【正文】 第一節(jié) 風險評價的程序一、風險評價的基本概念面對所有合理的機器使用者，采用標準的術(shù)語和單位表達，對不常用的術(shù)語應給出明確的解釋。l．隨機文件應包括的內(nèi)容　 機械設備必須有使用說明書等技術(shù)文件，說明書內(nèi)容包括：安裝、搬運、貯存、使用、維修和安全衛(wèi)生等有關(guān)規(guī)定，應該在各個環(huán)節(jié)對遺留風險提出通知和警告，并給出對策、建議?！?（2）安全標志應遵守的原則：　 ①醒目清晰：一目了然，易從復雜背景中識別；符號的細節(jié)、線條之間易于區(qū)分。4．使用信息的配置位置和形式　 （1）在機身上，可配置各種標志、信號、文字警告等；（2）隨機文件，如可配置操作手冊、說明書等；　 （3）其他方式。遺留風險是指通過設計和采用安全防護技術(shù)都無效或不完全有效的那些風險?！?（3）友好的人機界面設計?！?機械系統(tǒng)過程的任何階段都必須有人參與，人始終起著主導作用，是最活躍、最難把握，同時也最容易受到傷害的。這是一種機械障礙（如楔、支柱、撐桿、止轉(zhuǎn)棒等）裝置。安全裝置的性能水平應與之相適應?！?②聯(lián)鎖防護裝置。1．防護裝置的功能　 （1）防止人體任何部位進入機械的危險區(qū)觸及各種運動零部件；　 （2）防止飛出物的打擊、高壓液體的意外噴射或防止人體灼燙、腐蝕傷害等；　 （3）容納接受可能由機械拋出、掉下、發(fā)射的零件及其破壞后的碎片等?！?需要說明的是，采取的安全措施必須不影響機器的預定使用，而且使用方便；否則，就可能為了追求達到機器的最大效用而導致避開安全措施的行為。1．安全防護措施的類別　 安全防護常常采用防護裝置、安全裝置及其他安全措施。自動化則更進了一步，即機械具有自動處理數(shù)據(jù)的功能。　 （2）所有元件（尤其是管子和軟管）及其連接應密封，要針對各種有害的外部影響加以防護，不因泄漏或元件失效而導致流體噴射。自動監(jiān)控的功能是保證當部件或元件執(zhí)行其功能的能力減弱或加工條件變化而產(chǎn)生危險時，以下安全措施開始起作用：停止危險過程，防止故障停機后自行再啟動，觸發(fā)報警器?！?（4）避免材料的危險?！?（1）連接應力?！?（2）安全距離的原則?！。?）作業(yè)場地與工作環(huán)境的安全性。這是指在機械的功能設計中采用的、不需要額外的安全防護裝置而直接把安全問題解決的措施，因此也稱為直接安全技術(shù)措施。危險性大或事故率高的生產(chǎn)設備，必須在出廠時配備好安全防護裝置。機械設備必須對其使用環(huán)境（如溫度、濕度、氣壓、風載、雨雪、振動、負載、靜電、磁場和電場、輻射、粉塵、微生物、動物、腐蝕介質(zhì)等）具有足夠的適應能力，特別是抗腐蝕或空蝕，耐老化磨損，抗干擾的能力，不致由于電氣元件產(chǎn)生絕緣破壞，使控制系統(tǒng)零部件臨時或永久失效，或由于物理性、化學性、生物性的影響而造成事故。物的不安全狀態(tài)是引發(fā)事故的直接原因。這些物件無論是靜止的還是運動的，都可能產(chǎn)生危險。引起這類傷害的主要危險是相互配合的運動副，例如，相互嚙合的齒輪之間以及齒輪與齒條之間，皮帶與皮帶輪、鏈與鏈輪進入嚙合部位的夾緊點，兩個作相對回轉(zhuǎn)運動的輥子之間的夾口引發(fā)的卷入；滾動的旋轉(zhuǎn)件引發(fā)的碾壓，例如，輪子與軌道、車輪與路面等。表現(xiàn)為操作偏差或失誤而導致的危險等?！?（2）對生理、心理的影響。由機械產(chǎn)生的危險可分為兩大類，一類是機械危險，另一類是非機械危險。 （2）有害因素，即導致人員患病的因素。由于傳動機構(gòu)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。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。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(diào)速等運動，控制機械的壓力、溫度。