機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解

1、機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解第1頁2基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)優(yōu)先采取本質(zhì)安全辦法符合人類工效學(xué)準(zhǔn)則符合安全衛(wèi)生要求考慮安全辦法和安全設(shè)計(jì)程序主要內(nèi)容：機(jī)械安全設(shè)計(jì)考慮四大方面機(jī)械安全設(shè)計(jì)主要內(nèi)容結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)相關(guān)安全部件設(shè)計(jì)、防護(hù)裝置、附加信息機(jī)械安全防護(hù)裝置設(shè)計(jì)：安全防護(hù)裝置分類安全防護(hù)裝置設(shè)置安全防護(hù)裝置設(shè)計(jì)要求機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解第2頁3常見概念故障：設(shè)備在工作過程中，因某種原因“喪失要求功效”或危害安全現(xiàn)象。隱患：在某個(gè)條件下,事物以及事件中所存在不穩(wěn)定而且影響到個(gè)人或者他人安全利益原因。危險(xiǎn)：材料、物品、系統(tǒng)、工藝過程、設(shè)施或場所對人、財(cái)產(chǎn)或環(huán)境含有產(chǎn)生危害潛能。風(fēng)險(xiǎn)：某一特定

2、危險(xiǎn)情況發(fā)生可能性和后果組合。安全：免去不了、可接收損害風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)。 安全不是完全沒有損害，故障不一定會(huì)有危險(xiǎn)。機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解第3頁4第一節(jié) 機(jī)械安全設(shè)計(jì)基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一 、對所設(shè)計(jì)機(jī)械進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)1.1、風(fēng)險(xiǎn) 指在某一特定環(huán)境下，在某一特定時(shí)間段內(nèi)，某種損失發(fā)生可能性。 換句話說，是在某一個(gè)特定時(shí)間段里，大家所期望到達(dá)目標(biāo)與實(shí)際出現(xiàn)結(jié)果之間產(chǎn)生距離。 風(fēng)險(xiǎn)是由風(fēng)險(xiǎn)原因、風(fēng)險(xiǎn)事故和風(fēng)險(xiǎn)損失等要素組成。 廣義：不確定性、 狹義：損失不確定性機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解第4頁5 1.2、風(fēng)險(xiǎn)大?。涸敿?xì)情況 機(jī)器類型、用途、使用方法、出入現(xiàn)場難易程度 使用人員素質(zhì)、技能與工作態(tài)度 對危險(xiǎn)了解程度和所采取防止危險(xiǎn)技

3、能 機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解第5頁61.3、風(fēng)險(xiǎn)評價(jià) 以系統(tǒng)方式對與機(jī)械相關(guān)危險(xiǎn)進(jìn)行考查一系列邏輯步驟。 危險(xiǎn)分析：機(jī)械設(shè)計(jì)、使用時(shí)間、事故傷害 危險(xiǎn)評定 找到在現(xiàn)有水平下最適當(dāng)安全辦法 定性方法：直觀 定量方法：補(bǔ)充 機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解第6頁7機(jī)械設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)所需要信息機(jī)器各種限制原因；機(jī)器各壽命階段技術(shù)要求；機(jī)器設(shè)計(jì)圖樣和說明機(jī)器特征其它資料；動(dòng)力起源相關(guān)信息；可能得到事故歷史及案例資料；其它任何有損人體健康信息；機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解第7頁81.4、機(jī)械風(fēng)險(xiǎn)評價(jià): 機(jī)械風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)是指以機(jī)械或機(jī)械系統(tǒng)為研究對象，用系統(tǒng)方式分析機(jī)器使用階段可能產(chǎn)生各種危險(xiǎn)、一切可能危險(xiǎn)狀態(tài)，以及在危險(xiǎn)狀態(tài)下可能發(fā)生損傷或危害

