《安全生产技术》2019.ppt

注册安全工程师执业资格考试辅导 安全生产技术 考试说明 安全生产技术 试卷由1组必答题和4组选答题组成 必答题为本科目第一章至第六章的内容 4组选答题分别对应各专业技术内容 即 矿山安全技术 建筑工程施工安全技术 危险化学品安全技术 和 综合安全技术 的内容 应考人员须完成必答题 占分值的90 和任意1组选答题 占分值的10 的内容 考试内容 必答题 机械安全技术电气安全技术特种设备安全技术防火防爆安全技术职业危害控制技术运输安全技术 选答题 矿山安全技术建筑工程施工安全技术危险化学品安全技术综合安全技术 第一章机械安全技术 基本要求 运用机械安全相关技术和标准 辨识和分析作业场所存在的机械安全隐患 解决转动 传动和加工等机械安全技术问题 运用安全人机工程学理论和知识 解决人机结合的安全技术问题 第一节机械行业安全概要 一 机械产品主要类别 机械行业主要产品 12类 农业机械重型矿山机械工程机械石油化工通用机械电工机械机床汽车仪器仪表基础机械包装机械环保机械其他机械 二 机械的危险部位及防护对策 一 常用机械的主要危险部位机床上常见的传动机构有 齿轮啮合机构 皮带传动机构 联轴器的等 这些机构高速旋转着 人体某一部位有可能被带进去而造成不幸事故 因而有必要把传动机构危险部位加以防护 旋转部件和成切线运动部件间的咬合处 如动力传输皮带和皮带轮 链条和链轮 齿条和齿轮等 旋转的轴 包括连轴器 心轴 卡盘 丝杠和杆等 旋转的凸块和孔处 如风扇叶 凸轮 飞轮等 对向旋转部件的咬合处 如齿轮 轧钢机 混合锟 旋转部件和固定部件的咬合处 如飞轮和机床床身 接近类型 如锻锤的锤体 动力压力机的滑枕等 通过类型 如金属刨床的工作台及其床身 单向滑动 如带锯边缘的齿 凸式运动带等 二 机械传动机构安全防护对策1 齿轮啮合传动的防护 两轮开始啮合的地方最危险 将齿轮装入机座内 使其不外露 如有外露的 加防护罩 2 皮带传动机械的防护 皮带接头处和皮带进入皮带轮的地方最危险 采用防护罩加以防护 注意 皮带防护罩与皮带的距离 不小于50mm 一般皮带传动装置离地面2m以下 要设置防护罩 但下列3种情况下 即使在2m以上也应加以防护 1 皮带轮之间的距离在3m以上 2 皮带宽度在15cm以上 3 皮带回转速度在9m min以上 3 联轴器等的防护 联轴器上突出的螺钉 销 键可造成伤害 安全要求是其上没有突出的部分 安全联轴器 螺钉采用沉头螺钉 不突出轴面 还应增设防护罩 套 三 机械伤害类型及预防对策 一 机械伤害类型物体打击 机械伤害 车辆伤害 起重伤害 触电 灼烫 火灾 高处坠落 坍塌等14种 二 预防对策措施1 实现机械安全消除产生危险的原因 减少或消除接触机器危险部件的机会 使人难以接近机器的危险部位 提供防护用品 2 保护操作者的安全培训以提高操作者辨别危险的能力 使用警示标志 提高操作者避免伤害的能力和自觉性等 三 通用机械安全设施的技术要求1 安全设施设计要素 1 考虑人的因素 降低疲劳正确地布置各种控制操作装置 正确地选择工作平台的位置及高度 提供座椅 出入作业地点要方便 2 考虑安全装置的性能强度 刚度 耐久性对机械可靠性的影响 固定装置散热不良 过热 可视性 不影响对危险部位查看 对其他危险的控制 2 机械安全防护装置的一般要求安全防护装置应结构简单 布局合理 无锐利的边缘和突缘 安全防护装置应具有足够的可靠性 有足够的强度 刚度 稳定性 耐腐蚀性 抗疲劳性 以确保安全 安全防护罩 栏的材料及其至运转部件的距离应符合有关规定 安全防护罩与设备运转连锁 保证安全防护装置未起作用之前 设备不能运转 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 紧急停车开关应保证瞬时动作时能终止设备的一切运动 灵敏 对有惯性运动的设备 紧急停车开关应与制动器或离合器连锁 以保证迅速终止运行 紧急停车开关的形状应区别于一般开关 颜色为红色 紧急停车开关的布置应保证操作人员易于触及 且不发生危险 设备由紧急停车开关停止运动后 必须按启动顺序从新启动才能重新运转 3 对机械设备安全防护罩的技术要求开启式防护罩 在防护罩闭合前 活动部件就不能运转 防护罩打开时或一部分失灵时 应使活动部件不能运转或运转中的部件停止运动 固定式防护罩应牢固的固定在设备或基础上 拆卸 调节时必须使用工具 防护罩与活动部件间有足够的间隙 避免防护罩和活动部件间的任何接触 使用的防护罩不允许给生产场所带来新的危险 一般防护罩不准脚踏和站立 必须作平台或阶梯时 应能承受1500牛顿的垂直力 并采取防滑措施 4 对机械设备安全防护网的技术要求 防护罩应尽量采用封闭结构 当现场要采用网状结构时 应满足 机械设备防护罩安全要求 对不同网眼开口尺寸的安全距离 防护罩外缘与危险区域 人体进入后 可能引起致伤危险的空间区域 间的直线距离的规定 手掌 不同网眼开口尺寸的安全距离 mm 四 机械安全设计与机器安全装置P7机械安全 包括设计 制造 安装 调试 使用 维修 拆卸等各阶段的安全 机械安全设计 在机械设计阶段 从零件材料到零部件的合理形状和相对位置 从限制操纵力 运动件的质量和速度到减小噪声和振动 采用本质安全技术与动力源 通过选用适当的设计结构 尽可能避免或减小危险 机械安全设计考虑四个方面的问题 本质安全 失效安全 定位安全 机器布置 一 