安全生产技术机械安全技术

安全生产技术机械安全技术第一页，共五十九页，2022年，8月28日注册安全工程师执业资格考试考试科目分为四科。该考试为滚动考试（每两年为一个滚动周期），参加四个科目考试的人员必须在任意连续两个考试年度内通过全部应试科目。安全生产技术试卷由必答题和4组选答题组成，必答题为教材第一至第六章的内容；选答题分别为采矿安全技术、建筑施工安全技术、危险化学品安全技术和综合安全技术的内容（第一章至第六章）。考生须完成必答题（占分值的90%）和任意一组选答题（占分值的10%）。第二页，共五十九页，2022年，8月28日安全生产技术内容机械安全技术电气安全技术特种设备安全技术防火防爆安全技术职业危害控制技术运输安全技术第三页，共五十九页，2022年，8月28日安全生产技术内容矿山安全技术建筑施工安全技术危险化学品安全技术第四页，共五十九页，2022年，8月28日第一章机械安全技术考试要求：运用机械安全相关技术和标准，辨识和分析作业场所存在的机械安全隐患，解决转动、传动和加工等机械安全技术问题；运用安全人机工程学理论和知识，解决人机结合的安全技术问题。第五页，共五十九页，2022年，8月28日第一章机械安全技术第一节机械行业安全概要第二节金属切削机床及砂轮机安全技术第三节冲压（剪）机械安全技术第四节木工机械安全技术第五节铸造安全技术第六节锻造安全技术第六页，共五十九页，2022年，8月28日第一章机械安全技术第七节安全人机工程基本知识第八节人的特性第九节机械的特性第十节人机作业环境第十一节人机系统第十二节安全技术规范与标准第七页，共五十九页，2022年，8月28日第一节机械行业安全概要机械是机器与机构的总称，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。机械是现代生产和生活中必不可少的装备。在其制造及运行、使用过程中，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。一、机械产品主要类别机械行业的主要产品包括12类：（1）农业机械（2）重型矿山机械（3）工程机械（4）石油化工通用机械第八页，共五十九页，2022年，8月28日一、机械产品主要类别

（5）电工机械（6）机床（7）汽车（8）仪器仪表（9）基础机械（10）包装机械（11）环保机械（12）其他机械非机械行业的主要产品包括铁道机械、建筑机械、纺织机械、轻工机械、船舶机械等。第九页，共五十九页，2022年，8月28日二、机械设备的危险部位及防护对策（一）机械设备的危险部位机械设备可造成碰撞、夹击、剪切、卷入等多种伤害。旋转部件之间、旋转部件和固定部件的啮合处；接近类型；通过类型；单向滑动；（二）机械传动机构安全防护对策机床上常见的传动机构有齿轮啮合机构、皮带传动机构、联轴器等，有必要把传动机构危险部位加以防护。所采取的安全技术措施一般分为直接（设计时）、间接（防护装置）和指导性（安全规定、设置标志）三类。第十页，共五十九页，2022年，8月28日（二）机械传动机构防护对策齿轮传动的安全防护。齿轮传动机构必须装置全封闭型的防护装置，没有防护罩不得使用；皮带传动的安全防护。皮带传动装置的防护罩可采用金属骨架的防护网；皮带传动机构的防护可采用将皮带全部遮盖起来的方法，或采用防护栏杆防护。联轴器的安全防护。对联轴器的安全要求是没有突出的部分，即采用安全联轴器；根本的办法是加防护罩，最常见的是Ω型防护罩。第十一页，共五十九页，2022年，8月28日三、机械伤害类型及预防对策（一）机械伤害类型机械状态：正常工作状态、非正常工作状态、非工作状态。正常工作状态：机械运动要素有可能造成伤害。非正常工作状态：机械在运转过程中，由于各种原因引起的意外状态，包括故障状态和检修保养状态。非工作状态：机械停止运转的静止状态（碰撞、滑移、倾覆、结构坍塌）。机械行业包括机械伤害、非机械危害。主要危险和危害：物体打击、车辆伤害、机械伤害、起重伤害、触电、灼烫、火灾、高处坠落等14种。第十二页，共五十九页，2022年，8月28日三、机械伤害类型及预防对策（二）机械伤害预防对策措施1.实现机械本质安全直接和间接措施：消除产生危险的原因，使人们难以接近机器的危险部位，提供保护装置或者个人防护装备。2.保护操作者和有关人员安全通过培训，提高人们辨别危险的能力，提高避免伤害的能力；使用警示标志；增强避免伤害的自觉性。第十三页，共五十九页，2022年，8月28日（三）通用机械安全设施的技术要求安全设施设计要素。考虑安全人机工程学的因素，减少人的疲劳；无法做到本质安全时，使用安全装置。机械安全防护装置的一般要求。安全防护装置可靠，与设备运转连锁，紧急停车开关。机械设备安全防护罩的技术要求。要求安全可靠：共9条。防护罩做平台或阶梯时，应能承受1500N的垂直力。机械设备安全防护网的技术要求。应尽量采用封闭结构；当现场需要采用网状结构时，应满足《机械安全防护装置固定式和活动式防护装置设计与制造一般要求》(GB/T8196-2008)对安全距离的规定。第十四页，共五十九页，2022年，8月28日四、机械安全设计与机器安全装置（一）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隐患的一种机械安全方法。包括采用本质安全技术、限制机械应力、材料和物质的安全性、履行安全人机工程学原则、设计控制系统的安全原则、防止气动和液压系统的危险、预防电气危害等。（二）失效安全：设计者应该保证当机器发生故障时不出危险，如操作限制开关、预设制动装置等。（三）定位安全：把机器的部件安置到不可能触及的地点，通过定位达到安全。（四）机器布置：车间合理的机器布局。如空间、照明、管线布置、维护时的出入安全。第十五页，共五十九页，2022年，8月28日（五）机器安全防护装置

