安全防護是通過采用安全裝置、防護裝置或其他手段,對一些機械危險進行預防的安全技術措施,目的是防止機械設備在運行時產生各種對操作人員的接觸傷害。防護裝置和安全裝置統稱為安全防護裝置。
安全防護是從人的安全需要出發,在各個生產要素處于動態作用的情況下,針對可能對人員造成傷害事故和職業危害,特別是一些危險性較大的機械設備以及事故頻繁發生的部位,對機械危險和有害因素進行預防的安全技術措施。安全防護的重點是機械的傳動部分、操作區、高空作業區、機械的其他運動部分、移動機械的移動區域以及某些機械由于特殊危險形式需要特殊防護等。要確保安全,設備的可動零部件都應有相應的安全防護裝置,凡人員易接觸的可動零部件,應盡可能封閉或隔離。對于操作人員在設備運行時可能觸及的可動零部件,必須配置必要的安全防護裝置。對于運動過程中可能超出極限位置的生產設備或零部件,應配置可靠的限位裝置。若可動零部件所具有的動載荷或勢能可能引起危險時,則必須配置限速、防墜落或防逆轉裝置。根據GB/T8196—2003的規定,所有傳動帶、轉軸、傳動鏈、聯軸器、帶輪、飛輪、鏈輪、電鋸等外露危險零部件及危險部位,都必須設置安全防護裝置。
1.安全防護裝置的分類與基本要求
(1)安全防護裝置的分類
安全防護常常采用安全裝置、防護裝置及其他安全措施。
安全裝置是通過自身的結構功能限制或防止機械的某種危險或限制運動速度、壓力等危險因素。是指用于消除或減少機械傷害風險的單一裝置或與防護裝置聯用的保護裝置。常見的有聯鎖裝置、雙手操作式裝置、自動停機裝置、限位裝置等。
防護裝置是指通過設置物體障礙方式將人與危險隔離的專門安全防護的裝置。常見的防護裝置有用金屬鑄造或金屬板焊接的防護箱罩,一般用于齒輪傳動或傳輸距離不大的傳動裝置的防護;金屬骨架和金屬網制成的防護網,常用于帶傳動裝置的防護;柵欄式防護適用于防護范圍比較大的場合,或作為移動機械移動范圍內臨時作業的現場防護,或用于墜落風險的高處臨邊作業的防護等。
(2)安全防護裝置基本要求
在人與危險之間,安全防護裝置構成安全保護屏障,在減輕操作者精神壓力的同時,也使操作者形成心理依賴。一旦安全防護裝置失效,會增加損傷或危害健康的風險。因此,安全防護裝置必須滿足與其保護功能相適應的安全技術要求。其基本安全要求如下:
①結構簡單、布局合理,不得有銳利的邊緣和凸緣。不影響機械設備的正常使用功能,且要使用方便。具有切實的保護功能,確保人體不受到傷害。具有切實的保護功能,確保人體不受到傷害。
②具有足夠的可靠性,在規定的壽命期限內有足夠的強度、剛度、穩定性、耐腐蝕性、抗疲勞性,以確保安全。在設計安全防護裝置時,必須保證裝置的可靠性,其功能除了能防止機械危險外,還應能防止由機械產生的其他各種非機械危險;安全防護裝置應與機械的工作環境相適應而不易損壞。
③應與設備運轉聯鎖,保證安全防護裝置未起作用之前,設備不能運轉;安全防護罩、屏、欄的材料及其運轉部件的距離,應符合《機械安全防護裝置固定式和活動式防護裝置設計與制造一般要求》(GB/T8196)的規定。
④安全防護裝置不能被繞過或避開,不應出現漏保護區。
⑤滿足安全距離要求,使人體各部位(特別是手和腳)無法接觸危險。對人的視線障礙要達到最小限度。
⑥光電式、感應式等安全防護裝置應具有自檢功能,應設置自身出現故障的報警裝置。
⑦緊急停車開關應保證瞬時動作時,能終止設備的一切運動;對有慣性運動的設備,必須采取可靠的緩沖裝置,緊急停車開關應與制動器或離合器聯鎖,以保證迅速終止運行;緊急停車開關的形狀應區別于一般開關,顏色為紅色;緊急停車開關的布置應保證操作人員易于觸及,不發生危險;設備由緊急停車開關停止運行后,必須按啟動順序重新啟動才能重新運轉。
⑧便于經常性的檢查和維修。
2.安全裝置
安全裝置通過自身的結構功能限制或防止機械的某種危險或限制運動速度、壓力等危險因素。常見的安全裝置有:
(1)聯鎖安全裝置。聯鎖安全裝置是只有安全裝置閉合時,機器才能運轉;而只有機器的危險部件停止運動時,安全裝置才能開啟。在設計該裝置時,必須使其在發生任何故障時,都不使人員暴露在危險之中。其裝置可采取機械、電氣、液壓、氣動或組合的形式。如沖床中的光電傳感器,當人手進入沖壓危險區,其沖壓動作立即停止。
(2)控制安全裝置。為使機器能迅速地停止運動,可以使用控制裝置。控制裝置的原理是,只有控制裝置完全閉合時,機器才能開動。當操作人員接通控制裝置后,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。
