     零部件装卡牢固。

（6）     及时维修安全防护、保护装置。

（7）     选用合格砂轮，装卡合理。

（8）     加强检查，杜绝违章现象，穿戴好劳动防护用品。

三、砂轮机的安全技术要求

（一）砂轮机的安装

    1.安装位置

     禁止安装在正对着附近设备及操作人员或经常有人过往的地方。较大的车间应设置专用的砂轮机房。不能设置专用砂轮机房的应在砂轮机正面装设不低于1.8m高度的防护挡板，并且党办要求牢固有效。

2.砂轮的平衡

 砂轮不平衡造成的危害主要有两个方面：一方面在砂轮高速旋转时，引起振动；另一方面，不平衡加速了主轴轴承的磨损，严重是会造成砂轮的破裂，造成事故。直径大于或等于200mm的砂轮装上法兰盘后应先进行平衡调试，砂轮经过整形修正后或在工作中发现不平衡时，应重复进行调试直到平衡。

3.砂轮与卡盘的匹配

砂轮法兰盘直径不得小于被安装砂轮直径的1/3，且规定砂轮磨损到直径比法兰盘直径大10mm时应更换新砂轮。在砂轮与法兰盘之间还应加装直径大于卡盘直径2mm、厚度为1-2mm的软垫。

4.    砂轮的防护罩

（1）     作用：当砂轮在工作中因故破坏时，能有效地罩住碎片，保证人员安全。

（2）     砂轮防护罩的开口角度在主轴水平面以上不允许超过65°；大于、等于30°时必须设挡屑屏板，以遮挡飞屑，避免伤及操作人员。安装于防护罩开口正端，宽度应大于砂轮防护罩宽度，并且应牢固地固定在防护罩上。砂轮圆周表面与当班的间隙应小于6mm。

5.    砂轮机的工件托架

砂轮直径在150mm以上的砂轮机必须设置可调托架。砂轮与托架之间的距离最大不应超过3mm。

6.    砂轮机的接地保护

砂轮机的外壳必须有良好的接地保护装置。

   （二）砂轮机的使用

       1.禁止侧面磨削

       2.不准正面操作

       3.不准共同操作

         2人共用1台砂轮机同时操作，是一种严重的违章操作，应严格禁止。

第三节冲压（剪）机械安全技术

 冲压加工三要素：板料、模具、设备。

按冲压温度分为：热冲压及冷冲压；

一、冲压作业的危险因素

   根据发生事故的原因分析，冲压作业中的危险主要有以下几个方面：

1.    设备结构具有的危险

2.    动作失控

3.    开关失灵

4.    模具的危险

       在冲压作业中，冲压机械设备、模具、作业方式对安全影响很大。冲压事故有可能发生在重也设备的各个危险部位，但已发生在模具的下行成为绝大多数，且伤害部位主要是作业者的手部。

二、       冲压作业安全技术措施

   冲压作业安全技术措施范围很广，包括改进冲压作业方式，改革冲模结构、实现机械化自动化、设置模具和设备的防护装置等。

1.    使用安全工具

避免用手直接伸入上下模口之间，保证人员安全。

安全工具按其不同的特点，分为5类：弹性夹钳、专用夹钳、磁性吸盘、真空吸盘、气动夹盘。

2.    模具作业区防护措施

模具防护内容包括：（1）在模具之间设置防护板（罩）；

                  （2）通过改革模具减少为限面积，扩大安全空间；

                  （3）设置机械进出料装置，以此代替手工进出料方式，将操作者的手隔离在冲模危险区之外，实现作业保护。

3.冲压设备的安全装置

冲压设备的安全装置形势较多，按结构分为机械式、按钮式、光电式、感应式等。

（1）     机械式防护装置。

  主要有以下3种类型：推手是防护装置；摆杆护手装置；拉手安全装置。

（2）     双手按钮是保护装置

   只有操作者的双手同时按住两个按钮时，中间继电器才有电，电磁铁动作，滑块启动。若中途放开任何一只手时，电磁铁就会失电，使滑块停止运动，直到滑块到达下死点后，凸轮开关才闭合，这时放开按钮，滑块冷能自动回程。

