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注册安全工程师职业资格考试辅导资料安全生产技术,第一章 机械安全技术,目录,Contents,第一节机械行业安全概要,第二节 金属切削机床及砂轮机安全技术,第三节 冲压（剪）机械安全技术,第四节 木工机械安全技术,第五节 铸造安全技术,第六节 锻造安全技术,目录,Contents,第七节 安全人机工程基本知识,第八节 人的特性,第九节 机械的特性,第十节 人机作业环境,第十一节 人机系统,第一节机械行业安全概要,机械是机器与机构的总称，是若干相互联系的零部件按一定的规律装配起来，能够完成一定功的装置。一般机械装置由电气元件实现自动控制。一、机械产品主要类别机械设备由驱动装置、变速装置、传动装置、制动装置、工作装置、防护装置、润滑系统和冷却系统组成。*机械行业的主要产品有12类：1.农业机械：拖拉机、播种机、收割机等；2.重型矿山机械：冶金机械、矿上机械、起重机械、装卸机械、工矿车辆、水泥设备等；3.工程机械：叉车、铲土运输机械、压实机械、混凝土机械等；4.石油化工通用机械：石油钻采机械、炼油机械、化工机械、泵、风机、阀门、气体压缩机、制冷空调机械、造纸机械、印刷机械、塑料加工机械、制药机械等；5.电工机械：发电机械、变压器、电动机、高低压开关、电线电缆、蓄电池、电焊机、家用电器等；6.机床：金属切削机床、锻压机械、铸造机械、木工机械等；,第一节机械行业安全概要,7.汽车；8.仪器仪表；9.基础机械：轴承、液压件、密封件、粉末冶金制品、标准紧固件、工业链条、齿轮、模具等；10.包装机械：包装机、装箱机、输送机等；11.环保机械：水污染防治设备、大气污染防治设备、固体废物处理设备等；12.其他机械。*非机械行业的主要产品：铁道机械、建筑机械、纺织机械、轻工机械、船舶机械。,第一节机械行业安全概要,二、机械设备的危险部位及防护对策常用机械的主要危险部位:（1）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。（2）旋转的轴，包括连接器、心轴、卡盘、丝杠、圆形心轴和杆等。（3）旋转的凸块和孔处。含有凸块或空洞的旋转部件是很危险的，如风扇叶、凸轮、飞轮等。（4）对向旋转部件的咬合处，如齿轮、轧钢机、混合辊等。（5）旋转部件和固定部件的咬合处，如辐条手轮或飞轮和机床床身、旋转搅拌机和无防护开口外壳搅拌装置等。（6）接近类型，如锻锤的锤体、动力压力机的滑枕等。（7）通过类型，如金属刨床的工作台及其床身、剪切机的刀刃等。（8）单向滑动，如带锯边缘的齿、砂带磨光机的研磨颗粒、凸式运动带等。（9）旋转部件与滑动之间的危险，如某些平板印刷机面上的机构、纺织机床等。,第一节机械行业安全概要,防护对策的安全技术措施:防护对策的安全技术措施一般分为：直接、间接和指导性三类。直接安全技术措施是在设计机器时，考虑消除机器本身的不安全因素；间接安全技术措施是在机械设备上采用和安装各种安全防护装置，克服在使用过程中产生的不安全因素；指导性安全措施是制定机械安装、使用、维修的安全规定及设置标志，提示或指导操作程序，从而保证作业安全。几种典型机械传动的安全防护：（1）齿轮传动的安全防护：齿轮机构必须装置全封闭型的防护装置；（2）皮带传动的安全防护：皮带摩擦易产生静电放电现象，不适用于易燃易爆场所。皮带与防护罩的距离不应小于50mm。一般传动机构离地面2m以下，应设防护罩。在以下三种情况时，即使在2m以上，也必须加以防护，防止皮带断裂伤人：皮带轮中心间距3m以上、皮带宽度15cm以上、皮带转速9m/min以上。