【導讀】第一節(jié)機械行業(yè)安全概要機械是機器與機構的總稱。帶來撞擊、擠壓、切割等機械傷害和觸電、噪聲、高溫等非機械危害。械、塑料加工機械、制藥機械等。2)非機械行業(yè)的主要產品包括鐵道機械、建筑機械、紡織機械、輕工機械、船舶機械等。旋轉部件和成切線運動部件間的咬合處，如動力傳輸皮帶和皮帶輪、鏈條和鏈輪、齒條和齒輪等。皮帶傳動機構中，皮帶開始進入皮帶輪的部位最危險，如圖1—2所示。但在下列3種情況下，即使在2m以上也應加以防護：皮帶輪之間的距離在3m以上；皮帶寬度在15cm以上；皮帶回轉。起重機械、坍塌等引發(fā)的物體打擊。車輛和車輛停駛時發(fā)生的事故。不包括電灼傷和火災引起的燒傷。啟動順序重新啟動才能重新運轉。

　　

【正文】 如圖 4— 8所示。一旦發(fā)生異常情況應立即切斷電源。該系統(tǒng)有以下兩種控制情形。 (1)異常狀況時，相當于兩人并聯(lián)，可靠度比一人控制的系統(tǒng)增大了 (2)正常狀況時，相當于兩人串聯(lián)，可靠度比一人控制的系統(tǒng)減小了，即產生誤操作的概率增大了 2．多人表決的冗余人機系統(tǒng)可靠度 ,上述兩人監(jiān)控作業(yè)是單純的并聯(lián)系統(tǒng)，所以正常操作和誤操作兩種概率都增加了，而由多數(shù)人表決的人機系統(tǒng)就可以避免這種情況。 五、人機系統(tǒng)可靠性設計基本原則 1．系統(tǒng)的整體可靠性原則 機器的可靠性高于人的可靠性。 2．高可靠性組成單元要素原則 系統(tǒng)要采用經過檢驗的、高可靠性單元要素來進行設計。 3．具有安全系數(shù)的設計原則 4．高可靠性方式原則 為提高可靠性，宜采用冗余設計、故障安全裝置、自動保險裝置等 高可靠度結構組合方式。 (1)系統(tǒng)“自動保險”裝置。 (2)系統(tǒng)“故障安全”結構 。 從系統(tǒng)控制的功能方面來看，故障安全結構有以下幾種： ①消極被動式。組成單元發(fā)生故障時，機器變?yōu)橥Ｖ範顟B(tài)。 ②積極主動式。組成單元發(fā)生故障時，機器一面報警，一 面還能短時運轉。③運行操作式。即使組成單元發(fā)生故障，機器也能運行到下次的定期檢查。 通常在產業(yè)系統(tǒng)中，大多為消極被動式結構。 5．標準化原則 6．高維修度原則 應采用零件標準化、部件通用化、設備系列化的產品。 7．事先進行試驗和進行評價的原則 8．預測和預防的原則 9．人機工程學原則 10．技術經濟性原則 11．審查原則 12．整理準備資料和交流信息原則 13．信息反饋原則 14．設立相應的組織機構 12 第二章 電氣安全技術 第一節(jié) 電氣危險因素及事故種類 電氣危險因素分為觸電危險、電氣火災爆炸危險、靜電危險、雷電危 險、射頻電磁輻射危害和電氣系統(tǒng)故障等。 按照電能的形態(tài)，電氣事故可分為觸電事故、雷擊事故、靜電事故、電磁輻射事故和電氣裝置事故。 一、觸電 觸電分為電擊和電傷兩種傷害形式。 電擊 (1)電擊傷害機理。當電流作用于心臟或管理心臟和呼吸機能的腦神經中樞時，能破壞心臟等重要器官的正常工作。 (2)電流效應的影響因素。與通過人體電流的大小、種類、持續(xù)時間、通過途徑及人體狀況等多種因素有關。 ① 感知電流。 指 引起感覺的最小電流 。感覺為輕微針刺，發(fā)麻等。， 男性約為 mA；女性約為 mA。 ② 擺脫電流 。 指 能自主擺脫帶電體的最大電流。男性 16 mA；女性約為 mA；就最小值而言，男性 9 mA；女性 6 mA。 ③ 室顫電流。指引起心室發(fā)生心室纖維性顫動的最小電流。 當電流持續(xù)時間超過心臟周期時，室顫電流僅為 50 mA左右；當持續(xù)時間短于心臟周期時，室顫電流為數(shù)百 mA。