233網校2019年中級安全工程師《安全生產技術基礎》第一章機械安全技術視頻內部資料,學習知識金屬切削機床存在的主要危險、安全要求和安全技術措施。下面跟著金亮老師一起學習,免費試聽精講班課程>>
第一章 機械安全技術
金亮老師介紹:注冊安全工程師、注冊建造師、注冊結構工程師。從事安全培訓工作多年,主講安全工程師《安全生產法及相關知識》與《安全生產技術》。擁有豐富的授課經驗,了解考生的根本需求,主張以最簡單的課程幫助學員輕松通過考試。上課特點:詼諧幽默、善于歸納總結與發現考試規律,精煉考點。
第二節 金屬切削機床及砂輪機安全技術
金屬切削加工是通過刀具與工件間的相對運動,從毛坯上切除多余的金屬,從而獲得合格零件的一種機械加工方法。
一、金屬切削機床存在的主要危險(☆☆)
機床危險部位(或危險區)是指機床在靜止或運轉時,可能使人員損傷或危害健康及設備損壞的區域。主要包括加工區域和工作區域。
加工區域專指機床上刀具切削工件的區域;工作區域包括所有可能出現工作過程的工作區域,如機床運動部件所涉及的位置,上下料所需的位置,以及操作、調整和維護機床所需的位置等。
(一)機械危險(二)電氣危險
(三)熱危險(四)噪聲危險
(五)振動危險(六)輻射危險
(七)物質和材料產生的危險
(八)設計時忽視人機工效學產生的危險
(九)故障、能量供應中斷、機械零件破損及其他功能紊亂造成的危險
(十)安全措施錯誤、安全裝置缺陷或定位不當
速記:電機設計故障燥熱震懾財務安全
知識回顧:
(一)機械危險
機床存在的機械危險大量表現為人員與可運動件的接觸傷害,是導致金屬切削機床發生事故的主要危險。傷害起因和傷害形式如下:
例:2016年10月30日,某高校女生李某在進行學校布置的金工實習金屬切削機床的有關操作時,由于未正確綁扎所戴的工作帽,造成長發滑落,被高速旋轉的主軸帶入,造成了嚴重的機械傷害。根據以上描述,可判斷導致此次事故發生的主要機械危險是( )。
A.機床部件的擠壓、沖擊、剪切危險
B.機床部件碾扎的危險
C.做回轉運動的機械部件卷繞和絞纏
D.滑倒、絆倒跌落危險
機床的機械危險:
(1)卷繞和絞纏:做回轉運動的機械部件,主軸、絲杠等。回轉件上的突出件:突出鍵、螺栓等。旋轉運動機械的開口部分:齒輪皮帶等。
(2)擠壓、沖擊、剪切:
①接近型的擠壓危險:刀具與刀座之問,刀具與夾緊裝置之間。
②通過型的剪切危險:工作臺與滑鞍之間。
(3)引入或卷入、碾扎的危險:
①嚙合的夾緊點:蝸輪與蝸桿、齒輪與齒條。
②回轉夾緊區:對向旋轉的輥子。
③接觸的滾動面:輪子與軌道。
(4)飛出物打擊的危險:失控的動能、彈性元件的位能、液體或氣體位能。
(5)墜落物打擊危險:高處懸掛的零件和工件等。
(6)形狀或表面特征的危險:鋒利割傷,刀具的鋒刃,零件的毛刺,表面擦傷。
(7)滑倒、絆倒跌落危險
②通過型的剪切危險:工作臺與滑鞍之間。
(3)引入或卷入、碾扎的危險:
①嚙合的夾緊點:蝸輪與蝸桿、齒輪與齒條。
②回轉夾緊區:對向旋轉的輥子。
③接觸的滾動面:輪子與軌道。
(4)飛出物打擊的危險:失控的動能、彈性元件的位能、液體或氣體位能。
(5)墜落物打擊危險:高處懸掛的零件和工件等。
(6)形狀或表面特征的危險:鋒利割傷,刀具的鋒刃,零件的毛刺,表面擦傷。
(7)滑倒、絆倒跌落危險
(二)電氣危險
(七)物質和材料產生的危險
(1)接觸或吸人有害液體、氣體、煙霧、油霧和粉塵等。
(2)現場的發火因素,如干式磨削產生的火花、冷卻液、油液易燃或加工易燃材料引起的火災危險;拋光金屬(如鎂、鋁合金)零件產生具有爆炸性粉塵的危險。
(3)生物和微生物,冷卻液、油液發霉和變質的危險。
(八)設計時忽視人機工效學產生的危險
(1)作業頻率和強度不當,造成操作者精神緊張、心理負擔過重及疲勞。
(2)作業位置(工作臺、座椅)和操縱裝置(手輪、手柄、按鈕站)不適,導致不利健康的姿勢和操作力過大。
