安全生产基础知识（第四版）课件：机械和电气安全技术

机械和电气安全技术一、机械和电气安全概述机械系统安全是指从人的需要出发，在使用机械的全过程中，机械系统达到人的身心免受外界因素危害的存在状态和保障条件。机械的安全性是指机器在预定的使用条件下，执行其预定功能，且在运输、安装、调整、维修、拆卸、报废处理时，不产生损伤或危害人身健康的能力。1.机械危险由于机械设备及其附属设施的构件、零件、工具、工件或飞溅的固体、流体物质等的机械能（动能和势能）作用，可能产生伤害的各种物理因素，以及与机械设备有关的滑绊、倾倒和跌落危险。2.电气危险电气危险的主要形式是电击、燃烧和爆炸。3.温度危险人体与超高温物体、材料、火焰或爆炸物接触及热源辐射所产生的烧伤或烫伤，高温生理反应；低温冻伤和低温生理反应；高温引起的燃烧或爆炸等。4.噪声污染噪声污染的主要危险源有机械噪声、电磁噪声和空气动力噪声。根据噪声的强弱和作用时间不同，可造成耳鸣、听力下降、永久性听力损伤，甚至暴震性耳聋等；噪声对生理的影响（包括神经系统、心血管系统），可使人产生烦躁、精神压抑等不良心理反应，干扰语言和听觉信号，从而可能继发其他危险。5.振动危害按振动作用于人体的方式可分为局部振动和全身振动。振动可对人体造成生理和心理的影响，严重的振动可能产生生理失调等病变。6.辐射危害辐射的危害是某些射线可杀伤人体细胞和机体内部的组织，轻者会引起各种病变，重者会导致死亡。辐射可分为电离辐射和非电离辐射两类。7.材料/物质产生的危险接触或吸入有害物质，可能是有毒、腐蚀性或刺激性的液、气、雾、烟和粉尘等；生物（如霉菌）和微生物（病毒或细菌）、致害动／植物及动物的大机体等；火灾与爆炸危险；料堆（垛）坍塌、土／岩滑动造成淹埋所致的窒息危险。8.人类工效学危险由于机械设计或环境条件不符合安全人机工程学原则要求，存在与人的生理或心理特征、能力不协调之处，可能产生对生理、心理及其他方面的影响。9.与机器使用环境有关的危险若所设计的机器用于会导致各种危险的环境，则应考虑这些危险。10.组合危险存在于机械设备及生产过程中的危险有害因素涉及面宽，情况复杂，具有多样性，表现为复杂、动态、随机的特点。有些单一危险看起来微不足道，当它们交错组合起来时就可能发展为严重危险。二、电气危险因素及事故种类电气危险因素包括触电危险、电气火灾爆炸危险、静电危险、雷电危险、射频电磁辐射危害和电气系统故障等。按照电能的形态，电气事故可分为触电事故、雷电灾害、静电危害、射频电磁场危害和电气装置事故。1.触电事故触电事故分为电击和电伤两种伤害形式。电击是电流通过人体造成的伤害。根据电击时所触及的带电体是否为正常带电状态，电击分为直接接触电击和间接接触电击两类。按照人体触及带电体的方式，电击可分为单相电击、两相电击和跨步电压电击三种。电伤是电流的热效应、化学效应、机械效应等对人体所造成的伤害。2.雷电灾害雷电是大气中的一种放电现象。雷电具有雷电流幅值大、雷电流陡度大、冲击性强、冲击过电压高的特点。雷电具有电性质、热性质和机械性质等三方面的破坏作用。3.静电危害静电危害是由静电电荷或静电场能量引起的。4.射频电磁场危害射频伤害是由电磁场的能量造成的。5.电气装置事故电气装置事故是由于电能或控制信息在传递、分配、转换过程中失去控制而产生的。断路、短路、异常接地、漏电、误合闸、误掉闸、电气设备或电气元件损坏、电子设备受电磁干扰而发生误动作、控制系统硬件或软件的偶然失效等都属于电气装置故障。三、机械通用安全机械通用安全可以分为机械产品安全和机械使用安全两大阶段。机械产品安全主要涉及设计、制造和安装三个环节；机械使用安全是指机器在执行其预定功能，以及围绕保证机器正常运行而进行的维修、保养等环节，这个阶段的机械安全主要是由使用机械的用户来负责。