机械设备及电气安全技术(专业课)2

机械设备及电气安全技术

金志祥

E-mail:sxjzx@Tel:(0575)851705862023/2/31绍兴市安全生产监督管理局制作

E-mail:sxjzx@Tel:(0575)51535622023/2/32绍兴市安全生产监督管理局制作第一节

机械安全基础知识

机械设备种类繁多、应用广泛，事故高发。分析机械伤害事故原因，采取各种有效的安全技术措施，是安全生产工作的一项重要任务。工矿企业事故多为机械伤害。全国机械行业每年死亡700多人，是除高危行业外，死亡人数最多的行业，受伤更是不计其数。各类伤亡事故中机械伤害事故最为频繁，由机械伤害引起的重伤事故占全省种上事故的极大多数。事故分析:1、从企业类型分析：事故多集中发生在私营中小型企业；2、从设备类型看：主要是冲剪压切设备；3、从事故类别看：机械伤害事故是处高位行业外最多发的生产安全事故；4、从原因分析：95％事故由安全意识淡薄造成。2023/2/33绍兴市安全生产监督管理局制作一、机械产品分类机械产品主要类别

企业生产用主要机械分为6大类：(1)金属切削机床(冲剪压机械)；(2)锻压机械(锻造)；(3)起重机械；(4)木工\铸造机械(木工机械、铸造机械)；(5)专用生产用机械；(6)其他机械。2023/2/34绍兴市安全生产监督管理局制作二、机械伤害类型机械制造过程中发生伤害的主要类型：根据ＧＢ６４４１—８６企业职工伤亡事故分类标准

(1)物体打击；(2)车辆伤害；(3)机械伤害：如人被挤压、碰撞、冲击、剪切、卷入、绞绕、甩出、切割、切断、刺扎等伤害；(4)起重伤害；(5)触电；(6)灼烫；(7)火灾伤害；(8)高处坠落；(9)坍塌；(10)火药爆炸；(11)化学性爆炸；(12)物理性爆炸；(13)中毒和窒息；(14)其他伤害。

2023/2/35绍兴市安全生产监督管理局制作三、机械设备的特点各类机械设备的共同特点：1、一般都是通过机械传动机构，把电能转换为动能，传递到加工点做功。没有传动机构的作用，机器不可能直接利用外部能量进行加工作业。2、机器有运动部件。最普遍的是旋转运动。根据机械设备的种类不同，它的运动方式也不尽相同。工件或刀具或做直线运动或做旋转运动；有些部件的导向是直导轨、滑轨、液压传动机构等是做直线运动；还有的做曲柄运动。2023/2/36绍兴市安全生产监督管理局制作第二节机械危害1、机械危险及其产生的主要因素机械危险1、挤压危险2、剪切危险3、切割或切断危险4、缠绕危险5、吸入或卷入危险6、冲击危险7、刺伤或扎穿危险8、摩擦或磨损危险9、高压流体喷射危险2023/2/37绍兴市安全生产监督管理局制作产生机械危险的主要因素：1、相对位置（振动部件夹住、旋转带入）2、质量和稳定性（静止的危险，势能转变为动能）3、质量和速度（飞出物击伤）4、加速度（直线运动）5、能量失控6、机械强度不足7、人员的位置2023/2/38绍兴市安全生产监督管理局制作常用机械的主要危险部位

(1)旋转部件和成切线运动部件间的咬合处。(2)旋转的轴。(3)旋转的凸块和孔处。(4)对向旋转部件的咬合处。(5)旋转部件和固定部件的咬合处。(6)接近类型，如锻锤的锤体、动力压力机的滑枕等。(7)通过类型，如金属刨床的工作台及其床身、剪切机的刀刃等。(8)单向滑动，如带锯边缘的齿、砂带磨光机的研磨颗粒、凸式运动带等。(9)旋转部件与滑动之间的危险，如某些平板印刷机面上的机构、纺织机床等。2023/2/39绍兴市安全生产监督管理局制作电气危险热危险（灼烫、冷冻）噪音危险振动危险辐射危险（电离和非电离辐射）材料和物质产生的危险（化学物、粉尘等）忽略人类工效学原则而产生的危险2、机械的有害因素2023/2/310绍兴市安全生产监督管理局制作三、产生机械危害的各种因素