(3)忽視人員防護裝備的使用,未使用人員防護裝備或防護裝備使用不當。
(4)不符合要求的作業照明,如照度不夠,陰影、眩光、頻閃等。
(5)符號標識不清、操作方向不一致引起的誤操作危險。
(九)故障、能量供應中斷、機械零件破損及其他功能紊亂造成的危險
(1)機床或控制系統能量供應中斷。動力中斷或波動造成機床誤動;動力中斷后重新接通時,機床自行再啟動引起的危險。
(2)動力中斷、連接松動、元件破損。刀具、工件、機床零件意外甩出,壓力氣體或液體的意外噴出的危險。
(3)控制系統的故障或失靈、選擇和安裝不符合設計規定。引起機床意外啟動或誤動作、速度變化失控和運動不能停止;機床主軸過載和進給機構超負荷工作;控制件功能不可靠引起的危險。
(4)數控系統由于記憶失靈和保護不當及與各種外部裝置間的接口連接使用不當引起的危險。
(5)裝配錯誤。機床部件裝配錯誤和導管、電纜、電線或液壓、氣功管件等連接錯誤引起的危險。
(6)機床穩定性意外喪失。機床及其附件產生翻倒、落下或異常移動;配重系統中元件斷裂引起傾覆的危險。
(十)安全措施錯誤、安全裝置缺陷或定位不當
(1)防護裝置性能不可靠,存在漏保護區,使人員有可能在機床運轉過程中進入危險區產生的危險。
(2)保護裝置。互鎖裝置、限位裝置、壓敏防護裝置性能不可靠或失靈引起的危險。
(3)信息和報警裝置。能量供應切斷裝置和機床危險部位未提供必要安全信息、(安全色和安全標志)或信息損污不清,報警裝置未設或失靈。
(4)急停裝置性能不可靠,安裝位置不合適。
(5)安全調整和維修用的主要設備和附件未提供或提供不全。
(6)氣動排氣裝置安裝、使用不當,氣流將切屑和灰塵吹向操作者。
(7)進入機床(操作、調整、維修等)措施沒有提供或措施不到位。
(8)機床液壓系統、氣功系統、潤滑系統、冷卻系統壓力過大、壓力損失、泄漏或噴射等引起的危險。
二、安全要求和安全技術措施(☆☆)
①應通過設計盡可能排除或減少所有潛在的危險因素。
②通過設計不能避免或充分限制的危險,應采取必要的安全防護裝置(防護裝置、安全裝置)。
③對無法通過設計排除或減少的危險因素,而且安全防護裝置對其無效或不完全有效的剩余危險應用信息通知和警告操作者。
(一)防止機械危險安全措施
(二)電氣系統
(三)物質和材料
(四)滿足安全人機學要求
(五)其他危險的安全措施
1.熱危險的安全
2.噪聲和振動
3.電離和非電離輻射
(一)防止機械危險安全措施
1.機床結構
(1)穩定性。具有足夠的穩定性,不應存在意外翻倒、跌落或移動的危險。
(2)機床外形。不應有可能導致人員傷害的銳邊、尖角和開口;機床的各種管線布置排列合理、無障礙,防止產生絆倒等危險。
2.運動部件
(1)通常傳動裝置采用隔離式防護裝置,如齒輪、鏈傳動采用封閉式防護罩,帶傳動采用金屬骨架的防護網,保護區域較大的范圍采用防護柵欄。需要人員近距離作業的操作區,刀具和運動部件的防護,應針對性采用符合要求的保護裝置。
(2)凡在作業上方有物料傳輸裝置、帶傳動裝置以及上方可能有墜落物件的下方,應設置防護廊、防護棚、防護網等防護。
(3)運動部件與運動部件之間、運動部件與靜止部件(包括墻體等構筑物)之間,不應存在擠壓危險和剪切危險,否則應限定避免人體各部位受到傷害的最小安全距離(表1-6)或按有關規定采用防止擠壓、剪切的保護裝置。
(4)運動部件在有限滑軌運行或有行程距離要求的,應設置可靠的限位裝置。
(5)對于有慣性沖擊的機動往復運動部件,應設置緩沖裝置。
(6)對于可能超負荷(壓力、起升量、溫度等)發生部件損壞而造成傷害的,應設置超負荷保護裝置,并在機床上或說明書中標明極限使用條件。
(7)運動中可能松脫的零部件必須采取有效措施加以緊固,防止由于啟動、制動、沖擊、振動而引起松動、脫離、甩出。