安全系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)涉及到系統(tǒng)的內(nèi)部層次，表現(xiàn)為人、物和物人關(guān)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(guān)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。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。從人類科學技術(shù)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(nóng)業(yè)經(jīng)濟）時期，人類的生產(chǎn)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(chǎn)力的同時，無形中解決了安全問題。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(shù)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(guān)聯(lián)和制約，形成了制造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，并決定了制造系統(tǒng)的性質(zhì)；系統(tǒng)的過程是生產(chǎn)要素（原材料、能量、信息等）的不斷輸入和有形財富（產(chǎn)品）的不斷輸出的過程；系統(tǒng)的目的是追求生產(chǎn)的高質(zhì)量、短周期、低成本，把制造資源轉(zhuǎn)變成財富或產(chǎn)品。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(diào)，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。常見的傳動機構(gòu)有齒輪傳動、帶傳動、鏈傳動、曲柄連桿機構(gòu)等。對這些在機器正常工作時產(chǎn)生危險的某種功能，人們稱為危險的機器功能。人們把使人面臨損傷或危害健康風險的機器內(nèi)部或周圍的某一區(qū)域稱為危險區(qū)。這是我國勞動安全衛(wèi)生學領(lǐng)域長期延用的分類方法。3．按誘發(fā)事故的危險源分類　按誘發(fā)事故的危險源不同，可分為機械能、化學能、電能、熱能、放射能等有害因素。4．噪聲危險　 噪聲產(chǎn)生的原因主要有機械噪聲、電磁噪聲和空氣動力噪聲?！?（2）對心理的影響。．機械傷害的基本類型　 （1）卷統(tǒng)和絞纏。切削刀具的鋒刃，零件表面的毛刺，工件或廢屑的鋒利飛邊，機械設備的尖棱、利角和銳邊；粗糙的表面（如砂輪、毛坯）等，無論物體的狀態(tài)是運動的還是靜止的，這些由于形狀產(chǎn)生的危險都會構(gòu)成傷害。近些年來，大量境外的機械設備進入國內(nèi)，其中有些設備由于不符合中國人的人體測量參數(shù)而引發(fā)傷害，有些已被淘汰的垃圾設備非法進入我國，沒有生產(chǎn)許可證的國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的缺少安全裝置的不合格機械產(chǎn)品，這些有嚴重安全問題的機械設備流入市場，成為安全隱患的源頭?！。?）足夠的抗破壞能力。只要存在危險，即使操作者受過良好的技術(shù)培訓和安全教育，有完善的規(guī)程，也不能完全避免發(fā)生機械傷害事故的風險。決定機械產(chǎn)品安全性的關(guān)鍵是設計（機械產(chǎn)品設計和制造工藝設計）階段采用安全措施，還要通過使用階段采用安全措施來最大限度地減小風險?！、诜雷o用品一定要達到保護功能的要求并合乎使用條件的技術(shù)指標。在不影響預定使用功能前提下，機械設備及其零部件應盡量避免設計成會引起損傷的銳邊、尖角、粗糙的、凸凹不平的表面和較突出的部分。對預定在爆炸氣氛中使用的機器，應采用全氣動或全液壓控制系統(tǒng)和操縱機構(gòu)，或本質(zhì)安全電氣裝置，也可采用電壓低于功能特低電壓的電源，以及在機器的液壓裝置中使用阻燃和無毒液體。材料應有良好的環(huán)境適應性，機械在預定的環(huán)境條件下工作時，應有抗腐蝕，耐老化、磨損的能力，不致于受物理性、化學性、生物性的影響而失效，從而避免事故的發(fā)生?？