【正文】 機械行業(yè)安全知識管理作者：日期：第一節(jié) 安全系統(tǒng)的認識方法一、人類對機械安全的認識階段安全問題伴隨人類的生產活動而產生，是人類生存和生產的基本要求和前提，機械作為人類進行生產活動的主要工具，在人類的發(fā)展史上自始至終都占有極其重要的地位。從人類科學技術發(fā)展史看，人類對機械安全的認識經(jīng)歷了四個階段：1．安全的自發(fā)認識階段　 在自然經(jīng)濟（農業(yè)經(jīng)濟）時期，人類的生產活動主要是勞動個體使用手用工具的初級勞動，人們在考慮提高生產力的同時，無形中解決了安全問題。在這個階段，人類不是專門解決工具的安全問題，而是由于生產技術需要，不自覺地附帶解決了安全問題，因而有很大的盲目性。2．安全的局部認識階段　 工業(yè)革命以后，特別是動力（例如蒸汽機）的發(fā)明和廣泛使用，大量的機器代替手用工具。但勞動者在使用機器過程中受到的危害大大增加，為了生產不得不考慮安全問題。這時主要針對某種機器設備的局部、個別安全問題，采取專門技術方法去解決。例如，給鍋爐裝設安全閥，為機器加一個行程限位開關等，從而形成局部解決安全問題的局部專門技術。3．系統(tǒng)安全的認識階段　 進入工業(yè)化時代，特別是經(jīng)過第二次世界大戰(zhàn)，以制造業(yè)為主的工業(yè)化時代的到來，使生產技術向復雜化、規(guī)?；透咚倩较虬l(fā)展，分工的專業(yè)化形成了分屬不同部門的生產方式和相對穩(wěn)定的生產結構系統(tǒng)，對安全問題的局部認識已經(jīng)很難適應要求，需要從機械整體系統(tǒng)的各個方面去考慮安全問題，形成了在某一生產領域應用的、從屬于生產系統(tǒng)并為其服務的系統(tǒng)安全。例如，化工機械安全、建筑機械安全等，其特點是以解決機械事故為目的的 安全技術。4．安全系統(tǒng)的認識階段　 隨著知識經(jīng)濟和信息時代的到來，計算機的應用使生產力進一步解放，市場經(jīng)濟的高度發(fā)展，出現(xiàn)了在安全問題上縱橫交錯的復雜局面。機械已經(jīng)融入人們生產、生活的各個角落，需要解決的安全問題不僅僅限于一臺機械設備或一個生產領域，而要在更大范圍、更高層次上，在宏觀和微觀的結合上全面進行安全工程設計，提出安全要求，進行安全決策。這就要求安全工程技術人員不能就事論事，而是要從更高的認識角度，用安全系統(tǒng)的觀念和知識結構武裝頭腦，去解決機械系統(tǒng)的安全問題。也就是說，解決問題的對象還是機械，這里強調的是解決問題的人的認識角度和思維方法的轉變。二、安全系統(tǒng)理論簡介系統(tǒng)安全和安全系統(tǒng)不僅僅是組成詞的順序換位，而是有其各自特定的概念，無論在內涵還是外延上都有顯著的差異，表現(xiàn)在系統(tǒng)的結構和功能不同，系統(tǒng)的過程不同，系統(tǒng)的目的也不同。1．系統(tǒng)安全的認識方法　 系統(tǒng)安全的認識是在近代科學技術高度分化基礎上形成的，以機械系統(tǒng)為例，機械系統(tǒng)由機械設備、工夾具、被加工工件或物料、操作人員及加工工藝等多個基本要素組成，組成要素之間互相關聯(lián)和制約，形成了制造系統(tǒng)的結構，并決定了制造系統(tǒng)的性質；系統(tǒng)的過程是生產要素（原材料、能量、信息等）的不斷輸入和有形財富（產品）的不斷輸出的過程；系統(tǒng)的目的是追求生產的高質量、短周期、低成本，把制造資源轉變成財富或產品。在這樣的生產系統(tǒng)中，安全作為生產系統(tǒng)正常運行的保障條件，圍繞防止和解決系統(tǒng)發(fā)生的傷害事故問題，為系統(tǒng)的主要生產目的服務，但仍處于生產的輔助地位，與具體應用、服務的生產系統(tǒng)緊密聯(lián)系，更多地表現(xiàn)出安全實用技術的特點。 　 系統(tǒng)安全的認識是根據(jù)經(jīng)濟生產部門的專業(yè)分工，把安全問題分門別類地按物質生產的不同應用領域和生產的不同手段，分成為不同的系統(tǒng)安全，缺乏一個獨立的、整體的安全理論把它們有機地結合起來，僅僅局限于附著在某種生產專業(yè)技術理論的應用層次上。