GBT 25433-2024 密闭式炼胶机炼塑机安全要求标准立项发展报告

密闭式炼胶机炼塑机安全要求标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:SafetyRequirementsforInternalMixersandCalenders摘要密闭式炼胶机与炼塑机是橡胶和塑料制品生产过程中的核心混炼设备，广泛应用于轮胎制造、橡胶密封件、电线电缆包覆、塑料改性及再生胶加工等国民经济重要领域。该类设备在运行过程中涉及高速旋转转子、高温高压介质、大功率电控系统及间歇式物料投放等复杂工况，存在机械伤害、物体打击、火灾爆炸及粉尘危害等多重安全风险。随着我国橡胶塑料工业的持续扩张和安全生产监管要求的不断提升，原有安全标准已难以完全适应当前装备大型化、控制智能化和工艺复杂化的发展需求。在此背景下，国家标准化管理委员会批准立项修订GB/T25433-2024《密闭式炼胶机炼塑机安全要求》，该标准由全国橡胶塑料机械标准化技术委员会归口管理，于2024年7月24日正式发布，并将于2025年2月1日起实施。本报告系统梳理了标准修订的背景意义、技术内容框架、主要修订要点及其行业影响，旨在为标准宣贯实施和相关方准确理解提供参考。关键词：密闭式炼胶机；炼塑机；机械安全；安全要求；标准修订；橡胶塑料机械Keywords:InternalMixer;Calender;MachinerySafety;SafetyRequirements;StandardRevision;RubberandPlasticsMachinery1引言1.1标准修订背景密闭式炼胶机（简称密炼机）和炼塑机是橡胶与塑料加工工业中不可或缺的关键装备。密炼机主要用于橡胶的塑炼和混炼，通过在密闭腔室内对胶料进行强烈的剪切、挤压和捏合作用，实现配合剂的均匀分散；炼塑机则广泛应用于聚氯乙烯（PVC）等热塑性塑料的塑化与混炼过程。两类设备在结构原理上具有高度相似性，均以一对相向旋转的异形转子为核心工作部件，配备有液压上顶栓、温度控制系统和卸料装置等辅助机构。近年来，随着我国汽车工业、建筑行业和电子电器产业的迅猛发展，橡胶塑料制品的市场需求持续攀升，推动密炼机炼塑机向大型化、高速化、自动化方向快速演进。目前，国内已能制造填充系数达0.85以上、单台容量超过650升的巨型密炼机，其驱动功率高达数千千瓦。设备技术参数的提升在带来生产效率飞跃的同时，也使安全风险的类型和程度发生了显著变化——转子卷入风险加大、液压系统高压喷射风险突出、密闭腔室内异常升压风险增加、自动化联锁保护要求日趋复杂。1.2原标准存在问题修订前的GB/T25433-2010版标准自发布实施以来，对规范密炼机炼塑机的安全设计、制造与使用发挥了重要的基础性作用。然而，通过十余年的实施实践，该标准逐渐暴露出以下不足：首先，安全技术要求覆盖不全面。原标准侧重于设备机械本体的一般安全防护要求，对液压系统安全、电气控制系统功能安全、气动系统安全等方面的规定较为笼统，未能形成覆盖设备全生命周期的系统安全要求，特别是对涉及控制系统的安全相关部件的性能等级要求未能与国际标准接轨。其次，部分技术指标已明显滞后。原标准中关于安全防护装置的结构尺寸、联锁保护的动作时间、安全距离的数值等条款，与当前国际标准化组织（ISO）和欧洲标准化委员会（CEN）发布的最新机械安全基础标准存在差距，不利于国产设备的国际竞争力提升和技术装备的出口贸易。最后，标准协调配套性有待加强。