（3）     光电式保护装置

  当操作者的手停留或误入危险区域时，使光速受阻，发出电信号，使继电器动作，最后使滑块停止。按光源不同分为：红外光电保护装置和白炽光电保护装置。

三、       冲压作业机械化和自动化

四、       剪板机安全技术措施

     分类：平剪、滚剪、振动剪3类。其中平剪床使用最多。剪切厚度小于10mm的剪板机多为机械传动，大于10mm的为液压传动。操作剪板机时应注意：

1.    工作前应认真检查剪板机各部位是否正常，电气设备是否完好，润滑系统是否畅通，清除台面及周围放置的工具、量具等杂物以及边角废料。

2.    不应独自1人操作剪板机，应由2-3人协调进行送料、控制尺寸精度及出料等，并确定1个人统一指挥。

3.    应根据规定的剪板厚度，调整剪刀间隙。不准同时剪切两种不同规格、不同材质的板料，不得叠料剪切。剪切板料要求表面平整，不准剪切无法压紧的较窄板料。

4.    剪板机的皮带、飞轮、齿轮以及轴等运动部位必须安装防护罩。

5.    剪板机操作者送料的手指离剪刀口的距离应最小保持200mm，并且离开压紧装置。在剪板机上安置的防护栅栏不能让操作者看不到裁切的部位。作业后产生的废料有棱角，操作者应及时清除，防止被刺伤、割伤。

第四节木工机械安全技术

平刨床、圆锯机和带锯机是事故发生率较高的几种木工机械。

  木工机械有：跑车带锯机、轻型带锯机、纵锯圆锯机、横截锯机、平刨机、压刨机、木铣床、木磨床等。

一、木工机械危险有害因素

   1.机械伤害

主要包括刀具的切割伤害、木料的冲击伤害、飞出物的打击伤害。

2.火灾和爆炸

3.木材的生物、化学危害

4.木粉尘危害

5.噪声和振动危害

二、木工机械的安全技术措施

   木工机械安全装置包括安全防护装置、安全控制装置、安全报警信号装置等。

（1）     按照“有轮必有罩、有轴必有套和锯片有罩、锯条有套、刨（剪）切有档”的安全要求，以及安全器送料的安全要求，对各种木工机械配置相应的安全防护装置。徒手操作者必须有安全防护措施。

（2）     对产生噪声、木粉尘或挥发性有害气体的机械设备，应配置与其机械运转相连接的消声、吸尘或通风装置，以消除或减轻职业危害，维护职工的安全和健康。

（3）     木工机械的刀轴与电器应有安全联锁装置，在装卸或更换刀具及维修时，能切断电源并保持断开位置，以防止误触电源开关或突然供电启动机械，造成人身伤害事故。

（4）     针对木工加工作业中的木料反弹危险，应采用安全送料装置或设置分离刀、防防反弹安全屏护装置，以保障人身安全。

（5）     在装设正常启动和停机操丛装置的同时，还应专门设置遇事故紧急停机的安全控制装置。对缺小安全装置或安全装置失效的木工机械，应禁止使用。

1.    带锯机的安全防护装置

带锯机的各个部分，除了锯卡、导向轴的底面到工作台之间的工作部分外，都应用防护罩封闭。锯轮应完全封闭，锯轮罩的外圆面应该是整体的。锯卡与上锯轮罩之间的防护装置应罩住锯条的正面和两侧面，并能自动调整，随锯卡升降。锯卡应轻轻地附着锯条，而不是紧卡着锯条，用手溜转锯条时应无卡塞现象。

2.    圆锯机安全装置

圆锯上应设分离刀和活动防护罩。分离刀的作用是使木料连续分离，使锯材不会紧贴在转动的刀片，从而不会产生木料反弹。活动罩的作用是遮住圆锯片，防止手过度靠近圆锯片，同时也能有效防止木料反弹。

圆锯机安全装置通常有防护罩、导板、分离刀和放木料反弹挡架组成。

3.    木工刨床安全装置

刨床对操作者的伤害，一是徒手推木料容易伤害手指，二是刨床噪声产生职业危害。降低噪声可采用开有小孔的定位垫片，能降低噪声10-15db(A)。

手压平刨刀轴的设计与安装须符合下列要求：

（1）     必须使用圆柱形刀轴，绝对禁止使用方刀轴。

（2）     压力片的外缘与刀轴外圆相合，当手触及刀轴时，只只会碰伤手指皮，不会被切断。

（3）     刨刀刃口伸出量不能超过刀轴外径1.1mm.