（3）联轴器等的安全防护：型防护罩、沉头螺钉。,第一节机械行业安全概要,三、机械伤害类型及预防对策（一）、机械伤害类型机械装置的三状态：正常工作状态、非正常工作状态、非工作状态。在机械行业，存在的危险和危险因素：（1）物体打击（不包括主体机械设备、车辆、起重机械、坍塌等引发的物体打击）；（2）车辆伤害（不包括起重提升、牵引车辆、车辆行驶时发生的事故）；（3）机械伤害（不包括车辆、起重机械引起的伤害）；（4）起重伤害；（5）触电；（6）灼烫；（7）火灾；（8）高处坠落（不包括触电坠落事故）；（9）坍塌（不包括矿山冒顶片帮和车辆、起重机械、爆破引起的坍塌）；（10）火药爆炸；（11）化学爆炸；（12）物理爆炸；（13）中毒和窒息；（14）其他伤害（摔、扭、挫、擦）。,第一节机械行业安全概要,（二）、机械伤害预防对策措施1、实现机械本质安全1）消除产生危险的原因；2）减少或消除接触机器的危险部件的次数；3）使人们难以接近机器的危险部件；4）提供保护装置或个人防护装备。注意次序2、保护操作者和有关人员安全。（人员培训和管理）（三）通用机械安全设施的技术要求*无法用设计来做到本质安全时，应使用安全装置。*防护罩一般不准脚踏和站立，必须做平台或阶梯时，应能承受1500N的垂直力，并采取防滑措施。不同网眼开口尺寸的安全距离（mm）2011版教材P7。,第一节机械行业安全概要,四、机械安全设计与机器安全装置（一）、本质安全：通过机械的设计者，在设计阶段采取措施来消除隐患的一种机械安全方法。设计中，还应考虑到提高设备的可靠性，降低故障率，以降低检修的频率；采用机械化和自动化技术，尽量使操作人员远离危险场所；考虑调整、维修的安全，以减少操作者进入危险区的需要。（二）、失效安全：设计者应保证当机器出故障时不出危险。（三）、定位安全：把机器定位安装到不可能触及的地点。还要考虑到维修时可能触及到的可能。（四）、机器布置：车间布局应考虑的因素有：空间、照明、管线布置、维护时的出入安全。,第一节机械行业安全概要,（五）、机器安全防护装置：1.固定安全防护装置（固定，专用工具才能拆卸）；2.联锁安全装置，只有安全装置闭合时，机器才能运转，只有机器的危险部件停止时，安全装置才能开启；3.控制安全装置，可使机器迅速地停止运转；4.自动安全装置，其机制是把暴露在危险中的人体从危险区域中移开，仅限在低速运动的机器上采用；5.隔离安全装置，阻止身体的任何部位靠近危险区域的设施，如栅栏；6.可调安全装置（危险区无法隔离时，使用部分可调的安全装置）；7.自动调节安全装置：工件运动时自动开启，当操作完毕后又自动关闭的安全装置；8.跳闸安全装置；9.双手控制安全装置：迫使操作者必须应用两只手来操作控制器。,第一节机械行业安全概要,五、机械制造场所安全技术（一）、采光：对厂房一般照明的光窗设置要求：厂房跨度大于12m时，单跨厂房的两边应有采光侧窗，窗户的宽度不应小于开间长度的一半。车间照明灯应覆盖所有通道，覆盖长度应大于90%的车间安全通道长度。（二）、通道：包括厂区主干道和车间安全通道。双向行驶干道宽度不小于5m，单向行驶干道不小于3m；进入厂区门口，危险地段需设置限速限高牌、指示牌和警示牌。车间安全通道宽度：通行汽车的3m，通行电瓶车的1.8m，通行手推车、三轮车的1.5m，人行的1m。,第一节机械行业安全概要,（三）、设备布局车间生产设备（按最大外形尺寸长度）分大型（12m），中型（6-12m），小型(0.2m，宽0.1m的应有护栏或盖板。