本质安全在设计阶段采取措施来消除机械的危险的一种机械安全方法 考虑使用过程中会发生的问题 本质安全实质 机器设备不需要采取任何安全和防护装置 就可以在预定条件下实现预定的功能 并满足自身的安全要求 客观来说 本质安全是一种理想的安全状态 要真正达到本质安全 消除灾害根源 是十分困难而不现实的 要依靠科技 经费等各方面的投入 同时人们对危害 危险因素的认识也具有一定的局限性 实际上 在有限的范围内 本质安全 是可以存在的 二 失效安全设计者应该保证当机器发生故障时不出危险 即不会对操作者造成伤害 通过设置限制开关 限位装置 制动装置 预防下落的装置 三 定位安全把机器的部件 运动部件 安置到不可能触及的地点 四 机器布置合理地机器布置可有效地减少事故 考虑如下因素 空间 便于操作 维护 调试和清洁 照明 全面照明和局部照明 管 线布置 不能妨碍通行 五 安全装置P8固定安全装置 没有必要也不能随意拆卸 只能用改锥 扳手等专用工具才能拆卸 装置的有效性取决于其固定的方法和开口的尺寸 联锁安全装置 与活动式安全装置结合在一起 只有当安全装置闭合后 机器才能运转 而只有当机器的危险部件停止运动时 装置才能开启 控制安全装置 使机器迅速停止运动 隔离安全装置 阻止人体的任何部分靠近危险区域 如固定的栅栏 跳闸安全装置 在操作到危险点之前 自动使机器停止运动 双手控制安全装置 迫使操作者用双手来操纵控制器 两个控制开关之间应有适当的距离 五 机械制造场所安全技术 1 采光 自然光 白天 与人工照明 夜间及阴天 相结合 保证有足够的光照度 2 通道 宽度 厂区干道 车间安全通道 符合要求 有醒目标记 危险地段设置限速牌 警示牌 道路土建施工有警示牌或护栏 夜间有红灯警示 3 设备布局 设备间距 设备与设备 设备与墙之间的距离 操作者的空间 高于2m的输送线的防护网 4 物料堆放 划分物料区域 毛坯 成品 半成品 工器具 废料 工器具放在指定位置 产品坯料限量存放 白班存放为每班加工量的1 5倍 夜班为2 5倍 物料摆放不得超高 5 地面状态 平坦 清洁 无绊脚物 第二节金属切削机床和砂轮机安全技术 一 金属切削机床的危险因素1 机床的危险因素静止部件 刀刃 工件边缘锋利飞边 的危险旋转部件 轴 凸块 刀具 的危险内旋转咬合 对向旋转部件 旋转部件和成切线运动部件 旋转部件和固定部件等咬合 的危险往复运动或滑动的危险 2 常见事故设备接地不良 漏电 旋转部位没加防护罩 操作者清除铁屑无专用工具 操作时未戴护目镜 操作旋转机床带手套 零部件装卡不牢 飞出 砂轮有裂纹或装卡不合规定 二 金属切削机床的安全技术措施1 机床运转异常状态电动机温升异常 超负荷或故障 机床转速异常 负荷突然变化 机床在运转时出现振动和噪声 安装缺陷 零件运转不平衡 进入异物 2 易损件的故障检测 1 检测重点 传动轴 轴承 滚动 齿轮 叶轮 2 滚动轴承的损伤现象损伤现象 滚珠砸碎 断裂 压坏 磨损 生锈等 检测参数 振动 噪声 温度 间隙 3 齿轮装置的故障损伤现象 齿轮的损伤 齿轮和齿面损伤 齿轮本体损伤 轴 键 连轴器的损伤 检测参数 噪声 振动 发热 齿轮箱漏油 3 常见危险因素的控制措施设备可靠接地 照明采用安全电压楔子 销子不能突出表面 安全联轴器操作中使用专用工具零部件装卡牢固及时维修安全防护装置选用合格砂轮机 装卡合理做好个人防护 三 砂轮机的安全技术要求 一 砂轮机安装安装位置 应有专用的砂轮机房 或正面装设不低于1 8m的防护挡板 保持静平衡 振动 破碎 直径大于或等于200mm的砂轮安装后安装后进行静平衡调试砂轮与卡盘的匹配 卡盘直径不小于砂轮直径的1 3 防护罩 最主要的防护装置 不得随意拆除或丢弃不用 开口角度在主轴水平面以上不得超过65 接地保护 砂轮机的外壳有良好的接地保护装置 二 砂轮机使用禁止侧面磨削 砂轮 不准正面操作 人员 不准共同操作 2人不得共用1台砂轮机同时操作 29 一 冲压作业的危险因素设备结构具有危险性 离合器接合后 一定要完成一个全环 才会停止 动作失控 零部件损坏后 发生连冲 开关失灵 由于人为或外界因素引起误动作 模具危险 系统能量集中释放的部位 模具设计不合理 使操作者手直接或经常性地伸进模具才能完成作业 第三节冲压 剪 机械安全技术 二 冲压作业安全技术措施使用安全工具 使用专门工具 如夹钳 吸盘等 避免用手直接伸入上 下模口之间 实现模外作业 模具防护措施 包括在模具周围设置防护板 罩 通过改进模具减少其危险面积 扩大安全空间 冲压设备的防护装置 防护装置的形式较多 按结构分为机械式 按钮式 光电感应式等 三 剪板机的安全技术 1 工作前认真检查剪板机各部位是否正常 2 不应独自一人操作剪板机 应有2 3人协助送料 并确定一人统一指挥 3 应根据规定的剪板机厚度 调整剪板机间隙 4 剪板机必须安装防护罩 5 剪板机操作者送料的手指离剪刀口的距离应最少保持200mm 一 木工机械的危险因素机械伤害火灾和爆炸木材的生物 化学危害木粉尘危害噪声和振动危害 第四节木工机械安全技术 二 木工机械安全技术措施带锯机安全装置圆锯机安全装置木工刨床安全装置 第五节铸造安全技术 一 铸造作业危险有害因素火灾及爆炸灼烫机械伤害高处坠落尘毒危害噪声振动高温和热辐射 二 铸造作业安全技术措施 一 工艺要求1 工艺布置2 工艺设备3 工艺方法4 工艺操作 二 建筑要求 三 除尘 