（4）     刨口开口量应符合规定。

第五节铸造安全技术

铸造作业分为普通砂型铸造和特种铸造。

铸造设备主要包括：

（1）     砂处理设备，如碾轮式混砂机、逆流式、叶片沟槽式、多边筛等。

（2）     有造型造芯用的各种造型机、造芯机，如高、中、低压造型机、抛砂机、无箱射压造型机、射芯机、冷和热芯盒机等。

（3）     金属冶炼设备，如冲天炉、电弧炉、感应炉、电阻炉、反射炉等。

（4）     铸件清理设备，如落砂机、抛丸机、清理滚筒机等。

一、       铸造作业危险有害因素

1.    火灾及爆炸

2.    灼烫

3.    机械伤害

4.    高处坠落

5.    尘毒危害

6.    噪声振动

7.    高温和热辐射

二、       铸造作业安全技术措施

（一）工艺要求

   1.工艺布置

污染较小的造型、制芯工段在集中采暖地区应布置在非采暖季节最小频率风向的下风侧，在非集中采暖地区应位于全面最小频率风向的下风侧。砂处理、清理等工段易用轻质材料或实体墙等设施与其他部分隔开；大型铸造车间的砂造型、清理工段可布置在单独的厂房内。造型、落砂、清砂、打磨、切割、焊补等工序宜固定作业工位或场地，以方便采取防尘措施。在布置工艺设备和工作流程时，应为除尘系统的合理布置提供必要的条件。

   2.工艺设备

凡产生粉尘污染的定型铸造设备（如混砂机、筛沙机、带式运输机等），制造厂应配置密闭罩，非标准设备设计时应附有防尘设施。型砂准备及砂的处理应密闭化、机械化。输送散料状干物料的带式输送机应设封闭罩。混砂不易采用扬尘大的爬式翻斗加料机和处理式定量器，宜采用带称量装置的密闭混砂机。炉料准备的称量、送料及加料应采用机械化装置。

3.    工艺方法

冲天炉熔炼不易加萤石。

4.    工艺操作

在工艺可能的条件下，宜宜采用湿法作业。落砂、打磨、切割等操作条件较差的场合，宜采用机械手遥控隔离作业。

（1）     炉料准备

（2）     熔化设备。用于机器制造工厂的融化设备主要是冲天炉（化铁）和电弧炉（炼钢）。

     冲天炉安全技术主要从装料、鼓风、熔化、出渣出铁、打炉修炉等环节考虑。

（3）     浇注作业。包括烘包、浇注和冷却三个工序。浇浇包盛铁水不得太满，不得超过容积的80%，以免洒出伤人；浇注时，所有与金属液接触的工具，如扒渣棒、火钳等均需预热。防止产生飞溅。

（4）     配砂作业。

（5）     造型和制芯作业。

（6）     落砂清理作业。

     （二）建筑要求

      铸造车间应安排在高温车间、动力车间的建筑群内，建在厂区其他不释放有害物质的生产建筑的下风侧。

       熔化、浇注区和落砂、清理区应设避风天窗。有桥式起重设备的边跨，宜在适当的位置设置能启闭的窗扇。

     （三）除尘

       1.炉窑

        （1）炼钢电弧炉。排烟宜采用炉外排烟、炉内排烟、炉内外结合排烟。通风除尘系统的设计参数应按冶炼氧化其最大烟气量考虑。电弧炉的烟气净化设备宜采用干式高效除尘器。

       （2）冲天炉。冲天炉的排烟净化宜采用机械排烟净化设备，包括高效旋风除尘器、颗粒层除尘器、电除尘器。当粉尘排放浓度为400-600mg/m3时，最好利用自然通风和喷淋装置进行排烟净化。