4、健康危險(xiǎn)事件，并對危險(xiǎn)事件概率和程度進(jìn)行全方面評價(jià)一系列邏輯步驟和選代過程。 與機(jī)械特定狀態(tài)或技術(shù)過程相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)由以下兩個(gè)要素組合得出： （1）發(fā)生損傷或危害健康概率。這種概率與人員暴露于危險(xiǎn)中頻次和面臨危險(xiǎn)連續(xù)時(shí)間相關(guān)，與危險(xiǎn)事件出現(xiàn)概率相關(guān)。 （2）損傷或危害健康可預(yù)見最嚴(yán)重程度。這種嚴(yán)重程度有一定隨機(jī)性，與各種原因綜合影響和作用相關(guān)，這些原因怎樣影響和怎樣作用含有很大偶然性，難以預(yù)見。 機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解第8頁91.5、風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)步驟及內(nèi)容 （1）風(fēng)險(xiǎn)分析：研究機(jī)械和人在要求使用條件下，面臨或處于一個(gè) 或幾個(gè)危險(xiǎn)原因狀態(tài)或環(huán)境。 包含： 1）機(jī)械限制確實(shí)定 機(jī)械壽命、使用范圍、使用者訓(xùn)練水平

5、2 ）危險(xiǎn)識別 機(jī)械類危險(xiǎn)：各種傷害如擠壓，纏繞等。 非機(jī)械類危險(xiǎn)：電氣危險(xiǎn)、熱危險(xiǎn)、噪聲危險(xiǎn)、振動(dòng)等。 3）風(fēng)險(xiǎn)評定 考慮在機(jī)械危險(xiǎn)狀態(tài)下，造成人員傷害幾率和傷害程度傷害嚴(yán)重度傷害出現(xiàn)概率防護(hù)對象性質(zhì)、損傷嚴(yán)重度、對人傷害范圍、對機(jī)器傷害范圍暴露危險(xiǎn)區(qū)頻次和連續(xù)時(shí)間、危險(xiǎn)事件出現(xiàn)概率、防止傷害可能性機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解第9頁10 （2）風(fēng)險(xiǎn)評定：風(fēng)險(xiǎn)分析后要進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評定，以確定機(jī)械是否需要 降低風(fēng)險(xiǎn)或是否到達(dá)了安全要求。實(shí)現(xiàn)安全迭代過程機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解第10頁11 風(fēng)險(xiǎn)評定能夠采取方法： 1）對所見到可能造成損傷和危害健康各種危險(xiǎn)狀態(tài)逐一查對采取安全辦法，評定是否到達(dá)了風(fēng)險(xiǎn)減小目標(biāo)。 2）在含有

6、可比性條件下，與已經(jīng)過風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)并被認(rèn)為安全類似機(jī)械進(jìn)行對比。 其對比條件： a: 現(xiàn)有工藝水平風(fēng)險(xiǎn)減小是可接收； b: 使用工藝是可比； c: 危險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)要素是可比； d:技術(shù)目標(biāo)是可比； e: 使用條件是可比 ； 機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解第11頁12編制風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)匯報(bào) 風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)結(jié)果應(yīng)形成文件（文字材料、圖表與數(shù)據(jù)），匯報(bào)內(nèi)容除了協(xié)議書、參加單位人員資質(zhì)文件外，還應(yīng)包含以下內(nèi)容： 第一，評價(jià)依據(jù)，如法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)等文件； 第二，評價(jià)機(jī)械預(yù)期使用、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和限制范圍、操作程序和對人員要求等； 第三，識別預(yù)期使用中危險(xiǎn)、危險(xiǎn)狀態(tài)和危險(xiǎn)事件種類、原因和存在部位； 第四，搜集相關(guān)信息，比如事故，職業(yè)病歷史，測試

7、、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，對類似機(jī)械進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)取得經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)等； 第五，經(jīng)過安全辦法要到達(dá)目標(biāo)； 第六，為消除危險(xiǎn)或減小風(fēng)險(xiǎn)所實(shí)施安全辦法提議。機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解第12頁131.6、風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法 危險(xiǎn)性預(yù)先分析（PHA， Preliminary Hazard Analysis ） 故障模式與影響分析（FMEA，F(xiàn)ault Modes and Effects Analysis ） 致命度分析（CA ，Critical Analysis ） 故障樹分析（ FTA ，F(xiàn)ault Tree Analysis ） 事件樹分析（ ETA ，Event Tree Analysis ） 前因后果分析法（Reason and