,第二节 金属切削机床及砂轮机安全技术,一、金属切削机床的危险因素1、机床的危险因素：静止部件（刀具、刀刃，突出部位，飞边毛刺，粗糙部分，引起滑跌坠落的工作台）、旋转部件、内旋转咬合、往复运动或滑块、飞出物。二、金属切削机床的常见事故及安全技术措施1、设备接地不良、漏电，照明没有采用安全电压，发生触电事故控制措施：设备可靠接地，照明采用安全电压；2、旋转部位楔子、销子突出，无防护罩，易绞缠人体控制措施：楔子、销子不能突出表面；3、清除铁屑无专用工具，操作者未戴护目镜，发生刺割事故及崩伤眼球控制措施：用专用工具，带护目镜；4、加工细长杆轴料时，尾部无防弯装置或托架，导致长料甩击伤人控制措施：尾部安装防弯装置及设料架；5、零部件装卡不牢、飞出击伤人体控制措施：零部件装卡牢靠；,第二节 金属切削机床及砂轮机安全技术,6、防护保险装置、防护栏、保护盖不全或维修不及时造成绞伤碾伤控制措施：及时维修安全防护、保护装置；7、砂轮有裂纹或装卡不合规定，砂轮碎片伤人控制措施：选用合格砂轮，装卡合理；8、操作旋转机床戴手套，易发生绞手事故控制措施：加强检查，杜绝违章现象，穿戴好劳动防护用品。,第二节 金属切削机床及砂轮机安全技术,三、砂轮机的安全技术要求（一）砂轮机的安装1、安装位置：砂轮机禁止安装在正对着附近设备及操作人员或经常有人过往的地方，若无专用砂轮机房，砂轮机正面装设不低于1.8m高度的防护挡板。2、直径200mm的砂轮装上法兰盘后，应先进行平衡调试。3、砂轮法兰盘直径不得小于被安装砂轮直径的1/3，且规定砂轮磨损到直径比法兰盘直径大10mm时应更换新砂轮。4、防护罩是砂轮机最主要的防护装置，其开口角度在主轴水平面以上不允许超过65，且30时必须设挡屑板，砂轮圆周表面与挡板的间隙应小于6mm。砂轮直径150mm的砂轮机必须安装可调托架，砂轮与托架之间的间隙不超过3mm。（二）、砂轮机的使用：禁止侧面磨削、不准正面操作、不准共同操作，2人共用一台砂轮机操作是严重的违章行为，应严格禁止。,第三节 冲压（剪）机械安全技术,板料，模具和设备是冲压加工的三要素。冲压加工分为热冲压和冷冲压。一、冲压作业的危险因素1、设备结构具有的危险：刚性离合器，一旦结合运行，就一定要完成一个循环，才会停止。2、动作失控；3、开关失灵，由于人为或外界因素引起的误动作；4、模具危险。冲压作业事故多发生在模具的下行程，伤害部位主要是操作者的手部。二、冲压作业安全技术措施1、使用安全工具；2、模具作业区防护措施；3、冲压设备的安全保护装置：机械式、（双手）按钮式、光电式、感应式。机械式防护装置有：推手式、拨手式（又称摆杆护手装置）和拉手式保护装置；,第三节 冲压（剪）机械安全技术,三、冲压作业的机械化和自动化：是减轻工人劳动强度、保证人身安全的根本措施。四、剪板机安全技术措施常用剪板机分为：平剪、滚剪和振动剪；剪切厚度小于10mm的多为机械传动，大于10mm的为液压传动。不应独自一人操作剪板机；送料操作者的手指离刀口最少保持200mm；剪板机的皮带、飞轮、齿轮以及轴等运动部位必须安装防护罩。,第四节 木工机械安全技术,平刨床、圆锯机和带锯机是事故发生较多的木工机械。一、木工机械危险有害因素机械伤害；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。二、木工机械安全技术措施“有轮必有罩、有轴必有套和锯片有罩、锯条有套、刨（剪）切有挡”。1.带锯机应装设锯盘制动器；圆锯上应装设分离刀；2.为了防止木料反弹的危险，圆锯上应装设分离刀（松口刀）和活动防护罩。3.圆锯机超限的噪声也是严重的职业危害，直接损害操作者的健康，应安装相应的消声装置。