      2.破碎与碾磨设备

     颚式破碎机的上部，直接给料，落差小于1m时，可只做密闭罩而不排风，大于等于1m时，下部均应设置排风密封罩。球磨机的旋转滚筒应设在全密闭罩内。

3.砂处理设备、筛选设备、输送设备

        以上设备均应通风除尘

第六节锻造安全技术

锻造可分为热锻、温锻和冷锻。

主要设备有锻锤、压力机（水压机和曲柄压力机）、加热炉等。

一、       锻造的特点

     低碳钢锻造温度范围在750-1250°c之间

     我国以制造和使用的12000t的锻造水压机。就是常见的100-150t的压力机。

  二、锻造危险有害因素

1.在锻造生产中易发生的伤害事故，按其原因可分为3种

 （1）机械伤害

  （2）火灾爆炸

 （3）灼烫。锻造加工胚料常加热至800-1200°c。

2.职业危害包括

（1）噪声和振动

 （2）尘毒危害

  （3）热辐射

三、锻造的安全技术措施

（1）锻压机械的机架和突出部分不得有棱角和毛刺。

（2）外露的传动装置（齿轮传动、摩擦传动、曲柄传动或皮带传动等）必须有防护罩。防护罩需用铰链安装在锻压设备的不动部件上。

（3）锻压机械的启动装置必须能保证对设备进行迅速开关，并保证设备运行和停车状态的连续可靠。

（4）启动装置的结构应能防止锻压机械意外的启动或自动开动。较大型的空气锤或蒸汽----空气自由锤一般是用手柄操丛的，应该设置简易的操作室或屏蔽装置。模模锻锤的脚踏板也应置于某种挡板之下，操作者需将脚伸入挡板内进行操丛。设备上使用的模具都必须严格按照图样上提出的材料和热处理要求进行制造，紧紧固模具的斜楔应经退火处理，锻锤端部只允许局部淬火，端部一旦卷曲，则应停止使用或修复后再使用。

（5）电动启动装置的按钮盒，其按钮上需标有“启动”、“停车”、等字样。停车按钮为红色，其位置比启动按钮高10-12mm。

（6）高压蒸汽管道上必须装有安全阀和凝结罐，以消除水击现象，降低突然升高的压力。

（7）蓄力器通往水压机的主管上必须装有当水耗量突然增高时能自动关闭水管的检查。

（8）任何类型的处力器都应有安全阀。安全阀必须有检查员加铅封，并定期进行检查。

（9）安全阀的重锤必须封在带锁的锤盒内。

（10）安设在独立室内的重力式蓄力器必须装有荷重位置指示器，使操作人员能在水压机的工作地点上观察到荷重的位置。

（11）新安装或经过大修理的锻压设备应该根据设备图样和技术说明书进行验收和试验。

（12）操作人员应认真学习锻压设备安全技术操作规程，加强设备的维护、保养、保证设备的正常运行。

第七节安全人机工程基本知识

一、       定义与研究内容

（一）    定义

   是运用人机工程学的理论和方法研究“人---机---环境”系统，并使三者在安全的基础上达到最佳匹配，以确保系统高效、经济的运行的一门综合性的科学。

（二）    安全人机工程主要研究的内容

（三）    人机系统的类型

  一类为机械化、半机械化控制的人机系统；系统的安全性主要取决于人机功能分配的合理性、机器的本质安全性及人为失误状况。

另一类为全自动化控制的人机系统。系统的安全性主要取决于机器的本质安全性、机机器的沉余系统失灵以及人处于低负荷时应急反应变差等。

二、       机械设计本质安全

（一）    机械设计本质安全的定义：

  是指机械的设计者，在设计阶段采取措施消除不安全隐患的一种实现机械安全的方法，包括在设计中排除危险部件，减少或避免在危险区工作，提供自动反馈设备并使运动的部件处于密封状态等。

（二）    机械失效安全

  机械设计者应该在设计中考虑到当发生故障时不出现危险。

这一类装置包括操作限制开关，限制不应该发生的冲击及运动的预设制动装置设置把手和预防下落的装置，失效安全的限电开关等。

（三）    机械部件的定位安全

  把机械部件安置到不可触及的地点，通过定位达到安全的目的。

（四）    机器的安全布置

 在车间内对机器进行合理的安全布局，可以使事故明显减少。布局时要考虑以下因素：

1.    空间

便于操作、管理、维护、调试和清洁。

2.    照明

包括工作场所的通用照明（自然光及人工照明，但要防止眩目）和

为操作机器而需的照明。

3.    管、线的布置

不要妨碍人员在及其附近的安全出入，避免磕绊，有足够的上部空间。保证维修时人员的出入安全。

第八节人的特性

    一、人体测量

（一）人体尺寸测量基础

   1.被测者的姿势

  （1）直立姿势

   （2）坐姿

   2.测量基准面

  人体测量的基准面的定位是由三个相互垂直的轴（铅垂轴、纵轴和横轴）来决定的。

（二）静态测量

  1. 静态测量方法

静态测量可采取不同的姿势，主要有立姿、坐姿、跪姿、卧姿等。

2.影响人体测量数据的因素

      男性的平均身高比女性高100mm。同时，人的体形也随着年龄的增加而变化，最为显著的是儿童期和青春期。在22岁以前身高呈上升趋势，30岁以后呈下降趋势。男性在其20岁左右身体尺寸发展到最高点，女性大约在17岁。随着年龄的增长，人体身高在40岁时开始缩减。

