二、机械设备的危险部位及防护对策
机械设备可造成碰撞、夹击、剪切、卷入等多种伤害。其主要危险部位如下:(1)旋转部件和成切线运动部件间的咬合处,如动力传输皮带和皮带轮、链条和链轮、齿条和齿轮等。(2)旋转的轴,包括连接器、心轴、卡盘、丝杠和杆等。(3)旋转的凸块和孔处。含有凸块或空洞的旋转部件是很危险的,如风扇叶、凸轮、飞轮等。(4)对向旋转部件的咬合处,如齿轮、混合辊等。(5)旋转部件和固定部件的咬合处,如辐条手轮或飞轮和机床床身、旋转搅拌机和无防护开口外壳搅拌装置等。(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)单向滑动部件,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,如某些平板印刷机面上的机构、纺织机床等。
1.齿轮传动机构必须装置全封闭型的防护装置。
2.皮带传动传动比精确度较齿轮啮合传动的传动比差,但过载时,皮带打滑起到过载保护作用。皮带传动机构传动平稳,噪音小,结构简单,维护方便。皮带传动机构广泛应用于机械传动中。但是,由于皮带摩擦后易产生静电放电现象,故不适用于容易发生燃烧或爆炸的场所。
皮带传动机构的危险部分是皮带接头处、皮带进入皮带轮的地方,要加以防护。皮带传动装置的防护罩可采用金属骨架的防护网,与皮带的距离,不要小于50mm。传动机构离地面2 m以下,要设防护罩。在下列3种情况下,即使2 m以上也应防护:皮带轮之间的距离在3 m以上;皮带宽度在15 cm以上;皮带回转的速度在9 m/min以上。
在机械行业,存在以下主要危险和危害:1)物体打击:是指物体在重力或其他外力的作用下产生运动,打击人体而造成人身伤亡事故。不包括主体机械设备、车辆、起重机械、坍塌等引发的物体打击2)车辆伤害:是指企业机动车辆在行驶中引起的人体坠落和物体倒塌、飞落、挤压造成的伤亡事故。不包括起重提升、牵引车辆和车辆停驶时发生的事故。3)机械伤害:是指机械设备运动(静止)部件、工具、加工件直接与人体接触引起的挤压、碰撞、冲击、剪切、卷入、绞绕、甩出、切割、切断、刺扎等伤害。不含车辆、起重机械引起的伤害4)起重伤害:是指各种起重作业(包括起重机安装、检修、试验)中发生的挤压、坠落、物体(吊具、吊重物)打击5)触电:包括各种设备、设施的触电,电工作业时触电,雷击6)灼烫:是指火焰烧伤、高温物体烫伤、化学灼伤、物理灼伤。不包括电灼伤和火灾引起的烧伤7)火灾伤害:包括火灾造成的烧伤和死亡8)高处坠落:是指在高处作业中发生坠落造成的伤害事故。不包括触电坠落事故9)坍塌:是指物体在外力或重力作用下,超过自身的强度极限或因结构稳定性破坏而造成的事故,如挖沟时的土石塌方、脚手架坍塌、堆置物倒塌、建筑物坍塌等。不包括矿山冒顶片帮和车辆、起重机械、爆破引起的坍塌10)火药爆炸:是指火药、炸药及其制品在生产、加工、运输、贮存中发生的爆炸事故11)化学性爆炸:是指可燃性气体、粉尘等与空气混合形成爆炸混合物,接触引爆物体时发生的爆炸事故(包括气体分解、喷雾、爆炸等)12)物理性爆炸:包括锅炉爆炸、容器超压爆炸13)中毒和窒息:包括中毒、缺氧窒息、中毒性窒息14)其他伤害指除上述以外的伤害,如摔、扭、挫、擦等伤害。 机械危害风险的大小取决于机器的类型、用途、使用方法,人员的知识、技能、工作态度;还与人们对危险的了解程度和所采取的避免危险的技能有关。