1.固定安全防护装置：防止操作人员接触机器的危险部件，只有用改锥、扳手等专用工具才能拆卸。

2.连锁安全装置：只有安全装置关合时，机器才能运转；机器的危险部件停止，安全装置才能开启。

3.控制安全装置：使机器迅速停止运动。

4.自动安全装置：把暴露在危险中的人体从危险区域中移开，仅限于在低速运动的机器上采用。

5.隔离安全装置：阻止身体的任何部分靠近危险区域的设施，如固定的栅栏。四、机械安全设计与机器安全装置第十六页，共五十九页，2022年，8月28日（五）机器安全装置

6.可调安全装置：在无法实现对危险区域进行隔离的情况下，可以使用部分可调的安全装置。

7.自动调节安全装置：由于工件的运动而自动开启，操作完毕后回到关闭的状态。

8.跳闸安全装置：在操作到危险点之前，自动使机器停止或反向运动。

9.双手控制安全装置：迫使操作者应用两只手来操纵控制器。控制器之间有适当的距离，仅能对操作者提供保护。四、机械安全设计与机器安全装置第十七页，共五十九页，2022年，8月28日（一）采光生产场所应有足够的光照度，以保证安全生产的正常进行。了解对厂房一般照明的光窗设置要求。（二）通道包括厂区主干道和车间安全通道。厂区干道的路面要求：车辆双向行驶的干道宽度不小于5m，有单向行驶标志的主干道宽度不小于3m，进入厂区门口、危险地段需设置限速限高牌、指示牌、警示牌。车间安全通道要求：一般人行通道的宽度>1m。通道的一般要求：转弯处不能形成直角。五、机械制造场所安全技术第十八页，共五十九页，2022年，8月28日（三）设备布局车间生产设备分为大、中、小型三类。最大外形尺寸长度>12m者为大型设备，6~12m者为中型设备，<6m者为小型设备。（3）运输线的要求。（四）物料堆放包括工位器具、工件、材料的摆放。产品坯料的存放量。工件、物料的堆放高度。（五）地面状态要求生产场地平坦、清洁。六、机械制造场所安全技术第十九页，共五十九页，2022年，8月28日金属切削机床是用切削方法将毛坯加工成机器零件的设备，利用相对运动加工工件，分为11大类。一、金属切削机床的危险因素危害因素包括静止部件的危险因素、旋转部件的危险因素、内旋转咬合、往复运动或滑动的危害。常见事故有触电、伤人、伤手、伤眼等。二、金属切削机床的安全技术措施