第六节锻造安全技术 一 锻造的特点二 锻造的危险有害因素危险因素 机械伤害 火灾爆炸 灼烫有害因素 噪声和振动 尘毒危害 热辐射三 锻造的安全技术措施 第七节安全人机工程基本知识 一 定义与研究内容研究人 机 环境系统的本质安全 使三者在安全上达到最佳匹配 确保系统安全 高效 经济运行的一门应用科学 分析机械设备的不安全因素 进行可靠性设计 维修性设计 研究人的生理 心理特征和机器的功能 构成最佳人机系统 研究人机界面中信息传递的安全问题 建立人机系统可靠性设计原则 三 人机系统的类型机械化 半机械化控制的人机系统 人机共体 或机为主体 人操作控制器 如果人操作失误 机器会拒绝执行或提出警告 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 全自动化控制人机系统 以机为主体 人只是监视者和管理者 只有在自动控制系统出现差错时 人才进行干预 系统的安全性主要取决于机器的本质安全性 机器的冗余系统和人应变能力 二 机械设计本质安全1 机械设计本质安全的定义械化机械设计者在设计阶段采取措施来机械危险的一种机械安全方法 包括在设计中消除危险部件 减少或避免在危险区域内处理工作需要 提供自动反馈设备并使运动的部件处于密封状态之中等 2 机械失效安全保证当设备发生故障时不出危险 包括操作限制开关 设置制动装置和限电开关当 3 机械定位安全把机械的部件安置到不可能触及的地点 包括在正常情况下不会触及到的部件 以及在某些情况下可能会接触到的 4 机器安全布置安全布局考虑 空间 照明 管线布置等 第八节人的特性 一 人体测量 一 人体尺寸测量基础1 被测者姿势2 测量基准面3 测量方向4 支撑面和衣着5 人体测量的主要仪器6 人体测量主要统计函数 二 静态测量1 静态测量的方法立姿 坐姿 跪姿和卧姿 2 影响人体测量数据的因素人体的结构尺寸随着区域 民族 性别 年龄和生活状况等因素的不同而有差异 三 动态测量1 活动空间2 伸展域 四 人体测量数据的运用准则1 最大最小准则2 可调节准则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 常见视觉现象暗适应与明适应能力 暗适应需要30min 明适应只需1min 频繁出现明暗变化 会产生视觉疲劳 应采用缓和照明 眩光 由光源直射或光滑表面反射的刺激 耀眼的强烈光线 使眼睛不舒服 可见度下降 视错觉 视觉印象与物体的实际大小 形状存在差异 常见的有长短错觉 方向错觉 远近错觉 色彩错觉等 工程设计时应考虑视错觉的影响 2 视觉损伤与视觉疲劳视觉损伤 切屑颗粒 飞沫 烟雾 热气流 化学物质造成视觉损伤 强光或有害光 紫外线 红外线 激光 眩光 造成视觉损伤 视觉疲劳 长期从事近距离工作和精细作业 使眼睛的调节能力降低 长期和恶劣光照环境下工作 引起眼睛疲劳 3 视觉的运动规律眼睛的水平运动比垂直运动快 一般机器外形设计成横向长方形 视线运动的顺序从左到右 从上到下 顺时针进行 对物体尺寸 比例的估计 水平方向比垂直方向准确 迅速 在视线突然转移时 只有3 的视觉能看清目标 工作中如需突然转移视线时 可利用箭头或颜色预先引起人的注意 对于运动的目标 只有双眼的焦点同时集中在同一个目标上 才能鉴别出运动状态 2 听觉 1 听觉特性听觉的绝对阙限 人的听觉系统感受到最弱声音的强度 在阙限以外的声音 不能产生听觉 听觉的辨认阙限 听觉系统能分辨出两个声音的最小差异 与声音的频率和强度有关 辨别声音的方向和距离 根据声音到达两耳的强度和时间先后之差可以判断声源方向 声源在听者的左 右方 如果声源在听者的上 下方或前 后方 转动头部 以获得较明显的时差及声强差 2 听觉的掩蔽一个声音被其他声音干扰而听觉发生困难的现象 3 人的感觉反应 1 反应时间人从机器或外界获得信息 经过大脑加工分析发出指令到运动器官开始执行动作所需的时间 即包括感觉反应时间和开始动作所用时间之和 一般条件下 反应时间为0 1s 0 5s 对于复杂的选择性反应时间达1s 3s 要进行复杂判断和认识的反应时间平均达3s 5s 机械设计中 应使操纵速度低于人的反应速度 2 减少反应时间的途经合理地选择感知类型 听觉反应的时间最短 0 1s 0 2s 其次是触觉和视觉 尽量选用反应时间短的通道去控制和调节机器 适合人的生理心理要求 机器的外观造型和操纵机构符合人机工程学的设计原则 熟练的操作技术 操作者技术的熟练程度直接影响反应速度 应通过训练来提高人的反应速度 二 人体的特性参数1 静态参数人体在静止状态下测得的形态尺寸 如人体身高及各部分长度尺寸 2 动态参数在运动状态下人体的动作范围 主要包括肢体的活动角度和肢体所能达到的距离 3 生理学参数各种活动和工作引起的生理变化 反映在活动和工作时的负荷大小 包括人体耗氧量 心跳频率 呼吸频率 4 生物力学参数人体各部分 如手掌 前臂 上臂 躯干 大腿 小腿和脚 出力大小的参数 如握力 拉力 推力 推举力等 三 疲劳1 疲劳的定义分为肌肉疲劳 体力疲劳 和精神疲劳 脑力疲劳 肌肉疲劳 过度紧张的肌肉局部出现酸痛现象 精神疲劳 与中枢神经有关 是一种弥散的 不愿意再作任何活动和懒惰的感觉 意味着身体迫切需要休息 2 疲劳产生的原因及消除途径 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工作环境差 