（四）    人体测量数据的运用准则

1.    最大最小准则

2.    可调性准则

3.    平均准则

4.    使用最新人体数据准则

5.    地域性准则

6.    功能修正与最小心理空间相结合准则

二、人的生理特性

（一）人的感觉与感觉器官

1.视觉

  （1）暗适应丛亮到暗，约需30min。

   （2）明适应从暗到亮，约需1min。

      在需要频繁改变光亮度的场所，应采用缓和照明，避免光亮度的急剧变化。

   （3）眩光：有光源直射或有光滑表面反射出刺激或耀眼的强烈光线。

（4）眼睛的水平运动比垂直运动要快，即最容易看到水平运动的东西，对垂直方向的东西感觉慢。所以，一般机器的外形常设计成横向长方形。

（5）视线运动的顺序习惯于从左到右，从上到下，顺时针进行。

（6）当眼睛偏离视中心时，在偏离距离相同时，观察优先的顺序是左上、右上、左下、右下。

（7）人眼看一个目标要得到一个视觉印象，，最慢注视时间为0.07-0.3s，这与照明的亮度有关。人眼视觉的暂停时间平均需要0.17s.

2.听觉

（1）听觉的绝对阈限。

     是指人的听觉系统感受到最弱声音和疼觉声音强度值，且与频率和声压有关。

    一般识别声音所需要的最短持续时间为20-50ms。

    听觉的绝对阈限包括频率阈限、声压阈限和声强阈限。

 （2）听觉的辨别阈限。

  人耳对频率的感觉最灵敏，对强度的感觉次之。

  （3）辨别声音的方向和距离的能力。

   声源与两耳的距离每相差1cm，传播时间就相差0.029ms。

   在自由空间，距离每增加一倍，声压级将减少6db(A)