當電流持續(xù)時間小于 s時，只有電擊發(fā)生在心室易損期， 500 mA以上乃至數(shù) A的電流才能夠引起心室顫動。前述電流均指流過人體的電流，而 當電流直接流過心臟時，數(shù)十微安的電流即可導致心室顫動發(fā)生。 3)電流途徑。 流經心臟的電流多、電流路線短 的途徑是危險性最大的途徑。最危險的途徑是：左手到前胸。 4)電流種類。直流電流、高頻交流電流、沖擊電流以及特殊波形電流，其傷害程度一般較 工頻電流為輕 。 (3)人體阻抗 在除去角質層，干燥的情況下，人體電阻約為 1 000～ 3000Ω；潮濕的情況下，人體電阻約為 500～ 800Ω。 (4)電擊類型 1)根據(jù)電擊時所觸及的帶電體是否為正常帶電狀態(tài)，電擊分為直接接觸電擊和間接接觸電擊兩類。 2)按照人體觸及帶電體的方式， 電擊可分為單相電擊、兩相電擊和跨步電壓電擊三種。 ?單相電擊。單相電擊事故占全部觸電事故的 70％以上。防止觸電事故的技術措施應將單相電擊作為重點。 ②兩相電擊。因其電壓相對較高，其危險性也較大。 (3)跨步電壓電擊。對于集中式接地體，離接地體 20 m處的對地電壓接近于零。 電傷 電傷是電流的熱效應、化學效應、機械效應等對人體所造成的傷害。電傷包括電燒傷、電烙印、皮膚金屬化、機械損傷、電光性眼炎等多種傷害。 (1)電燒傷。是最為常見的電傷。大部分觸電事故都含有電燒傷成分。電燒傷可分為 電流灼傷和電弧燒傷 。 1)電流灼傷。電流灼傷一般發(fā)生在低壓電氣設備上。數(shù)百毫安的電流即可造成灼傷，數(shù)安的電流則會形 成嚴重的灼傷。 2)電弧燒傷。指由弧光放電造成的燒傷，是最嚴重的電傷。 (2)電烙印。 (3)皮膚金屬化。 (4)機械損傷。 (5)電光性眼炎。在短暫照射的情況下，引起電光眼的主要原因是紫外線。 二、電氣火災與爆炸 電氣裝置在運行中產生的危險溫度、電火花和電弧是電氣引燃源主要形式。 (1)危險溫度 1)短路。 2)過載。 ①電氣線路或設備設計選型不合理，或沒有考慮足夠的裕量，以致在正常使用情況下出現(xiàn)過熱。 ?電氣設備或線路使用不合理，負載超過額定值或連續(xù)使用時間過長。 ?設備故障運行造成設備和線路過負載，如三相電動機單相 運行或三相變壓器不對稱運行均可能造成過負載。④電氣回路諧波能使線路電流增大而過載。如三相四線制電路三次及其奇數(shù)倍諧波電流會引起中性線過載危險。由于各相三次諧波電流在中性絨上相位相同而互相疊加。如果三相負載不平衡，中性線再疊加上不平衡電流后發(fā)熱將更為嚴重。在非線性負載日益增多，能產生大量三次諧波的氣體放電燈等非線性負載大量使用的情況下，中性線的嚴重過載將帶來火災的隱患。產生三次諧波的設備主要有：節(jié)能燈、熒光燈、計算機、變頻空調、微波爐、鎮(zhèn)流器、焊接設備、 UPS電源等。 3)漏電。 4)接觸不良。 5)鐵心過熱。 6)散熱不良。 7)機械故障。 轉動部分被卡死或軸承損壞，造成堵轉或負載轉矩過太，交流電磁鐵在通電后，銜鐵卡死 8)電壓異常。 9)電熱器具和照明器具。10)電磁輻射能量。 在連續(xù)發(fā)射或脈沖發(fā)射的射頻 (9 kHz 一 60 GHz)源的作用下，可燃物吸收輻射能量可能形成危險溫度。 (2)電火花和電弧 電弧形成后的弧柱溫度可高達 6 000— 7 000℃，甚至 10 000℃以上， 電火花和電弧分為工作電火花及電弧、事故電火花及電弧。 1)工作電火花及電弧 。 指電氣設備正常工作或正常操作過程中所產生的電火花。 例如：刀開關、斷路器 、接觸器、控制器接通和斷開線路時會產生電火花；插銷拔出或插入時的火花；直流電動機的電刷與換向器的滑動接觸處、繞線式異步電動機的電刷與滑環(huán)的滑動接觸處也會產生電火花等。