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1.实现机械本质安全: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次数③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提供保护装置或者防护服。 2.保护操作者和有关人员安全:①通过培训来提高人们辨别危险的能力②通过对机器的重新设计,使危险更加醒目(或者使用警示标志)③通过培训,提高避免伤害的能力④采取必要的行动来避免伤害的自觉性。
通用机械安全设施的技术要求(必考) 1.安全设施设计要素
设计安全装置时,要把安全人机学的因素考虑在内:1)正确地布置各种控制操作装置2)正确地选择工作平台的位置及高度3)提供座椅4)出入作业地点要方便。
设置安全装置,要考虑4方面因素:1)强度、刚度、稳定性和耐久性2)对机器可靠性的影响,例如固体的安全装置有可能使机器过热3)可视性4)对其他危险的控制,例如选择特殊的材料来控制噪声的强度。 2.机械安全防护装置的一般要求(重点)
(1)安全防护装置应结构简单、布局合理,不得有锐利的边缘和突缘。
(2)安全防护装置应具有足够的可靠性,在规定的寿命期限内有足够的强度、刚度、稳定性、耐腐蚀性、抗疲劳性,以确保安全。 (3)安全防护装置应与设备运转连锁。
(4)光电式、感应式等安全防护装置应设置自身出现故障的报警装置。 (5)紧急停车开关应保证瞬时动作时能终止设备的一切运动。 对机械设备安全防护网的技术要求 防护人体通过部位 手指尖 手指 第一掌指关节) 上肢 足尖 <47 <76(罩底部与所占面间隙) (一)本质安全(必考)
1)采用本质安全技术。本质安全技术是指利用该技术进行机械预定功能的设计和制造,不需要采用其他安全防护措施,就可以在预定条件下执行机械的预定功能时满足机械自身的安全要求。包括:避免锐边、尖角和凸出部分;保证足够的安全距离;确定有关物理量的限值;使用本质安全工艺过程和动力源。2)机械应力。3)材料和物质的安全性:⑴材料的力学特性;⑵材料应能适应预定的环境条件;⑶材
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网眼开口宽度 安全距离 <6.5 <12.5 ≥35 ≥92 ≥135 ≥460 ≥150 手掌(不含<20 料应具有均匀性;⑷应避免采用有毒的材料或物质。4)履行安全人机工程学原则。使操作者的体力消耗和心理压力降到最低,从而减小操作差错。5)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。6)防止气动和液压系统的危险。7)预防电气危害。
(二)失效安全(三)定位安全(四)机器布置:1)空间2)照明3)管、线布置4)维护时的出入安全(五)机器安全防护装置:1)固定安全装置2)联锁安全装置3)控制安全装置4)自动安全装置5)隔离安全装置6)可调安全装置7)自动调节安全装置8)跳闸安全装置9)双手控制安全装置。 机械制造场所安全技术: 一)采光;二)通道;三)设备布局;四)物料堆放
一)采光:对厂房一般照明的光窗设置:厂房跨度大于12 m时,单跨厂房的两边应有采光侧窗。车间通道照明灯要覆盖所有通道,覆盖长度应大于90%车间安全通道长度。
二)通道:1)厂区干道的路面要求。车辆双向行驶的干道,宽度不小于5 m;有单向行驶标志的主干道,宽度不小于3 m。2)车间安全通道要求。通行汽车,宽度>3 m;通行电瓶车的宽度>1.8 m;通行手推车、三轮车的宽度>1.5 m;一般人行通道的宽度>l m。3)通道的一般要求。通道标记应醒目,画出边沿标记。转弯处不能形成直角。通道路面应平整、无台阶、无坑、沟。道路土建施工应有警示牌或护栏,夜间要有红灯警示。
三)设备布局:车间生产设备分为大、中、小三类。最大外形尺寸分类长度>12 m者为大型设备,6~12m者为中型设备,<6m者为小型设备。