3.听觉的掩蔽效应

  当几种声强不同的声音传到人耳时只能听到最强的声音，较弱的声音听不到，即弱的声音被掩蔽了。

4.人的感觉与反应

  （1）一般条件下，反应时间约为0.1-0.5s，对于复杂的选择性反应时间达1--3s，要进行复杂判断和认识的反应时间平均达3-5s；

   （2）听觉反应时间最短 ，约0.1-0.2s，其次是触觉和视觉。

（二）人体的特征参数

  1.人体特性参数

  （1）静态参数

   （2）动态参数

   （3）生理学参数

   （4）生物学参数

   2.人体劳动强度参数

  （1）人体的能量代谢

   人在作业过程中所需要的能量，是分别有三种不同的能源系统：ATP—CP系统、乳酸能系统和有氧氧化系统提供的。

体力劳动强度分级表

体力劳动强度级别       体力劳动强度指数

Ⅰ级       Ⅰ≤15

Ⅱ级       Ⅰ＝15-20

Ⅲ级       Ⅰ＝20-25

Ⅳ级       Ⅰ＞25

（三）疲劳

1.疲劳的定义

 疲劳分为肌肉疲劳（或称体力疲劳）和精神疲劳（或称脑力疲劳）两种。

2.疲劳产生的原因及消除途径

疲劳产生的原因归结起来主要有两个方面：

（1）工作条件因素：

劳动制度和生产组织不合理；

机器设备和工具条件差，设计不良；

工作环境差。

 （2）作业者本身的因素：

         造成心理疲劳的诱因主要有：

①    劳动效果不佳

②    劳动内容单调

③    劳动环境缺少安全感

④    劳动技能不熟练

    2.消除疲劳的途径

     消除疲劳的途径归纳起来主要有以下几个方面：

①    在进行显示器和控制器设计时应充分考虑人的生理心理因素；

②    通过改变操作内容，播放音乐等手段克服单调乏味的工作；

③    改善工作环境，科学地安排环境色彩、环境装饰及作业场所布局，保证合理的温湿度、充足的光照等；

④    避免超负荷的体力活脑力劳动，合理安排作息时间，注意劳逸结合等。

3.疲劳的测定

（1）主观感觉调查表法

  （2）分析脑电图

  （3）测定频闪值

（4）只能测验

（5）精神测验

（6）连续拍摄人体动作的变化

4.单调作业与轮班作业

  （1）单调作业的分类。日本学者斋藤一将单调作业分为三类。

   ①Z型作业（视频监控及记录作业）

   ②Y型作业（铆钉机作业及锤锻作业）

  ③X型作业（流水线作业）

     （2）避免单调作业的措施

     ①培养多面手

     ②工作延伸

③ 操作再设计

④显示作业终极目标

⑤动态信息报告

⑥推行消遣工作法

⑦改善作业环境

（2）轮班作业

夜班工作效率比白班约降低8%，夜班作业者的生理机能水平只有白班的70%，凌晨3-4时工作错误率最高。

体温节律改变约需5天，脑电波节律改变约需5天，呼吸功能节律改变要11天，钾代谢节律改变要25天等。

我国许多企业在体力劳动强度大、劳动条件差的生产岗位，都实行“四班三运转制”，这对于改变生物节律干扰效果不错，工人作业时精神和体力都处于较好的状态，缺勤者少、工效高。主要是因为每班只有2天。

 三、人的心理特性

  事故统计资料表明，由人的心理因素而引发的事故约占70%---75%,或更多。安全心理学的主要研究内容和范畴包括如下几个方面：

 （一）能力

   1.感觉、知觉和观察力

   2.注意

   3.记忆

   4.思维

5.操作能力

（二）性格

（三）气质

人们气质表现的典型特征有以下4种：

 1.精力旺盛、热情直率、刚毅不屈，往往倾向于性情急躁、主观任性；

 2.灵活机智、活泼好动、善于交际、性格开朗，亦倾向于情绪多变、轻举妄动；

 3.安静、不外露、沉着、从容不迫、耐心谨慎，亦倾向于因循守旧、动作缓慢、难以沟通；

 4.孤僻、消沉、行动迟缓、自卑退让，亦倾向于平易近人、容易相处、谦虚谨慎。

（四）需要与动机

（五）情绪与情感

 在生产实践中常会出现以下2种不安全情绪

  1.急躁情绪

2.烦躁情绪

（六）意志

第九节机械的特性

一、机械安全的定义及特性

（一）机械安全的定义

   是指机器在预定使用的条件下执行其功能和在对其进行运输、安装、调试、运行、维修、拆卸和处理时，不至于对操作者造成损伤或危害其健康的能力。

主要包括两方面内容：

  （1）在机器产品预定使用期间执行预定功能和在可预见的误用时，不会给人身带来伤害；

  （2）机械产品在整个寿命周期内，发生可预见的非正常情况下的任何风险事故时机器是安全的；

（二）机械安全特性

1.系统性

2.防护性

3.友善性

4.整体性

二、机械故障诊断技术

（一）机械设备状态监测及故障诊断模型

及时而正确的掌握状态向量是进行诊断的先决条件。

（二）故障诊断的基本流程及实施步骤

 诊断实施过程是故障诊断的中心工作，它可以细分为4个步骤：

 1.信号检测

2.特征提取（或称信号处理）

3.状态识别

4.诊断决策

（三）故障诊断技术

1.振动信号的监测与分析

对于低频振动，一般要从3个相互垂直的方向上采样；对于高频振动，通常只从一个方向上进行检测即可。

2.油液分析技术

油液分析中，目前应用较多的有光谱油液分析和铁谱油液分析两种。

3.温度检测及红外线检测技术

物体表面发射的红外线与其温度有关；

常用的探测仪器有红外测温仪、红外成像仪和红外摄影机等。

4.超声探测技术

检测时常用的是1-5MHz的超声波。

利用超声波可以对所有固体材料进行探伤和监测。

5.表面缺陷探伤技术

常见材料缺陷检测方法包括磁粉探伤、渗透探伤和涡流探伤等几种。

     三、机械的可靠性设计及维修性设计

      (一)可靠性的定义及度量指标

  1.可靠性定义

是指系统或产品在规定的条件和规定的时间内，完成规定功能的能力。

规定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、雨淋、日晒等）、使用条件（载荷大小与性质、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）。