8、 Result Analysis ） 德爾菲法（DELPHL) 風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)分析組織法（MOSAR） 機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解第13頁14PHA（初始危險(xiǎn)分析）（1）將目標(biāo)機(jī)器系統(tǒng)劃分為若干部件或子系統(tǒng)；（2）分析確定哪些部件或者子系統(tǒng)最有可能出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)；（3）確定每項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)后，評定可能產(chǎn)生傷害風(fēng)險(xiǎn)，并按照嚴(yán)重程度歸類；（4）依據(jù)風(fēng)險(xiǎn)類別采取適當(dāng)安全辦法。故障模式與影響分析 在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，經(jīng)過對產(chǎn)品各組成個(gè)別潛在各種故障模式及其對產(chǎn)品功效影響進(jìn)行分析，把每一個(gè)潛在故障模式按照它嚴(yán)酷程度進(jìn)行分類，提出能夠采取預(yù)防辦法，用以提升產(chǎn)品可靠性。機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解第14頁15致命度分析 致命度分析就是對系統(tǒng)中各個(gè)不一

9、樣嚴(yán)重故障模式計(jì)算臨界值致命度指數(shù)，即給出某故障模式產(chǎn)生致命度影響概率。它是一個(gè)定量分析方法：與故障類型和影響分析結(jié)合使用時(shí)，叫做故障類型、影響及致命度分析。 故障樹分析 故障樹分析(FTA)技術(shù)是美國貝爾電報(bào)企業(yè)電話試驗(yàn)室于1962年開發(fā)，它采取邏輯方法，形象地進(jìn)行危險(xiǎn)分析工作，特點(diǎn)是直觀、明了，思緒清楚，邏輯性強(qiáng)，能夠做定性分析，也能夠做定量分析。表達(dá)了以系統(tǒng)工程方法研究安全問題系統(tǒng)性、準(zhǔn)確性和預(yù)測性，它是安全系統(tǒng)工程主要分析方法之一。普通來講，安全系統(tǒng)工程發(fā)展也是以故障樹分析為主要標(biāo)志。 機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解第15頁16事件樹 事件樹分析是從一個(gè)初始事件開始，按次序分析事件向前發(fā)展中各個(gè)步驟

10、成功與失敗過程和結(jié)果。是一個(gè)時(shí)序邏輯事故分析方法，它以一初始事件為起點(diǎn)，按照事故發(fā)展次序，分成階段，一步一步地進(jìn)行分析，每一事件可能后續(xù)事件只能取完全對立兩種狀態(tài)（成功或失敗，正?；蚬收希踩蛭ｋU(xiǎn)等）之一標(biāo)準(zhǔn)，逐步向結(jié)果方面發(fā)展，直到抵達(dá)系統(tǒng)故障或事故為止。所分析情況用樹枝狀圖表示，故叫事件樹。 機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解第16頁17德爾菲法 采取背對背通信方式咨詢教授小組組員預(yù)測意見，經(jīng)過幾輪咨詢，使教授小組預(yù)測意見趨于集中，最終做出符合市場未來發(fā)揮在那趨勢預(yù)測結(jié)論。德爾菲法又名教授意見法，是依據(jù)系統(tǒng)程序，采取匿名發(fā)表意見方式，即團(tuán)體組員之間不得相互討論，不發(fā)生橫向聯(lián)絡(luò)，只能與調(diào)查人員發(fā)生關(guān)系，以反