近年来，我国陆续修订发布了《机械安全防止上下肢触及危险区的安全距离》（GB/T23821）、《机械安全急停功能设计原则》（GB/T16754）等一系列基础性安全标准，并对《橡胶塑料机械安全要求》（GB25431）进行了重大修订，原GB/T25433-2010与之在术语定义、技术要求等方面的协调一致性需要重新审视和调整。1.3修订必要性与意义综上所述，对GB/T25433-2010进行全面修订具有充分的必要性和重要的现实意义。从安全保障角度看，修订后的标准将进一步完善密炼机炼塑机的安全防护技术指标体系，有效降低设备使用过程中的各类安全风险，切实保护劳动者生命安全和身体健康。从产业升级角度看，新标准的发布实施将引导企业加大安全技术研发投入，推动装备安全性能的整体提升，促进产品结构调整和产业优化升级。从国际贸易角度看，采用国际通行的安全设计理念和评价方法，有助于消除技术性贸易壁垒，提升国产密炼机炼塑机在国际市场上的竞争力。从法规支撑角度看，新标准为安全生产监管、产品质量监督和市场准入提供了更加科学完善的技术依据。2标准修订过程2.1修订任务来源本标准的修订任务由国家标准化管理委员会下达，列入国家标准制修订计划项目。项目计划编号已纳入年度国家标准制修订项目安排，由全国橡胶塑料机械标准化技术委员会（SAC/TC71）归口组织修订工作。2.2编制组构成为确保标准修订质量，由秘书处组织成立了由行业内主要骨干企业、科研院所、检验检测机构和高等院校专家组成的标准修订工作组。起草单位涵盖国内密炼机炼塑机主要制造企业及行业领先的科研机构，包括大连橡胶塑料机械有限公司、益阳橡胶塑料机械集团有限公司、中国化学工业桂林工程有限公司等。编制组成员均长期从事橡胶塑料机械设计制造或安全检测检验工作，具有扎实的专业理论基础和丰富的工程实践经验，为标准修订提供了坚实的技术保障。2.3修订工作流程标准修订工作严格遵循《国家标准管理办法》及GB/T16733《国家标准制定程序的阶段划分及代码》的规定，按照预备、立项、起草、征求意见、审查、报批、出版和复审等阶段有序推进。在起草阶段，编制组系统收集和分析了国内外相关标准资料，包括ISO12100《机械安全设计通则风险评估与风险减小》、ISO13849-1《机械安全控制系统安全相关部件第1部分：设计通则》以及GB/T15706、GB/T23821等基础标准的最新版本，并多次组织实地调研活动，赴典型制造企业和用户单位了解设备安全运行状况和事故案例情况。在征求意见阶段，编制组通过全国标准信息公共服务平台等渠道广泛征求生产者、使用者、检验检测机构、行业主管部门和社会公众的意见。编制组对反馈意见逐条进行认真处理和充分讨论，形成意见处理汇总表，对合理意见予以采纳并对标准文本进行了相应修改完善。标准送审稿经全国橡胶塑料机械标准化技术委员会全体委员审查，形成报批稿后报送国家标准化管理委员会审批发布。3标准技术内容概述3.1标准适用范围本标准规定了密闭式炼胶机炼塑机安全要求的术语和定义、重大危险识别、安全要求和措施、安全要求和措施的验证及使用信息。标准适用于密炼机炼塑机（包括密炼机、炼塑机及密炼法炼塑机）的设计、制造和安装。标准所覆盖的设备范围涵盖了从实验室用小型密炼机到大型工业生产用密炼机的全系列产品。3.2术语和定义标准界定了密炼机、炼塑机、危险区、安全防护装置、联锁装置、可靠技术措施、风险评价等关键术语。其中，将密炼机界定为"在密闭状态下对胶料进行塑炼和混炼的机械"，将炼塑机界定为"在密闭状态下对塑料进行塑化和混炼的机械"。标准还参照ISO12100的框架，引入了"本质安全设计措施""安全防护和补充保护措施""使用信息"等机械安全领域的基础性术语，使标准的技术语言与国际接轨。