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机械伤害 1 机械安全标准体系2 机械伤害类型3 机械风险评估4 机械风险减少 Part1 机械安全标准体系 ANSI UL标准 北美 正逐渐与国际标准 ISO IEC 整合 例 IEC61496 UL61496 美国的工业机器人安全标准ANSI RIA15 06是作为ISO10218的修订案出台的 并已起草完成 EN标准 欧洲 国际标准 ISO标准 IEC标准 包含CISPR标准 机械 管理等 除电气以外 电气相关 EMC相关 电磁兼容性 世界各国的机械相关标准以ISO标准为基础 电气相关标准以IEC标准为基础编写 GB 中国国家标准 由于与国际标准的整合 基于IEC ISO标准的要求事项正处于修订过程中 例ISO12100 GB T15706 1995 JIS 日本 日本的JIS和IEC标准不同 但是和ICE和ISO国际委员会达成协议 将于95年在日本推行PL法 制造物责任法 的同时推出与IEC标准及ISO标准相同内容的标准 作为IEC60204 1 JISB9960 1 99年9月前后标准出版 同时以ISO12100的草案为基础的机械安全JIS化也正在进行中 97年1月1日开始IEC标准和EN标准的标准编号统一 电气相关的EN标准必须在IEC标准的基础上编写 例 IEC60204 EN60204 机械标准EN292 1 2在ISO12100 1 2的基础上修订 各国标准在国际标准的基础上变化 ISO IEC方针51 机械安全标准体系 A类标准也称为基础安全标准 该类标准给出了适用于所有机械的基本概念 设计原则和一般特征 B类标准也称为通用安全标准 该类标准涉及一种安全特征或使用范围较宽的一类安全装置 在该类标准中又分为B1类和B2类标准 B1类特定的安全特征 如安全距离 表面温度 噪声 标准 GB23821 2009机械安全防止上下肢触及危险区的安全距离B2类安全装置 如双手操纵装置 联锁装置 防护装置 标准 GBT8196 2003机械安全防护装置固定式和活动式防护装置设计与制造一般要求C类标准即专业机械安全标准 该类标准对一种特定的机械或一组机器规定出详细的安全要求 GB27607 2011机械压力机安全技术要求 GB11291 2 2013工业机器人的安全要求 ISO TC199 CEN TC114及我国的机械安全标委会 SAC TC208 对机械安全标准均分为三类 机械安全相关国际标准的结构 产品标准C标准 通用安全标准B标准 机械类的安全性 用于基本概念 设计的一般原则 ISO12100 风险评估的原则 ISO14121 ISO IEC方针51 ISO 机械类 IEC 电气类 B1标准 与安全检测相关 B2标准 安全相关装置 个别机器的安全标准 基本安全标准A标准 Part2 机械伤害类型 物体打击车辆伤害机械伤害起重伤害触电淹溺灼烫火灾高处坠落坍塌 冒顶片帮透水放炮火药爆炸瓦斯爆炸锅炉爆炸容器爆炸其它爆炸中毒和窒息其它伤害 企业职工伤亡事故分类标准 机械伤害 机械设备运动或静止部件 工具 加工件直接与人体接触引起的挤压 碰撞 冲击 剪切 卷入 绞绕 甩出 切割 切断 刺扎等伤害 事故类别 机械相关的可能存在的危险 源 1 机械危险 潜在伤害 挤压 剪切 切割或切断 缠绕 吸入或卷入 冲击 刺伤或刺穿 摩擦或磨损 高压流体喷射 喷出危险 2 电气危险3 热危险4 噪声危险5 振动危险6 辐射危险7 材料和物质产生的危险8 机械设计时忽略人类工效学原则产生的危险9 滑倒 绊倒和跌落危险 机械伤害类型 GBT15706 2012机械安全设计通则风险评估与风险减小 Crushing 挤压 往复运动 1 危险源 往复运动的元件危险状态 接近于向固定部件运动的元件潜在的后果 挤压 撞击 机械伤害类型举例 Shearing 剪切 企业职工伤亡事故分类标准 定义的受伤性质2 10切断伤 2 机械伤害类型举例 Cut 切割 3 机械伤害类型举例 Entanglement 绞绕 4 机械伤害类型举例 Drawing inpoints卷入 引入between2counter rotatingpartsbetweenrotatingandtangetiallyparts 5 机械伤害类型举例 Impact撞击 冲击 6 机械伤害类型举例 Stabbingpoints 刺扎 7 机械伤害类型举例 frictionandabrasion摩擦磨损 8 机械伤害类型举例 Ejection flyingobjects飞溅物 9 机械伤害类型举例 Part3 机械风险评估 机械限制的确定 是否为允许范围内的风险 开始 危险识别 风险估计 风险的评价 