机械设备安全 (safety for mechanical equipment)

防止机械设备在安装、使用和维修过程中发生机械事故而对人员造成伤害的技术。内容包括：使机械设备具有足够的强度、刚度、稳定性、良好的操纵性和人员工作环境；配置必要的机械安全防护装置；拟定完整的安全操作规程；对人员进行系统的安全教育和设备监测等。机械设备安全贯穿于机械设备的设计、制造、运输、安装、调试、运转、维修和人员培训等各方面。

机械设备的稳定性   冶金和矿山机械设备往往在重载、高温和粉尘条件下工作，有的还有辐射，作业率高。容易产生强烈的噪声和振动，发生爆炸、高温液体喷溅、高压流体泄漏或喷出和机械零部件断裂、变形、松脱甩出等事故，对人员造成烫伤、撞击、夹击、剪切、卷入、割伤、流体击伤、噪声性听力损伤和振动病等机械伤害，甚至死亡。

在设计阶段考虑使机械设备在规定的使用寿命内具备适应使用环境的足够能力，特别是防腐蚀、耐磨损和抗疲劳的能力，合理选择设备的结构形式、材料、制造工艺和安全系数。设备的结构采用既能完成规定功能，又能确保安全的形式。所用材料能耐老化、耐腐蚀、抗疲劳，不与工作介质发生反应而造成爆炸或生成有害物质，能承受可能出现的各种物理、化学和生物的作用，并对人体生理不产生任何有害影响。采取各种措施使机械设备在振动、风载或其他外载荷作用下不倾覆和不产生过大的位移。

操纵性   指操纵器、信号和显示器、紧急事故开关等几方面的性能。操纵器的结构、尺寸、操纵力、行程等符合人的生理特点，设有联锁装置，保证设备按规定程序动作，功能明确。当操纵器数量较多时，按保证正常的动作次序进行安装和布置或在设备上给出明显指示正确动作次序的示意图。信号和显示器的性能、形式和数量与信息的特性相适应，并且与操作者保持适宜的距离、角度和对比度。在机械设备易发生故障或危险性较大的地方，配置声的、光的或声光组合的报警装置。某些情况下配置紧急事故开关，如发生事故时不能迅速通过停车开关来终止危险的运行；不能通过一个总开关迅速终止若干个能造成危险的单元运行；由于切断某个单元能出现其他危险；在控制台处不能看到所控制的全部等。紧急事故开关用醒目的红色标记，设在从各个操作位置都能迅速摸着的地方。机械设备由紧急事故开关停车后，为防止其动能或势能引起危险，装设与之联动的减缓运行和防逆转的装置。只有当事故排除后，才用手动使紧急事故开关复位。

人员工作环境   包括工作位置、照明、振动和噪声、温度、防尘毒和防辐射、电场等方面。机械设备上供人员作业的工作位置不仅要安全可靠，而且其工作空间应保证操作人员的头、臂、腿、脚有充分的活动余地。危险作业点留有足够的退避空间。操纵室安全方便，保证操作者在座位上能直接控制全部操作，并使其具有良好的视野。若操作人员经常变换工作位置，则配置工作平台和维修平台，且有防滑结构和栏杆等。机械设备上不能有外露尖角、棱和粗糙表面。在操作点和操作区域提供充足的照度，但要消除各种频闪效应和眩目现象。振动和噪声保持在尽可能低的水平，对于长期工作的环境噪声不高于85dB。工作环境温度要适宜，对人员可能触及的过冷或过热部件配置防接触屏蔽。将工作过程中产生的有害粉尘、蒸气或气体密闭起来或使其变为无害后排出。用于有害物的密闭系统，要避免泄漏。对剧毒物质，要有一旦发生泄漏时的应急措施。凡能产生放(辐)射的机械设备，采取屏蔽、吸收措施，并尽量采用远距离操作和自动化作业。对存在有害物、剧毒物和放(辐)射的设备，必要时配置监测、报警和联锁装置，确保安全。

安全防护装置   当机械设备本身不能保证安全生产时，设置安全防护装置。安全防护装置分为防护罩、联锁防护装置、自动保护装置、过载保护装置、限位限速装置、防坠落和防逆转装置等。以操作人员的操作位置所在平面为基准，凡高度在2m之内的所有传动带、转轴、传动链、联轴节、带轮、齿轮、飞轮、链轮、电锯等危险零部件和危险部位，都设置防护罩。

安全操作规程   对各种机械设备制定符合国家工业安全和卫生标准的安全操作规程。操作人员经过系统的安全教育培训合格后，才能上机操作。

机械设备监测   机械设备在运行过程中，零部件受到力、热、摩擦等。各种物理作用，使其运行状态不断变化，产生相应的振动、噪音、温度、应力、位移、流体泄漏和磨屑等“二次效应”。采用振动信号分析、超声波、红外线、声发射、磁性试验、光谱和磁谱分析等技术对以上“二次效应”进行检测，判定机械设备的安全状态。20世纪70年代以来，在一些冶金机械设备上已装设了机械故障诊断和在线监测系统。随着物理学和微电子技术的发展，监测装置将广泛用于重要的冶金和矿山机械设备。

机械设备安全是一门综合技术，它与工程设计、工程材料、制造工艺、安装技术、检测和控制技术、气象科学、基础教育、心理学、人机工程和医学等密切相关。相关科学技术的发展将促进机械设备安全不断提高。