2 作业者本身因素劳动效果不佳劳动内容单调劳动环境缺少安全感劳动技能不熟练 3 减轻疲劳的途径进行显示器 控制器设计时考虑人的生理心理因素 改变操作内容 克服单调乏味的作业 科学安排环境色彩 环境装饰及作业场的布局 避免超负荷的体力或脑力劳动 注意劳逸结合 3 单调作业Z型作业 控制室人员的作业Y型作业 用机器和工具进行简单的重复操作X型作业 装配线上的作业 三 人的心理因素 一 能力能力是一个人完成一定任务的本领 或者说 是人们顺利完成某种任务的心理特征 影响能力的因素 感觉 知觉和观察力 感觉是大脑对直接作用于感觉器官的事物个别属性的反应 知觉是对感觉到的客观事物所做出的反应 观察力是人们全面 深入 正确观察事物的能力 注意 心理活动对一定事物或活动的指向或集中 能使人及时反映客观事物及其变化 记忆 是大脑经历过的事物的反应 是过去感知过的事物下大脑中留下的痕迹 思维 以已有的知识经验为中心 对客观现实的概括和间接反应 实现对感性材料进行加工并转化为理性知识和解决具体问题的过程 思维的基本形式是概括 判断和推理 操作能力 二 性格人们在对待客观事物的态度和社会行为方式中区别于他人所表现出来的比较稳定的心理特征的总和 道德品质和意志特点是构成性格的基础 性格的表现形式归纳为 冷静型 活泼型 急躁型 轻浮型和迟钝型等5种 三 气质 表现特征有4种 精力旺盛 热情直率 刚毅不屈 易于性情急躁 主观任性 灵活机智 善于交际 活泼好动 易于情绪多变 轻举妄动 安静 稳定 从容不迫 耐心谨慎 动作迟缓 因循守旧 孤僻寡言 行动迟缓 自卑退让 谦虚谨慎 容易相处 四 需要与动机动机是由需要产生的 合理的需要能推动人以一定方式 在一定的方面去进行积极的活动 要我安全 我要安全 五 情绪与情感情绪是由肌体生理需要是否得到满足而产生的体验 情感是人的社会性需要是否得到满足而产生的体验 属于人类特有的 急躁情绪 干活利索但毛躁 求成心切但不谨慎 烦躁情绪 沉闷 不愉快 精神不集中 器官不能协调 六 意志人自觉地确定目标 并调节自己的行动克服困难 以实现预定目标的心理过程 它是意识的能动作用表现 第九节机械的特性 一 机械安全的定义与特性 一 机械安全定义机器在按使用说明书的预定使用条件下 执行其功能和在其进行运输 安装 调试 运行 维修 拆卸和处理时对操作者不发生损伤或危害其健康的能力 包括在机械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 机械产品在整个寿命周期内 发生可预见的非正常情况下任何风险事故时机器是安全的 二 机械安全的特性系统性 建立在心理 信息 控制 可靠性 失效分析 环境学 计算机等科学技术基础上 并综合运用这些科学 防护性 使机器在整个寿命周期内发挥预定的功能 包括误操作时机器和人身均是安全的 友善性 设计中通过减小操作者的紧张和体力 在人与机器之间建立起一套满足人的生理特征 心理特征 提高人机系统效率的安全系统 整体性 全面 系统地对导致危险的因素进行定性 定量分析和评价 整体寻求降低风险的最优方案 二 机械故障诊断技术 一 故障诊断模型设备的状态向量 转速 温度等 是设备异常或故障信息的载体 是设备故障诊断的依据 通过传感器或其他检测手段进行状态信号监测 二 故障诊断的基本流程及实施步骤包括诊断文档建立和诊断实施两部分 诊断实施是故障诊断的中心工作 分为4个步骤 信号检测 选择最能表征设备状态的信号 进行检测 汇集 形成设备工作状态信号子集 特征提取 信号处理 提取故障特征 形成待检模式 状态识别 将待检模式与样板模式 故障档案 对比 进行状态分类 诊断决策 根据判别结果采取相应的对策 三 故障诊断技术1 振动信号的检测与分析2 油液分析技术3 温度检测及红外线监测技术4 超声探伤技术5 表明缺陷探伤技术 三 机械的可靠性设计与维修性设计 一 可靠性定义及其量度指标1 可靠性定义系统和产品在规定条件下和规定时间内 完成规定功能的能力 规定条件 产品所处的环境条件 温度 湿度 压力 振动 冲击 尘埃等 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 规定时间 产品随着使用时间或储存时间的推移 性能逐渐劣化 可靠性降低 所规定的时间是广义的 可以是时间 也可以用距离或循环次数等表示 2 可靠性度量指标可靠度 可靠性的量化指标 即系统或产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的概率 可靠度是时间的函数 常用R t 表示 与可靠度相反的参数叫不可靠度它是系统或产品在规定条件下和规定时间内未完成规定功能的概率 即发生故障的概率 常用F t 表示 通过产品寿命试验测得 R t F t 1故障率 或失效率 工作到t时刻尚未发生故障的产品 在该时刻后单位时间内发生故障的概率 反映t时刻产品发生故障的概率 记为 t 单位 1 106h 平均寿命 或平均无故障工作时间 对非维修产品称平均寿命 发生失效前的平均工作时间 对维修产品称平均无故障工作时间或平均故障间隔时间 维修度 维修产品发生故障后 在规定条件 维修工具 维修方法及维修技术水平等 和规定的时间内能修复的概率 用M t 表示 有效度 可靠度与维修度的综合 对维修产品 在规定的条件下使用 在规定维修条件下修理 