刂葡到y(tǒng)的關(guān)鍵零部件，可以通過備份的方法，當一個零部件萬一失效，用備份件接替以實現(xiàn)預定功能。對于必須移開或拆除防護裝置，或使安全裝置的功能受到抑制才能進行的操作（如設定、示教、過程轉(zhuǎn)換、查找故障、清理或維修等），為保證操作者的安全，必須使自動控制模式無效，采用操作者伸手可達的手動控制模式（如止動、點動或雙手操縱裝置），或在加強安全條件下（如降低速度、減小動力或其他適當措施）才允許危險元件運轉(zhuǎn)并盡可能限制接近危險區(qū)。　 可靠性應作為安全功能完備性的基礎，這一原則適用于機器的零部件及機械各組成部分。防護裝置和安全裝置有時也統(tǒng)稱為安全防護裝置?！?（5）滿足安全距離的要求，使人體各部位（特別是手或腳）無法接觸危險。緊急停機裝置的標識必須清晰、易識別，并可迅速接近其裝置，使危險過程立即停止并不產(chǎn)生附加風險。常見的有可調(diào)式和聯(lián)鎖式防護裝置?！?（3）安全裝置具有重新啟動的功能，即當安全裝置動作第一次停機后，只有再次重新啟動，機器才能開始工作。當人或人體的某一部分超越安全限度，就使機器或其零部件停止運轉(zhuǎn)（或保證其他安全狀態(tài)）的裝置。3．對非運行狀態(tài)等其他作業(yè)期間需進入危險區(qū)的場合　 對于機器的設定、示教、過程轉(zhuǎn)換、查找故障、清理或維修等作業(yè)，防護裝置必須移開或拆除，或安全裝置功能受到抑制，可采用手動控制模式、止動操縱裝置或雙手操縱裝置、點動有限運動操縱裝置等。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，人機功能分配出現(xiàn)向機器轉(zhuǎn)移，人從直接勞動者向監(jiān)控或監(jiān)視轉(zhuǎn)變的趨勢，向安全化生產(chǎn)邁進。使用信息中應要求使用者按規(guī)定方法合理地使用機器，說明安全使用的程序和操作模式。對于簡單機器，一般只需提供有關(guān)標志和使用操作說明書；對于結(jié)構(gòu)復雜的機器，特別是有一些危險性的大型設備，除了各種安全標志和使用說明書（或操作手冊）外，還應配備有關(guān)負載安全的圖表、運行狀態(tài)信號，必要時應提供報警裝置等。安全標志的用途很廣，如用于安全標志牌、交通標志牌、防護欄桿、機器上不準亂動的部位、緊急停止按鈕、裸露齒輪的側(cè)面、機械安全罩的內(nèi)面、安全帽、起重機的吊鉤滑輪架和支腿、行車道中線、坑池周圍的警戒線、有碰撞可能的柱子或電線桿、梯子或樓梯的第一和最后的階梯以及信號旗等。直接印在機器上的信息標志應牢固，在機器的整個壽命期內(nèi)都應保持顏色鮮明、清晰、持久。伴隨的文字說明不應與插圖和表格分離，采用字體的型式和大小應盡可能保證最好的清晰度，安全警告應使用相應的顏色、符號并加以強調(diào)，如急停手動操縱器用紅色，以便引起注意并能迅速識別。據(jù)不完全統(tǒng)計，到1994年底，已有各類機械安全標準118個，對我國的生產(chǎn)安全工作起到了積極的推動作用。 世界上所有工業(yè)發(fā)達國家都非常重視產(chǎn)品的安全衛(wèi)生問題，涉及安全衛(wèi)生、環(huán)境保護的標準要求強制執(zhí)行。 　 （3）有關(guān)勞動安全衛(wèi)生方面的信息：機器工作的負載圖表（尤其是安全功能圖解表示）；產(chǎn)生的噪聲、振動數(shù)據(jù)和由機器發(fā)出的射線、氣體、蒸氣及粉塵等數(shù)據(jù)；所用的消防裝置型式；環(huán)境保護信息；證明機器符合有關(guān)強制性安全標準要求的正式證明文件。 三．標志應滿足的要求　 （1）含義明確無誤。一、標 志標志也稱標識、標記。該過程包括運輸、交付試驗運轉(zhuǎn)（裝配、安裝和調(diào)整）、使用（設定、示教或過程轉(zhuǎn)換、運轉(zhuǎn)、清理、查找故障和機器維修），如果需要的話還應包括解除指令、拆卸和報廢處理在內(nèi)的所有過程，都應提供必要的信息?！?（4）作業(yè)空間的布置。1．忽略安全人機學可能產(chǎn)生的危險　 （1）由于生理影響產(chǎn)生的危險。這是防止機器或機器要素超過設計限度（如空間限度、速度限度、壓力限度等）的裝置。這是防止機器零部件在特定條件下（一般只要防護裝置不關(guān)閉）運轉(zhuǎn)的裝置。