1)设备间距:大型≥2 m,中型≥l m,小型≥0.7 m。2)设备与墙、柱距离:大型≥0.9 m,中型≥0.8 m,小型≥0.7 m。3)高于2 m的运输线应有牢固的防罩(网),网格大小应能防止所输送物件坠落至地面;对低于2 m的运输线的起落段两侧应加设护栏,栏高1.05m。
四)物料堆放:1)生产场所要划分毛坯区,成品、半成品区,工位器具区,废物垃圾区。2)生产场所的工位器具、工具、模具、夹具要放在指定的部位,安全稳妥,防止坠落和倒塌伤人。3)产品坯料等应限量存入,白班存放量为每班加工量的1.5倍,夜班存放量为加工量的2.5倍,但大件不超过当班定额4)工件、物料摆放不得超高,在垛底与垛高之比为1:2的前提下,垛高不超出2 m(单位超高除外),砂箱堆垛不超过3.5 m。
机床的危害因素:1)静止部件的危害因素2)旋转部件的危害因素3)内旋转咬合4)往复运动和滑动的危害5)飞出物。
机床运转异常状态:1)温升异常2)转速异常3)振动和噪声过大4)出现撞击声5)输入输出参数异常6)机床内部缺陷。
砂轮机安装:1)安装位置。禁止安装在正对着附近设备及操作人员或经常有人过往的地方.较大的车间应设置专用的砂轮机房.如果受厂房地形的不能设置专用的砂轮机房,则应在砂轮机正面装设不低于1.8 m高度的防护挡板,并且要求挡板牢固有效。2)砂轮的平衡。直径大于或等于200mm的砂轮装上法兰盘后应先进行静平衡调试。3)砂轮与卡盘的匹配。砂轮法兰盘直径不得小于被安装砂轮直径的1/3,且规定砂轮磨损到直径比法兰盘直径大10mm时应更换新砂轮。4)砂轮机的防护罩。砂轮防护罩的开口角度在主轴水平面以上不允许超过65゜。防护罩在主轴水平面以上开口大于等于30゜时必须设挡屑屏板。5)砂轮机的工件托架。砂轮直径在150m以上的砂轮机必须设置可调托架。6)砂轮机的接地保护。 锻压机械:在锻造生产中易发生的外伤事故,按其原因可分为3种:1)机械伤—由机器、工具或工件直接造成的刮伤、碰伤2)烫伤。3)电气伤害。
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电动启动装置的按钮盒,其按钮上需标有“启动”、“停车”等字样。停车按钮为红色,其位置比启动按钮高10—12 mm。
1.冲压作业中的危险方面:1)设备结构具有的危险。相当一部分冲压设备采用的是刚性离合器2)动作失控3)开关失灵4)模具的危险。
2.冲压作业安全技术:1)使用安全工具。归纳为以下5类:弹性夹钳、专用夹钳(卡钳)、磁性吸盘、真空吸盘、气动夹盘。2)模具作业区防护措施。模具防护措施包括:在模具周围设置防护板(罩);通过改进模具减少危险面积,扩大安全空间;设置机械进出料装置,以此代替手工进出料方式,将操作者的双手隔离在冲模危险区之外,实行作业保护。3)冲压设备的安全装置。冲压设备防护装置按结构分为机械式、按钮式、光电式、感应式等。(1)机械式防护装置3种类型:推手式\\摆杆\\拉手装置。 (3)光电式保护装置是由一套光电开关与机械装置组合而成的。按光源可分为红外光电保护装置和白炽光电保护装置。
木工机械的特点是切削速度高,刀轴转速一般都要达到2500—4000r/min。 木工机械的安全装置:包括安全防护装置、安全控制装置和安全报警信号装置等。其安全技术要求:“有轮必有罩、有轴必有套和锯片有罩、锯条有套、刨(剪)切有挡”