(3)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域中移開。只能使用在有足夠的時間來完成這樣的動作而不會導致傷害的環境下,僅限于在低速運動的機器上采用。
(4)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域的設施,如固定的柵欄等。
(5)可調安全裝置。在無法實現對危險區域進行隔離的情況下,可以使用部分可調的安全裝置。只要準確使用、正確調節以及合理維護,即能起到保護操作者的作用。
(6)自動調節安全裝置。自動調節裝置由于工件的運動而自動開啟,當操作完畢后又回到關閉的狀態。
(7)雙手控制安全裝置。這種裝置迫使操縱者應用兩手同時對操縱器作用時,才能啟動并保持機器或機器的一部分運轉,能對操作者提供保護。
3.防護裝置
常見的防護裝置有防護罩、防護擋板、防護欄桿和防護網等。防護裝置按使用方式分為固定式和活動式兩種。
(1)防護裝置的基本要求
①固定防護裝置應該用永久固定(通過焊接等)方式或借助緊固件(螺釘、螺栓、螺母等)固定方式,將其固定在所需的地方,若不用工具就不能使其移動或打開。
②進出料的開口部分盡可能小,應滿足安全距離要求,使人不能從開口處接觸危險。
③活動式防護裝置或防護裝置的活動體打開時,盡可能地與被防護的機械借助鉸鏈或導鏈保持連接,防止挪開的防護裝置或活動體丟失或難以復原。
④活動式防護裝置出現喪失安全功能的故障時,被其控制的危險機械功能不能執行或停止執行;聯鎖裝置失效不得導致意外啟動。
⑤防護裝置應是進入危險區的唯一通道。
⑥防護裝置結構體應有足夠的強度和剛度,應能有效防止飛出物的危險。避免產生不應有的變形。
(2)對機械設備安全防護罩的安全技術要求
①只要操作人員可能觸及的傳動部件,在防護罩閉合前,傳動部件就不可能運轉。
②采用固定防護罩時,操作人員觸及不到運轉中的活動部件。
③防護罩與活動部件有足夠的間隙,避免防護罩和活動部件之間的任何接觸。
④防護罩應牢固地固定在設備或基礎上,拆卸、調節時必須使用工具。
⑤開啟式防護罩打開時或一部分失靈時,應使活動部件不能運轉或運轉中的部件停止運動。
⑥使用的防護罩不允許給生產場所帶來新的危險。
⑦不影響操作,在正常操作或維護保養時不需拆卸防護罩。
⑧防護罩必須堅固可靠,以避免與活動部件接觸造成損壞和工件飛脫造成的傷害。
⑨防護罩一般不準腳踏和站立,必須做平臺或階梯時,平臺或階梯應能承受1500N的垂直力,并采取防滑措施。
(3)對機械設備安全防護網的安全技術要求
4.安全防護裝置的設置原則
(1)以操作人員所站立的平面為基準,凡高度在2m以內的各種運動零部件應設置防護。
(2)以操作人員所站立的平面為基準,凡高度在2m以上的物料傳輸裝置、皮帶傳動裝置以及有施工機械施工處的下方,應設置防護。
(3)以操作人員所站立的平面為基準,凡在墜落高度的基準面2m以上的作業位置,必須設置防護。
(4)為避免擠壓和剪切傷害,直線運動部件之間或直線運動部件與靜止部件之間的間距應符合安全距離的要求。
(5)運動部件有行程距離要求的,應設置可靠的限位裝置,防止因超越行程運動而造成傷害。
(6)對于可能因超負荷發生部件損壞而造成傷害的機械,應設置負荷限制裝置。
(7)對于慣性沖撞運動部件,必須采取可靠的緩沖裝置,防止因慣性而造成傷害事故。
(8)對于運動中可能松脫的零部件,必須采取有效措施加以緊固,防止由于啟動、制動、沖擊、振動而引起松動。
5.安全防護裝置的選擇原則
選擇安全防護裝置的形式應考慮所涉及的機械危險和其他非機械危險,根據機械零部件運動的性質和人員進入危險區的需要來決定。對特定機械的安全防護,應根據對該機械的風險評價結果進行選擇。
(1)對于機械正常運行期間操作者不需要進入危險區的場合,優先考慮選用固定式防護裝置,包括進料、取料裝置,輔助工作臺,適當高度的柵欄,通道防護裝置等。
(2)對于機械正常運轉時需要進入危險區的場合,當需要進入危險區的次數較多,經常開啟固定防護裝置會帶來不便時,可考慮采用聯鎖裝置、自動停機裝置、可調防護裝置、自動關閉防護裝置、雙手操縱裝置和可控防護裝置等。
(3)對于非運行狀態的其他作業期間需進入危險區的場合,如機械的設定、示教、過程轉換、查找故障、清理或維修等作業,需要移開或拆除防護裝置,或人為使安全裝置功能受到抑制,可采用手動控制模式、止一動操縱裝置或雙手操縱裝置、點動一有限的運動操縱裝置等。有些情況下,可能需要幾個安全防護裝置聯合使用。
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