4.手压平刨刀轴的设计和安装必须符合下列要求：（1）必须使用圆柱形刀轴，绝对禁止使用方刀轴；（2）压力片的外缘应与刀轴外圆相合；（3）刨刀刃口伸出量不能超过刀轴外径1.1mm；（4）刨刀开口量应符合要求。,第五节 铸造安全技术,分为普通砂型铸造和特种铸造。铸造设备主要包括：砂处理设备、造型造芯机、金属冶炼设备和铸件清理设备。一、铸造作业危险有害因素机械伤害；火灾及爆炸；灼烫；噪声振动；尘毒；高温和热辐射；高处坠落。二、铸造作业安全技术措施1.在工艺可能的条件下，宜采用湿法作业；2.浇包盛铁水不得超过容积的80%；3.浇注时，所有与金属液接触的工具均需预热，防止金属液与冷工具接触发生飞溅。4.铸造车间应建在厂区其他不释放有害物质的生产建筑的下风侧，厂房宜南北朝向，四周应有绿化带。,第六节 锻造安全技术,一、锻造的危险有害因素机械伤害；火灾爆炸；灼烫；噪声与振动；尘毒；热辐射。二、锻造安全技术措施1.电动启动装置的按钮盒，其按钮上需标有“启动”、“停车”等字样。停车按钮为红色，其位置比启动按钮高10-12mm。2.高压蒸汽管道上必须装有安全阀和凝结罐，以消除水击现象，降低突然升高的压力。,第七节 安全人机工程基本知识,一、定义与研究内容安全人机工程是运用人机工程学的理论和方法研究“人-机-环境”系统，并使三者在安全的基础上达到最佳匹配。在人机系统中，人始终处于核心，起主导作用，机器起着安全可靠的保证作用。人机系统分两类：机械化、半机械化控制的人机系统；全自动化控制的人机系统。在1类系统中，人在系统中主要充当生产过程的操作者与控制者，即控制器主要由人来操作，人的操作失误，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状况。在2类系统中，以机为主体，机器的正常运转完全依赖于闭环系统的机器自身的控制，人只是一个监视者和管理者，监视自动化机器的工作。只有在系统出差错时，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，机器的冗余系统失灵及人处于低负荷时应急反应变差等。,第七节 安全人机工程基本知识,二、机械设计本质安全：*定义同前，包括在设计中排除危险部件，减少或避免危险区工作，提供自动化反馈设备并使运动的部件处于密封状态等。本质安全包括以下内容：1.机械的失效安全：机械设计者应该在设计中考虑到机械发生故障时不出现危险；2.机械部件的定位安全：把机械的部件安置在不可能触及到的地点，通过定位达到安全的目的。还要考虑到虽然在正常情况下触及不到，但在特殊情况如登高维修时可能触及到。3.*机器的安全布置：布局时考虑的因素有：空间；照明；管、线布置。,第八节 人的特性,一、人体测量1.人体测量主要统计函数（1）平均数（均值）；（2）方差（均方差）；（3）标准差；（4）百分位数。2.人体测量数据的运用准则：（1）最大最小准则；（2）可调性准则（5%95%可调，如汽车座椅）；（3）平均准则（门拉手高、锤子、刀手柄）；（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。,第八节 人的特性,二、人的生理特性（一）、人的感觉与感觉器官1、视觉（1）几种常见的视觉现象暗适应与明适应（暗适应30min，明适应1min）；眩光；视错觉（形状错觉、色彩错觉、物体运动错觉）。（2）视觉损伤与视觉疲劳眼睛能承受的可见光的最大亮度值：106cd/m2；300mm以下的短波紫外线可引起紫外线眼炎；紫外线照射4-5h后眼睛充血，10-12h后剧痛而睁不开眼；红外线-白内障；直视高亮度光源（激光、太阳）-黄斑烧伤。