机械设计本质安全及安全装置

2024年设备的本质安全化本质安全是指操作失误时，设备能自动保证安全；当设备出现故障时，能自动发现并自动消除，能确保人身和设备的安全。

为使设备达到本质安全而进行的研究、设计、改造和采取各种措施的最佳组合称为本质安全化。

设备是构成生产系统的物质系统，由于物质系统存在各种危险与有害因素，为事故的发生提供了物质条件。

要预防事故发生，就必须消除物的危险与有害因素，控制物的不安全状态。

本质安全的设备具有高度的可靠性和安全性，可以杜绝或减少伤亡事故，减少设备故障，从而提高设备利用率，实现安全生产。

本质安全化正是建立在以物为中心的事故预防技术的理念上，它强调先进技术手段和物质条件在保障安全生产中的重要作用。

希望通过运用现代科学技术、特别是安全科学的成就，从根本上消除能形成事故的主要条件；如果暂时达不到时，则采取两种或两种以上的安全措施，形成最佳组合的安全体系，达到最大限度的安全。

同时尽可能采取完善的防护措施，增强人体对各种伤害的抵抗能力。

设备本质安全化的程度并不是一成不变的，它将随着科学技术的进步而不断提高。

从人机工程理论来说，伤害事故的根本原因是没有做到人机环境系统的本质安全化。

因此，本质安全化要求对人机环境系统作出完善的安全设计，使系统中物的安全性能和质量达到本质安全程度。

从设备的设计、使用过程分析，要实现设备的本质安全，可以从三方面入手：（1）设计阶段：采用技术措施来消除危险，使人不可能接触或接近危险区，如在设计中对齿轮系采用远距离润滑或自动润滑，即可避免因加润滑油而接近危险区。

又将危险区完全封闭，采用安全装置，实现机械化和自动化等，都是设计阶段应该解决的安全措施。

（2）操作阶段：建立有计划的维护保养和预防性维修制度；采用故障诊断技术，对运行中的设备进行状态监督；避免或及早发现设备故障，对安全装置进行定期检查，保证安全装置始终处于可靠和待用状态，提供必要的个人防护用品等。

（3）管理措施：指导设备的安全使用，向用户及操作人员提供有关设备危险性的资料、安全操作规程、维修安全手册等技术文件；加强对操作人员的教育和培训，提高工人发现危险和处理紧急情况的能力。

实现机械安全的安全管理措施
机械设备安全应考虑其"寿命"的各阶段，包括设计、制造、安装、调整、使用（设定、示教、编程或过程转换、运转、清理）、查找故
障和维修、拆卸及处理；还应考虑机器的各种状态，包括正常作业状态、非正常状态和其他一切可能的状态。

决定机械产品安全性的关键
是设计（机械产品设计和制造工艺设计）阶段采用安全措施，还应在
使用阶段采取安全措施，将风险降至最低。

1．设计方采取的安全措施
（1）本质安全技术。

这是指在机械的功能设计中采用的、直接解
决安全问题的措施，无需额外的安全保护装置，因此也称为直接安全
技术措施。

本质安全技术是机械设计优先考虑的措施。

（2）安全防护。

直接安全技术措施不能或不完全能实现安全时，
必须在生产设备的总体设计阶段设计一个或多个专门用于确保人员安
全的装置，也称为间接安全技术措施。

（3）使用信息。

本质安全技术和安全保护无效或不完全有效的风险，可通过使用文字、标记、信号、符号或图表等信息，向人们作出
说明，提出警告，并将遗留风险通知用户，局称指示性（说明性）安
全技术措施。

（4）其他注意事项：
①着眼紧急状态的预防措施。

如急停装置、危险时的避免和救援
保护措施；
②附加措施，如机器的可维修性、断开动力源和能量泄放措施；
机器及其重型部件的简单安全搬运措施、安全进入机器的措施、机器
及其零部件稳定性措施等。

文件编号：TP-AR-L2322In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.（示范文本）编订：_______________审核：_______________单位：_______________机械安全设计和安全装置(正式版)机械安全设计和安全装置(正式版)使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。

材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。

2．1 引言机械装置所产生的危险，是通过两种物理途径表现出来的。

第一种称为机械危害，它包括了其部件在工作状态下及失效时发生的因钳夹、挤压、冲压、摩擦和部件及材料的弹射所造成的伤害，这些危险比较容易识别；第二种称为非机械危害，它包括了电气故障、化学品暴露、高温、高压、噪声、振动和辐射等所造成的伤害。