其根本缺陷是沒有從思維方式和認識的源頭上解決對安全的認識。 2．安全系統(tǒng)的認識方法　 安全科學不是只附著于某個生產系統(tǒng)而存在，不是以它存在和應用的領域去劃分，而是從安全的角度和以安全為著眼點建立的獨立學科，它不同于具體的生產技術學科只研究生產領域中的某個別方面、個別領域或個別問題，不能歸結為只是研究或解決具體安全問題的技術方法，而是揭示安全的內在本質與一般規(guī)律，并運用這種普遍規(guī)律和理論去解決具體應用領域中不同活動模式與機制轉換中的安全問題的。安全科學是有自己獨特的理論結構體系的獨立科學，是從人的安全需要出發(fā)確立的知識體系。安全科學學科的發(fā)展主要集中在學科基本理論、思維邏輯和價值取向等幾個方面。人才的培養(yǎng)以知識結構優(yōu)化和整體素質提高為主要內容，關鍵的問題是人的思想觀念和思維方式的轉變，只有轉換舊有系統(tǒng)安全的思維方式，才能夠理解安全系統(tǒng)的理論；也只有理解了新的理論，才有可能徹底改變舊思維方式?！?安全系統(tǒng)是由人、物和物人關系三個基本要素組成的系統(tǒng)集合體。系統(tǒng)中諸要素按內在落邏輯規(guī)律，與存在于該系統(tǒng)中的其他要素互相關聯(lián)，互相制約，互相補充。由于客觀世界的復雜性，使系統(tǒng)的組成要素的某些性質表現(xiàn)出隨機特性。當安全系統(tǒng)某一要素發(fā)生變化時，其他要素也相應地改變，要素關系不斷變化輸出，并反饋回控制過程的各個環(huán)節(jié)，使系統(tǒng)及時調整，以適應變化的環(huán)境這樣一種動態(tài)過程。安全問題不能用單純的某一個要素去解決，也不能僅僅用雙要素交叉去解決，而必須是三要素的綜合作用才能體現(xiàn)系統(tǒng)的整體功能。這里，人、物是安全系統(tǒng)過程中的直接要素，人離不開物，得益于物，受害于物；物人關系是安全的第三要素，關系是安全的本質與核心，安全的實質是關系問題，關系是社會物質活動正常運轉的必要條件，同時又是實施安全的手段，因而具有很大的彈性。安全系統(tǒng)的三個要素在表現(xiàn)形式上有不同的特點，獨立存在、互不可取代、構成缺一不可的安全系統(tǒng)整體。同時，三個要素互相制約，并在一定條件下互相轉化，系統(tǒng)的突變或某一要素的惡化，往往會引起系統(tǒng)的安全劣化，甚至導致傷害事故的發(fā)生。安全系統(tǒng)的主要目的就是通過要素之間的相互配合、彌補、協(xié)調，實現(xiàn)系統(tǒng)的動態(tài)平衡，使安全整體得到優(yōu)化，實現(xiàn)可接受的最高安全水平?！?安全是系統(tǒng)與過程的統(tǒng)一。安全認識就是對安全系統(tǒng)和安全過程的認識。安全系統(tǒng)的結構涉及到系統(tǒng)的內部層次，表現(xiàn)為人、物和物人關系三個基本要素及其相互聯(lián)系和相互作用；安全系統(tǒng)的功能涉及到該系統(tǒng)與其他事物關系的外部層次，即安全問題與其他事物之間的相互聯(lián)系和作用。從過程上講，表現(xiàn)為對生產系統(tǒng)的危險因素識別，安全風險評價與預測，提出安全要求及對策建議……直至實現(xiàn)安全效果的全過程。這個過程的特征是過程的執(zhí)行者不是安全工程專業(yè)技術人員本人，而是包括生產系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的全體成員。第二節(jié) 機械的組成規(guī)律與機械的狀態(tài)一、機械的組成規(guī)律機器的種類繁多，形狀大小差別很大，應用目的也各不相同。從機器最基本的特征入手，把握機器組成的基本規(guī)律后可以發(fā)現(xiàn)，從最簡單的千斤頂?shù)綇碗s的現(xiàn)代化機床，機器組成的一般規(guī)律是：由原動機將各種形式的動力能變?yōu)闄C械能輸入，經(jīng)過傳動機構轉換為適宜的力或速度后傳遞給執(zhí)行機構，通過執(zhí)行機構與物料直接作用，完成作業(yè)或服務任務，而組成機械的各部分借助支承裝置連接成一個整體，其組成結構如圖11所示。