,第八节 人的特性,（3）视觉的运动规律*眼睛的水平运动比垂直运动快；习惯顺序-左到右、上到下、顺时针；视线突然转移过程中，3%的视觉能看清目标；对运动的目标，角速度大于1/s-2/s时，且双眼的焦点同时集中在同一个目标上，才能鉴别其运动状态；人眼要得到视觉印象，最短的注视时间0.07-0.3S，视觉暂停时间0.17S。,第八节 人的特性,2、听觉（1）听觉特性听觉的绝对阈限，即最弱声音和痛觉声音强度，与频率和声压有关；能够被人耳识别的声音最短持续时间2050ms；当声音频率为20Hz，其声压为210-5 Pa、声强为10-12 W/m2的值为听阈，低于听阈的声音不能形成听觉；声源与两耳间的距离每相差1cm，传播时间相差0.029ms；判断声源的距离主要靠声压和主观经验，距离每增加一倍，声压级减少6dB（A）。3、人的感觉与反应（1）反应时间：一般反应时间0.1s0.5s，复杂的选择性反应13s，要进行复杂判断和认识的35s。（2）听觉的反应时间最短，0.10.2s，其次是触觉和视觉。,第八节 人的特性,（二）、人体的特征参数人体特性参数：静态参数、动态参数、生理学参数及生物力学参数。人体劳动强度参数*常用的能量代谢测定方法有直接法和间接法，一般用间接法，其原理是：能量代谢可通过人体的氧耗量反应出来，因此，首先测得单位时间内糖、脂肪等能源物质在体内氧化时的氧耗量和二氧化碳的排出量，求得两者之比（呼吸商），由此再推算某一时间或某项作业所消耗的能量。能量代谢分三种：基础代谢（清醒、静卧、空腹食后10h以上、室温20时的代谢），安静代谢和活动代谢；安静代谢1.2倍基础代谢；活动代谢实际代谢安静代谢；氧耗量正常人3L/min，常锻炼者4L/min。*我国的劳动强度等级：劳动强度指数ITMSW10。级，I15；级，I1520；级，I2025；级，I25。,第八节 人的特性,（三）、疲劳：1.疲劳分肌肉疲劳（体力疲劳）和精神疲劳（脑力疲劳）。2.疲劳的测定方法：（1）主管感觉调查表法；（2）分析脑电图；（3）测定频闪值；（4）智能测试；（5）精神测试；（6）连续拍摄人体动作的变化。3.单调作业分三类：Z型（监视仪表）；Y型（用机器和工具简单重复，如铆钉和用锤锻铁）；X型（流水线）。4.轮班制度夜班作业者疲劳自觉症状多，连续34天夜班作业，就可以发现疲劳累积现象。我国许多企业在劳动强度大、劳动条件差的生产岗位，都实行“四班三运转”制效果较好。,第八节 人的特性,三、人的心理特性1.能力：标志着人的认识活动在反映外界事物时所达到的水平。主要有感觉、知觉、观察力、注意力、记忆力、思维想象力和操作能力等。“注意”在安全生产中有着特别重要的意义。工人在操作机器时必须能集中注意力，这是减少误操作、避免事故发生的重要保证和前提。性格：分为冷静型、活泼型、急躁型、轻浮型和迟钝型5种。在安全生产中，有不少人就是由于鲁莽、高傲、懒惰、过分自信等不良性格促成了不安全行为而导致伤亡事故的发生。安全心理学就是要深入挖掘和发展劳动者的一丝不苟、踏实细致、认真负责的工作作风，提倡养成原则性、纪律性、自觉性、谦虚、克己自制的良好性格，克服和制止粗枝大叶、得过且过、懈怠消极、狂妄、利己、自满、任性、优柔寡断等易于肇事的不良性格。,第八节 人的特性,气质；气质表现的4种特征：1）精力旺盛、热情直率、刚毅不屈，往往倾向于性情急躁、主观任性；2）灵活机智、活泼好动、善于交际、性格开朗，易倾向于情绪多变、轻举妄动；3）安静、不外露、沉着、从容不迫、耐心谨慎，亦倾向于因循守旧、动作缓慢、难以沟通；4）孤僻、消沉、行动迟缓、自卑退让，亦倾向于平易近人、容易相处、谦虚谨慎。