是 风险分析 风险评估 结束 否 风险评估流程 根据国际标准采用与风险等级相应的安全对策 风险的降低 1 机器限制的确定 1 使用限制使用限制包括预定的使用和可合理预见的误用 生理 能力 2 空间限制3 时间限制4 其他限制 GBT15706 2012机械安全设计通则风险评估与风险减小 2 机械危险 源 识别 3 机械风险评价 1 风险矩阵法2 风险图法3 数值评分法4 定量风险评估法5 LEC法 风险图法 风险估计参数 伤害的严重程度 S1 S1轻微伤害通 常能恢复 例如 擦伤 裂伤 划伤等需要急救的轻伤 2 S2严重伤害 通常不能恢复 包括死亡 例如 肢体被切断 撕裂或挤压 骨折 需要缝线的严重伤害 严重的骨骼损伤 MST 死亡 暴露于危险的频率和或持续时间 F1 F1每个工作班次不超过2次或每个工作班次累积暴露时间不超过15min 2 F2每个工作班次超过2次或每个工作班次累积暴露时间超过15min 危险事件发生的概率 O1 O1在安全应用方面得到证实和公认的成熟技术 坚固耐用 2 O2在最近2年内观察到的技术故障 由经过良好培训 知晓风险 岗位工作经验超过六个月的人员做出的不恰当的操作 3 O3经常观察到的技术故障 每六个月或更短 由未经过培训 岗位工作经验不足六个月的人员作出的不恰当的操作 前十年观察到的工厂类似事故 规避或减少事故的可能性 A1 A1在某些情况下可能 如果零部件的移动速度小于0 25m s 并暴露工人熟悉风险和危险状态或即将发生危险事件的迹象 取决于特定条件 温度 噪声 人类工效学等 2 A2不可能 压力机 机械风险评价案例 Part4 机械风险减少 27 机械风险减少的迭代三步法 降低风险的优先顺序 风险评价迭代一旦采取了保护措施 为了减少风险 风险评价的所有阶段都应重复进行核查 对机械的限制是否有任何变化是否引起了任何新的危险或危险状态是否增加了现存危险状态的风险保护措施是否充分减少风险是否需要附加保护措施是否达到风险减少目标 Step1 本质安全设计 机械设计 操作和维修原则 电气设备 EMC 接地系统 防护等级 安全电压 外壳防护等级 紧急停机原则 涉及流体的设备 要去掉锐利的边 角 突起物等 防止手指等进入尽可能缩小开口 可动范围 例 例 Step1 本质安全设计 95 零接触 zeroaccess 机械设计 例 避免缠绕 操作和维修原则 尽可能减少在危险区域操作的需要 通过以下各种方法实现这一目标 自动装载和卸载在外面进行设置和维修工作使用可靠的部件避免维修工作清晰和明确的操作理念彩色标记 安全设计的应用阶段 新生产线 设备设计阶段就要遵循机械本质安全的理念 依据安全标准 提出安全要求 以确保新设备免除机械伤害的危险 A 实行机械化 自动化机械化 自动化的生产不仅是发展生产的重要手段 也是提高安全技术措施的根本途径 机械化能减轻劳动强度 自动化能减少人身伤害的危险 B 设置安全装置安全装置包括防护装置 保险装置 信号装置及危险牌示和识别标志 C 增强机械强度机械设备 装置及其主要部件必须具有必要的机械强度和安全系数 D 保证电气安全可靠电气安全对策通常包括防触电 防电气火灾爆炸等 Step2 技术防护措施 机械安全防护装置 safeguard 的方式 Guards防护装置Fixed固定Interlocked互锁Adjustable可调节 人工 self adjusting自动调整Devices保护装置presencesensing感应器Pullback障碍物Restraint抑制safetycontrols tripwirecable two handcontrol emergencystop 安全控制 绊网 两手控制 紧急停止 Gates安全门 Location distance定位 距离Feedingandejectionmethods进料与排出法automaticand orsemi automaticfeedandejection全自动或半自动的进料与排料Robots机器人Miscellaneousaids其它辅助法awarenessbarriers意识屏障protectiveshields防护罩hand feedingtools手动工具 技术防范措施 安全距离 安全保护设备 安全防护设备 栅栏 关卡尽可工具拆卸或者电气互锁 固定式 压力感应压敏垫保险杆 移动式 闸门 活门 门带锁定装置 不带锁定装置 接近触发功能 固定位置 便携式 电敏感应光幕雷达 双手控制 急停按钮是安全装置但非保护装置 带急停的手持示教器是安全装置但非保护装置 安全功能定义 安全功能是一项一旦失效造成风险立即增加的功能 采用机械挡板 屏障或障碍物 亦即所谓的物理防护设备 防止对危险地点的访问 永久禁止访问 