1.机床运转异常状态。包括温升异常、转速异常、振动和噪声过大（振动故障率最大）、出现撞击声、输入输出参数异常、机床内部缺陷等。进行监测。

2.运动机械中易损件的故障检测。第二节金属切削机床及砂轮机安全技术第二十页，共五十九页，2022年，8月28日3.金属切削机床常见危险因素的控制措施。三、砂轮机的安全技术要求是机械工厂最常用的机器设备之一，各个工种都可能用到它。主要是安装和使用。砂轮机安装。包括安装的位置，砂轮的平衡，砂轮与卡盘的匹配，砂轮机的防护罩，砂轮机的工件托架、砂轮机的接地保护等。砂轮机使用。安全要求：禁止侧面磨削。不准正面操作。不准共同操作。第二节金属切削机床及砂轮机安全技术第二十一页，共五十九页，2022年，8月28日板料、模具和设备是冲压加工的三要素。按冲压加工温度分为热冲压和冷冲压。冲压(剪)机械设备包括剪板机、曲柄压力机和液压机。一、冲压作业的危险因素

1.设备结构具有的危险；

2.动作失控；

3.开关失灵；

4.模具的危险。冲压事故以发生在模具的下行程为绝大多数，主要是手部伤害。第三节冲压（剪）机械安全技术第二十二页，共五十九页，2022年，8月28日二、冲压作业安全技术措施包括改进冲压作业方式、改革冲模结构、实现机械化自动化、设置模具和设备的防护装置等。使用安全工具。模具作业区防护措施：模具防护罩（板）、模具结构的改进。冲压设备的安全装置：机械式防护装置、双手按钮式保护装置、光电式保护装置、感应式。三、冲压作业的机械化和自动化是减轻工人劳动强度、保证人身安全的根本措施。第三节冲压（剪）机械安全技术第二十三页，共五十九页，2022年，8月28日四、剪板机安全技术措施剪板机是机加工工业生产中应用比较广泛的一种剪切设备，用于剪切各种厚度的钢板材料。常用的剪板机分为平剪、滚剪、震动剪3种类型，平剪床是使用最多的。操作剪板机时的注意事项。5点注意事项（重点2、4、5）。不应独自1人操作剪板机；运动部位必须安装防护罩；操作者的手指保持安全距离。第三节冲压（剪）机械安全技术第二十四页，共五十九页，2022年，8月28日第四节木工机械安全技术

在木工机械上发生的工伤事故远远高于金属切削机床，其中平刨床、圆锯机和带锯机是事故发生率较高的几种木工机械。一、木工机械危险有害因素刀轴转速高、多刀多刃、手工进料等。机械伤害：危险性大，发生概率高；火灾和爆炸：后果严重；木材的生物、化学危害；木粉尘危害；噪声和振动危害。第二十五页，共五十九页，2022年，8月28日二、木工机械安全技术措施在设计上就应使木工机械具有完善的安全装置，包括安全防护装置、安全控制装置和安全报警信号装置。木工机械的安全技术要求：5点要求：“有轮必有罩、有轴必有套和锯片有罩、锯条有套、刨（剪）切有挡”。带锯机安全装置圆锯机安全装置木工刨床安全装置。手压平刨伤手为多发性事故，手压平刨刀轴的设计与安装要求：4点。第四节木工机械安全技术

第二十六页，共五十九页，2022年，8月28日在铸造分普通砂型铸造和特种铸造。一、铸造作业危险有害因素

1.火灾及爆炸；

2.灼烫；

3.机械伤害；

4.高处坠落；

5.尘毒危害；

6.噪声振动；

7.高温和热辐射：夏季车间温度会达到40℃或更高。第五节铸造安全技术

第二十七页，共五十九页，2022年，8月28日二、铸造作业安全技术措施（一）工艺要求工艺布置；工艺设备：除尘设备应有密闭罩；工艺方法；工艺操作：在工艺可能的条件下，宜采用湿法作业，操作条件差的场合宜采用机械手遥控隔离操作。（二）建筑要求厂房主要朝向宜南北向，车间四周应有一定的绿化带。（三）除尘通风除尘的要求第五节铸造安全技术