在规定时间内具有或维持其规定功能处于正常状态的概率 二 维修性设计1 维修及维修性维修 为保持或恢复产品规定功能采取的技术措施 维修性 对故障产品修复的难易程度 即产品在规定条件和规定时间内完成维修任务的能力 2 产品结构的维修性设计产品设计时 设计者应从维修的观点出发 保证当产品一旦出现故障 能易发现故障 易拆 易检修 易安装 即维修度高 可达性 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作业的难易程度 包括安装场所的可达性 设备外部的可达性 设备内部的可达性 零部件的标准化与互换性 标准件质量保证 品种和规格少 可以减少备件库存 维修人员的安全 结构设计时还要考虑维修作人员的安全 第十节人机作业环境 一 光环境 一 光的度量1 光通量2 发光强渡3 亮度4 照度 二 照明对作业的影响1 照明与疲劳2 照明与事故 二 色彩环境 一 颜色的特性1 色调2 明度3 彩度 二 色彩对人的影响1 色彩对生理的影响2 色彩对心理的影响 三 微气候环境 一 构成微气候的要素及相互联系1 空气温度2 空气湿度3 气流速度4 热辐射 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2 人体对微气候环境的主观感受 三 微气候环境对人体的影响 第十一节人机系统 一 人机功能分配 一 人在人机系统中的功能传感器 通过感觉器官 将外界信息传递给中枢神经 信息处理器 大脑对感知的信息进行检索 判断 评价 做出决策 操纵器 将信息处理的结果作为指令 指挥人的行动 如操纵控制装置 使用工具 最后达到预期目的 机器被开动运转 零件被加工成形 机器故障被排除等 二 人机特性比较人优于机器的能力 信号检测 图像识别 灵活性 随机应变 归纳 推理 判断 创造性 机器优于人的能力 反应 操作速度 精确性 耐久力 重复性 完成多种操作 在恶劣环境下工作 三 人机功能分配原则适合于机器做的工作 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 操作复杂的 环境条件差的的工作 适合于人承担的工作 研究 创造 决策 指令和程序的编制 检查 维修 故障处理 应付不测等工作 三 人机系统可靠性计算 一 系统中人的可靠度计算1 人的基本可靠度 系统不因人的差错发生功能降低和故障时人的成功概率 r a1 a2 a3式中 a1 输入可靠度 考虑感知信号 时有失误 a2 判断可靠度 考虑进行判断时失误 a3 输出可靠度 考虑输出信息时运动器官执行失误 如按错开关 2 人的作业可靠度 考虑了外部环境因素的人的可靠度 RH 1 b1 b2 b3 b4 b5 1 r 式中 b1 作业时间系数 b2 作业操作频率系数 b3 作业危险度系数 b4 作业生理和心理条件系数 b5 作业环境条件系数 1 r 作业的基本失效概率或基本不可靠度 二 人机系统的可靠度计算RS RH RM式中 RS 人机系统的可靠度 RH 人的操作可靠度 RM 机器设备可靠度 提高人机系统可靠度的方法 采用并联方法 主要有 并行工作冗余法 同时使用两个以上相同单元来完成同一系统任务 当一个单元失效时 其余单元仍能完成工作 后备冗余法 配备两个以上单元来完成同一系统任务 当系统出现故障时 才启用备用单元 1 二人监控人机系统的可靠度系统 显示器 由二人监控 一旦发生异常情况立即切断电源 异常状况时 相当于两人并联 发现异常进行控制 可靠度比一人控制的系统增大了 正常状况时 相当于两人串联 保证机器正常运行 可靠度比一人控制的系统减小了 即发生误操作的概率增大了 从监视的角度考虑 首要问题是避免异常状况时的危险 即保证异常状况时切断电源的可靠性 而提高正常状况下不误操作的可靠度是次要的 2 多人表决的冗余人机系统的可靠度由几个人构成控制系统 当其中r个人的控制工作同时失误时 系统才会失败 基本要求 运用电气安全相关技术和标准 辩识和分析作业场所存在的电气安全隐患 解决防触电 防静电 防雷击和电气防火防爆等电气安全技术问题 第二章电气安全技术 第一节电气危险因素及事故种类 按照电能的形态 电气事故可分为 触电事故 雷击事故 静电事故 电磁辐射事故和电气装置事故 一 触电触电分为电击和电伤 一 电击指电流通过人体内部 使肌肉发生痉挛 严重时破坏人的心脏 肺部以及神经系统 甚至危及生命 1 电击伤害机理2 电流效应的影响因素电流通过人体时 其对人体伤害的严重程度与电流大小 持续时间 电流种类 电流途径 人体健康状况等因素有关 1 电流值感知电流摆脱电流室颤电流 2 电流持续时间 3 电流途径 左手到胸最危险 4 电流种类 5 个性特征3 人体阻抗皮肤阻抗体内阻抗 4 电击类型 1 根据电击时所触及的带电体是否为正常带电状态分为 直接接触电击 触及正常状态下带电的带电体间接接触电击 触及正常状态下不带电 而故障状态下意外带电的带电体 2 按照人体触及带电体的方式分为 单相电击两相电击跨步电击 2 电伤电流的热效应 化学效应 机械效应等对人体所造成的伤害 电烧伤 电弧烧伤 电流灼伤电烙印皮肤金属化机械损伤电光眼 二 电气火灾和爆炸1 电气引燃源 1 危险温度短路 过载 漏电 接触不良 铁心过热 散热不良 机械故障 电压异常 电热器具和照明器具 电磁辐射 2 电火花和电弧电火花是电极间的击穿放电 大量电火花汇集起来即构成电弧 