（二）维修性设计

1.维修及维修性

2.产品结构的维修性设计

维修度的高低直接影响产品的维修工时、维修费用，影响产品利用率。

维修设计中应考虑的主要问题大致包括：

 （1）可达性：是指检修人员接近产品故障部位进行检查、修理操作、插入工具和更换零件等维修作业的难易程度。

  （2）零组部件的标准化与互换性：产品设计时应力求选用标准件，以提高互换性，这将会给产品的使用维修带来很大的方便。因为标准化零件质量有保证，品种和规格大大减少，于是就可以减少备件库存和资金积压，既能保证供应，又简化管理。

  （3）维修人员的安全：产品在结构设计时除考虑操作人员的安全外，还必须考虑维修人员的安全，而这后一项工作往往最容易被人们忽视。

3.可靠性设计与维修性设计的关系

第十节人机作业环境

一、光环境

  （一）光的度量

  1.光通量

  2.发光强度

  3.亮度

  4.照度

（二）照明对作业的影响

  1.照明与疲劳

  视觉疲劳可通过闪光融合频率和反应时间等方法测定。

  2.照明与事故

  改善照明条件事故率可下降16.5%。

  视觉疲劳是产生事故和影响工效的主要因素。

二、色彩环境

（一）颜色的特性

颜色的特性颜色具有色调、明度、彩度三个基本特性。

1.色调

   人眼能分辨出大约160种色调。

2.明度

  白色明度大，纯白色能反射100%的光。黑色明度小，纯黑色能反射0%的光。

3.彩度

  黑、白、灰是由许多不同波长的光混合而成，彩度最小。

（二）色彩对人的影响

   色彩可以引起人的情绪反应，也影响人的行为。产生这种反应的原因，一是人的先天因素；二是人体过去经验的潜意识作用。

  1.色彩对胜利影响

  对引起眼睛疲劳而言，蓝、紫色最甚，红、橙色次之，黄绿、绿、绿蓝等色调不易引起视觉疲劳且认读速度快、准确度高。红色色调会使人的各种器官机能兴奋和不稳定，有促使血压升高及脉搏加快的作用；而蓝色色调则会抑制各种器官的兴奋使机能稳定，起降低血压及减缓脉搏的作用。

  2.色彩对心理的影响

  （1）色彩的冷暖感。

    红、橙、黄系列的颜色感觉温暖，称为暖色；对蓝、绿、紫系列的颜色感觉寒冷，称为冷色。

   （2）色彩的轻重感。

   主要取决于颜色的明度，明度高的色（浅色）显得轻，而明度低的色（深色）则感觉重。

  （3）色彩的尺度感。

  明度高的色和暖色有扩散作用，使物象轮廓给人以胀大的感觉；而明度低的色和冷色有内聚作用，使物象轮廓给人以缩小的感觉；

  （4）色彩的距离感

  高明度和暖色系的颜色具有前进、凸出、接近的感觉，而低明度和冷色系的颜色具有后退、凹陷、远离的感觉。

   （5）色彩的软硬感

  （6）色彩的情绪感

  色彩不仅会使人产生冷暖、轻重、距离、尺度等物理感受，而且能引起人的情绪变化。

三、微气候环境

（一）构成微气候的因素及相互联系

1.空气温度

空气温度是评价热环境的主要指标，它分为舒适温度和允许温度。

（1）舒适温度：是指人的主观感觉舒适的温度或指人体生理上的适宜温度。舒适温度应在（21±3）℃范围内。

 （2）允许温度：通常是指基本上不影响人的工作效率、身心健康和安全的温度范围。其温度范围一般是舒适温度±（3-5）℃。对人的工作效率有影响的低温，通常是在10℃以下。

