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正文內(nèi)容

設(shè)備安全設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(編輯修改稿)

2024-08-11 03:06 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 從設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范(標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)規(guī)范、計(jì)算規(guī)則等)中得到,這些知識(shí)宜涵蓋: a) 機(jī)械應(yīng)力,例如: ——對(duì)螺栓連接裝配和焊接裝配等,通過(guò)采用正確計(jì)算、構(gòu)造和緊固方法限制應(yīng)力; ——借助過(guò)載保護(hù)(防爆膜、限壓閥、斷裂點(diǎn)、力矩限制裝置等)限制應(yīng)力; ——避免交變應(yīng)力(特別是循環(huán)應(yīng)力)下零件產(chǎn)生疲勞; ——回轉(zhuǎn)件的靜平衡和動(dòng)平衡。 b) 材料及其性質(zhì),例如: ——抗腐蝕、抗老化、抗磨蝕和抗磨損; ——硬度、延展性、脆性; ——均勻性; ——毒性; ——易燃性。 c) 下列項(xiàng)目的排放值: ——噪聲; ——振動(dòng); ——有害物質(zhì); ——輻射。 如果特定部件或者裝配件的可靠性對(duì)安全起關(guān)鍵作用(如用于提升載荷或人員的繩、鏈條、提升附件),則其應(yīng)力限值應(yīng)乘以適當(dāng)?shù)墓ぷ飨禂?shù)。 適用技術(shù)的選擇 對(duì)于具體的應(yīng)用,通過(guò)技術(shù)的選用可消除一種或多種危險(xiǎn),或者減小風(fēng)險(xiǎn),例如: a) 預(yù)定用于爆炸性環(huán)境中的機(jī)器,采用: ——經(jīng)適當(dāng)選擇的氣動(dòng)或液壓控制系統(tǒng)以及機(jī)器執(zhí)行器, ——本質(zhì)安全的電氣設(shè)備(見(jiàn) GB ); b) 對(duì)特定的待加工產(chǎn)品(如溶劑),使用確保溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于溶劑燃點(diǎn)的設(shè)備; c) 使用可避免高噪聲的替代設(shè)備,例如: ——以電氣設(shè)備代替氣動(dòng)設(shè)備, ——在某些條件下,用水切割設(shè)備代替機(jī)械加工設(shè)備。 采用直接機(jī)械作用原則 如果一個(gè)機(jī)械零件運(yùn)動(dòng)不可避免的使另一個(gè)零件通過(guò)直接接觸或通過(guò)剛性連接件隨其一起運(yùn)動(dòng),這就實(shí)現(xiàn)了直接機(jī)械作用。電路中開(kāi)關(guān)裝置的直接打開(kāi)操作是其中一個(gè)示例(見(jiàn) GB -2001 和 GB/T 18831-2002)。 注:如果一個(gè)機(jī)械部件的運(yùn)動(dòng)造成第二個(gè)部件自由運(yùn)動(dòng)(如因?yàn)橹亓?、彈簧力),則前者對(duì)后者不存在直接機(jī)械作用。 穩(wěn)定性的規(guī)定 機(jī)器的設(shè)計(jì)應(yīng)使其具有足夠的穩(wěn)定性,并使其在規(guī)定的使用條件下可以安全使用。需要考慮的因素包括: ——底座的幾何形狀; ——包括載荷在內(nèi)的重量分布; ——由于機(jī)器部件、機(jī)器本身或機(jī)器所夾持部件運(yùn)動(dòng)引起的,且能夠產(chǎn)生傾覆力矩的動(dòng)態(tài)力; ——振動(dòng); ——重心的擺動(dòng); ——設(shè)備行走或不同安裝地點(diǎn)(如地面條件、斜坡)的支承面的特性; ——外力,如風(fēng)力、人力。 在機(jī)器生命周期的各個(gè)階段內(nèi),包括搬運(yùn)、運(yùn)輸、安裝、使用、拆卸、停用和報(bào)廢,都應(yīng)考慮機(jī)器的穩(wěn)定性。 與安全防護(hù)有關(guān)的其他穩(wěn)定性保護(hù)措施在 中給出。 