安全工程师-某厂工人被电击事故分析

安全工程师-某厂工人被电击事故分析

某厂铸造车间地面有造型砂，能踏出水来。甲某是普通工人，上身赤膊，脚穿湿透了的皮鞋，双手抱砂轮,

欲打磨生锈的螺丝。他向乙某示意合闸，乙某合闸送电。其后，甲某大叫一声，双臂回收倒地。甲某被送进医院,

经抢救无效死亡，其胸部有电击穿伤痕。

(»)正确接或(b)检误接线

现场检查发现，手砂轮接线错误，如图所示，一条相线当作保护线直接接向电动机的外壳，而将保护线当作

相线接进手砂轮。

调查发现，手砂轮外壳直接带电达半月之久。其间，三人先后使用过。第一个使用者穿着干燥的皮鞋，站在

干燥的水泥地面上打磨一个小毛刺，没有触电感觉。第二个使用者在不太干燥的泥土地面上操作，有“麻电”感

觉，冒险打磨完了4个砂型。第三个使用者已经知道砂轮带电，坐在木箱上完成了操作，没有触电感觉。

事故发生后，有人曾将错误接线的手砂轮拿到使用位置测量其外壳对地电压。在第一个使用者的位置上测得

电压约为150v；在死者的位置上测得电压接近220V。如果在手砂轮外壳与地之间加一模拟人，在上述两个位置

上测得人体电压分别约为1.4V和220y.