圖1－1 機器的組成1．原動機　 原動機是提供機械工作運動的動力源。常用的原動機有電動機、內燃機、人力或畜力（常用于輕小設備或工具，或作為特殊場合的輔助動力）等。2．執(zhí)行機構　 執(zhí)行機構是通過刀具或其他器具與物料的相對運動或直接作用來改變物料的形狀、尺寸、狀態(tài)或位置的機構。機械的應用目的主要是通過執(zhí)行機構來實現(xiàn)，機器種類不同，其執(zhí)行機構的結構和工作原理就不同。執(zhí)行機構是一臺機器區(qū)別于另一臺機器的最有特性的部分。執(zhí)行機構及其周圍區(qū)域是操作者進行作業(yè)的主要區(qū)域，稱為操作區(qū)。3．傳動機構　 傳動機構是用來將原動機和工作機構聯(lián)系起來，傳遞運動和力（力矩），或改變運動形式的機構。一般情況是將原動機的高轉速、小扭矩，轉換成執(zhí)行機構需要的較低速度和較大的力（力矩）。常見的傳動機構有齒輪傳動、帶傳動、鏈傳動、曲柄連桿機構等。傳動機構包括除執(zhí)行機構之外的絕大部分可運動零部件。機器不同，傳動機構可以相同或類似，傳動機構是各種不同機器具有共性的部分。4．控制操縱系統(tǒng)　 控制操縱系統(tǒng)是用來操縱機械的啟動、制動、換向、調速等運動，控制機械的壓力、溫度。速度等工作狀態(tài)的機構系統(tǒng)。它包括各種操縱器和顯示器。人通過操縱器來控制機器；顯示器可以把機器的運行情況適時反饋給人，以便及時、準確地控制和調整機器的狀態(tài)，以保證作業(yè)任務的順利進行并防止事故發(fā)生?？刂撇倏v系統(tǒng)是人機接口處，安全人機學要求在這里得到集中體現(xiàn)。 5．支承裝置　 支承裝置是用來連接、支承機器的各個組成部分，承受工作外載荷和整個機器重量的裝置。它是機器的基礎部分，分固定式和移動式兩類。固定式與地基相連（如機床的基座、床身、導軌、立柱等）；移動式可帶動整個機械相對地面運動（如可移動機械的金屬結構、機架等）。支承裝置的變形、振動和穩(wěn)定性不僅影響加工質量，還直接關系到作業(yè)的安全。機器在按規(guī)定的使用條件下執(zhí)行其功能的過程中，以及在運輸、安裝、調整、維修、拆卸和處理時，可能對人員造成損傷或對健康造成危害。這種傷害在機器使用的任何階段和各種狀態(tài)下都有可能發(fā)生。二、機械在各種狀態(tài)的安全問題1．正常工作狀態(tài)　 在機器完好的情況下，機器完成預定功能的正常運轉過程中，存在著各種不可避免的但卻是執(zhí)行預定功能所必須具備的運動要素，有些可能產生危害后果。例如，大量形狀各異的零部件的相互運動、刀具鋒刃的切削、起吊重物、機械運轉的噪聲等，在機械正常工作狀態(tài)下就存在著碰撞、切割、重物墜落、使環(huán)境惡化等對人身安全不利的危險因素。對這些在機器正常工作時產生危險的某種功能，人們稱為危險的機器功能。2．非正常工作狀態(tài)　 在機器運轉過程中，由于各種原因（可能是人員的操作失誤，也可能是動力突然喪失或來自外界的干擾等）引起的意外狀態(tài)。例如，意外啟動、運動或速度變化失控，外界磁場干擾使信號失靈，瞬時大風造成起重機傾覆倒地等。機械的非正常工作狀態(tài)往往沒有先兆，會直接導致或輕或重的事故危害。3．故障狀態(tài)　 故障狀態(tài)是指機械設備（系統(tǒng)）或零部件喪失了規(guī)定功能的狀態(tài)。設備的故障，哪怕是局部故障，有時都會造成整個設備的停轉，甚至整個流水線、整個自動化車間的停產，給企業(yè)帶來經(jīng)濟損失。而故障對安全的影響可能會有兩種結果。有些故障的出現(xiàn)，對所涉及的安全功能影響很小，不會出現(xiàn)大的危險。例如，當機器的動力源或某零部件發(fā)生故障時，使機器停止運轉，處于故障保護狀態(tài)。有些故障的出現(xiàn)，會導致某種危險狀態(tài)。例如，由于電氣開關故障，會產生不能停機的危險；砂輪軸的斷裂，會導致砂輪飛甩的危險；速度或壓力控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，會導致速度或壓力失控的危險等。