在生产中，有一些机械设备的危险性相对来说是较大的，如特种设备，还有一些未列入的，象冲压设备等。

指容易发生人员伤亡事故，对操作者本人、他人及周围设施的安全有重大危害的作业统称为特种作业。浙江省规定了16类。

生产操作中，机械设备的运动部分是最危险的部位。

危险性大的机械设备：事故率高的作业：易发生事故的机械危险部件：2023/2/311绍兴市安全生产监督管理局制作四、造成机械事故的原因2023/2/312绍兴市安全生产监督管理局制作造成机械事故的原因直接原因操作者的不安全行为(人的不安全行为)操作错误、忽视安全和警告（不按规操作）使用不安全设备用手代替工具操作攀、坐不安全位置没有穿戴或正确穿戴防护用品,不安全装束无意或未排除故障而接近危险部位机械运转时加油、修理、检查或清扫2023/2/313绍兴市安全生产监督管理局制作机械加工伤害重伤事故的原因原因重伤事故原因的比例(%)设备、安全设施、工具、附件缺少或者缺陷20没有安全操作规程或不健全8违反操作规程或劳动纪律61安全培训不够、缺乏安全操作知识，生产场地环境不良，个人防护用品缺少8其它3

表上反映的是我省某年由于机械伤害而造成的重伤事故的原因比率。2023/2/314绍兴市安全生产监督管理局制作造成机械事故的原因机械的不安全状态(物的不安全状态)防护、保险、信号等装置缺乏或有缺陷设备、设施、工具、附件有缺陷设备在非正常状态下运转操作工序设计或配置不安全交通、管道线路的配置不安全贮存方法不安全2023/2/315绍兴市安全生产监督管理局制作造成机械事故的原因工作环境与工作场所不符合安全要求1.物体摆放、存放不当2.地面滑3.生产场地环境不良4.工作场所照明不够、采光不足5.没有警示标示2023/2/316绍兴市安全生产监督管理局制作造成机械事故的原因间接原因技术和设计上的缺陷设计错误制造错误安装错误维修错误教育培训不够2023/2/317绍兴市安全生产监督管理局制作造成机械事故的原因管理缺陷劳动管理制度不健全、不合理规章制度执行不严，有章不循对现场工作缺乏检查和指导无安全操作规程或安全规程不完善缺乏监督2023/2/318绍兴市安全生产监督管理局制作第三节机械设备安全措施安全措施分为直接、间接、指导性三类：（1）直接措施是在设计机器时，考虑消除机器本身的不安全因素。（2）间接措施是在机械设备上采用和安装各种安全有效的防护装置。（3）指导性措施是制定机器安装、使用、维修的安全规定及设置标志并要求操作者遵守。

2023/2/319绍兴市安全生产监督管理局制作一、直接措施（本质安全）本质安全：设计者在设计阶段采取措施来消除机械危险的方法，通过设计、监控等手段使生产设备或生产系统本身具有安全性，即使在误操作或发生故障的情况下也不会造成事故。

包括失误——安全功能

故障——安全功能

2023/2/320绍兴市安全生产监督管理局制作本质安全具体要求1.在设计中消除危险的部件（避免锐角、尖角和突出部分）。2.减少或避免在危险区域内处理工作需求（遥控、自动化）。3.安全距离的原则：使人们难以接近危险的部位，保证安全距离（网眼后的距离）。4.自动保护装置（联锁、限位）。5.提供自动反馈设备并使运动的部件处于密封状态中。6.限制有关因素的物理量限值（操作手柄的力矩）。7.使用本质安全工艺过程和动力源。8.限制机械应力。9.材料和物质的安全性。2023/2/321绍兴市安全生产监督管理局制作本质安全具体要求10.履行安全人机工程学原则。符合人机工效学原理，减轻操作者的疲劳，要舒适，不妨碍人的操作。如正确地布置各种控制操作装置、正确地选择工作平台的位置及高度、提供座椅、出入作业地点要方便等。