3.3重大危险识别标准以机械危险为主线，系统识别了密炼机炼塑机在正常运行、设定、操作、清洁、维护和故障排除等全生命周期各阶段可能面临的重大危险，主要包括：挤压和卷入危险——转子啮合部位、皮带和链条传动部位、上顶栓与腔体之间等处的卷入和挤压风险；剪切危险——转子棱顶与混炼室壁之间、卸料门与机体之间等处的剪切风险；抛射危险——混炼室内物料异常喷出、转子断裂碎片飞散等造成的抛射伤害风险；电气危险——触电、电气短路引发火灾等风险；液压危险——高压油液喷射、蓄能器能量意外释放等风险；噪声危险——传动系统、混炼过程产生的强噪声对操作人员听力的损害风险；高温危险——混炼室壁面、卸料门等高温表面造成的灼烫风险；粉尘危险——炭黑等配合剂投料过程中产生的粉尘吸入风险。标准对每类危险均规定了对应的安全要求和措施，形成完整的风险减小闭环。3.4安全要求和措施针对上述重大危险，标准从本质安全设计、安全防护、补充防护措施和使用信息四个层次规定了系统完整的安全要求和措施。在本质安全设计方面，标准规定设备的结构设计应避免尖角、锐边和凸出部位；混炼室、转子等运动部件的外露表面应尽量减少可产生夹持作用的几何特征；上顶栓、卸料门等部件的运动应设置缓冲装置以消除冲击危害；设备设计应便于清洗和维护，降低操作人员进入危险区的必要性。在补充防护措施方面，标准规定了急停装置的设置要求，急停功能应符合GB/T16754的规定，且急停装置应设置在操作人员易于触及的位置；设备应配置完善的电气保护措施，包括短路保护、过载保护、漏电保护和接地保护等；液压系统应设置过压保护和泄压装置，蓄能器应有能量释放措施。在使用信息方面，标准规定设备使用说明书应包含安全操作规程、危险警示事项、维护保养周期和方法以及残余风险告知等内容；设备应设置清晰耐久的警示标志，包括"当心卷入""当心挤压""当心灼烫"等安全警示标识。3.5安全要求和措施的验证与使用信息标准规定了安全要求措施的验证方法和判定准则，包括目视检查、实际操作试验、测量试验和计算验证等方法。对于安全防护装置的有效性验证，标准要求通过模拟故障和实际操作验证联锁保护的可靠性和响应时间。4标准主要修订内容分析4.1标准结构调整与优化本次修订对标准的结构框架进行了重新梳理和优化。原版标准在章节编排上侧重于对具体防护措施的罗列，修订后的标准参照GB/T15706确立的"三步法"风险减小流程，重新组织了章节结构。新标准将重大危险识别独立成章，安全要求和措施按照风险减小措施的优先顺序分层展开，使标准的技术逻辑更加清晰，使用者可以依据标准对设备进行系统性的风险评估和安全措施选择。4.2核心技术内容变化（一）扩大了标准适用范围。原标准主要适用于以橡胶混炼为目的的密闭式炼胶机，修订后的标准将适用范围拓展至密闭式炼胶机和炼塑机两类设备，覆盖了橡胶和塑料加工领域中使用密闭式混炼原理的所有机型，包括串联式密炼机、啮合转子密炼机等新型设备。（二）引入了风险评估方法论。新标准明确要求设备设计者应依据GB/T15706规定的方法开展风险评估，将风险评估贯穿于设备设计全过程，根据风险评价结果选择和确定相应的安全防护措施。这一变化将安全要求从"规定性"转向"目标性"，既保证了基本安全水平，又为设计者根据不同应用场景进行灵活设计提供了空间。（三）提高了安全防护技术要求。针对大型密炼机转子卷入风险突出的问题，新标准补充完善了喂料口防护装置的结构设计要求和安全距离限值；针对高速运行状态下的动态风险，增加了运动部件制动时间和制动距离的定量要求；针对自动化生产线中设备间协同运行的安全问题，增加了多机联锁和区域防护的技术要求。