切斷感性電路時，斷口處火花能量較大，危險性也較大 。 2)事故電火花及電弧 。包括線路或設備發(fā)生故障時出現(xiàn)的火花。如絕緣損壞、導線斷線或連接松動導致短路或接地時產生的火花；電路發(fā)生故障，熔絲熔斷時產生的火花；沿絕緣表面發(fā)生的閃絡等。 電力線路和電氣設備在投切過程中由于受感性和容性負荷的影響，可能會產生鐵磁諧振和高次諧波，并引起過電壓，這個過電壓也會破 壞電氣設備絕緣造成擊穿，并產生電弧。 13 事故火花還包括由外部原因產生的火花，如雷電直接放電及二次放電火花、靜電火花、電磁感應火花等。 除上述外，電動機轉子與定子發(fā)生摩擦 (掃膛 )，或風扇與其他部件相碰也都會產生火花，這是由碰撞引起的機械性質的火花。 電氣裝置及電氣線路發(fā)生燃爆 (1)油浸式變壓器火災爆炸。 變壓器油箱內充有大量的用于散熱、絕緣、防止內部元件和材料老化以及內部發(fā)生故障時熄滅電弧作用的絕緣油。變壓器油的閃點在 130一 140℃之間。變壓器發(fā)生故障時，在高溫或電弧的作用下，變壓器內部故障點附近的絕緣油 和固態(tài)有機物發(fā)生分解，產生易燃氣體。如故障持續(xù)時間過長，易燃氣體愈來愈多，使變壓器內部壓力急劇上升，若安全保護裝置 (氣體繼電器、防爆管等 )未能有效動作時，會導致油箱炸裂，發(fā)生噴油燃燒。燃燒會隨著油流的蔓延而擴展，形成更大范圍的火災危害。造成停電、影響生產等重大經濟損失、甚至造成人員的傷亡等重大事故。 除油浸變壓器外，多油斷路器等充油設備也可能發(fā)生爆炸。充油設備的絕緣油在高溫電弧作用下氣化和分解，噴出大量油霧和可燃氣體，還可引起空間爆炸。 (2)電動機著火。 其原因主要有：電源電壓波動、頻率過低；電機運行中發(fā)生 過載、堵轉、掃膛 (轉子與定子相碰 )；電機絕緣破壞，發(fā)生相間、匝間短路；繞組斷線或接觸不良；以及選型和啟動方式不當?shù)取? 三相異步電動機如果發(fā)生某相斷線，則形成了缺相運行。此時，電動機繞組中的電流會明顯上升，但又達不到保護電動機的熔斷器的熔斷電流值。因此，大電流長時間作用引起定子繞組過熱，導致電動機燒毀。 異步電動機形成引燃的主要部位是繞組、鐵心和軸承以及引線。其原因既有電氣方面的原因也有機械方面的原因。而它們往往不是孤立的，電氣原因可能引起機械方面的故障或事故，反之亦然，有時呈互為因果的惡性循環(huán)。 (3)電纜 火災爆炸。 1)電纜絕緣損壞。 2)電纜頭故障使絕緣物自燃。 3)電纜接頭存在隱患。 4)堆積在電纜上的粉塵起火。 5)可燃氣體從電纜溝竄入變、配電室。 6)電纜起火形成蔓延。 三、雷電危害 (1)雷電的種類 1)直擊雷。直擊雷的每次放電過程包括先導放電、主放電、余光三個階段。 2)閃電感應。 又稱作雷電感應。 3)球雷。 球雷應當是一團處在特殊狀態(tài)下的帶電氣體。直擊雷和閃電感應都能傳播的閃電電涌 (即雷電波 )侵入。 (2)雷電的危害形式。 雷電是大氣中的一種放電現(xiàn)象。雷電具有雷電流幅值大、雷電流陡度大、沖擊性強、沖擊過電壓高。 雷電具有電性質、熱性質和機械性質等三方面的破壞作用。 1)電性質的破壞作用。 2)熱性質的破壞作用。 3)機械性質的破壞作用。 (3)雷電危害的事故后果。 1)火災和爆炸。 2)觸電。 3)設備和設施毀壞。 4)大規(guī)模停電。 雷電參數(shù) 雷電參數(shù)主要有雷暴日、雷電流幅值、雷電流陡度、沖擊過電壓等。 1)雷暴日。只要一天之內能聽到雷聲的就算一個雷暴日。年雷暴日數(shù)用來衡量雷電活動的頻繁程度。雷暴日通常指一年內的平均雷暴日數(shù)，即年平均雷暴日，單位 d／ a。雷暴日數(shù)愈大，說明雷電活動愈頻繁。