在机器处于安全状态前 防止对危险地点的访问 需要时可执行机器停机操作 当机器到达安全状态后 允许进行访问 临时禁止访问 安全功能定义 40 安全功能定义 ESPEElectroSensitiveProtectiveEquipment 安全功能定义 1 安全防护类 机械方式 机械风险减少的实现方法 SRP CS包括保护装置 双手 联锁 电敏 光栅 压敏控制单元 控制功能 数据处理 监测的逻辑单元 动力控制元件 继电器 阀门 2 安全保护类 SRP CS控制系统有关的安全部件 固定防护 作为机器的固定部分 不依赖任何其他部分来实现功能 相对于其它防护方法 为设备提供遮挡屏障更可取 FixedGuard固定式防护罩 1 安全防护类 防护罩的种类和形式 动力传输配件 转轴 飞轮 滑轮 皮带 链条传运装置等 与地面或工作平台间距离少于7英尺必须进行防护 Unguardedbeltandpulley FixedGuard EnclosedGuard密闭式 1 安全防护类 防护罩的种类和形式 对设备或其危险转动部位进行限位以避免在正常操作过程中给工作造成危险与危险保持一安全的距离 FixedGuard distance距离式 1 安全防护类 防护罩的种类和形式 AdvantagesCanbeconstructedtosuitmanyspecificapplicationsIn plantconstructionisoftenpossibleCanprovidemaximumprotectionUsuallyrequiresminimummaintenanceCanbesuitabletohighproduction repetitiveoperationsLimitations可能妨碍视线不适用于操作点的防护 操作人员需要经常性的调整设备和加工材料 FixedGuard优缺点 1 安全防护类 防护罩的种类和形式 防护罩的设计要求 Preventcontact Zeroaccess 阻止接触 阻止工人的身体或衣服与危险转件接触Secure 安全牢固 与设备紧连 不会被轻易卸下Protectfromfallingobjects 阻止物体掉下 确保没有物料会掉进转动部件中Createnonewhazards 不会导致新的危险 不得有尖端 凹口边缘或表面不平Createnointerference 不得与其它部件发生冲突 不得影响工人的工作效率及正常操作Allowsafemaintenance 可以安全维护 尽可能地保证在进行设备维护时不需要卸下防护装置 当这种防护打开或卸下的时候 其脱扣机构 分离装置 或电源也自动关闭在防护罩复位之前 设备是无法启动的 AdvantagesCanprovidemaximumprotectionAllowsaccesstomachineforremovingjamswithouttime consumingremovaloffixedguardsLimitationsRequirescarefuladjustmentandmaintenanceMaybeeasytodisengageorbypass InterlockedGuard联锁防护 1 安全防护类 联锁防护 Interlock的方式 机械式的 电子式的 液压式的 1 安全防护类 联锁防护的种类和形式 InterlockedGuard互锁防护 Interlockedcontactoncabinetdoor小门上的互锁结构 InterlockedGuardwithguardlocking带锁定的联锁防护 Interlock的实例 1 安全防护类 联锁防护的种类和形式 Latheguard车床防护罩 1 安全防护类 联锁防护的种类和形式 InterlockedGuardwithguardlocking带锁定的联锁防护 设备运转中 设备停止 防护门被开关锁定 防护门解锁 可以打开 操作人员在设备运行时无法打开防护门进入危险区域 只有在设备停止工作后方可打开互锁门 锁定力200KG 1 安全防护类 联锁防护的种类和形式 AdjustableGuard可调节的防护提供一可调节的屏障 从而适合各种不同产品的生产 根据进入危险区物体的大小进行移动的的屏障 Circulartablesawself adjustingguard圆形台式锯的自动调节的防护 Bandsawbladeadjustableguard带锯刀刃的可调节的防护 1 安全防护类 联锁防护的种类和形式 Self AdjustingGuard自动调节的防护 Lightcurtain 光幕 栅 如果光幕损坏了 机器必须停止如果机器不受保护 可能正面或侧面需要其它的防护装置 PresenceSensingDevices 2 