4．非工作狀態(tài)　 機器停止運轉處于靜止狀態(tài)時，在正常情況下，機械基本是安全的；但不排除由于環(huán)境照度不夠，導致人員與機械懸凸結構的碰撞；結構垮塌；室外機械在風力作用下的滑移或傾覆；堆放的易燃易爆原材料的燃燒爆炸等。 5．檢修保養(yǎng)狀態(tài)　 檢修保養(yǎng)狀態(tài)是指對機器進行維護和修理作業(yè)時（包括保養(yǎng)、修理、改裝、翻建、檢查、狀態(tài)監(jiān)控和防腐潤滑等）機器的狀態(tài)。盡管檢修保養(yǎng)一般在停機狀態(tài)下進行，但其作業(yè)的特殊性往往迫使檢修人員采用一些超常規(guī)的做法。例如，攀高、鉆坑、將安全裝置短路、進入正常操作不允許進入的危險區(qū)等，使維護或修理容易出現(xiàn)在正常操作不存在的危險。在機械使用的各個環(huán)節(jié)，機器的不同狀態(tài)都有危險因素存在，既可在機器預定使用期間經(jīng)常存在（危險運動件的運動，焊接時的電弧等），也可能意外地出現(xiàn)，使人員不得不面臨受到這樣或那樣傷害的風險。人們把使人面臨損傷或危害健康風險的機器內部或周圍的某一區(qū)域稱為危險區(qū)。就大多數(shù)機器而言，傳動機構和執(zhí)行機構集中了機器上幾乎所有的運動零部件。它們種類繁多，運動方式各異，結構形狀復雜，尺寸大小不一，所以，即使在機器正常狀態(tài)下進行正常操作時，在傳動機構和執(zhí)行機構及其周圍區(qū)域，就有可能形成機械的危險區(qū)。由于傳動機構在工作中不需要與物料直接作用，也不需要操作者頻繁接觸，所以常用各種防護裝置隔離或封裝起來。而執(zhí)行機構由于在作業(yè)過程中，需要操作者根據(jù)情況不斷地調整執(zhí)行機構與物料的相互位置和狀態(tài)，使人體的某些部位不得不經(jīng)常進入操作區(qū)等原因，使操作區(qū)成為機械傷害的高發(fā)區(qū)，這是機械的主要危險區(qū)，是安全防護的重點。又由于不同種類機器的工作原理區(qū)別很大，表現(xiàn)出來的危險有較大差異，因此又成為安全防護難點。另外，移動式支承裝置的安全防護較固定式更應引起注意。第三節(jié) 由機械產生的危險由機械產生的危險是指在使用機械過程中，可能對人的身心健康造成損傷或危害的起源。由于危險是引起或增加傷害的條件，所以我們常稱為危險因素。危險通常與其他詞組合使用，或具體限定其起源的特定性質，如機械危險、電危險、噪聲危險等，或預測對人員造成傷害的作用方式，如打擊危險、擠壓危險、中毒危險等。還有其他表述形式，在此不一列舉。機械的危險可能來自機械自身、機械的作用對象、人對機器的操作，以及機械所在的場所等。有些危險是顯現(xiàn)的，有些是潛在的；有些是單一的，有些交錯在一起，表現(xiàn)為復雜、動態(tài)。隨機的特點。因此，必須把人、機、環(huán)境這個機械加工系統(tǒng)作為一個整體研究對象，用安全系統(tǒng)的觀點和方法，識別和描述機械在使用過程中可能產生的各種危險、危險狀態(tài)以及預測可能發(fā)生的危險事件，為機器的安全設計以及制定有關機械安全標準和對機械系統(tǒng)進行安全風險評價提供依據(jù)。 一、危險有害因素的分類1．按客體對人體的不利影響分類　按客體對人體的不利影響，危險有害因素可分為危險因素和有害因素。這是我國勞動安全衛(wèi)生學領域長期延用的分類方法。（1）危險因素，即導致人員傷亡的因素。該因素強調危險事件的突發(fā)性和瞬間作用，例如，物體打擊、切割、電擊、爆炸等。 （2）有害因素，即導致人員患病的因素。該因素強調在一定時間和范圍內危險因素的累積作用效果，例如，粉塵、振動、有毒物等。2．按不利因素的性質分類按不利因素的性質不同，可分為物理因素、化學因素、生物因素和生理心理因素。這是前蘇聯(lián)標準規(guī)定的分類方法。（1）物理性危險和有害的因素。運轉的機器，機械設備的可動部分，能移動的零件、毛坯和材料，破裂結構，作業(yè)環(huán)境中的粉塵、有害氣體、噪聲、振動、電的危害等。（2）化學性危險和有害的因素。該因素按對人的肌體作用特征不同