年平均雷暴日不超過 15 d／ a 的地 區(qū)劃為少雷區(qū)，超過 40 d／ a劃為多雷區(qū)。 2)雷電流幅值。指雷云主放電時沖擊電流的最大值。 3)雷電流陡度。指雷電流隨時間上升的速度。雷電流沖擊波波頭陡度可達 50 kA／ s，平均陡度約為 30 kA／ s。雷電流陡度越大，對電氣設備造成的危害也越大。 4)雷電沖擊過電壓。直擊雷沖擊過電壓很高，可選數(shù)千千伏。 四、靜電危害 靜電的危害形式和事故后果 靜電危害是由 靜電電荷或靜電場能量引起的 。 1)在有爆炸和火災危險的場所，靜電放電火花會成為可燃性物質的點火源，造成爆炸和火災事故。 2)人體因受到靜電電擊的刺激，可 能引發(fā)二次事故，如墜落、跌傷等。此外，對靜電電擊的恐懼心理還對工作效率產生不利。 3)某些生產過程中，靜電的物理現(xiàn)象會對生產產生妨礙，導致產品質量不良，電子設備損壞。 1)靜電的起電方式 ①接觸 — 分離起電。②破斷起電。 固體粉碎、液體分離過程的起電屬于破斷起電。 ③感應起電。④電荷遷移。 2)固體靜電 而固體靜電電位可高達數(shù)萬伏以上，其原因在于電容的變化。橡膠、塑料、纖維等行業(yè)工藝過程中的靜電高達數(shù)十千伏，甚至數(shù)百千伏，如不采取有效措施，很容易引起火災。 3)人體靜電 人體靜電可達 10 000 V 以上。 4)粉體靜電 5)液體靜電 6)蒸氣和氣體靜電 (2)靜電的消散 中和與泄漏是靜電消失的兩種主要方式，前者主要是通過空氣發(fā)生的；后者主要是通過帶電體本身及其相連接的其他物體發(fā)生的。 (3)靜電的影響因素 1)材質和雜質的影響 一般情況下，雜質有增加靜電的趨勢。但如雜質能降低原有材料的電阻率，加入雜質則有利于靜電的泄漏。液體內含有高分子材料 (如橡膠、瀝青 )的雜質時，會增加靜電的產生。液體內含有水分時，在液體流動、攪拌或噴射過程中會產生靜電。液體內水珠的沉降過程中也會產生靜電。如果油罐或油槽底部積水，經攪動后可能由 靜電引發(fā)爆炸事故。 2)工藝設備和工藝參數(shù)的影響 接觸面積愈大，產生靜電愈多，接觸壓力愈大或摩擦愈強烈，會增加電荷的分離，以致產生 14 較多的靜電。工藝速度越高，產生的靜電越強。下列是容易產生和積累靜電典型工藝過程： ①紙張與輥軸摩擦、傳動皮帶與皮帶輪或輥軸摩擦等；橡膠的碾制、塑料壓制、上光等；塑料的擠出、賽璐珞的過濾等。②固體物質的粉碎、研磨過程；粉體物料的篩分、過濾、輸送、干燥過程；懸浮粉塵的高速運動等。③在混合器中各種高電阻率物質的攪拌。④高電阻率液體在管道中流動且流速超過 1 m／ s；液體噴出管口；液體 注入容器發(fā)生沖擊、沖刷和飛濺等。⑤液化氣體、壓縮氣體或高壓蒸氣在管道中流動和由管口噴出，如從氣瓶放出壓縮氣體、噴漆等。 五、射頻電磁場危害 射頻指無線電波的頻率或者相應的電磁振蕩頻率，泛指 100 kHz以上的頻率。 射頻傷害是由電磁場的能量造成的。射頻電磁場的危害主要有： 1．在射頻電磁場作用下，人體因吸收輻射能量會受到不同程度的傷害。 過量的輻射可引起中樞神經系統(tǒng)的機能障礙，出現(xiàn)神經衰弱癥候群等臨床癥狀；可造成植物神經紊亂。出現(xiàn)心率或血壓異常，如心動過緩、血壓下降或心動過速、高血壓等；可引起眼睛損傷，造成晶 體渾濁，嚴重時導致白內障；可使睪丸發(fā)生功能失常，造成暫時或永久的不育癥，并可能使后代產生疾患；可造成皮膚表層灼傷或深度灼傷等。 2．在高強度的射頻電磁場作用下，可能產生感應放電，會造成電引爆器件發(fā)生意外引爆。 六、電氣裝置故障危害 斷路、短路、異常接地、漏電、誤臺閘、誤掉閘、電氣設備或電氣元件損壞、電子設備受電磁干擾而發(fā)生誤動作、控制系統(tǒng)硬件或軟件的偶然