电火花分为工作火花 接通 断开刀开关时产生 和事故火花 短路 漏电 断线时形成 2 电气装置及电气线路发生燃爆油浸式变压器火灾爆炸电动机着火电缆火灾爆炸三 雷击危害1 雷电的种类直击雷闪电感应球雷 2 雷电的危害形式电性质的破坏作用热性质的破坏作用机械性质的破坏作用3 雷电参数雷暴日雷电流幅值雷电流陡度雷电冲击过电压 四 静电危害1 静电的危害形式和事故后果2 静电的特性静电的起电方式 接触 分离起电 破断起电 感应起电固体静电人体静电粉体静电液体静电蒸气和气体静电 五 射频电磁场危害射频指无线电波的频率 泛指100KHz以上的频率 六 电气装置故障危害引起火灾和爆炸异常带电异常停电安全相关系统失效 第二节触电防护技术 一 直接接触电击防护措施绝缘 用绝缘材料对带电体封闭和隔离 屏护 采用护罩 箱闸 遮拦等将带电体与外界隔离 金属屏护装置应可靠接地 遮拦应挂标示牌 安全距离 带电体与人 带电体与带电体之间 带电体与地面保持必要的距离 低压操作中 人体与带电体的距离不小于0 1m 高压作业中 其距离见表 二 间接接触电击防护措施保护接地IT TT系统 保护接零TN系统 1 IT系统电源与地绝缘 而装置的外露导电部分直接接地的系统 用于中性点不接地的系统 其原理 把故障电压限制在安全范围内 接地电阻RE 4 适用于各种不接地配电网 2 TT系统低压配电网中性点直接接地 RN工作接地 TT系统的接地电阻RE也能大幅度降低故障电压 但不能降低到安全范围以内 还需装设漏电保护装置 适用于低压用户 3 TN系统低压中性点直接接地的三相四线配电网 负荷侧的电气装置的外露导电部分通过保护零线 即PE线 包括PEN线 与该接地点连接的系统 即保护接零系统 接零安全要求在同一接零系统中 不允许部分设备只接地不接零的做法 只能接地的安装漏电保护装置 重复接地合格 零线上除工作接地以外的其他点的再次接地 位置 电缆或架空线进入车间或大型建筑物处 配电线路的最远端及每1km处 接地电阻 RS 10 工作接地合格 减轻各种过电压的危险 工作接地电阻RN 4 发生对PE线的单相短路时能迅速切断电源 手持式电气设备不超过0 4s 固定式电气设备不超过5s PE线和PEN线上不得安装单极开关和熔断器 三 兼防直接接触和间接接触电击的措施安全电压 42V 36V 24V 12V 容器 隧道内 6V 漏电保护 单相电击保护 可配合其他电气安全技术使用 高灵敏度 动作电流30mA以下 防止触电事故 中灵敏度 动作电流30 1000mA 防止触电事故和漏电火灾 低灵敏度 动作电流1000mA以上 防止漏电火灾 电气隔离 工作回路与其他回路实现电气上的隔离 双重绝缘 工作绝缘和保护绝缘 具有双重绝缘的电气设备属于 类设备 在其明显的部位应有 回 形标志 第三节电气防火防爆技术 一 危险物质及危险环境1 危险物质 类 矿井甲烷 类 爆炸性气体 类 爆炸性粉尘 2 危险环境 1 气体 蒸气爆炸危险环境0区 正常运行时连续出现或长时间出现爆炸性气体 蒸气或薄雾的区域 除装有危险物质的密闭空间 很少存在0区 1区 正常运行时可能出现爆炸性气体 蒸气或薄雾的区域 2区 正常运行时不出现 或即使出现也只是短时间出现爆炸性气体 蒸气或薄雾的区域 2 爆炸性粉尘环境20区 正常运行时 可燃性粉尘连续出现或长时间出现 21区 正常运行时 可能出现粉尘数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物 22区 异常情况下 可燃性粉尘云偶尔出现并且只是短时间存在 二 防爆电气设备和防爆电气线路根据电气设备安装环境选型 防爆型电气设备有隔爆型 增安型 充油型 本质安全型 正压型 无火花型等 电气线路安装位置 敷设方式 防爆钢管配线 导线材质 采用铜芯导线 井下不得采用铝芯电缆 等的选择 第四节雷击和静电防护技术 一 防雷措施1 防雷建筑物分类 按火灾爆炸的危险性 政治经济价值 第一类防雷建筑物 制造 贮存炸药 火药等危险物质的建筑物 遇电火花会引起爆炸 第二类防雷建筑物 对政治 经济具有重要意义的建筑物或制造 存放爆炸危险物质的建筑物 但电火花不易引起爆炸 第三类防雷建筑物 第一 第二类以外的建筑物 2 防雷技术分类 1 外部防雷 针对直击雷的防护 2 内部防雷 包括防雷电感应 防反击 3 防雷装置 用于建筑物防雷的整套装置 外部防雷装置接闪器引下线接地装置内部防雷装置屏蔽导体避雷器等电位连接件 3 防雷措施直击雷防护 建筑物 输电线 变电站装设避雷针 避雷线 避雷网 感应雷防护 建筑物内不带电的金属设备 结构连成整体并接地 雷电冲击波防护 变配电装置 架空线安装阀型避雷器 人身防雷 雷暴时 减少在户外停留 在户内离开电源线 照明线 天线等 关闭门窗 二 静电防护1 环境危险程度的控制2 工艺控制材料的选用限制物料的运动速度加大静电消散过程3 静电接地4 增湿5 静电中和器6 抗静电添加剂 第五节电气装置安全技术变配电站位置 避开易燃易爆 容易沉积粉尘的环境 设在企业上风侧 不应设在人员密集的场所 建筑结构 耐火建筑 门为非燃烧体或难燃烧体 向外开启 或两边开启 间距 屏护和隔离 变 配电装置与建筑物具有防火间距 充油设备要进行隔离 通道 根据通道长度 设置出口 标志 重要部位设 止步 高压危险 等标志 封堵 门窗及孔洞设置金属网 通向站外的孔洞 沟道应封堵 安全用具和灭火器材 备有各种绝缘器具 