3．防護裝置的安全技術(shù)要求　 （1）固定防護裝置應該用永久固定（通過焊接等）方式或借助緊固件（螺釘、螺栓、螺母等）固定方式，將其固定在所需的地方，若不用工具就不能使其移動或打開。安全防護裝置應與機器的工作環(huán)境相適應而不易損壞，并對機器使用期間各種模式的操作（如設定、示教、查找故障、維修、清理等）產(chǎn)生的干擾最小?！?（2）安全裝置。在比較危險的崗位或被迫以機器特定的節(jié)奏連續(xù)參與的生產(chǎn)過程，使用機器人或機械手代替人的操作，使得工作條件不斷改善。7．預防電的危險　 電的安全是機械安全的重要組成部分，機器中電氣部分應符合有關(guān)電氣安全標準的要求。可能的話，應采用故障檢驗系統(tǒng)來檢查由于改變程序而引起的差錯。5．設計控制系統(tǒng)的安全原則　 機械在使用過程中，典型的危險工況有：意外啟動；速度變化失控；運動不能停止；運動機器零件或工件掉下飛出；安全裝置的功能受阻等。通過在傳動鏈預先采用薄弱環(huán)節(jié)預防超載（例如，采用易熔塞、限壓閥、斷路器等限制應力），避免主要受力件因超載而被破壞。機械的安全距離包括兩類距離要求： 　 ①防止可及危險部位的最小安全距離?！、谧鳂I(yè)場地不得過于狹小，工、卡、量具應按規(guī)定擺放，原材料、成品、半成品應堆放整齊、平穩(wěn)，防止坍塌或滑落。直接安全技術(shù)措施不能或不完全能實現(xiàn)安全時，必須在生產(chǎn)設備總體設計階段設計出一種或多種專門用來保證人員安全的裝置，也稱為間接安全技術(shù)措施。其目的是保證人能安全、準確、高效、舒適地工作，減少差錯，避免危險。傳統(tǒng)機械設計只按產(chǎn)品的性能指標進行設計，而可靠性設計除要保證性能指標外，還要保證產(chǎn)品的可靠性指標，即產(chǎn)品的無故障性、耐久性、維修性、可用性和經(jīng)濟性等，可靠性是體現(xiàn)產(chǎn)品耐用和可靠程度的一種性能，與安全有直接關(guān)系。缺乏安全意識和安全技能差（即安全素質(zhì)低下）是引發(fā)事故的主要的人的原因。假如由于跌倒引起二次傷害，那么后果將會更嚴重。直線運動有橫向運動（例如，大型機床的移動工作臺、牛頭刨床的滑枕、運轉(zhuǎn)中的帶鏈等部件的運動）和垂直運動（例如，剪切機的壓料裝置和刀片、壓力機的滑塊、大型機床的升降臺等部件的運動）。　 動能是物體由于作機械運動而具有的能量，平均物體的動能等于1/2mv2（m為物體的質(zhì)量；V為物體的速度）；轉(zhuǎn)動物體的動能等于1/2Jω2（平方）（J為物體的轉(zhuǎn)動慣量；ω為物體的轉(zhuǎn)動角速度）。 5．振動危險　 振動對人體可造成生理和心理的影響，造成損傷和病變。實際上在很多情況下，同一危險因素由于物理量不同，作用的時間和空間不同，有時導致人身傷害，有時引起職業(yè)病，有時甚至二者兼有，硬要人為地將同一危險因素時而視為危險因素，時而視為有害因素，反而會造成認識混亂，不利于危險因素的識別和風險的分析評價。這是前蘇聯(lián)標準規(guī)定的分類方法。另外，移動式支承裝置的安全防護較固定式更應引起注意。而故障對安全的影響可能會有兩種結(jié)果。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(diào)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。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。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。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(chǎn)不得不考慮安全問題。這就要求安全工程技術(shù)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(jié)構(gòu)武裝頭腦，去解決機械系統(tǒng)的安全問題。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(guān)系是安全的第三要素，關(guān)系是安全的本質(zhì)與