(8)對于單向轉動的部件應在明顯位置標出轉動方向,防止反向轉動導致危險。
(9)運動部件不允許同時運動時,其控制機構應聯鎖,不能實現聯鎖的,應在控制機構附近設置警告標志,并在說明書中加以說明。
3.夾持裝置
(1)夾持裝置應確保不會使工件、刀具墜落或甩出,尤其是當緊急停止或動力系統故障時,必要時限定其最高安全速度或轉速。
(2)機動夾持裝置夾緊過程的結束應與機床運轉的開始相聯鎖;夾持裝置的放松應與機床運轉的結束相聯鎖。機床運轉時,工件夾緊裝置不應動作;未達到預期安全預緊力時,工件驅動裝置不應動作;工件夾緊力低于安全值或超過允許值時,工件驅動裝置應自動停止,井保持足夠的夾緊力,使其可靠地停下來。
4.平衡裝置
(1)與機床部件及其運動有關的配重,如果構成危險,應采取安全防護措施,如將其置于機床體內或置于固定式防護裝置內等,并防止配重系統元件斷裂而造成的危險。
(2)采用動力平衡裝置,應防止動力系統發生故障時機床部件墜落而造成的危險。
(3)移動式平衡裝置(如配重),應在其移動范圍內采取防護措施,防止移動造成的碰撞、夾擠。
5.排屑防噴濺措施
(1)采取斷屑措施(控制刀具角度、斷屑槽)防止產生長帶狀屑,設防護擋板防止磨屑、切屑崩飛;大量產生切屑的機床應設機械排屑裝置,排屑裝置不應構成危險,必要時可與防護裝置的打開和機床運轉的停止聯鎖;手工清除廢屑,應提供適宜的手用工具,嚴禁手摳嘴吹。
(2)機床輸送高壓流體的冷卻系統、液壓系統、氣功系統及潤滑系統,應設有防止超壓的安全閥或調整壓力變化的溢流閥,能承受正常操作時的內壓和外壓,系統的滲漏不應引起噴射危險;蓄能器應能自動卸壓或安全閉鎖(特殊情況,斷開時還需壓力除外)。斷開時若蓄能器仍需保持壓力,應在蓄能器上示出安全信息;盡可能容納和有效回收冷卻液、切削液、油液和潤滑劑,避免其流失到機床周圍的地面;設置附加的防護擋板,防止濺出造成的危險。
6.工作平臺、通道、開口防止滑倒、絆倒和跌落的措施
不能在地面操作的機床,則應配置供站立的平臺和通道。其設計、制造、定位和必要的保護,使操作者進入工作平臺和進行操作、設置、監視、維修或與機器相關的其他工作時是安全的。
(1)當可能墜落的高度超過500mm時,應安裝防墜落護欄、安全護籠及防護板等。
(2)一般情況下,工作平臺和通道上的最小凈高度應為2100mm,通道的最小凈寬度應為600mm,最佳為800mm。當經常通過或有多人同時交叉通過的通道寬度應為1000mm。
(3)為了避免絆倒危險,相鄰地板構件之間的最大高度差應不超過4mm,工作平臺或通道地板的最大開口應使
直徑35mm的球不能穿過該開口。對下面有人工作的非臨時通道,其地板最大開口不應讓直徑20mm的球體穿過,否則應采用其他適當設施保證安全。
(4)機床的電線和電纜導管、油管、氣管和冷卻管的排列和布置應不會引起絆倒危險。
(二)電氣系統
1.防止觸電危險
2.控制系統
(1)應確保控制系統功能安全可靠,能經受預期的工作負荷、外來影響和邏輯的錯誤(不包括操作程序)。
(2)控制裝置應設置在危險區以外(緊急停止裝置、移動控制裝置等除外);清晰可見,與其他裝置明顯區分,設置必要的標志表示其功能和用途;在操作位置不能觀察到全部工作區的機床,應設置視覺或聽覺警告信號裝置或警告信息,使工作區內人員及時撤離或迅速制止啟動。
(3)啟動和停止。
(4)控制模式選擇。
機床有一種以上工作或操作方式時,應設置模式選擇控制裝置,每個被選定的模式只允許對應一種操作或控制模式。
(5)緊急停止裝置。機床應設置一個或數個緊急停止裝置,保證瞬時動作時,能終止機床一切運動或返回設計規定的位置;緊急停止裝置的布置應保證操作人員易于觸及且操作無危險;形狀應明顯區別于一般開關,易識別,易于接近;該裝置復位時不應使機床啟動,必須按啟動順序重新啟動才能重新運轉。