第二十八页，共五十九页，2022年，8月28日铸造分为热锻、温锻和冷锻。一、锻造的特点锻造的特点：7点。二、锻造的危险有害因素伤害事故：机械伤害、火灾爆炸、灼烫（800~1200）。职业危害：噪声和振动、尘毒危害、热辐射。三、锻造的安全技术措施锻压机械的安全技术要求：12点（掌握重点启动装置3、4、5及11）。第六节锻造安全技术

第二十九页，共五十九页，2022年，8月28日第七节安全人机工程基本知识

一、定义与研究内容定义：安全人机工程是运用人机工程学的理论和方法研究“人—机—环境”系统，并使三者在安全的基础上达到最佳匹配，以确保系统高效、经济运行的一门综合性的科学。主要研究内容：机、人的研究，人与机器的关系，主要内容包括四个方面。在人机系统中人始终处于核心，起主导作用，机器起着安全可靠的保证作用。解决安全问题的根本需求是实现生产过程的机械化和自动化。第三十页，共五十九页，2022年，8月28日第七节安全人机工程基本知识

一、定义与研究内容人机系统的类型：主要有两类，一类为机械化、半机械化控制的人机系统；另一类为全自动化控制的人机系统。

1）机械化、半机械化控制的人机系统：人主要充当生产过程的操作者与控制者，控制器主要由人来操作。是现代生产中应用最多的人机系统。

2）全自动化控制的人机系统：以机为主体，系统的安全性主要取决于机器的本质安全性、机器的冗余系统失灵以及人处于低负荷时应急反应变差等。第三十一页，共五十九页，2022年，8月28日第七节安全人机工程基本知识

二、机械设计本质安全

定义：是指机械的设计者，在设计阶段采取措施来消除不安全隐患的一种实现机械安全的方法。机械失效安全：机械设计者应该在设计中考虑到当发生故障时不出危险。机械部件的定位安全：把机械的部件安置到不可能触及的地点，通过定位达到安全的目的。机器的安全布置：进行合理的空间布局，考虑空间，照明，管、线布置等因素。第三十二页，共五十九页，2022年，8月28日第八节人的特性一、人体测量（一）人体尺寸测量基础

被测者姿势：直立姿势（立姿，两足大致成45°夹角）、坐姿。测量基准面：矢状面、正中矢状面、冠状面、水平面、眼耳平面（法兰克福平面）。测量方向：上、下方向，左、右方向，四肢上，上肢，下肢。支承面和衣着。人体测量的主要仪器：人体测高仪、人体测量用第三十三页，共五十九页，2022年，8月28日一、人体测量第三十四页，共五十九页，2022年，8月28日一、人体测量（一）人体尺寸测量基础

直脚规、人体测量用弯脚规。人体测量主要统计函数：平均数、方差、标准差、标准误差（抽样误差）、百分位数。（二）静态测量静态测量方法：可采取不同的姿势，主要有立姿、坐姿、跪姿和卧姿等几种。人体测量的数据是指人体不同部位的尺寸，在设计不同的设备或产品时会涉及到。影响人体测量数据的因素：民族因素，性别、年龄因素，职业因素。第三十五页，共五十九页，2022年，8月28日一、人体测量（三）动态测量

活动空间：活动空间的分配依赖于很多因素，如使用的人群、任务、衣物、设备及作业性质等。伸展域：人在站立并保持脚的站立面不变时，手臂的活动空间用舒适伸展域来表示。前臂伸展域：正常区域、最大区域；脚的作业范围。人体测量数据的运用准则：最大最小准则，可调性准则，平均准则，使用最新人体数据准则，地域性准则，功能修正与最小心理空间相结合准则（着装修正量、功能修正量得到最小功能尺寸、附加心理修正量得到最佳功能尺寸）。第三十六页，共五十九页，2022年，8月28日二、人的生理特性（一）人的感觉与感觉器官

1、视觉几种常见的视觉现象：暗适应与明适应能力（注意时间）；眩光（造成的有害影响）；视错觉：形状错觉，色彩错觉，物体运动错觉。视觉损伤与视觉疲劳：损伤的疲劳的差异。视觉的运动规律：7点，重点前4点。2、听觉。听觉的功能有分辨声音的高低和强弱，还可以判断环境中声源的方向和远近。第三十七页，共五十九页，2022年，8月28日二、人的生理特性