11、覆填寫問卷，以集結(jié)問卷填寫人共識及搜集各方意見，可用來結(jié)構(gòu)團(tuán)體溝通流程，應(yīng)對復(fù)雜任務(wù)難題管理技術(shù)。機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解第17頁18風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)時(shí)注意：（1）掌握足夠信息，并進(jìn)行仔細(xì)研究、分析；（2）系統(tǒng)高危險(xiǎn)性并不意味著事故必定性；機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解第18頁19二 、優(yōu)先采取本質(zhì)安全辦法 1、盡可能采取各種有效、先進(jìn)技術(shù)伎倆，從根本上消除危險(xiǎn)存在； 2、使機(jī)器含有自動(dòng)預(yù)防誤操作能力； 3、使機(jī)器含有完善自我保護(hù)功效；機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解第19頁20三 、符合人類功效學(xué)準(zhǔn)則 1、正確地布置各種控制操作裝置 2、正確地選擇工作平臺位置及高度機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解第20頁21 4、出入工作地點(diǎn)要方便3、盡可能提供適當(dāng)工

12、作座椅機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解第21頁22 四 、符合安全衛(wèi)生要求 要求機(jī)器不得排放超出要求各種有害物質(zhì)，若不能消除有害物質(zhì)排放，必須配置處理有害物質(zhì)裝置。機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解第22頁23五 、按考慮機(jī)械安全辦法標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)程序進(jìn)行安全設(shè)計(jì) 1、機(jī)械安全辦法 1）消除產(chǎn)生危險(xiǎn)原因 2）降低接觸機(jī)器危險(xiǎn)部件需求 3）提供安全裝置使人難以靠近機(jī)器危險(xiǎn)部位 4）提供保護(hù)裝置或防護(hù)服 機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解第23頁242、安全設(shè)計(jì)程序 1）考慮設(shè)備本質(zhì)安全 2）對控制裝置選擇 3）考慮機(jī)器實(shí)效安全 4）考慮維護(hù)及隔離方法 5）定位安全 6）機(jī)器布置機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解第24頁25FAA: Safety Order of Pr

13、ecedenceDescriptionPriorityDefinitionDesign for minimum risk.1Design to eliminate risks. If the identified risk cannot be eliminated, reduce it to an acceptable level through design selection.Incorporate safety devices.2If identified risks cannot be eliminated through design selection, reduce the ri

14、sk via the use of fixed, automatic, or other safety design features or devices. Provisions shall be made for periodic functional checks of safety devices.Provide warning devices.3When neither design nor safety devices can effectively eliminate identified risks or adequately reduce risk, devices shal

15、l be used to detect the condition and to produce an adequate warning signal. Warning signals and their application shall be designed to minimize the likelihood of inappropriate human reaction and response. Warning signs and placards shall be provided to alert operational and support personnel of suc

16、h risks as exposure to high voltage and heavy objects.Developprocedures and training.4Where it is impractical to eliminate risks through design selection or specific safety and warning devices, procedures and training areused. However, concurrence of authority is usually required when procedures and

17、 training are applied to reduce risks of catastrophic,hazardous, major, or critical severity.From FAA System Safety Hand book機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解第25頁26種類優(yōu)先等級詳細(xì)說明最小風(fēng)險(xiǎn)設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)中消除風(fēng)險(xiǎn)。假如已確認(rèn)風(fēng)險(xiǎn)不能被消除，則經(jīng)過設(shè)計(jì)選擇將其降低到可接收水平。加入安全裝置2假如經(jīng)過設(shè)計(jì)選擇不能消除已知風(fēng)險(xiǎn)，則使用固定、自動(dòng)或其它安全設(shè)計(jì)特征或裝置降低風(fēng)險(xiǎn)。應(yīng)該明文要求對安全設(shè)備做定時(shí)性能檢驗(yàn)。裝備警告裝置3當(dāng)設(shè)計(jì)和安全裝置都不能有效地消除已知風(fēng)險(xiǎn)或充分降低風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，則