11.设计控制系统的安全原则控制系统的设计应考虑各种作业的操作模式或采用故障显示装置，使操作者可以安全进行干预的措施，并遵循以下原则和方法:(1)机构启动及变速的实现方式。(2)重新启动的原则。(3)零部件的可靠性。(4)定向失效模式。(5)关键件的加倍(或冗余)。(6)自动监控。(7)可重编程序控制系统中安全功能的保护。2023/2/322绍兴市安全生产监督管理局制作二、间接措施机械的安全装置类型主要有：固定安全防护装置、连锁安全装置、控制安全装置、自动安全装置、隔离安全装置、可调安全装置、自动调节安全装置、跳闸安全装置、双手控制安全装置等9类。

2023/2/323绍兴市安全生产监督管理局制作安全防护措施

安全防护装置必须满足与其保护功能相适应的安全技术要求，其基本安全要求如下:

(1)结构的形式和布局设计合理，具有切实的保护功能，以确保人体不受到伤害。(2)结构强度、刚度和耐久性。耍坚固耐用，不易损坏;安装可靠，不易拆卸。(3)装置本身安全。表面应光滑、无尖棱利角，不增加任何附加危险(4)装置不容易被绕过或避开，不应出现漏保护区。(5)满足安全距离的要求。使人体各部位(特别是手或脚)无法接触危险。

2023/2/324绍兴市安全生产监督管理局制作安全防护措施

(6)对机器可靠性的影响。

(7)可视性。不影响正常操作，不得与机械的任何可动零部件接触；对人的视线障碍最小。

(8)便于检查和修理。2023/2/325绍兴市安全生产监督管理局制作安全防护装置列举(1)啮合传动的防护。啮合齿轮外露，就必须进行改造，加上防护罩。(2)皮带传动机械的防护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。(3)联轴器等的防护联轴器上突出的螺钉、销、键等均可能给工人带来伤害。根本的办法就是加防护罩，最常见的是Ω型防护罩。注意：皮带传动不适用于发生燃烧或爆炸的场所；皮带防护罩与皮带的距离不要小于50mm；一般传动机构离地面2m以下，要设防护罩，但在以下3种情况下，即使在2m以上也应加以防护：皮带轮之间的距离在3m以上；皮带宽度在15cm以上；皮带回转的速度在9m/min以上。遵循的原则：提高设备的技术含量是最好的，先群体后个体。2023/2/326绍兴市安全生产监督管理局制作2023/2/327绍兴市安全生产监督管理局制作三、作业环境的安全措施

(1)保持场地整洁，照明充足，温度、湿度适中，布局合理。(2)现场设置警示牌，规章制度、规程上墙。(3)物品堆放整齐，不超高。(4)通道畅通。2023/2/328绍兴市安全生产监督管理局制作预防机械危害的措施

1、改进机械的安全特性，达到本质安全：①消除产生危险的原因；②减少或消除接触机器的危险部件的需求。

2、通过培训来提高安全意识，掌握辨别危险、避免伤害的技能。3、设置安全防护装置：①使人们难以接近机器的危险部位(或提供安全装置，使得接近这些部位不会导致伤害)；

4、提供保护装置或者个体防护用品。

（国际劳工组织提出：个体防护是安全防护里最后一道防护措施。）。2023/2/329绍兴市安全生产监督管理局制作电气安全技术

一、电气事故种类和规律1、电流伤害事故2、电磁场伤害3、雷电事故4、静电事故5、电路故障2023/2/330绍兴市安全生产监督管理局制作2023/2/331绍兴市安全生产监督管理局制作一、触电事故

(一)电击和电伤的概念电击指电流通过人体内部,使肌肉痉挛收缩而造成伤害,破坏人的心脏、肺部和神经系甚至危及生命。电伤是电流热效应、化学效应和机械效应对人体的伤害，可使人体表面留下伤痕，包括电烧伤、电烙印、皮肤金属化、机械损伤、电光眼等。

2023/2/332绍兴市安全生产监督管理局制作一、触电事故（二）电流对人体的作用电流对人体的作用是使肌肉突然收缩，引起痉挛、疼痛、心律异常、心房颤动等，使心脏和呼吸系统功能异常甚至危及生命；其热效应和化学效应可使人体严重病变。