可带电灭火的器材 管理制度 工作票制度 操作票制度 工作监护制度等 生产用设备配电柜的主要安全要求P44机械设备的动力柜 箱 是车间配电系统的末端 具有电力接收 分配 保护 控制功能 选型符合作业环境要求 触电危险 封闭式箱柜 易燃易爆场所 密闭式或防爆型 柜体PE可靠 接地 接零保护 各种电气元件及线路接触良好 柜体内插座安装符合要求 相线 零线的位置 保护装置 熔断元件 自动开关等 齐全 与负荷匹配 外露带电部分屏护完好 编号 识别标记齐全 醒目 第四章防火防爆安全技术 基本要求 掌握火灾 爆炸机理 运用防火防爆安全相关技术和标准 辩识和分析火灾 爆炸安全隐患 采取相应预防和控制措施 预防火灾 爆炸事故的发生 内容 第一节火灾爆炸事故机理第二节消防设施与器材第三节防火防爆技术第四节烟花爆竹安全技术第五节民用爆破器材安全技术 第一节火灾爆炸事故机理 一 火灾与燃烧 一 燃烧和火灾的定义 条件燃烧 物质与氧化剂之间放热反应 释放出火焰或可见光 火灾 火失去控制蔓延而形成的一种灾害性燃烧现象燃烧和火灾发生的必要条件 可燃物 氧化剂 点火源 火三角 切断火三角就可灭火 二 燃烧和火灾过程气态可燃物 扩散燃烧 燃料与氧化剂边混合边燃烧 液态可燃物 先蒸发为可燃蒸气 再与氧化剂结合燃烧 固态可燃物 先通过热解等过程产生可燃气体 再与氧化剂结合发生燃烧 三 火灾分类GB T4968 2008 火灾分类 规定六类火灾 A类火灾 固体物质火灾 B类火灾 液体或可熔化的固体火灾 C类火灾 气体火灾 D类火灾 金属火灾 E类火灾 带电火灾 物体带电燃烧的火灾 F类火灾 烹饪器具内的烹饪物 如动植物油脂 火灾 四 火灾基本概念及参数闪燃 可燃物 多为液体 表面或上方在很短的时间内 1秒 重复出现火焰 一闪即灭的现象 闪点 发生闪燃时的最低温度 燃点 可燃物质被点燃时的最低温度 自燃 自加热 内部发热反应 引起的自发引燃 自燃点 不用任何辅助引燃能源而燃烧的最低温度 阴燃 没有火焰和可见光的燃烧 爆燃 伴随爆炸的燃烧波 五 火灾发展规律初起期 主要特征 冒烟 阴燃 发展期 主要特征 火灾热释放速率与时间的平方成正比 是轰燃的发生阶段 最盛期 火势大小由建筑物的通风情况决定 熄灭期 熄火的原因是燃料不足 灭火系统作用等 六 燃烧机理活化能理论过氧化物理论链反应理论二 爆炸 一 爆炸及其分类 按照能量的来源 物理爆炸 机械能或电能的释放或转化过程 参与爆炸的物质只是发生物理状态或压力的变化 化学爆炸 通过化学反应 将物质内的化学能在极短时间内释放出来 反应产物处于高温 高压状态 核爆炸 核裂变 原子弹爆炸 核聚变 氢弹爆炸 核爆炸释放的能量极大 二 爆炸破坏作用1 冲击波2 碎片冲击3 震荡作用 三 可燃气体爆炸分解爆炸性气体爆炸可燃性混合气体爆炸3 爆炸反应历程 四 爆炸浓度极限1 爆炸极限的基本理论及其影响因素爆炸极限 可燃气体 或蒸气 粉尘 与空气混合 遇火源能发生爆炸的浓度范围 爆炸下限 能发生爆炸的最低浓度 可燃气体的浓度小于爆炸下限时 可燃物的浓度不足 空气过量 反应无法持续 爆炸上限 能发生爆炸的最高浓度 可燃气体的浓度超过爆炸上限时 过量的可燃物因缺氧而不能反应 反应无法持续 爆炸极限的影响因素 爆炸极限随外界条件 温度 压力 的变化而变化混合爆炸性气体的初始温度 温度升高 爆炸极限变宽 爆炸危险性增加 可燃性混合物的初始压力 压力增大 爆炸极限变宽 点火源的影响 能量越大 加热面积越大 作用时间越长 爆炸极限范围越大 惰性气体含量 含量增高 极限范围变窄 容器尺寸和材质 管道尺寸小 且材质传热性能好 爆炸极限范围缩小 2 爆炸反应浓度 爆炸温度和压力的计算 1 爆炸完全反应浓度可燃气体或蒸气的化学当量浓度C H O nO2 CO2 1 2 H2O n参加反应的氧气个数 在空气中可燃气体完全反应的浓度X 20 9 0 209 n 在氧气中可燃气体完全反应的浓度Xo 100 1 n 如 H2 0 5O2 H2OX H2 20 9 0 209 n 20 9 0 209 0 5 29 48 Xo H2 100 1 n 100 1 0 5 66 7 如 C3H8 5O2 3CO2 4H2O 丙烷 X C3H8 20 9 0 209 n 20 9 0 209 5 4 01 Xo C3H8 100 1 n 100 1 5 16 7 如 CH3OH 1 5O2 CO2 2H2O 甲醇 X CH3OH 20 9 0 209 n 20 9 0 209 1 5 12 23 Xo CH3OH 100 1 n 100 1 1 5 40 0 2 爆炸温度计算根据反应热计算爆炸温度 步骤 1 列出可燃物在空气中燃烧的反应方程式 2 计算燃烧各产物的热容 3 求爆炸最高温度 3 爆炸压力的计算可燃性混合物爆炸产生的压力与初始压力 初始温度 浓度 组分以及容器的形状 大小等因素有关 4 爆炸上限和下限的计算根据完全燃烧反应所需氧原子数估算碳氢化合物的爆炸极限爆炸下限L下 100 4 76 N 1 1爆炸上限L上 400 4 76N 4N 每摩尔可燃气体完全燃烧所需氧原子数如 乙烷在空气中的爆炸下限和上限C2H6 3 5O2 2CO2 3H2OL下 100 4 76 N 1 1 100 4 76 7 1 1 3 38 L上 400 4 76N 4 400 4 76 7 4 10 7 根据完全燃烧时的摩尔数确定爆炸下限和上限L下 