維修性的規(guī)定 設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí),應(yīng)考慮以下使機(jī)器可維護(hù)的維修性因素: ——可接近性,考慮環(huán)境和人體測(cè)量尺寸,包括工作服和所使用工具的尺寸; ——易于搬運(yùn),考慮人的能力; ——專(zhuān)用工具和設(shè)備的數(shù)目限制。 遵循人類(lèi)工效學(xué)原則 設(shè)計(jì)機(jī)械時(shí)應(yīng)考慮人類(lèi)工效學(xué)原則,以減輕操作者心理、生理壓力和緊張程度。在初步設(shè)計(jì)階段,分配操作者和機(jī)器的功能(自動(dòng)化程度)時(shí),應(yīng)考慮這些原則。 注:這樣也能改善操作性能和可靠性,從而降低在機(jī)器所有使用階段內(nèi)的出錯(cuò)概率。 應(yīng)考慮機(jī)器預(yù)定使用人群的人體尺寸、力量和姿勢(shì)、運(yùn)動(dòng)幅度、動(dòng)作重復(fù)頻率(見(jiàn) GB/T 15241 和 GB/T )。 人機(jī)界面的所有元件,如控制裝置、信號(hào)或數(shù)據(jù)顯示元件,其設(shè)計(jì)應(yīng)易于理解,使操作者和機(jī)器間的相互作用盡可能清楚、明確。見(jiàn) GB 、EN 6141 和 EN 13861。 設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí),尤其應(yīng)注意以下人類(lèi)工效學(xué)要求: a) 避免操作者在機(jī)器使用過(guò)程中采用緊張姿勢(shì)和動(dòng)作的必要性(如提供按照不同操作者調(diào)節(jié)機(jī)器的裝置) 。 b) 機(jī)器,尤其是手持式和移動(dòng)式機(jī)器的設(shè)計(jì),應(yīng)考慮人力的可及范圍、控制機(jī)構(gòu)的操動(dòng),以及人的手、臂、腿等解剖學(xué)結(jié)構(gòu),使其容易操作。 c) 盡可能限制噪聲、振動(dòng)、熱效應(yīng)(如極端溫度)。 d) 避免操作者的工作節(jié)奏與自動(dòng)連續(xù)循環(huán)之間的聯(lián)系。 e) 當(dāng)機(jī)器和/或其防護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)特征使得環(huán)境照明不足時(shí),應(yīng)在機(jī)器上或機(jī)器內(nèi)部提供對(duì)工作區(qū)和調(diào)整、設(shè)定與經(jīng)常維護(hù)區(qū)的局部照明。應(yīng)避免引起風(fēng)險(xiǎn)的閃動(dòng)、眩光、陰影和頻閃效應(yīng)。如果不得不調(diào)整光源或光源的方位,則光源的位置不應(yīng)對(duì)調(diào)整者造成任何危險(xiǎn)。 f) 手動(dòng)控制裝置(執(zhí)行器)的選用、位置和標(biāo)記應(yīng)滿(mǎn)足以下要求: ——清晰可見(jiàn)、可識(shí)別,必要處適當(dāng)加標(biāo)志(見(jiàn) ); ——可毫不遲疑的或立刻進(jìn)行安全操作,且作用明確(如控制裝置采用標(biāo)準(zhǔn)布局,可降低操作者由一臺(tái)機(jī)器轉(zhuǎn)到另一臺(tái)具有相同運(yùn)行模式的同類(lèi)型機(jī)器上工作時(shí)出錯(cuò)的概率) ; ——位置(對(duì)按鈕)和運(yùn)動(dòng)(對(duì)手柄和手輪)與它們的作用一致(見(jiàn) GB ); ——操作不能引起附加風(fēng)險(xiǎn)。 也可見(jiàn) ISO 93553。 當(dāng)所設(shè)計(jì)和制造的控制裝置執(zhí)行幾種不同動(dòng)作時(shí),即它們不是一一對(duì)應(yīng)的(如鍵盤(pán)等) ,則所執(zhí)行GB/T 15706-2012/ISO 12100:2010 的動(dòng)作應(yīng)清晰的顯示出來(lái),并且必要時(shí)應(yīng)經(jīng)過(guò)確認(rèn)。 應(yīng)根據(jù)人類(lèi)功效學(xué)原則,使控制裝置的布局、行程和操作阻力與所執(zhí)行的動(dòng)作相匹配。應(yīng)考慮由于采用必要的或預(yù)計(jì)使用的個(gè)體防護(hù)裝備(如鞋、手套等)所帶來(lái)的約束。 