致人死亡的电流：100毫安。2023/2/333绍兴市安全生产监督管理局制作2023/2/334绍兴市安全生产监督管理局制作触电事故的规律季节性明显，二、三季度较多，最集中在6-9月；低压设备触电多；手持电动工具和移动设备触电多；农村触电多；年轻人及非电工触电多；单相设备、电气连接部位触电多；与工作环境有很大关系；误操作事故多。2023/2/335绍兴市安全生产监督管理局制作（三）触电事故的原因电器设备、线路不符合安全要求；操作人员违章作业、缺乏电器安全常识；作业场所、环境不符合安全要求。2023/2/336绍兴市安全生产监督管理局制作二、防止触电的安全措施防止触电的安全措施分为：1、直接接触电预防技术2、间接接触电预防技术3、其他电击预防技术4、组织措施2023/2/337绍兴市安全生产监督管理局制作1、直接接触电预防技术绝缘—用绝缘物把带电体封闭。屏护—采用护盖、护罩、箱闸等把带电体同外界隔绝开来。间距—是将可能触及的带电体置于可能触及的范围之外。标志—采用统一的颜色标志和图形标志。2023/2/338绍兴市安全生产监督管理局制作2、间接接触电预防技术

按电源系统中性点是否接地，分别采用保护接零系统或保护接地系统。接地（保护接地—IT系统）TT系统—必须装设漏电保护或过电流保护。接零（保护接零—TN系统）2023/2/339绍兴市安全生产监督管理局制作IT、TT和TN系统的构成IT系统：用于不接地电网，电气设备外露金属部分直接接地。TT系统：通常为三相四线制中线接地，电气设备外露金属部分单独直接接地而不与中线相连。TN系统：电网接地，电气设备外露金属部分和电网的接地极相连而不另接地，又分为TN-S系统：三相五线制，电网除火线、中线外另有接地的保护线PE，电气设备外露金属部分和电源的PE线相连；TN-C系统：三相四线制，电网中线接地作保护线PEN，电气设备外露金属部分和电源的PEN线相连；TN-C-S系统：系统中部分保护线与中线合一。2023/2/340绍兴市安全生产监督管理局制作保护接零、接地的工作原理保护接零：电气设备外露金属部分接电网的保护零线即中线，当设备带电部分与电气设备外露金属部分相碰连时，仅通过电气设备外露金属部分与中线间形成短路，进而引起保护跳闸。保护接地：适用于不接地电网，电气设备外露金属部分直接接地，并使接地电阻足够小，当电气设备外露金属部分意外带电时，由于接地电阻足够小，可使其所带电压降到安全电压以下。

2023/2/341绍兴市安全生产监督管理局制作3、其他电击预防技术

为防止人体直接、间接和跨步电压触电(电击、电伤)，应采取以下挡施:

1.漏电保护

按《漏电保护器安装和运行》(GB13955一1992)的要求，在电源中性点直接接地TN，TT保护系统中，在规定的设备、场所范围内必须安装漏电保护器(部分标准称为漏电流动作保护器、剩余电流动作保护器)和实现漏电保护器的分级保护。一旦发生漏电，切断电源时会造成事故和重大经济损失的装置和场所，应安装报警式漏电保护器。2023/2/342绍兴市安全生产监督管理局制作3、其他电击预防技术2、安全电压(或称安全特低电压)直流电源采用低于120V的电源。交流电源用专门的安全隔离变压器(或具有同等隔离能力的发电机、独立绕组的变流器、电子装置等）提供安全电压电源(42V，36V，24V，I2V，6V)，并使用III类设备、电动工具和灯具。应根据作业环境和条件选择工频安全电压额定值(即在潮湿、狭窄的金属容器、隧道、矿井等工作的环境，宜采用12V安全电压)。用于安全电压电路的插头、插座应使用专用的插头、插座，不得带有接零或接地插头和插孔;安全电压电源的原、副边均应装设熔断器作短路保护。当电气设备采用24V以上安全电压时，必须采取防止直接接触带电体的保护措施。2023/2/343绍兴市安全生产监督管理局制作3、其他电击预防技术3、电气隔离采用原、副边电压相等的隔离变压器实现工作回路与其他回路电气上的隔离。在隔离变压器的副边构成一个不接地隔离回路(工作回路)，可阻断在副边工作的人员单相触电时电击电流的通路。2023/2/344绍兴市安全生产监督管理局制作3、其他电击预防技术4、双重绝缘和加强绝缘