（一）人的感觉与感觉器官听觉绝对阈限：频率阈限、声压阈限和声强阈限。听觉的辨别阈限：人耳具有区分不同频率和不同强度声音的能力。辨别声音的方向和距离的能力。听觉的掩蔽效应。3、人的感觉与反应反应时间：是从包括感觉反应时间到开始动作所用时间的总和。设计中的要求。减少反应时间的途径。第三十八页，共五十九页，2022年，8月28日二、人的生理特性

（二）人体的特性参数

1、人体特性参数分为四类：静态参数，动态参数，生理学参数，生物力学参数。2、人体劳动强度参数人体的能量代谢：人体能量代谢的测定方法（直接法、间接法，间接法通过人体的耗氧量反映出来）；能量代谢与能量代谢率（基础代谢、安静代谢、活动代谢、相对能量代谢率RMR、总代谢率及总能耗的计算）；影响能量代谢的因素。第三十九页，共五十九页，2022年，8月28日二、人的生理特性

（二）人体的特性参数

2、人体劳动强度参数耗氧量：最大耗氧量。心率：最大心率。人的劳动强度：国外的劳动强度分级，我国的劳动强度分级。劳动强度指数I是区分体力劳动强度等级的指标。体力劳动强度按I大小分为4级：轻劳动、中等强度劳动、重强度劳动、很重体力劳动。能量代谢率、耗氧量、心率及劳动强度指数分级标准。第四十页，共五十九页，2022年，8月28日二、人的生理特性

（三）疲劳

疲劳的定义：疲劳分为肌肉疲劳（或称体力疲劳）和精神疲劳（或称脑力疲劳）两种。疲劳产生的原因：工作条件因素（工作环境），作业者本身的因素（造成心理疲劳的诱因）。消除疲劳的途径：在进行显示器和控制器设计时应充分考虑人的生理心理因素；改善工作环境，科学地安排环境色彩、环境装饰及作业场所布局、合理的温湿度、充足的光照等；合理安排作息时间，注意劳逸结合等。第四十一页，共五十九页，2022年，8月28日二、人的生理特性

（三）疲劳3、疲劳的测定。方法有：

1）主观感觉调查表法。

2）分析脑电图。已成功地用于追踪坐姿操作，如对车辆驾驶人员的疲劳研究。

3）测定闪频值（CFF）。

4）智能测验：包括理解能力、判断能力和运动反应等功能测验。若出现疲劳，则反应时间会增加。

5）精神测验。当疲劳时，思维能力也随之降低。

6）连续拍摄人体动作的变化。第四十二页，共五十九页，2022年，8月28日二、人的生理特性

（三）疲劳4、单调作业与轮班作业

单调作业：单调作业分类，单调作业的特点，单调作业引起疲劳的原因。避免作业单调的措施：培养多面手，工作延伸，操作再设计，显示作业终极目标，动态信息报告，推行消遣工作法，改善作业环境。轮班作业：单班制、两班制、三班制或四班制等。对于日夜轮班制的研究，必须同时考虑工作效率和劳动者的身心健康。许多企业实行“四班三运转制”。第四十三页，共五十九页，2022年，8月28日三、人的心理特性由人的心理因素而发生的事故约占70%～75%。能力：是指一个人完成一定任务的本领。主要有感觉、知觉、观察力、注意力、记忆力、思维想象力和操作能力等。各种能力的总和就构成人的智力，它包括人的认识能力和活动能力。性格。主要有冷静型、活泼型、急躁型、轻浮型和迟钝型等五种。气质。气质的表现特征有4种。需要与动机。对安全的需要更为突出。情绪与情感。不安全情绪有急躁情绪和烦躁情绪。意志。有志者事竟成。第四十四页，共五十九页，2022年，8月28日第九节机械的特性一、机械安全的定义及特性机械安全定义：是指机器在预定使用条件下执行其功能和在对其进行运输、安装、调试、运行、维修、拆卸和处理时，不致对操作者造成损伤或危害其健康的能力。机械安全的特性。现代机械安全具有：系统性；防护性；友善性；整体性。第四十五页，共五十九页，2022年，8月28日二、机械故障诊断技术（一）机械设备状态监测及故障诊断模型故障诊断是研究机械设备运行状态变化的信息，进而识别、预测和监视机械运行状态的技术方法。及时而正确地掌握状态向量是进行诊断的先决条件，为此就要用传感器或其他检测手段进行状态信号的监测。（二）故障诊断的基本流程及实施步骤包括诊断文档建立和诊断实施两大部分。诊断实施过程是故障诊断的中心工作，它可以细分为4个基本步骤：信号检测、特征提取(或称信号处理)、状态识别、诊断决策。第四十六页，共五十九页，2022年，8月28日二、机械故障诊断技术（三）故障诊断技术1、振动信号的检测与分析振动定义：物体围绕其平衡位置作往复运动。振动信号一般用位移、速度或加速度传感器来测量。传感器应尽量安装在诊断对象敏感点或离核心部位最近的关键点。2、油液分析技术：应用较多的有光谱油液分析和铁谱油液分析。3、温度检测及红外线监测技术。4、超声探伤技术：可以对所有固体材料进行探伤和检测。5、表面缺陷探伤技术：磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤。第四十七页，共五十九页，2022年，8月28日三、机械的可靠性设计与维修性设计