18、應(yīng)采取能探測到風(fēng)險(xiǎn)情況并發(fā)出警告信號設(shè)備。警告信號及其應(yīng)用應(yīng)設(shè)計(jì)成能最大程度地降低不正確人為反應(yīng)和響應(yīng)可能性。應(yīng)設(shè)置警告表示及警告牌警告運(yùn)行人員和地面保障人員勿接觸高電壓和重物之類風(fēng)險(xiǎn)。開發(fā)程序及培訓(xùn)4當(dāng)經(jīng)過設(shè)計(jì)選擇或特殊安全和警告裝置來消除風(fēng)險(xiǎn)都不可行時(shí)，則應(yīng)使用程序及培訓(xùn)。然而，使用程序及培訓(xùn)來降低災(zāi)難性、危險(xiǎn)、嚴(yán)重或緊急嚴(yán)重程度風(fēng)險(xiǎn)，需要得到管理當(dāng)局同意。安全優(yōu)先次序機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解第26頁27第二節(jié) 機(jī)械安全設(shè)計(jì)主要內(nèi)容一 、機(jī)械安全設(shè)計(jì) 1、零件安全 在要求載荷和要求時(shí)間內(nèi)，零件不發(fā)生斷裂、過分變形、磨損、腐蝕等 2、整機(jī)安全 確保整個(gè)技術(shù)系統(tǒng)在要求條件下實(shí)現(xiàn)總功效 3、工作安全 對

19、操作人員防護(hù)，確保人身安全和身心健康 4、環(huán)境安全 對整個(gè)系統(tǒng)周圍環(huán)境和人不造成危害和污染，同時(shí)也確保機(jī)器對環(huán)境 適應(yīng)性機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解第27頁28二 、安全設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用 1、直接安全設(shè)計(jì)法 遵照三個(gè)原理 1）安全存在原理 零件和零件之間在要求載荷和時(shí)間內(nèi)安全。 受力、試驗(yàn)負(fù)荷、腐蝕、溫度、老化。 2）有限損壞原理 功效被破壞或干擾時(shí)，破壞次要部件。 安全銷、安全閥、易損件等。 安全銷座 安全銷 機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解第28頁29二 、安全設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用 3）冗余配置原理 重復(fù)備用系統(tǒng)。 飛機(jī)多驅(qū)動(dòng)和副油箱、壓力容器兩個(gè)安全閥、 礦山排水水泵系統(tǒng)采取三套配置（運(yùn)轉(zhuǎn)、維修、備用)。 機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解

20、第29頁30 2、間接安全設(shè)計(jì)法 經(jīng)過防護(hù)系統(tǒng)和保護(hù)裝置來實(shí)現(xiàn)技術(shù)系統(tǒng)安全可靠。 如：液壓回路中安全閥 3、提醒性安全設(shè)計(jì)法 在危害出現(xiàn)前，經(jīng)過指示燈、警鈴等提醒大家注意，及時(shí)停頓機(jī)器工作，排除故障。 如：行駛機(jī)械在燃油箱燃油所剩不多時(shí)，指示燈亮。 機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解第30頁31三 、機(jī)械安全設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 1、機(jī)械結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì) 2、消除和降低機(jī)械危險(xiǎn)設(shè)計(jì) 3、機(jī)械控制系統(tǒng)安全部件設(shè)計(jì) 4、機(jī)械安全裝置設(shè)計(jì) 5、機(jī)械安全使用信息 6、機(jī)械附加預(yù)防辦法設(shè)計(jì)機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解第31頁32 1、機(jī)械結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì) 1）機(jī)械零、部件形狀和相對位置設(shè)計(jì) 2）限制運(yùn)動(dòng)件質(zhì)量和速度 3）限制往復(fù)運(yùn)動(dòng)件運(yùn)動(dòng)距離和加速度 4）限制彈性元件位能 5）限制操縱器操縱力 6）限制機(jī)器噪聲和振動(dòng) 7）限制機(jī)器表面溫度 機(jī)械安全設(shè)計(jì)講解第32頁33 8）合理要求和計(jì)算零件強(qiáng)度和應(yīng)力 9）合理選取材料 10）采取本質(zhì)安全技術(shù)、工藝和動(dòng)力源 11）采取