0 55XoL上 4 8Xo1 2 多种可燃气体组成的混合物爆炸极限的计算由多种可燃气体组成爆炸性混合气体的爆炸极限 可根据各组分的的浓度和爆炸极限进行计算P85Lm 100 V1 L1 V2 L2 V3 L3 L1 L2 L3 各组分的爆炸极限 V1 V2 V3 各组分在混合物中的浓度 例 某种天然气的组成 甲烷80 乙烷15 丙烷4 丁烷1 各组分的爆炸下限分别为 5 3 22 2 37 1 86 则天然气的爆炸下限 Lm 100 80 5 15 3 22 4 2 37 1 1 86 4 37 五 粉尘爆炸的特点爆炸机理 粉尘 铝粉 煤粉 火炸药粉尘 粒子受热 表面温度升高 达到粉尘粒子分解的温度和蒸发温度 形成粉尘蒸气或分解气体 与空气混合后就容易引起点火 1 爆炸特点粉尘爆炸速度或爆炸压力上升速度比爆炸气体小 但燃烧时间长 产生的能量大 爆炸感应期较长 爆炸过程复杂 要经过尘粒表面的分解或蒸发阶段及由表面向中心延烧的过程 有产生二次爆炸的可能 初次爆炸的冲击波会将堆积的粉尘扬起 粉尘有不完全燃烧的现象 燃烧后的气体中含有大量的CO 伴随中毒事故 2 粉尘爆炸极限影响因素一般来说 分散度 可燃气体含量 氧含量 火源强度 初始温度 粉尘粒度 湿度 惰性粉尘 灰分 爆炸极限范围 粉尘爆炸的危险性 2 粉尘爆炸压力和压力上升速率的影响因素粉尘粒度 粒度对爆炸压力上升速率的影响比对粉尘爆炸压力的影响大得多 容器尺寸 容积 0 04m3时 爆炸强度与V1 3成正比 初始压力 初始压力增大 爆炸压力及压力上升速率增大 第二节消防设施与器材 一 消防设施 一 火灾自动报警系统自动消防系统包括 探测 报警 联动 灭火 减灾等功能 1 系统分类2 火灾报警控制器3 火灾自动报警系统的适用范围 二 自动灭火系统1 水灭火系统2 气体自动灭火系统3 泡沫灭火系统 三 防排烟与通风空调系统 四 火灾应急广播与警报装置 二 消防器材 一 灭火器1 灭火剂水灭火剂 冷却 窒息 水受热汽化 直流水和开花水 固体 重油火灾 雾状水 粉尘 电气设备 细水雾 气体灭火剂 二氧化碳泡沫灭火剂 高倍泡沫灭火灭火剂用于石油化工等 干粉灭火剂 化学抑制作用是灭火的基本原理 2 灭火器种类及其使用范围清水灭火器 A类火灾泡沫灭火器 脂类 石油产品等B类火灾以及木材等A类火灾 二氧化碳灭火器 600V以下带电电器 贵重设备 图书档案 精密仪器的初期火灾 干粉灭火器 ABC干粉适用于扑救可燃液体 可燃气体 一般固体和带电设备火灾 二 火灾探测器感光式火灾探测器 红外火焰和紫外火焰火灾探测器 感烟式火灾探测器 点型和线型感烟火灾探测器 感温式火灾探测器 定温式 差温式和差定温组合式 可燃气体火灾探测器复合式火灾探测器 第三节防火防爆技术 一 火灾爆炸预防基本原则1 防火基本原则以不燃溶剂代替可燃溶剂密闭和负压通风除尘惰性气体保护控制火源阻止火焰的蔓延 2 防爆基本原则防止爆炸性混合物的形成严格控制火源及时泄出爆炸开始时的压力切断爆炸传播途径减弱爆炸压力和冲击波的损坏检测报警 二 点火源及其控制1 明火加热用火的控制维修焊割用火的控制2 摩擦和撞击3 电气设备4 静电放电5 化学能和太阳能 三 爆炸控制1 惰性气体保护 氮气 二氧化碳 水蒸气等 2 系统密闭和正压操作3 厂房通风4 以不燃溶剂代替可燃溶剂5 危险物品储存6 防止容器或室内爆炸的安全措施7 爆炸抑制 四 防火防爆安全装置及技术1 阻火及隔爆技术 工业阻火器 主动式隔爆装置和被动式隔爆装置 2 防爆泄压技术 安全阀 爆破片 防爆门 第四节烟花爆竹的安全技术一 概述 一 烟花爆竹定义烟花爆竹是以烟火药为原料 经过工艺制作 在燃放时能够产生特种效果的产品 二 烟花爆竹的组成和性质1 组成由氧化剂和可燃剂组成 2 烟花爆竹的特性能量特征 火药作功能力 使用特征 燃烧特征 火药能量释放的能力力学特征 一定的强度 高温不变形 低温不变脆安定性 在长期贮存中保持其物理化学性质的稳定安全性 在生产 使用 运输过程中安全可靠 二 烟花爆竹安全基本知识 一 感度1 热感度爆发点火焰感度最小引燃能量热安定性2 机械感度冲击感度摩擦感度 二 安全措施1 烟火药生产过程中的防火防爆措施 粉碎在单独的工房 三固定 电气设备防爆型 2 烟花爆竹生产过程中的防火防爆措施 领药的限量原则 钻孔与切割的工房定员要求 干燥时的要求等 三 烟花爆竹工厂的布局和建筑安全要求1 工厂布局2 工厂平面布置根据工艺流程对主厂区加以区划总仓库远离工厂住宅区和城市销毁厂选择在有利的自然地形3 工艺布置 4 工厂安全距离根据危险性建筑物的计算药量 建筑物的危险性等级和防护情况确定 5 生产烟花爆竹建筑物的安全要求厂房的结构造型和构造厂房的安全疏散厂房的建筑构造仓库的建筑结构消防设施 四 烟花爆竹工厂电气安全要求 类场所 即炸药 起爆药 击发药 火工品贮存和黑火药制造加工和贮存的场所 不应安装电气设备 电动机应隔墙传动 照明采用装在室外的投影灯 仪表选用本质安全型 类场所 起爆药 击发药 火工品制造的场所 电气设备应采用密闭防爆型 隔爆型 本质安全型等 且表面温度不得超过允许温度 100 140 类场所 理化分析成品试验站 选用密封型 防水防尘型设备 第五节民用爆破器材安全技术 一 民用爆破器材生产安全基础知识 一 民用爆破器材的分类民用爆破器材包括 工业炸药 起爆器材 雷管 和传爆器材 导火索