（一）可靠性的定义及其度量指标

可靠性定义：指系统或产品在规定的条件和规定的时间内，完成规定功能的能力。可靠性度量指标：可靠度、故障率（或失效率）、平均寿命(或平均无故障工作时间)、维修度、有效度。可靠度：可靠度是可靠性的量化指标，即系统或产品在规定条件和规定时间内完成规定功能的概率。可靠度是时间的函数，常用R(t)表示，称为可靠度函数。第四十八页，共五十九页，2022年，8月28日故障率（过失效率）：指工作到t时刻尚未发生故障的产品，在该时刻后单位时间内发生故障的概率。故障率也是时间的函数，记为λ(t)，称为故障率函数。平均寿命（或平均无故障工作时间）：对非维修产品称平均寿命，对于维修产品来说，称平均无故障工作时间或平均故障间隔时间。维修度：维修度是指维修产品发生故障后，在规定条件（备件贮备、维修工具、维修方法及维修技术水平等）和规定时间内能修复的概率，它是维修时间τ的函数，用M(τ)表示，称为维修度函数。三、机械的可靠性设计与维修性设计

第四十九页，共五十九页，2022年，8月28日有效度：狭义可靠度R(t)与维修度M(τ)的综合称为有效度，也称广义可靠度。其定义为：对维修产品，在规定的条件下使用，在规定维修条件下修理，在规定的时间内具有或维持其规定功能处于正常状态的概率。三、机械的可靠性设计与维修性设计

第五十页，共五十九页，2022年，8月28日（二）维修性设计1、维修及维修性。维修性是指对故障产品修复的难易程度。2、产品结构的维修性设计。指产品设计时，设计师应从维修的观点出发，保证当产品一旦出故障，能容易发现故障、易拆、易检修、易安装，即可维修度要高。维修性设计中应考虑的主要问题：可达性、零组部件的标准化与互换性、维修人员的安全。3、可靠性设计与维修性设计的关系。可靠性设计和维修性设计是从不同的角度来保证产品的可靠性。三、机械的可靠性设计与维修性设计

第五十一页，共五十九页，2022年，8月28日第十节

人机作业环境一、光环境（一）光的度量光通量，单位流明（lm），利用光电管测量。发光强度（光强），单位坎德拉（cd）。亮度，单位cd/m2，用亮度计直接测量。照度，单位为勒克司(lx)，用光电池照度计测量。（二）照明对作业的影响照明与疲劳。照明与事故：照度不足是重要原因。第五十二页，共五十九页，2022年，8月28日二、色彩环境（一）颜色的特性色调，物体颜色在质方面的特征。明度，颜色的明暗程度。彩度，也叫饱和度、纯洁度，指颜色的鲜明程度。黑、白、灰的影响。（二）色彩对人的影响色彩对生理的影响，视觉疲劳。色彩对心理的影响：色彩的冷暖感、轻重感、尺度感、距离感、软硬感、情绪感。第五十三页，共五十九页，2022年，8月28日三、微气候环境（一）构成微气候的要素及相互联系空气温度，分为舒适温度（21±3