2012年安全工程師輔導(dǎo)《技術(shù)》:機械安全生產(chǎn)基礎(chǔ)知識
一、內(nèi)容提要:
檢驗應(yīng)考人員對機械制造和使用過程中主要設(shè)備、場所危險因素的類型和機械本質(zhì)安全要求的熟悉程度
二、重點、難點:
(一)了解機械產(chǎn)品主要類別;
(二)了解機械設(shè)計本質(zhì)安全要求、機器的安全裝置類型;
?。ㄈ┦煜ゅ仩t房、空壓站、煤氣站、制氧站、乙炔站危險點及通用安全技術(shù)管理要求。
三、內(nèi)容講解:
機械是由若干相互聯(lián)系的零部件按一定規(guī)律裝配起來,能夠完成一定功能的裝置。機械設(shè)備在運行中,至少有一部分按一定的規(guī)律做相對運動。成套機械裝置由原動機、控制操縱系統(tǒng)、傳動機構(gòu)、支承裝置和執(zhí)行機構(gòu)組成。
機械是現(xiàn)代生產(chǎn)和生活中必不可少的裝備。機械在給人們帶來高效、快捷和方便的同時,在其制造及運行、使用過程中,也會帶來撞擊、擠壓、切割等機械傷害和觸電、噪聲、高溫等非機械危害。
機械安全的任務(wù)是采取系統(tǒng)措施,在生產(chǎn)和使用機械的全過程中保障工作人員安全和健康,免受各種不安全因素的危害。機械安全包括機械產(chǎn)品制造安全和機械設(shè)備使用安全兩大方面的內(nèi)容。
1.1、機械產(chǎn)品制造安全
?。ㄒ唬C械產(chǎn)品主要類別
機械產(chǎn)品種類極多。機械行業(yè)的主要產(chǎn)品如下:
?。?)農(nóng)業(yè)機械:拖拉機、內(nèi)燃機、播種機、收割機械等。
?。?)重型礦山機械:冶金機械、礦山機械、起重機械、裝卸機械、工礦車輛、水泥設(shè)備等。
?。?)工程機械:叉車、鏟土運輸機械、壓實機械、混凝土機械等。
?。?)石化通用機械:石油鉆采機械、煉油機械、化工機械、泵、風(fēng)機、閥門、氣體壓縮機、制冷空調(diào)機械、造紙機械、印刷機械、塑料加工機械、制藥機械等。
?。?)電工機械:發(fā)電機械、變壓器、電動機、高低壓開關(guān)、電線電纜、蓄電池、電焊機、家用電器等。
?。?)機床:金屬切削機床、鍛壓機械、鑄造機械、木工機械等。
(7)汽車:載貨汽車、公路客車、轎車、改裝汽車、摩托車等。
?。?)儀器儀表:自動化儀表、電工儀器儀表、光學(xué)儀器、成分分析儀、汽車儀器儀表、電料裝備、電教設(shè)備、照相機等。
(9)基礎(chǔ)機械:軸承、液壓件、密封件、粉末冶金制品、標(biāo)準(zhǔn)緊固件、工業(yè)鏈條、齒輪、模具等。
?。?0)包裝機械:包裝機械、金屬制包裝物品、金屬集裝箱等。
?。?1)環(huán)保機械:水污染防治設(shè)備、大氣污染防治設(shè)備、固體廢物處理設(shè)備等。
(12)其他機械。
2)非機械行業(yè)的主要產(chǎn)品包括鐵道機械、建筑機械、紡織機械、輕工機械、船舶機械等。
?。ǘC械安全設(shè)計與機器安全裝置
機械安全包括設(shè)計、制造、安裝、調(diào)整、使用、維修、拆卸等各階段的安全。安全設(shè)計可最大限度地減小風(fēng)險。機械安全設(shè)計是指在機械設(shè)計階段,從零件材料到零部件的合理形狀和相對位置,從限制操縱力、運動件的質(zhì)量和速度到減少噪聲和振動,采用本質(zhì)安全技術(shù)與動力源,應(yīng)用零部件間的強制機械作用原理,結(jié)合人機工程學(xué)原則等多項措施,通過選用適當(dāng)?shù)脑O(shè)計結(jié)構(gòu),盡可能避免或減小危險;也可以通過提高設(shè)備的可靠性、操作機械化或自動化以及實行在危險區(qū)之外的調(diào)整、維修等措施,避免或減小危險。