g) 指示器、刻度盤(pán)和視覺(jué)顯示單元的選擇、設(shè)計(jì)與位置應(yīng)使得: ——它們?cè)谌藛T能覺(jué)察的參數(shù)和特征范圍之內(nèi); ——對(duì)操作者的要求和預(yù)定使用而言,顯示的信息應(yīng)便于察看、識(shí)別和理解,即耐久、清晰、含義確切、易懂; ——操作者在操作位置能覺(jué)察到它們。 電氣危險(xiǎn) 對(duì)于機(jī)械電氣設(shè)備的設(shè)計(jì),GB 給出了關(guān)于電路斷開(kāi)與接通以及防電擊保護(hù)的一般規(guī)定。有關(guān)特定機(jī)器的要求,見(jiàn)相應(yīng)的 IEC 標(biāo)準(zhǔn)(如 IEC 6102IEC 60745 或 IEC 60335)。 氣動(dòng)與液壓危險(xiǎn) 機(jī)器的氣動(dòng)和液壓設(shè)備的設(shè)計(jì)應(yīng)使得: ——不能超出回路的最大額定壓力(如通過(guò)限壓裝置); ——不能因壓力波動(dòng)或升高、壓力損失或真空導(dǎo)致危險(xiǎn); ——不能因?yàn)樾孤┗虿考Ф鴮?dǎo)致危險(xiǎn)的流體噴射或軟管突發(fā)危險(xiǎn)運(yùn)動(dòng)(如甩動(dòng)); ——儲(chǔ)氣罐、蓄氣瓶或類(lèi)似容器(如充氣蓄能器)符合相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)則或法規(guī); ——設(shè)備的所有元件,尤其是管路和軟管,有防止受到外部有不利影響的保護(hù)措施; ——當(dāng)機(jī)器與動(dòng)力源斷開(kāi)后(見(jiàn) ),儲(chǔ)氣罐等類(lèi)似容器(如充氣蓄能器)盡可能自動(dòng)卸壓,如果無(wú)法實(shí)現(xiàn),則提供隔離、局部卸壓及壓力顯示的措施(見(jiàn) GB/T -2005,第 5 章); ——所有在機(jī)器與動(dòng)力源斷開(kāi)后仍保持壓力的元件,配備有清晰標(biāo)識(shí)的排空裝置,以及對(duì)機(jī)器進(jìn)行任何設(shè)定或維護(hù)前必需對(duì)這些元件進(jìn)行卸壓的警告牌。 注:也可見(jiàn) GB/T 3766 和 GB/T 7932。 對(duì)控制系統(tǒng)應(yīng)用本質(zhì)安全設(shè)計(jì)措施 概述 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)措施的選用應(yīng)使其有關(guān)安全的性能可減小足夠的風(fēng)險(xiǎn)(見(jiàn)GB/T 62061)。 機(jī)器控制系統(tǒng)的正確設(shè)計(jì)可避免無(wú)法預(yù)料的或潛在的機(jī)器危險(xiǎn)狀況。 導(dǎo)致機(jī)器危險(xiǎn)狀況的典型原因是: ——控制系統(tǒng)邏輯的設(shè)計(jì)或修改不合適(無(wú)意的或有意的)——控制系統(tǒng)的一個(gè)或幾個(gè)部件暫時(shí)或永久的缺陷或失效——控制系統(tǒng)動(dòng)力源的變化或失效; ——控制裝置的選用、設(shè)計(jì)和位置不當(dāng)。 機(jī)器危險(xiǎn)狀況的典型例子有: ——意外啟動(dòng)(見(jiàn) GB/T 19670); ——沒(méi)有控制的速度變化; ——運(yùn)動(dòng)部件無(wú)法停止; ——機(jī)器部件或機(jī)器夾緊的工件掉落或飛出; ——保護(hù)裝置不起作用(被廢棄或失效)造成的機(jī)器動(dòng)作。 為了防止機(jī)器危險(xiǎn)狀況并實(shí)現(xiàn)安全功能。根據(jù)具體情況,這些原則和方法可以單獨(dú)使用,也可以聯(lián)合使用(見(jiàn) GB/T 、GB 和 IEC 62061)。 3. 控制裝置及系統(tǒng)控制裝置要清楚及可辨認(rèn),要進(jìn)行適當(dāng)標(biāo)注,要以充分距離分別控制,以避免意外啟動(dòng),并且要安置在危險(xiǎn)區(qū)域之外。操作控制裝置時(shí)應(yīng)不引起另外的危險(xiǎn)。應(yīng)有一個(gè)切斷系統(tǒng),在安全保護(hù)裝置被移開(kāi)時(shí),會(huì)切斷機(jī)器。
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