单项选择题：

1.我国常用的低压三相四线配电系统中，相线与中性线之间的电压为(C)v。

A.12

B.36

C.220

D.380

2.通常说的保护接零相当于(A)系统。

A.TN

B.TT

C.IT

D.PE

3.对于工颤交流电，人的摆脱电流约为

A.1

B.10

C.100

D.1000

多项选择题：

1.在(B,C.E)情况下用电器具的金属外壳有可能带电。

A.线路一相熔丝熔断

B.一条相线与保护线互相接错

C.相线与外壳间的绝缘损坏

D.短时间过载

E.外壳未接保护线

2.下列(C、D、E)属于防止间接接触的安全技术措施。

A.绝缘和屏护

B.间距

C.保护接地

D.等电位连结

E.重复接地

3.下列(A、B、D、E)因索会增大现场触电的危险性。

A.潮湿

B.高温

C.木板地面

D.移动式电气设备和可移动电浅多

E.金属设备多

案例34起重机倾覆事故分析

某日上午，在某工程现场，一台起重量为50t、起重臂为25nl的裙带式起重机准备配合基坑土方挖运及钢支撑

安装施工。9时吊装结束，起重机停车熄火。10时左右，司机甲又发动了该起重机主机进行充气。此时该起重机

的位置是：起重臂与履带平行，方向朝南，起重臂与水平方向的角度约67°。甲见到位于前方10多米处另一台起

重量25t的履带式起重机转向无法到位，便擅自跳离自己的驾驶室，上了25t起重机驾驶室帮忙操纵。10时15分,

无人操纵的50t起重机由于未停机，起重臂由南向北后仰倾覆，砸垮施工现场临时围墙（起重臂伸出围墙外6.1m）,

倒向路面，造成6名行人伤亡，其中两名死亡、I名重伤、3名轻伤。

单项选择题：

1.从人机安全的角度来讲，这次事故的直接原因是（0。

A.机械设备存在先天性潜在缺陷

B.设备磨损或老化

C.人的不安全行为

D.公司安全管理体系不健全

2.由案例可推断事故发生时起重机处于（A）时期。

A.早期故障期

B.偶发故障期

C.磨损故障期

I）.应用故障期

多项选择题：

1.按人机工程学的理论，该起重机不符合人机工程学设计原则的有（C、D）o

A.起重机零件缺乏合理的安全系数

B.没有备用机构

C.缺乏结构安全设计

D.安全装置不齐全

2.司机甲的行为反映了人的（A、C）心理特性。

A.注意力不能长时间集中

B.操作能力差

C.情绪上急躁

I).意志力不坚定

3.司机甲在人一起重机系统中的主要功能是(A、B、D)。

A.传感功能

B.信息处理功能

C.事故预感功能

D.操纵功能

【相关知识】

一、产品的失效过程可分为以下3个阶段：

(1)早期故障期。产品在使用初期，由于材质、设计、制造、安装及调整等环节造成的缺陷，或检

验疏忽等原因存在的固有缺陷陆续暴露出来，此期间故障率较高，但经过不断的调试和排除故障，加

之相互配合件之间的磨合，使故障率较快地降下来，并逐渐趋于稳定运转。

(2)偶发故障期。这个期间的故障率降到最低，且趋向常数，表示产品处于正常工作状态。这段时

间较长，是产品的最佳工作期。这时发生的故障是随机的，是偶然原因引起应力增加，当应力超过设计

规定的额定值时，就可能发生故障。

(3)磨损故障期。这个时期的故障迅速上升，因为产品经长期使用后，由于磨损和老化，大部分零组

部件将接近或达到固有寿命期，所以故障率较高。

二、人在人机系统中的主要功能：

H)传感功能。通过人体感觉器官的看、听、摸等感知外界环境的刺激信息，如物体、事件、机器、

显示器、环境或工作过程等，将这些刺激信息作为输入传递给人的中枢神经。

(2)信息处理功能。大脑对感知的信息进行检索、加工、判断、评价，然后做出决策。

(3)操纵功能。将信息处理的结果作为指令，指挥人的行动，即人对外界的刺激作出反应，如操纵

控制器、使用工具、处理材料等，最后达到人的预期目的，如机器被开动运转、零件被加工成形、机

器的故障已被排除、缺陷零件已被修复或者更换等。

三、人机特性的比较

人优于机器的能力主要有：信号检测、图像识别、灵活性、随机应变、归纳、推理、判断、创造

性等；

机器优于人的能力主要有反应、操作速度快，精确性高，输出功率大，耐久力强，重复性好，短

期记忆，能同时完成多种操作、演绎推理以及能在恶劣环境下工作等。

四、人机功能分配原则

根据人机特性的比较，为了充分发挥各自的优点，人机功能合理分配的原则应该是：笨重的、快

速的、持久的、可靠性高的、精度高的、规律性的、单调的、高价运算的、操作复杂的、环境条件差

的工作，适合于机器来做；而研究、创造、决策、指令和程序的编排、检查、维修、故障处理及应付

不测等工作，适合于人来承担。

五、机械设备结构可靠性设计要点

（一）确定零件合理的安全系数

安全系数是指零件在理论上计算的承载能力与实际所能承担的负荷之比值。确定安全系数时应考

虑以下几个因素：

门）环境条件的影响如温度、湿度、冲击、振动等：

（2）使用中发生超负荷或误操作时的后果；

（3）为提高安全系数所付出的经济代价是否合算等。

安全系数的提高应通过优化结构设计来达到，而不是简单地通过增加构件尺寸、增加重量或增加

费用等方法来实现。

（二）贮备设计（冗余设计）

贮备设计是指将若干功能相同的零组部件作为备用机构，当其中某个零组部件出现故障时，备用

机构马上启动工作，使机㈱仍能保持正常工作。例如，滚动釉承中的双排滚珠，当其中一排损坏时，另

一排仍可以维持正常工作。

采用贮备设计的产品，一般是有剧毒的化工设备、故障率较高的设备、流水生产线上的关键设备或

一旦出现事故损失较大的设备。

贮备设计的目的在于提高可靠性，如果盲目采用，或设计不当将会因增加体积、重量和费用而导致

相反的效果。

（三）耐环境设计

在产品设计时要考虑环境条件的影响，应进行耐机械应力（振动、冲击等）设计和抗气候条件（高温、

低温、潮湿、雨淋、日晒、风化、腐蚀等）设计。设计时就应预计产品实际使用的环境条件，并采取相

应的耐环境措施。为此，在设计、试制阶段要进行实验室模拟或现场作预计环境条件下的可靠性试验，

如耐久性试验、寿命试验、环境试验、可靠性测定和可靠性验证等试验。

（四）简单化和标准化设计

产品简单化和标准化是提高可靠性的关键，即产品在满足功能要求的前提下，其结构越简单越好，

因为这时零件数少了，发生故障的机会就少了。

在简单化和标准化设计中应注意如下几点：

（1）应避免单纯追求高水平及复杂化，尽量选用标准件。

（2）要处理好极限设计，设计时应考虑并保证产品在各种恶劣条件下工作的可靠性，可以通过保险

机构、连锁机构等安全装置或安全措施来解决。

（五）提高结合部的可靠性

机械产品都是由若干零部件笈成，故零部件间的结合部位很多。结合部位的配合性质有相对静止的，

也有相对运动的，还有要求密封的，所以相应的有各种连接方式，如有螺梓螺母连接、焊接连接、销子

或键连接、齿轮齿条连接、滑板与导轨连接或主轴与釉承连接以及法兰、密封圈与转轴或箱体连接等。

这些结合部位的故障率一般都比较高，所以极易诱发其他故障的发生。为此，在可靠性设计时应特别注

意设法提高结合部位的可靠度，即保证结合部的连接强度、刚度及配合精度和密封要求等。

（六）结构安全设计

在结构设计时，要做到结构合理，从根本上消除危险与有害因素，使操作者彻底从危险部位或危险

状态下解脱出来，是提高产品可靠性和安全性的根本出路。例如，铁路上两节车厢之间的联接器，传统

的方法用的呈连杆插销联接器，工人在脱开或连接两节车厢时，必须接近两节车厢方间进行拔出或插入

销子的操作，这时工人就处于可能被两节车厢撞击或挤伤的危险部位中，随时都可能被撞伤。而现在使

用的车辆自动联接器，不需工人到两节车厢之间直接操作，而是利用低速相碰触自动连接。因为根除了

危险因素，当然也就不会发生被车厢撞伤的事故了。

（七）设置齐全的安全装置

作为可靠性较高的现代化机械设备，已具备也必须具备必要的安全装置，以便用来防止超载、超行

程、超温、超压、误操作、误接触、外部环境突变（如停电、停气等）而引起的事故以及限制事故的扩大。

一般祁是通过在线监测仪器及时捕捉异常信号的变化，当超限时立即发出警报信号、故障显示或自动停

机等C这是设计、制造部门应完成的任务，绝不应把危险与有害因素等事故隐患留给用户。

（八）人机界面设计

人机界面是人与机器交换信息的环节，如果人机界面设计不当，人与机器相接触造成能量逸出，

将直接会导致事故发生。所以在人机界面设计时，即人机工程设计时，必须考虑人的生理、心理因素，

考虑人机协调关系，如人的正常生理能力和允许限度。要求所设计的显示器，长时间观察或监听而不

易疲劳；操纵机构应设计成在操作时需要