1.本質(zhì)安全
本質(zhì)安全是通過機械的設(shè)計者,在設(shè)計階段采取措施來消除機械危險的一種機械安全方法。
1)采用本質(zhì)安全技術(shù)
本質(zhì)安全技術(shù)是指利用該技術(shù)進(jìn)行機械預(yù)定功能的設(shè)計和制造,不需要采用其他安全防護(hù)措施,就可以在預(yù)定條件下執(zhí)行機械的預(yù)定功能時滿足機械自身的安全要求。包括:避免銳邊、尖角和凸出部分;保證足夠的安全距離;確定有關(guān)物理量的限值;使用本質(zhì)安全工藝過程和動力源。
2)限制機械應(yīng)力
機械零件的機械應(yīng)力不超過許用值,并保證足夠的安全系數(shù)。
3)材料和物質(zhì)的安全性
用以制造機械的材料、燃料和加工材料在使用期間不得危及人員的安全或健康。材料的力學(xué)特性,如抗拉強度、抗剪強度、沖擊韌性、屈服極限等,應(yīng)能滿足執(zhí)行預(yù)定功能的載荷作用要求;材料應(yīng)能適應(yīng)預(yù)定的環(huán)境條件,如有抗腐蝕、耐老化、耐磨損的能力;材料應(yīng)具有均勻性,防止由于工藝設(shè)計不合理,使材料的金相組織不均勻而產(chǎn)生殘余應(yīng)力;同時,應(yīng)避免采用有毒的材料或物質(zhì),應(yīng)能避免機械本身或由于使用某種材料而產(chǎn)生的氣體、液體、粉塵、蒸氣或其他物質(zhì)造成的火災(zāi)和爆炸危險。
4)履行安全人機工程學(xué)原則
在機械設(shè)計中,通過合理分配人機功能、適應(yīng)人體特性、人機界面設(shè)計,作業(yè)空間的布置等方面履行安全人機工程學(xué)原則,提高機械設(shè)備的操作性和可靠性,使操作者的體力消耗和心理壓力降到最低,從而減小操作差錯。
5)設(shè)計控制系統(tǒng)的安全原則
機械在使用過程中,典型的危險工況有:意外啟動、速度變化失控、運動不能停止、運動機械零件或工件脫落飛出、安全裝置的功能受阻等。控制系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)考慮各種作業(yè)的操作模式或采用故障顯示裝置,使操作者可以安全地處理。
6)防止氣動和液壓系統(tǒng)的危險
采用氣動、液壓、熱能等裝置的機械,必須通過設(shè)計來避免由于這些能量意外釋放而帶來的各種潛在危害。
7)預(yù)防電氣危害
用電安全是機械安全的重要組成部分,機械中電氣部分應(yīng)符合有關(guān)電氣安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。預(yù)防電氣危害應(yīng)注意防止電擊、短路、過載和靜電。
設(shè)計中,還應(yīng)考慮到提高設(shè)備的可靠性,降低故障率,以降低操作者查找故障和檢修設(shè)備的概率;還應(yīng)采用機械化和自動化技術(shù),盡量使操作人員遠(yuǎn)離有危險的場所;還應(yīng)考慮到調(diào)整、維修的安全,以減少操作者進(jìn)入危險區(qū)的需要。
2)失效安全
設(shè)計者應(yīng)該保證當(dāng)機器發(fā)生故障時不出危險。相關(guān)裝置包括操作限制開關(guān)、限制不應(yīng)該發(fā)生的沖擊及運動的預(yù)設(shè)制動裝置、設(shè)置把手和預(yù)防下落的裝置、失效安全的限電開關(guān)等。
3)定位安全