1 安全保护装置的种类 Lightcurtain 光幕 栅 Lightcanbedesignedtoallowexpectedmaterialtopass buttostopthemachineifsomethingunexpected likeabodypartenterthearea 2 1 安全保护装置的种类 Pressure sensitiveMat压力感受垫 DisableMat进入危险区域 感受压力则机械停止动作 EnableMat只有操作人员站在垫子上机械才能正常工作 离开后机械停止 PresenceSensingDevices 2 1 安全保护装置的种类 在机器设备的安全保护中 有些场合是无法用安全围栏和安全防护门对危险区域进行安全保护的 如在一些大型注塑机械 冶金机械中 经常需要到机器内部进行维护和调整 此时需要保证在外部无法启动机器 这种情况下安全地毯用来确保如果有工人已经在危险区域时的安全 防止机器意外的重新启动 安全防护装置 安全地毯 机械手安全标准ANSI RIAR15 06 1999 2 1 安全保护装置的种类 激光扫描型安全保护装置 保护范围 报警范围 怎么启动不了 当工人已经进入危险区域 在入口的安全光幕或门开关已经没有作用了 安全激光区域扫描器 用来确保如果有工人已经在危险区域时的安全 检测任意可设定的二维区域内是否有人的存在 2 1 安全保护装置的种类 Dropprobedetective应用与对焊机和铆焊机 PresencedetectiveDevices 2 1 安全保护装置的种类 Inching寸动 2 1 安全保护装置的种类 Two HandControl双手操作要求恒压且同步压力启设备操作工的双手要求在安全位置同时当设备运行时 双手停留在安全区内 两手间距离要足够 以避免单手操作 2 1 安全保护装置的种类 Gate防护门活动的障碍装置 用于在设备启动前保护在操作点的工人 如果门没有完全关闭 设备则无法运行 限位开关 2 1 安全保护装置的种类 位置防护Guardingwithlocation 2 1 安全保护装置的种类 安全跳闸控制器SafetyTripControls barandwire 2 1 安全保护装置的种类 EmergencyStops 紧急停止一种快速停止设备的装置或控制 紧急停止是 事实 之后的控制 所以无法阻止手指远离操作点 2 1 安全保护装置的种类 LightCurtains光帘 把测试棒从顶部移至底部 在整个测试过程中红色显示灯必须是亮着的 或者如果可以的话 在电脑监控器中观察光幕的状态在设备待运行模式下 在感应区 拿着测试棒并企图运行设备 这时设备应该无法运行 启动设备并迅速把测试棒插入感应区 这时 设备应该立即停止 确保当测试棒离开感应区后 设备不会自动启动 确保设备在进行下一个循环时 正常的感应手段已启动 如果测试显示有故障 则不得启动设备并且立即联系您的主管 2 2 安全保护装置的测试 TwoButtonControl双手控制 按住一只按扭 等几秒种再按下另一只按扭 这时设备不可操作 改用先按另一按扭 重复Step1的步骤 这时设备仍然不可操作 同时按住两个按扭 设备可以安全操作 如果上述 两个操作中 按扭都无法操作 不可以操作设备 立即联系您的主管 2 2 安全保护装置的测试 安全防护装置的安全要求 Canneverbeover riddenbyoperators 不得能够被工人破坏Testedbyoperatoratbeginningofeachshift 每班次开始时 由操作工进行测试Canonlybeadjustedbydesignatedorauthorizedpersonnel 只可以由指定的人或经授权的人进行调节Whendeviceisshutoffbydesignatedorauthorizedpersonnel applicableLockOut TagOutproceduresmustbeused 当安全装置由指定的人或经授权人员卸下 必须启动相应的上锁 标识程序 Ifadeviceisdamagedornotfunctioning ReportconditiontoLeader Supervisor Manager 如果安全装置受损或失去作用 上报班长 主管 经理 且不得启动此设备DONOTUSEMACHINE 72 Step3 关于剩余风险的用户信息信息不能取代安全措施 如果安全设计或技术防护措施不能完全发挥效用 应向用户警示剩余风险并提供必要的处理建议 警示和建议包括 操作者指南中的警告工作指导 培训要求和用户属性过程图示使用个人防护设备的注意事项 什么场合适用哪类的安全防护和保护措施 安全防护措施 GB T30574 2014机