当人体的深部温度降到27℃以下时，人即频临死亡。

低低温对人的工作效率的影响最敏感的是手指的精细操作。

2.空气湿度

空气的干湿程度即空气湿度。湿度有绝对湿度和相对湿度两种。作业环境的湿度通常用相对湿度来表示。相对湿度在80%以上称为高气湿，低于30%称为低气湿。

高温高湿时，人体散热更加困难；低温高湿下人会感到更加阴冷。一般情况下，相对湿度在30-70%时感到舒适。

3.气流速度

在室外的舒适温度范围内，一般气流速度为0.15m/s时，人即可感到空气新癣。

4.热辐射

当物体的温度高于人体皮肤温度时，热量从物体向人体辐射而使人体受热，称为正辐射；相反，热量从人体向物体辐射时，称为负辐射。

低温、高湿使人体散热增加，导致冻伤；高温、高湿使人体丧失蒸发散热机能，导致热疲劳乃至中暑。

（二）人体对微气候环境的感受与评价

  1.人体的热交换与平衡

人体要经常围绕着36.5℃的体温目标值进行自动调节。

2.人体对微气候环境的主观感觉

（1）舒适的温度

 从客观环境看来看，湿度越大，风速越小，则舒适温度偏低；反之则偏高。

 （2）舒适的湿度

 舒适的湿度一般为40%-60%.湿度在70%以上称为高气湿，在30%以下称为低气湿。

3.微气候环境的综合评价

（1）有效温度

有效温度高时人的判断力减退，当有效温度超过32℃时，作业者的读出误差增加，到35℃左右时，误差会增加4倍以上。

（2）不适指数

（三）微气候环境对人体的影响

1.高温作业环境对人体的影响

一般将热源散热量大于84kj/(m2.h)的环境叫高温作业环境。

高温作业环境有三种类型：高温、强热辐射作业，特点为气温高，热辐射强度大，相对湿度较低；高温、高湿作业，特点为气温高湿度大，如果通风不良就会形成湿热环境；夏季露天作业。

高温作业环境对人的影响包括以下几个方面：

 （1）高温环境使人心率和呼吸加快。

  （2）湿热环境对中枢神经系统具有抑制作用。

  （3）高温环境下，人的水分和盐分大量丧失。在高温下进行重体力劳动时，平均每小时出汗量为0.75-2.0L，一个工作日可达5-10L。事故发生率与温度有关；意外事故率的最低温度为20℃左右；温度高于28℃或降到10℃以下时，意外事故增加30%。

  2.低温环境对人体的影响

  当局部冰点降至组织冰点（-5℃）以下时，组织就发生冻结，造成局部冻伤。

  手的触觉敏感性临界皮温是10℃左右，操作灵巧度的临界皮肤温度是12-16℃之间，长时间暴露在10℃以下，手的操作效率会显著降低。

第十一节人机系统

一、人机信息及能量交换系统类型

二、人机功能分配

（一）人在人机系统中主要有3种功能

 1.传播功能

 2.信息处理功能

 3.操纵功能

（二）人机特性比较

人优于机器能力主要有：信号检测、图像识别、灵活性、随机应变、归纳、推理、判断、创造性等。

机器优于人的能力主要有反应和操作速度快、精确性高、输出功率大、耐久力强、重复性好、短期记忆、能同时完成多种操作、进行演绎推理以及在恶劣环境下作业。

（三）人机功能分配原则

笨重的、快速的、持久的、可靠性高的、精度高的、规律性的、单调的、高价运算的、操作复杂的、环境条件差的工作，适合于机器来做。

研究、创造、决策、指令和程序的编排、检查、故障处理及应付不测等工作，适合于人承担。

三、人机系统可靠性计算

人的作业方式可分为两种类型：一是在工作时间内连续作业；二是间歇性作业。

四、人机系统可靠性设计基本原则

1.系统的整体可靠性原则

2.高可靠性组成单元要素原则

3.具有安全系数的设计原则

4.高可靠性方式原则

 （1）系统“自动保险”装置。自动保险，就是即使是外行不懂业务的人或不熟练的人进行操作，也能保证安全，不受伤害或不出故障。这是机器设备设计和装置设计的根本性指导思想，是本质安全化追求的目标。

  （2）系统“故障安全”结构。故障安全，就是即时个别零部件发生故障或失效，系统性能不变，仍能可靠工作。

  从系统控制的功能方面来看，故障安全结构有以下几种类型：①消极被动式。②积极主动式。③运行操作式。

 5.标准化原则

  6.搞维修度原则

 7.事先进行试验和进行评价的原则

 8.预测和预防的原则

9.人机工程学的原则

10.技术经济性的原则

11.审查原则

12.整理准备资料和交流信息原则

13.信息反馈原则

14.设立相应的组织机构。