人的工频感知电流为0.5~1mA。人的工频摆脱电流为5~10mA。室颤电流约为50 mA。在接触电压100~220V、干燥、电流途径从左手到右手、接触面积50~100cm2的条件下,人体电阻为1000~3000Ω. 电气事故种类:1)触电事故.分为电击和电伤。电击是电流直接作用于人体所造成的伤害。电伤是电流转换成热能、机械能等其他形式的能量作用于人体造成的伤害。电击分为直接接触电击和间接接触电击。前者是触及正常状态下带电的带电体时发生的电击,也称为正常状态下的电击;后者是触及正常状态下不带电,而在故障状态下意外带电的带电体时发生的电击,也称为故障状态下的电击。电伤分为电弧烧伤、电流灼伤、皮肤金属化、电烙印、机械性损伤、电光眼等伤害。电弧烧伤是由弧光放电造成的烧伤,是最危险的电伤。电弧温度高达8000℃. 2)雷击事故.是由自然界中相对静止的正、负电荷形式的能量造成的事故。
3)静电事故.是工艺过程中或人们活动中产生的,相对静止的正电荷和负电荷形式的能量造成的事故。4) 电磁辐射危害.辐射电磁波指频率100 kHz以上的电磁波。5)电气装置故障及事故。
一)直接接触电击预防技术1)绝缘2)屏护.遮栏与低压裸导体的距离不应小于0.8 m;网眼遮栏与裸导体之间的距离,低压设备不宜小于0.15m,10 kV设备不宜小于0.35m。3)间距。安全距离的大小决定于电压高低、设备类型、环境条件和安装方式等因素。架空线路的间距须考虑气温、风力、覆冰和环境条件的影响。
二)间接接触电击预防技术(P31-P34图掌握)
IT系统(保护接地)其安全原理是把故障电压在安全范围以内。IT系统的字母I表示配电网不接地或经高阻抗接地,字母T表示电气设备外壳接地。
TT系统TT系统的第一个字母T表示配电网直接接地、第二个字母T表示电气设备外壳接地。
TN系统(保护接零)TN系统中的字母N表示电气设备在正常情况下不带
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线路电压/KV 最小距离/m 1.5 2 4 ≤1 10 35 电的金属部分与配电网中性点之间,亦即与保护零线之间紧密连接。虽然保护接零也能降低漏电设备上的故障电压,但一般不能降低到安全范围以内。其第一位的安全作用是迅速切断电源。(考点)
TN系统分为TN—S,TN—C—S,TN—C三种类型。
TN—S系统的安全性能最好。有爆炸危险环境、火灾危险性大的环境及其他安全要求高的场所应采用TN—S系统;厂内低压配电的场所及民用楼房应采用TN—C—S系统;触电危险性小、用电设备简单的场合可采用TN—C系统。(重点)保护接零用于用户装有配电变压器的,且其低压中性点直接接地的220/380 V三相四线配电网。
应用保护接零应注意下列安全要求1)在同一接零系统中,一般不允许部分或个别设备只接地、不接零的做法2)重复接地合格3)发生对PE线的单相短路时能迅速切断电源4)工作接地合格5)PE和PEN线上不得安装单极开关和熔断器6)保护导体截面面积合格。有机械防护的PE线不得小于2.5mm2,没有机械防护的不得小于4mm2。铜质PEN线截面积不得小于10mm2,铝质的不得小于16mm2,如系电缆芯线,则不得小于4mm2.7)等电位联结。
双重绝缘指同时具备工作绝缘(基本绝缘)和保护绝缘(附加绝缘)。加强绝缘是指相当于双重绝缘保护程度的单独绝缘机构。
具有双重绝缘的电气设备属于Ⅱ类设备。Ⅱ类设备的电源连接线应按加强绝缘设计。Ⅱ类设备在其明显部位应有“回”形标志。Ⅱ类设备的绝缘电阻在直流电压为500V的条件下测试,工作绝缘的绝缘电阻不得低于2 MΩ,保护绝缘的绝缘电阻不得低于5MΩ,加强绝缘的绝缘电阻不得低于7MΩ。 安全电压是在一定条件下、一定时间内不危及生命安全的电压。具有安全电压的设备属于Ⅲ类设备。 工频安全电压有效值的限值为50 v。将安全电压额定值的等级规定为42 V、36 V、24 V、12 V和6 V。1)特别危险环境使用的携带式电动工具应采用42 V安全电压2)有电击危险环境使用的手持照明灯和局部照明灯应采用36V或24V安全电压3)金属容器内、隧道内、水井内以及周围有大面积接地导体等工作地点狭窄,行动不便的环境应采用12 V安全电压4)水上作业等特殊场所应采用6 V安全电压。