把機器的部件安置到不可能觸及的地點,通過定位達(dá)到安全。但設(shè)計者必須考慮到在正常情況下不會觸及到的危險部件,而在某些情況下可能會接觸到,例如登著梯子對機器進(jìn)行維修等情況。
4)機器布置
車間合理的機器安全布局,可以使事故明顯減少。安全布局時要考慮如下因素:
?。?)空間:便于操作、管理、維護(hù)、調(diào)試和清潔。
(2)照明:包括工作場所的通用照明(自然光及人工照明,但要防止炫目)和為操作機器而特需的照明。
?。?)管、線布置:不要妨礙在機器附近的安全出入,避免磕絆,有足夠的上部空間。
?。?)維護(hù)時的出入安全。
5.機器安全裝置
1)固定安全裝置
在可能的情況下,應(yīng)該通過設(shè)計設(shè)置防止接觸機器危險部件的固定安全裝置。裝置應(yīng)能自動地滿足機器運行的環(huán)境及過程條件。裝置的有效性取決于其固定的方法和開口的尺寸,以及在其開啟后距危險點應(yīng)有的距離。安全裝置應(yīng)設(shè)計成只有用諸如改錐、扳手等專用工具才能拆卸的裝置。
2)連鎖安全裝置
連鎖安全裝置的基本原理:只有當(dāng)安全裝置關(guān)合時,機器才能運轉(zhuǎn);而只有當(dāng)機器的危險部件停止運動時,安全裝置才能開啟。連鎖安全裝置可采取機械的、電氣的、液壓的、氣動的或組合的形式。在設(shè)計連鎖裝置時,必須使其在發(fā)生任何故障時,都不使人員暴露在危險之中。
3)控制安全裝置
要求機器能迅速地停止運動,可以使用控制裝置??刂蒲b置的原理:只有當(dāng)控制裝置完全閉合時,機器才能開動。當(dāng)操作者接通控制裝置后,機器的運行程序才開始工作;如果控制裝置斷開,機器的運動就會迅速停止或者反轉(zhuǎn)。通常,在一個控制系統(tǒng)中,控制裝置在機器運轉(zhuǎn)時不會鎖定在閉合的狀態(tài)。
4)自動安全裝置
自動安全裝置的機制是把暴露在危險中的人體從危險區(qū)域中移開。它僅能使用在有足夠的時間來完成這樣的動作而不會導(dǎo)致傷害的環(huán)境下,因此,僅限于在低速運動的機器上采用。
5)隔離安全裝置
隔離安全裝置是一種阻止身體的任何部分靠近危險區(qū)域的設(shè)施,例如固定的柵欄等。
6)可調(diào)安全裝置
在無法實現(xiàn)對危險區(qū)域進(jìn)行隔離的情況下,可以使用部分可調(diào)的固定安全裝置。這些安全裝置可能起到的保護(hù)作用在很大程度上有賴于操作者的使用和對安全裝置正確的調(diào)節(jié)以及合理的維護(hù)。
7)自動調(diào)節(jié)安全裝置
自動調(diào)節(jié)裝置由于工件的運動而自動開啟,當(dāng)操作完畢后又回到關(guān)閉的狀態(tài)。
8)跳閘安全裝置
跳閘安全裝置的作用是,在操作到危險點之前,自動使機器停止或反向運動。該類裝置依賴于敏感的跳閘機構(gòu),同時也有賴于機器能夠迅速停止(使用剎車裝置可能做到這一點)。
9)雙手控制安全裝置
這種裝置迫使操縱者要用兩只手來操縱控制器。但是,它僅能對操作者而不能對其他有可能靠近危險區(qū)域的人提供保護(hù)。因此,還要設(shè)置能為所有的人提供保護(hù)的安全裝置。當(dāng)使用這類裝置時,其兩個控制之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)木嚯x,而機器也應(yīng)當(dāng)在兩個控制開關(guān)都開啟后才能運轉(zhuǎn),而且控制系統(tǒng)需要在機器的每次停止運轉(zhuǎn)后重新啟動。
【例題】以下有關(guān)連鎖安全裝置說法正確的是:▁▁.( )