"软件因素"，如计算机控制、操作机器的人的干预也会造成危险。

本章只讨论机械危害。

值得一提的是，把机器正常工作状态下就存在的危险（如缺少对操作者提供必要的保护的安全装置），与由于机器部件或安全装置失效而造成的危险区别开来是非常重要的。

2．2 风险评估风险的大小取决于具体的情况：机器的类型、用途、使用方法、出入现场的难易程度和主管人员的素质等都是相关的因素。

风险的大小也与处在这种条件下的人员的知识、技能与工作态度有关。

同时，还与人们对危险的了解程度和所采取的避免危险的技能有关。

2019注册安全工程师职业资格考试考前突破系列：浓缩的都是精华——安全生产技术之机械安全技术必背知识点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；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。

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。

机械伤害防护措施机器安全防护装置目录机械伤害防护措施 .......................... 错误！未定义书签。

机器安全防护装置 .......................... 错误！未定义书签。

防护装置的安全技术要求 .............. 错误！未定义书签。

机械伤害防护措施1．采用本质安全技术(1)避免锐边、尖角和凸出部分。

在不影响预定使用功能的前提下，机械设备及其零部件应尽量避免设计成会引起损伤的锐边、尖角以及粗糙的、凸凹不平的表面和较突出的部分。

金属薄片的棱边应倒钝、折边或修圆，可能引起刮伤的开口端应包覆。

(2)安全距离的原则。

利用安全距离防止人体触及危险部位或进入危险区，是减小或消除机械风险的一种方法。

在规定安全距离时，必须考虑使用机器时可能出现的各种状态、有关人体的测量数据、技术和应用等因素。

(3)限制有关因素的物理量。

在不影响使用功能的情况下，根据各类机械的不同特点，限制某些可能引起危险的物理量值来减小危险。

例如，将操纵力限制到最低值，使操作件不会因破坏而产生机械危险；限制运动件的质量或速度，以减小运动件的动能；限制噪声和振动等。

(4)使用本质安全工艺过程和动力源。

对预定在爆炸环境中使用的机器，应采用全气动或全液压控制系统和操纵机构，或“本质安全”电气装置，也可采用电压低于“功能特低电压”的电源，以及在机器的液压装置中使用阻燃和无毒液体。

2．限制机械应力机械选用材料的性能数据、设计规程、计算方法和试验规则，都应该符合机械设计与制造的专业标准或规范的要求，使零件的机械应力不超过许用值，保证安全系数，以防止由于零件应力过大而被破坏或失效，避免故障或事故的发生；同时，通过控制连接、受力和运动状态来限制应力。

3．材料和物质的安全性用以制造机器的材料、燃料和加工材料在使用期间不得危及面临人员的安全或健康。

4．覆行安全人机工程学原则在机械设计中，通过合理分配人机功能、适应人体特性、人机界面设计、作业空间的布置等方面履行安全人机工程学原则，提高机器的操作性能和可靠性，使操作者的体力消耗和心理压力尽量降到最低，从而减小操作差错。

本质安全技术概述本质安全是通过机械的设计者，在设计阶段采取措施来消除机械危险的一种机械安全方法。

1)采用本质安全技术本质安全技术是指利用该技术进行机械预定功能的设计和制造，不需要采用其他安全防护措施，就可以在预定条件下执行机械的预定功能时满足机械自身的安全要求.包括：避免锐边、尖角和凸出部分；保证足够的安全距离;确定有关物理量的限值;使用本质安全工艺过程和动力源。

2）限制机械应力机械零件的机械应力不超过许用值，并保证足够的安全系数.3）材料和物质的安全性用以制造机械的材料、燃料和加工材料在使用期间不得危及人员的安全或健康.材料的力学特性，如抗拉强度、抗剪强度、冲击韧性、屈服极限等，应能满足执行预定功能的载荷作用要求；材料应能适应预定的环境条件,如有抗腐蚀、耐老化、耐磨损的能力;材料应具有均匀性,防止由于工艺设计不合理，使材料的金相组织不均匀而产生残余应力；同时，应避免采用有毒的材料或物质，应能避免机械本身或由于使用某种材料而产生的气体、液体、粉尘、蒸气或其他物质造成的火灾和爆炸危险。

4)履行安全人机工程学原则在机械设计中，通过合理分配人机功能、适应人体特性、人机界面设计，作业空间的布置等方面履行安全人机工程学原则，提高机械设备的操作性和可靠性,使操作者的体力消耗和心理压力降到最低,从而减小操作差错。