4.需要和动机；安全是每个人的需要，也是家庭、社会、企业和国家的需要。5.情绪与情感；生产中常有两种不安全情绪：急躁情绪和烦躁情绪。6.意志。,第九节 机械的特性,一、机械的安全定义与特性现代机械安全特性：系统性、防护性、友善性和整体性。二、机械故障诊断技术1.诊断4步骤：信号检测；特征提取（信号处理）；状态识别（与故障档案对比）；诊断决策。2.故障诊断技术：（1）振动信号：对于低频振动，一般要从3个相互垂直的方向上采样；对于高频振动，通常只从一个方向检测。（2）油液分析：光谱油液分析和铁谱油液分析；光谱油液分析：利用原子吸收光谱来分析润滑油中金属的成分和含量，进而判断零件的磨损程度；铁谱油液分析：通过检测润滑油或液压系统的油液中所含磁性金属磨屑的成分、形态、大小及浓度，来判断和预测机器系统中零件的磨损情况。,第九节 机械的特性,（3）超声探伤技术：利用超声波可以对所有固体材料进行探伤和检测。它常用来检查内部结构的裂纹，搭接，夹杂物，焊接不良的焊缝、锻造裂纹、腐蚀坑以及加工不良导致的塑料压层等。还可用于检查管道中流体的流量、流速以及泄露等。（4）表面缺陷探伤技术：常见材料缺陷检测方法包括：磁粉探伤、渗透探伤和涡流探伤；三、机械的可靠性设计和维修性设计机械可靠性度量指标：可靠性，故障率，平均寿命，维修度，有效度。维修性设计应考虑的问题：可达性、零部件的标准化与互换性、维修人员的安全。,第十节 人机作业环境,一、光环境 光的度量：光通量、发光强度、亮度、照度。色彩环境*颜色的特性有色调、明度和彩度。色彩的生理作用主要表现在对视觉疲劳的影响。由于人眼对明度彩度的分辨力差，在选择色彩对比时，常以色调对比为主。对引起眼睛疲劳而言，蓝、紫最甚，红、橙次之，黄绿、绿、绿蓝等不易引起视觉疲劳。红、橙、黄是暖色调，蓝、绿、紫是冷色调。黑、白是坚固色，灰色是柔软色。微气候环境 空气温度分为舒适温度和允许温度，舒适温度213，允许温度=舒适温度3-5。空气湿度有绝对湿度和相对湿度，80%以上是高气湿，30%以下是低气湿，30%-70%时感到舒适。,第十节 人机作业环境,气流速度：一般0.15m/s时，人即可感到空气新鲜。室内空气湿度（%）与室内气温（t）最佳匹配关系：=188-7.2t（12.2t26）*微气候环境的综合评价指标：有效温度（感觉温度），不适指数，三球温度指数（WBGT），卡他度。卡他度：卡他度用来评价劳动条件的舒适程度，利用卡他温度计测量，卡他度H可通过测定卡他温度计的液柱由38降到35时所经过的时间T而求得。HF/T。事故发生率与温度有关，据统计，意外事故率最低的温度为20，温度高于28或低于10时，意外事故率增加30%。,第十一节 人机系统,人在人机系统中主要有三种功能：传感功能、信息处理功能和操纵功能。人优于机的能力有：信号检测、图像识别、灵活性、应变、归纳、推理、判断、创造性等；机优于人的能力有：反应和操作速度快、精确性高、输出功率大、耐久力强、重复性好、短期记忆、能同时完成多种操作、进行演绎推理及能在恶劣环境下工作。两人监控人机系统的可靠度：异常情况时，相当于两人并联，可靠度增加；正常情况时，相当于两人串联，可靠度减小，误操作的概率增大。多人表决的冗余人机系统，可避免两人监控作业会出现的正常操作和误操作两种概率都增加的情况。人机系统可靠性设计基本原则：（1）整体可靠性原则；（2）高可靠性组成单元要素原则；（3）安全系数原则；（4）高可靠性方式原则；（5）标准化原则；（6）高维修度原则,