实现机械安全的措施及实施阶段不同阶段的安全措施如下图所示。1.由设计者采取的安全措施机械产品安全通过设计、制造和安装三个环节实现。设计是机械安全的源头，制造是实现产品质量的关键，安装是制造的延续，三者的结合是机械产品安全的重要保证。（1）直接安全技术措施。也称为本质安全技术，是指机械本身应具有本质安全性能，是在机械的功能设计中采用的、不需要额外的安全防护装置、直接把安全问题解决的技术措施，是机械设计优先考虑的措施。（2）间接安全技术措施。当直接安全技术措施不能或不完全能实现安全时，则必须在生产设备总体设计阶段，设计出一种或多种专门用来保证人员不受伤害的安全防护装置，最大限度地预防、控制事故或危害的发生。（3）指示性（说明性）安全技术措施使用信息。若直接安全技术措施和间接安全技术措施对完全控制风险无效或不完全有效的情况下，通过使用文字、标记、信号、安全色、符号或图表等安全信息，向人们做出说明，提出警告，并将遗留风险通知用户。（4）附加预防措施。着眼于紧急状态的预防措施和附加措施。2.由用户采取的安全措施（1）个人劳动防护用品。（2）作业场地与工作环境的安全性。作业场地是指利用机械进行作业活动的地点、周围区域及通道。1）功能分区。2）机械布局。3）物料、器具堆放。4）地面平整。5）满足卫生要求。（3）安全管理措施。1）落实安全生产组织和明确各级安全生产责任制，建立健全安全规章制度和安全操作规程。2）加强对员工的安全教育和培训，包括安全法制教育、风险知识教育、安全技能教育、特种作业人员的岗位培训和持证上岗要求。3）对机械设备实施有计划的监管，特别是对安全有重要影响的重大、危险设备和关键机械设备及其零部件的检查和报废要实施安全监测。4）制定事故应急救援预案等。四、电气通用安全技术直接接触电击的基本防护措施是绝缘、屏护和间距，其主要作用是防止人体触及或过分接近带电体造成触电事故，以及防止短路、故障接地等电气事故。绝缘是指利用绝缘材料对带电体进行封闭和隔离。屏护是一种对电击危险因素进行隔离的手段。间距是指带电体与地面之间、带电体与其他设备和设施之间、带电体与带电体之间必要的安全距离。间接接触电击的基本防护措施是保护接地和保护接零。1.保护接地保护接地的构成如下图所示。保护接地2.保护接零保护接零用于用户装有配电变压器的，且其低压中性点直接接地的220V/380V三相四线配电网。保护接零的系统如下图所示。保护接零五、机械电气防火与防爆技术电气火灾爆炸是由电气引燃源引起的火灾和爆炸。1.电气引燃源电气设备及装置在运行中产生的危险温度、电火花和电弧是电气火灾爆炸的主要原因。2.危险物质和危险环境爆炸危险物质分为三类：Ⅰ类：矿井甲烷（CH4）；Ⅱ类：爆炸性气体、蒸气；Ⅲ类：爆炸性粉尘、纤维或飞絮。3.电气防爆（1）防爆电气设备。爆炸性环境用电气设备与爆炸危险物质的分类相对应，被分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类。Ⅰ类电气设备用于煤矿瓦斯气体环境，Ⅱ类电气设备用于煤矿除甲烷以外的爆炸性气体环境，Ⅲ类电气设备用于爆炸性粉尘环境。（2）防爆电气线路。在爆炸危险环境中，电气线路的敷设位置、敷设方式、导线材质等均应根据环境的危险等级进行选择。1）敷设位置。电气线路应当敷设在爆炸危险性较小或距离释放源较远的位置。2）敷设方式。爆炸危险环境中电气线路主要采用防爆钢管配线和电缆配线，在敷设时的最小截面、接线盒、管子连接要求等方面应满足对应爆炸危险区域的防爆技术要求。3）导线材质。在爆炸危险环境危险等级1区的范围内，配