（四）强化了电控系统安全要求。新标准增加了对控制系统的安全相关部件的性能等级要求，规定安全联锁功能相关部件的最低性能等级不得低于PLd。同时，增加了对可编程电子控制系统（PLC）的安全功能设计要求，包括双通道冗余、故障自诊断和自动检测等。（五）增加了本质安全设计措施。新标准突出强调了通过设计消除或减小风险的优先原则，增加了关于限制机械应力、避免危险的液压气动系统设计、减少噪声和振动产生等本质安全设计方面的要求，引导制造企业在源头设计阶段尽可能消除或降低风险。（六）增加了信息安全相关要求。针对智能化密炼机接入工业互联网后可能面临的网络安全威胁，新标准增加了信息安全的指导性要求，规定设备的通信接口应具备访问控制功能，防止未经授权的远程操作对设备安全运行造成干扰。5标准协调配套与实施建议5.1与相关标准的协调关系本标准在修订过程中充分考虑了与我国机械安全标准体系中各层次标准的协调配套关系。在通用安全标准层面，本标准与GB/T15706《机械安全设计通则风险评估与风险减小》、GB/T16855.1《机械安全控制系统安全相关部件第1部分：设计通则》等标准保持衔接；在专用安全标准层面，本标准作为橡胶塑料机械安全标准体系的重要组成部分，与GB25431《橡胶塑料机械安全要求》形成了"产品安全标准-通用安全标准"的互补关系，在橡胶塑料机械安全标准体系中发挥着对特定机种安全要求细化的作用。5.2标准实施关注要点标准发布后至正式实施前，各相关方应重点关注以下要点：设计制造企业应在过渡期内完成对现有产品安全性能的全面核查和整改，对照新标准的技术要求逐项开展自查，对不符合项制定整改方案。特别是对于电控系统的安全相关部件，应核查其性能等级是否满足新标准规定的PLd要求，必要时对控制系统硬件和软件进行升级改造。在安全防护装置方面，应核查喂料口防护装置的结构尺寸和联锁可靠性是否满足要求，对防护装置进行必要的优化设计。使用单位应对在用设备的安全状况进行评估，针对安全防护装置缺失或失效、安全警示标志磨损脱落等问题及时整改。同时，应加强对操作人员的新标准宣贯培训，使操作人员充分了解设备残余风险和正确的操作方法。检验检测机构应依据新标准更新检验实施细则，补充完善相关检测设备和检测方法，确保新标准实施后检验工作能够顺畅衔接。6介绍主要起草单位本次标准修订工作的主要起草单位之一是大连橡胶塑料机械有限公司。该公司始建于1907年，是中国橡胶塑料机械行业的摇篮和龙头企业，也是我国最大的橡胶塑料机械研发和制造基地之一。公司主导产品包括密炼机、开炼机、压延机、挤出机等八大系列，产品远销欧、美、亚、非等数十个国家和地区，在国内外市场具有重要影响力。大连橡胶塑料机械有限公司在密炼机领域拥有深厚的技术积累和丰富的设计制造经验。早在新中国成立初期，该公司便研制出了我国第一台密闭式炼胶机，开创了中国密炼机制造的先河。经过数十年的发展，公司已形成从实验室用小型密炼机到650升特大型密炼机的完整产品系列，国内市场占有率长期稳居行业前列。近年来，公司响应"智能制造"战略号召，成功研制出智能化密炼机生产线，实现了从自动配料、自动投料、自动混炼到自动卸料的全程无人化操作，设备安全防护水平和智能化控制水平均达到国际先进水平。公司高度重视标准化工作，是全国橡胶塑料机械标准化技术委员会（SAC/TC71）的副主任委员单位和多个标准文件的主要起草单位，主持或参与制修订了数十项国家标准和行业标准。在本次GB/T25433-2024修订过程中，公司充分发挥了在密炼机安全设计和制造工艺方面的技术优势，