(6)數控系統。應防止非故意的程序損失和電磁故障;當信息中斷或損壞,程序控制系統不應再發出下一步指令,但仍可完成在故障前預先選定的工序;當錯誤信息輸入時,工作循環不能進行;有關安全性的軟件不允許用戶改變。
(三)物質和材料
(1)主要通過消除或最大程度減小危險的設計(工程)措施來實現。
優先采用無毒和低毒的材料或物質,構成機器的材料應是不可燃、不易燃或已降低可燃性(如阻燃材料)的材料。
若使用危險和有害作用的生產物料時,應采取相應的防護措施,并制定使用、處理、儲存、運輸的安全衛生操作規程。
(2)總體設計應采取有效措施消除或最大程度減少有害物質排放,最大限度減少人員暴露于有害物質中。對機床工作時難以避免的生產性毒物、有害氣體或煙霧、油霧,應加強監測,采取有效的通風、凈化和個體防護措施,控制油霧濃度最大值不超過5mg/m3;工作時產生大量粉塵的機床,應采取有效的防護、除塵、凈化等措施和監測裝置,使機床附近的粉塵濃度最大值不超過10mg/m3。
例:金屬切削機床是生產制造型工廠中同時具有卷人與絞碾、電氣傷害與飛出物打擊傷害的多種機械傷害因素于一體的機械設備,因此需要妥帖的安全防護措施。下列關于機床的基本防護措施的說法中,錯誤的是( )。
A.有慣性沖擊的機動往返運動部件應設置緩沖裝置、可能脫落的零部件必須加以緊固
B.機床中具有單向旋轉特征的部件在防護罩內壁標注出轉動方向
C.手工清除廢屑,應用專用工具,當工具無法企及廢屑時,應用吹風機或人工吹氣將其吹到工具可以企及的地方再進行清理
D.金屬切削機床應有有效的除塵裝置,機床附近的粉塵濃度不超過10mg/m3。
E.當可能墜落的高度超過500mm時應安裝防護欄及防護板等
【233網校答案】BC
【233網校解析】金屬切削機床危險因素防護措施有:
(1)防止擠壓的身體部位最小間距:身體500mm,手指25mm,頭300mm。
(2)有慣性沖擊的機動往返運動部件應設置緩沖裝置、可能脫落的零部件必須加以緊固。單向旋轉的部件應在明顯部位標注轉動方向。
(3)手工清除廢屑,應用專用工具,嚴禁手摳嘴吹。
(4)當可能墜落的高度超過500mm時應安裝防護欄及防護板等。
(5)一般情況下工作平臺和通道上最小凈高度應為2100mm,通道最小凈寬度應為600mm,有多人同時通過的寬度為1000mm。
(6)避免絆倒,相鄰地板構件之間最大高度差不應超過4mm,工作平臺或通道地板的最大開口應使直徑35mm的球不能穿過該開口,下面有人的臨時開口20mm。
(7)應有有效的除塵裝置,機床附近的粉塵濃度不超過10mg/m3。
(8)與機床顯示器之間的視距最少0.3m。
(四)滿足安全人機學要求
(1)工作強度、運動幅度、可見性、姿勢等應與人的能力和極限相適應;工作位置應適合操作者的身體尺寸、工作性質及姿勢;防止操作時出現干擾、緊張、生理或心理危險;對于操作機床會造成傷害的,應提示用戶采用個人防護裝置。
(2)友好的人機界面設計。人機交流集中體現在操縱器和顯示裝置的設計、性能和形式選擇、數量和空間布局等,應符合信息特征和人的感覺器官的感知特性,保證迅速、通暢、準確地接收信息;顯示器的視距應至少為0.3m,安裝高度距地面或操作站臺應為1.3~2m。對安全性有重大影響的危險信號和報警裝置,應配置在機床設備相應的易發生故障或危險性較大的部位,優先采用聲、光組合信號。
手輪、手柄操縱力和安裝高度應符合表1-7的規定。
(五)其他危險的安全措施
1.熱危險的安全
機床或其組成部件、液壓系統的元件、材料存在異常溫度熱危險時,可采取降低表面溫度、絕熱材料包覆、設置保護裝置(屏障或柵欄)、表面結構糙化、液壓系統控制油溫等工程措施,加設警示標志,必要時提供個人防護裝備。
2.噪聲和振動
應采取措施降低機床的噪聲和振動對人體健康的影響。在空運轉條件下,機床的噪聲聲壓級應符合表1-8的規定。
表1-8 機床空運轉噪聲聲壓級的限值
3.電離和非電離輻射