5）设计控制系统的安全原则机械在使用过程中,典型的危险工况有：意外启动、速度变化失控、运动不能停止、运动机械零件或工件脱落飞出、安全装置的功能受阻等。

控制系统的设计应考虑各种作业的操作模式或采用故障显示装置,使操作者可以安全地处理。

6）防止气动和液压系统的危险采用气动、液压、热能等装置的机械，必须通过设计来避免由于这些能量意外释放而带来的各种潜在危害。

7）预防电气危害用电安全是机械安全的重要组成部分，机械中电气部分应符合有关电气安全标准的要求.预防电气危害应注意防止电击、短路、过载和静电.设计中，还应考虑到提高设备的可靠性，降低故障率，以降低操作者查找故障和检修设备的概率；还应采用机械化和自动化技术,尽量使操作人员远离有危险的场所；还应考虑到调整、维修的安全，以减少操作者进入危险区的需要。

机械安全生产知识机械安全生产是企业安全生产的重要基础，决定着员工的人身安全及企业的可持续发展。

那么你对机械安全生产了解多少呢?以下是由店铺整理关于机械安全生产知识的内容，提供给大家参考和了解，希望大家喜欢!机械安全生产知识一、内容提要：检验应考人员对机械制造和使用过程中主要设备、场所危险因素的类型和机械本质安全要求的熟悉程度二、重点、难点：(一)了解机械产品主要类别;(二)了解机械设计本质安全要求、机器的安全装置类型;(三)熟悉锅炉房、空压站、煤气站、制氧站、乙炔站危险点及通用安全技术管理要求。

三、内容讲解：机械是由若干相互联系的零部件按一定规律装配起来，能够完成一定功能的装置。

机械设备在运行中，至少有一部分按一定的规律做相对运动。

成套机械装置由原动机、控制操纵系统、传动机构、支承装置和执行机构组成。

机械是现代生产和生活中必不可少的装备。

机械在给人们带来高效、快捷和方便的同时，在其制造及运行、使用过程中，也会带来撞击、挤压、切割等机械伤害和触电、噪声、高温等非机械危害。

机械安全的任务是采取系统措施，在生产和使用机械的全过程中保障工作人员安全和健康，免受各种不安全因素的危害。

机械安全包括机械产品制造安全和机械设备使用安全两大方面的内容。

1.1、机械产品制造安全(一)机械产品主要类别机械产品种类极多。

机械行业的主要产品如下：(1)农业机械：拖拉机、内燃机、播种机、收割机械等。

(2)重型矿山机械：冶金机械、矿山机械、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)石化通用机械：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。

机械设备本质安全措施随着工业化的发展，机械设备已经成为现代工业生产中不可或缺的一部分。

在生产过程中，机械设备安全问题一直是重中之重。

针对这一问题，随着时间的推移，人们逐渐提出了许多解决方案，其中较为重要的一个方案是机械设备本质安全措施。

下面，我们将从概念、工作原理、应用效益等方面探讨机械设备本质安全措施。

一、概念机械设备本质安全措施的概念比较简单，就是在机械设备的设计过程中将安全设计纳入到产品的本质性要求中。

即在产品设计过程中，充分考虑到机械设备在使用中可能遇到的危险环境，采用相应的安全措施，以确保机械系统在正常运作时能够保障使用人员的生命财产安全。

机械设备本质安全措施不仅仅是技术性的安全措施，而且也涉及到管理方面的安全措施。

在机械设备的发展过程中，要求所有机械设备都应具备本质安全性能是近年来的发展趋势。

目前已有许多国家在对机械设备的设计中，要求按照机械设备本质安全性能来设计。

二、工作原理机械设备本质安全措施的主要设计原则是消除或降低使用机械设备时的危险。

通过在机械的设计过程中融入安全设计的思想，使得机械设备在正常运行时能够自身保持安全，同时降低操作者在使用机械设备时的潜在危险因素。

具体的实现方式可以有以下几种：1、设计隔离设施通过隔离设施来将操作员与机械设备隔离开来，使得操作员无法接触到危险因素，从而达到保障操作员安全性的目的。

2、设计启动设施启动设施是机械设备安全性的核心点所在。

只有设计好启动设施，确保机械设备能够安全启动，才能真正达到机械设备本质安全性的水平。

3、设计对设备使用场合和使用对象进行风险评估通过风险评估的方式掌握设备操作流程中可能出现的危险和措施，确保在设备工作的过程中操作者安全。

4、设计自适应措施通过自适应措施来实现机械设备自我保护。

例如，在机械设备的电气控制系统中运用PLC程序设计，实时检测机械设备的动作，并根据检测结果自动对机械设备的运行进行调整和协调。

三、应用效益机械设备本质安全措施在实际应用当中的效益还是非常明显的。