具有双重绝缘的电器设备属于Ⅱ类设备，常用“回”形标志。5、连锁保护设置防止误操作、误入带电间隔等造成触电事故的安全连锁保护装置。6、采用电工安全专用用具2023/2/345绍兴市安全生产监督管理局制作4、触电预防的组织措施1、工作票制度2、工作监护制度3、刀闸操作票制度4、检修制度（a.停电、b.验电、c.放电、d.装设接地线、e.悬挂标示牌、f.装设遮拦。）2023/2/346绍兴市安全生产监督管理局制作一般绝缘的要求（1）运行中导电体对地绝缘>1000Ω/V（2）动力电路、电动机等电气设备≥0.5MΩ（3）电气控制回路≥0.25MΩ2023/2/347绍兴市安全生产监督管理局制作电动工具及波峰焊机的要求1、Ⅰ类工具，配用漏电保护器，绝缘≥2MΩ，PE线完好，可靠。插座N与PE分开。2、Ⅱ类工具，绝缘可靠≥7MΩ。3、电源线与短路，过载保护应完整。4、波峰焊接机的电源线及其保护装置应保持完好。所产生的有毒气体，粉尘宜安装有效的通风，除尘装置。

2023/2/348绍兴市安全生产监督管理局制作三、雷电危害雷电的种类及危害雷电分为直击雷和感应雷，直击雷为带电雷云与地面突起处之间的电场过强，击穿空气而形成放电；感应雷分静电感应雷和电磁感应雷，前者是地面突起处因雷云靠近而感应出大量异性电荷，在雷云与别处放电后感应电荷失去束缚而以雷电波形式高速传播；后者是雷电引发骤变电磁场，使处于其中的导体上产生极高感应电压。

2023/2/349绍兴市安全生产监督管理局制作防雷措施防雷设备有:避雷器(管型避雷器、阀型避雷器和氧化镑避雷器)：用于电气设备防雷。当线路受雷击时，避雷器间隙被击穿，将雷电引入大地，这时进入被保护设备的电压仅为雷电波通过避雷器及其引线和接地装置产生的“残压”。雷电流通过以后，避雷器间隙又恢复绝缘状态，系统仍可正常运行。避雷针：用于建筑物和一般设备防雷使用避雷针。当遇到直接雷击时，避雷针能够安全地将雷电流引人大地，保护建筑物和设备。2023/2/350绍兴市安全生产监督管理局制作四、静电危害(一)静电的特性及危害(1)静电是由于两种不同物质相互接触、分离、摩擦而产生的。(2)静电电压可能高达数千伏甚至上百千伏，而电流和总能量很小。故当电阻小于1MΩ时就可能发生静电短路而泄放静电能量。(3)静电放电的火花能引起爆炸和火灾，故是造成人员工伤的原因之一。2023/2/351绍兴市安全生产监督管理局制作防静电措施防止静电危害的主要措施就是接地：管道和设备连成连续的电气通路并且一点或多点接地。金属法兰两边应设跨接线。容积大于50m3和直径大于2.5m的贮罐应接多点接地，并应沿设备外围均匀布置，其间距不应大于30m。铁路油罐车在灌注油液的时间内，栈桥、油罐车和铁轨之间应有良好的电气连接并可靠接地。油罐车、油船在灌注或排放可燃性液体和液化气时同样应接地。当润滑油的电阻大于106Ω时，设备的旋转部分必须接地；否则应采用接触电刷或导电润滑剂。移动的导电容器或器具应接地。导电地板、导电工作台必须采用可挠的铜线将其直接接地。在有可能发生静电危害的房间里，工作人员应穿导静电鞋，穿防静电服，腕部戴接地环，这些特殊场所的门把手和门闩也应接地。

2023/2/352绍兴市安全生产监督管理局制作五、电磁场伤害的机理

及防护措施电磁场对人