A. 只有當(dāng)安全裝置關(guān)合時,機器才能運轉(zhuǎn)
B. 當(dāng)安全裝置關(guān)合時,機器不能運轉(zhuǎn)
C. 只有當(dāng)機器的危險部件停止運動時,安全裝置才能開啟
D. 當(dāng)機器的危險部件停止運動時,安全裝置不能開啟
【答案】 A C
?。ㄈC械生產(chǎn)動力設(shè)施危險點及通用安全技術(shù)管理
為機械生產(chǎn)過程提供動力的設(shè)施簡稱動力站房。主要有:鍋爐與輔機、煤氣站、制氧站、空壓站、乙炔站、變配電站等。鍋爐與輔機安全技術(shù)見特種設(shè)備章節(jié)相關(guān)內(nèi)容,下文介紹其他機械動力設(shè)施危險點及安全技術(shù)。
1.煤氣站安全技術(shù)
本內(nèi)容適用于工業(yè)企業(yè)內(nèi)部的煤氣站,天然氣和煤氣儲配站。
1)危險點概述
煤氣站是制取煤氣的場所。由于煤氣屬于有毒和易燃、易爆氣體,所以易導(dǎo)致中毒事故及火災(zāi)爆炸事故。
2)安全技術(shù)管理要求
?。?)煤氣站及煤氣發(fā)生爐:
①煤氣站房的設(shè)計必須符合國家規(guī)定要求。
?、诿簹馍a(chǎn)設(shè)備應(yīng)采用專業(yè)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品,安全可靠、技術(shù)資料齊全。
?、勖簹獍l(fā)生爐的看火孔蓋應(yīng)嚴(yán)密,看火孔及加煤裝置應(yīng)氣密完好。
?、軒в兴椎拿簹獍l(fā)生爐用水水質(zhì)應(yīng)滿足規(guī)定要求。
⑤煤氣發(fā)生爐空氣進(jìn)口管道上必須設(shè)控制閥和逆止閥,且靈活可靠;管道末端應(yīng)設(shè)防爆閥和放散閥。
⑥煤氣發(fā)生爐各級水封(最大放散閥、雙聯(lián)豎管、爐底等水封)均應(yīng)保持有效水位高度,且溢流正常。
?、呙簹鈨艋O(shè)施應(yīng)保持良好的凈化狀態(tài),電除塵器入口、出口應(yīng)設(shè)可靠的隔斷裝置。
?、嗨簹狻胨簹獾暮趿窟_(dá)到1%時必須停爐。
⑨蒸汽匯集器的安全裝置應(yīng)齊全有效。
?、庹羝麉R集器宜設(shè)置自動給水裝置。
?。?)儀表信號及安全裝置:
?、俑鞣N儀表、信號、連鎖裝置應(yīng)完好有效。
?、诎l(fā)生爐出口處應(yīng)設(shè)置聲光報警裝置。排送機與鼓風(fēng)機應(yīng)連鎖。
(3)電氣:
?、倜簹馀潘蜋C間、煤斗間的電器應(yīng)滿足防爆要求。
?、诠娘L(fēng)機與排風(fēng)機安裝在同一房間內(nèi)時,電器均應(yīng)滿足防爆要求。
?、勖簹庹緫?yīng)具有兩路電源供電。兩路電源供電有困難時,應(yīng)采取防止停電的安全措施,并設(shè)置事故照明。
?。?)煤氣站的生產(chǎn)、輸送系統(tǒng)均應(yīng)按規(guī)定設(shè)置放散管,且放散管至少應(yīng)高出廠房頂4 m以上,并具備防雨和可靠的防傾倒措施。
2.制氧站安全技術(shù)
本內(nèi)容適用于采用空氣液化分離法生產(chǎn)、貯存及罐裝氣瓶的制氧站(房)。
1)危險點概述
氧的化學(xué)性質(zhì)非常活潑,能助燃。其強烈的氧化性又能促進(jìn)一些物質(zhì)自燃,是構(gòu)成物質(zhì)燃燒爆炸的基本要素之一。在氧氣的制取、貯存及罐裝過程中均存在相當(dāng)大的危險性。
2)安全技術(shù)管理要求
?。?)站(房)建筑的布局應(yīng)符合如下要求:
①空分設(shè)備的吸氣口應(yīng)超出制氧(站)屋檐1 m以上且離地面鉛垂高度必須大于10 m.空氣應(yīng)潔凈,其烴類雜質(zhì)應(yīng)控制在允許極限范圍內(nèi)。
?、讵毩⒄荆ǚ浚⒐嗥块g、實瓶間、貯氣囊間應(yīng)有隔熱措施和防止陽光直射庫內(nèi)的措施。
?、圪A瓶間應(yīng)為單層建筑,地面應(yīng)平整、防滑、耐磨和不產(chǎn)生撞擊火花。
?。?)設(shè)備設(shè)施:各種工藝設(shè)備均應(yīng)完好;設(shè)備冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)運行正常;空分系統(tǒng)中應(yīng)無積炭,并定期檢查;安全裝置齊全可靠,指示儀器(表)靈敏;空分裝置中的乙炔、碳?xì)浠衔镆约坝秃繎?yīng)定期監(jiān)測分析,并做好記錄;凡與純氧接觸的工具、物質(zhì)嚴(yán)禁粘附油脂;管道系統(tǒng)應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定;氣體排放管應(yīng)引到室外安全地點,并有警示標(biāo)記;氧氣排放管應(yīng)避開熱源和采取防雷措施;氮氣排放管應(yīng)有防止人員窒息的措施;壓力容器應(yīng)符合規(guī)程要求;立式浮頂罐應(yīng)無嚴(yán)重腐蝕,升降裝置靈活,水封可靠且有極限高、低位置聯(lián)鎖;橡膠貯氣囊的水封及防止超壓裝置均應(yīng)完好可靠。
?。?)瓶庫:
?、賹嵠繋齑媪坎粦?yīng)超過2 400只。
②空、實瓶同庫存放時,應(yīng)分開放置,其間距至少1.5 m以上,且有明顯標(biāo)記和可靠的防傾倒措施。
?。?)消防設(shè)施:
?、傧涝O(shè)施應(yīng)齊全完備,配置合理。
?、谡緟^(qū)外圍應(yīng)設(shè)高度不低于2 m的圍墻或柵欄。
?、鄯阑痖g距內(nèi)無易燃物、毒物堆積。
?、芟劳ǖ罆惩o阻。
?、莺侠聿贾眯涯康陌踩珮?biāo)志。
3.空壓站安全技術(shù)
1)危險點概述
空壓站是企業(yè)中向各個用氣點輸送一定壓力空氣的部門。在空壓站內(nèi),壓縮機將空氣壓縮成具有一定壓力的氣體貯存到貯氣罐中,這時貯氣罐就成了一個具有爆炸危險的容器。在壓力容器爆炸事故中,壓縮空氣罐發(fā)生事故的為數(shù)不少。如果空氣貯氣罐質(zhì)量低劣、檢驗保養(yǎng)不利而帶病運行,將存在著較大的危險性。
2)安全技術(shù)管理要求
?。?)技術(shù)資料齊全:
?、倏諝鈮嚎s機及貯氣罐出廠資料包括:產(chǎn)品制造許可證,質(zhì)量證明書合格證,受壓元件強度計算書,安全閥排放量計算書,安裝使用說明書等。
?、诎础秹毫θ萜靼踩O(jiān)察規(guī)程》規(guī)定要求建立壓力容器的檔案和管理卡,進(jìn)行定期檢驗并在檢驗周期內(nèi)使用,檢驗報告資料齊全。
(2)安全閥、壓力表:安全閥、壓力表靈敏可靠,并定期校驗。貯氣罐上的安全閥和壓力表經(jīng)風(fēng)吹雨打很容易銹蝕,失去其可靠性,因此要求每年檢驗一次并鉛封,還要做好記錄和簽名。
(3)安全防護(hù):
?、倏諌簷C皮帶輪防護(hù)罩可靠。空氣壓縮機的動力傳遞大多數(shù)是靠皮帶傳動的,傳動中速度很快,而且皮帶較長,活動的范圍較大,皮帶與傳動輪的入角處非常危險,如果沒有防護(hù)罩,會造成操作工被皮帶輪卷入的危險。要求將皮帶輪的運動范圍圍住,保證操作工在進(jìn)行巡視檢查時衣袖不會被卷入。
?、诓僮鏖g噪聲低于85 dB,并應(yīng)有噪聲監(jiān)測部門的測試報告。
?。?)貯氣罐:
?、儋A氣罐無嚴(yán)重腐蝕。貯氣罐大多設(shè)置在露天,周圍環(huán)境較差,容易發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。腐蝕的結(jié)果使壁厚變薄,降低承壓能力;腐蝕嚴(yán)重的能導(dǎo)致貯氣罐爆炸。要求每年對貯氣罐進(jìn)行一次除銹刷漆的保養(yǎng),進(jìn)行測厚并記錄,尤其對貯氣罐的下部要特別注意。
?、谫A氣罐支承平穩(wěn)、焊接處無裂紋,運行中無劇烈晃動。壓縮機出口的壓縮空氣流是脈沖的,進(jìn)入貯氣罐后進(jìn)行一次緩沖,待平穩(wěn)以后再輸送到用氣點。由于貯氣罐受到脈沖壓力,使罐體產(chǎn)生晃動;如果支撐不牢,將加劇罐體的晃動?;蝿拥慕Y(jié)果使得罐體與支承的焊接處因疲勞而被拉裂。
4.乙炔發(fā)生站安全技術(shù)
本內(nèi)容適用于電石為原料制取乙炔氣的乙炔發(fā)生站(房)。
1)危險點概述
乙炔發(fā)生站在沒有條件使用乙炔瓶的企業(yè)中應(yīng)用比較廣泛,以集中為生產(chǎn)一線提供乙炔氣體。但是由于乙炔氣體具有的爆炸極限范圍寬、爆炸下極限低、點火能量小等危險特性,極易導(dǎo)致火災(zāi)爆炸事故。
2)安全技術(shù)管理要求
?。?)乙炔站(房)的設(shè)計應(yīng)符合要求。
?。?)建立健全的安全管理規(guī)章制度:
?、俪?、入站(房)必須登記,交出火種,穿戴必須符合規(guī)定。
?、趪?yán)格執(zhí)行巡回檢查制度,記錄齊全可靠。
?。?)應(yīng)建立各種相應(yīng)的安全技術(shù)資料檔案。
(4)管道系統(tǒng):
?、俟艿?、閥門應(yīng)嚴(yán)密可靠。與乙炔長期接觸的部件,其材質(zhì)含銅量應(yīng)為不低于70%的銅合金。
?、诠艿缿?yīng)有良好的導(dǎo)出靜電的措施,應(yīng)有定期測試記錄。
?、酃艿老到y(tǒng)必須合理設(shè)置回火防止器,并保證可靠有效。
?。?)電石庫房及破碎系統(tǒng):
?、賻旆繎?yīng)符合規(guī)定,通風(fēng)良好,保持干燥,嚴(yán)禁積水、漏雨及潮濕。
?、陔娛皯?yīng)保持嚴(yán)密,不允許空氣與桶內(nèi)電石長期接觸。
?、廴肆ζ扑殡娛瘯r,應(yīng)穿戴好勞動防護(hù)用品;機械破碎電石時,應(yīng)采用除塵裝置,并及時清除粉末狀電石,且按規(guī)定采用電石入水法妥善處理。
?、茉O(shè)置中間電石庫及破碎間時,應(yīng)采取防潮措施。
?。?)安全措施:
?、僖胰舶l(fā)生系統(tǒng)檢修前必須采用惰性介質(zhì)進(jìn)行徹底置換,采樣化驗合格后方可進(jìn)行檢修。
?、诘蛪阂胰舶l(fā)生器平衡閥應(yīng)完好、標(biāo)志明顯和有防誤操作的措施。
?、鄹⊥彩綒夤駪?yīng)有和極限位置連鎖的報警裝置,并根據(jù)環(huán)境條件設(shè)置噴淋裝置。
④站房內(nèi)的電器、儀器(表)必須滿足防爆要求。
?、莅踩b置均應(yīng)靈敏可靠、完好有效,按規(guī)定進(jìn)行定期檢驗、檢查并有記錄。
?、薹览状胧?yīng)符合要求。
?。?)消防設(shè)施:
①合理配備消防器材,有醒目的指示標(biāo)志。
?、谙劳ǖ罆惩o阻,最好為環(huán)形布置。
?、蹏?yán)禁使用水、泡沫滅火器撲救電石著火,嚴(yán)禁四氯化碳等鹵族類物質(zhì)進(jìn)入站(房)。
【例題】煤氣站的放散管至少應(yīng)高出廠房頂▁▁m以上,并具備防雨和可靠的防傾倒措施。( )
A. 2
B. 3
C. 4
D. 5
【答案】 C