通常采用安全隔离变压器作为安全电压的电源。
电气隔离指工作回路与其他回路实现电气上的隔离。电气隔离是通过采用一次边、二次边电压相等的隔离变压器来实现的。电气隔离的安全实质是阻断二次边工作的人员单相触电时电流的通路。 漏电保护装置用于防止接触电击,也用于防止漏电火灾和监测一相接地故障。
电流型漏电保护装置的额定动作电流从6mA至20A有15个等级。其中,30及30mA以下的属高灵敏度,主要用于防止触电事故;30mA以上、1000及1000mA以下的属中灵敏度,用于防止触电事故和漏电火灾;1000mA以上的属低灵敏度,用于防止漏电火灾和监视一相接地故障。
需要安装漏电保护装置的设备1)有金属外壳的Ⅰ类移动式电气设备和手持式电动工具2)安装在潮湿或强腐蚀等恶劣场所的电气设备3)建筑施工工地的施工电气设备4)临时性电气设备5)宾馆类的客房内的插座6)触电危险性较大的民用建筑物内的插座7)游泳池或浴池类场所的水中照明设备8)安装在水中的供电线路和电气设备9)医院中直接接触人体的医用电气设备(胸腔手术室的除外)等。
雷电种类:1)直击雷。直击雷的每次放电含有先导放电、主放电、余光三个阶段。大约50%的直击雷有重复放电特征。(2)感应雷。3)球雷。
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雷电危害:雷电具有雷电流幅值大(可达数十kA至数百kA)、雷电流陡度大(可达50 kA/μs)、冲击性强、冲击过电压高(可达数百kV至数千kV)的特点。1)火灾和爆炸2)触电3)设备和设施毁坏4)大规模停电。
防雷建筑物分类:1)第一类防雷建筑物。指制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药、火工品等大量危险物质,遇电火花会引起爆炸,从而造成巨大破坏或人身伤亡的建筑物2)第二类防雷建筑物。指对国家政治或国民经济有重要意义的建筑物以及制造,使用和贮存爆炸危险物质,但电火花不易引起爆炸,或不致造成巨大破坏和人身伤亡的建筑物3)第三类防雷建筑物。指需要防雷的除第一类、第二类防雷建筑物以外需要防雷的建筑物。
直击雷防护:装设避雷针、避雷线、避雷网、避雷带是直击雷防护的主要措施。避雷针分避雷针和附设避雷针。避雷针不应设在人经常通行的地方。避雷针的保护范围按滚球法计算。
二次放电防护:第一类防雷建筑物防止二次放电的最小距离不得小于3 m,第二类防雷建筑物防止二次放电的最小距离不得小于2 m。
人身防雷:雷暴时1)应尽量减少在户外或野外逗留;在户外或野外最好穿塑料等不浸水的雨衣;如有条件,可进入有宽大金属构架或有防雷设施的建筑物、汽车或船只2)应尽量离开小山、小丘、隆起的小道,应尽量离开海滨、湖滨、河边、池塘旁,应尽量避开铁丝网、金属晒衣绳以及旗杆、烟囱、宝塔、孤独的树木附近,还应尽量离开没有防雷保护的小建筑物或其他设施3)在户内应离开照明线\\动力线\\电话线、广播线、收音机和电视机电源线、收音机和电视机天线以及与其相连的各种金属设备。雷雨天气,应注意关闭门窗
下列工艺过程比较容易产生和积累危险静电:1)固体物质大面积的摩擦2)固体物质的粉碎、研磨过程,粉体物料的筛分、过滤、输送、干燥过程;悬浮粉尘的高速运动3)在混合器中搅拌各种高电阻率物质4)高电阻率液体在管道中高速流动、液体喷出管口、液体注入容器5)液化气体、压缩气体或高压蒸气在管道中流动或由管口喷出时6)穿化纤布料衣服、穿高绝缘鞋的人员在操作、行走、起立等。
静电的特点:(1)静电电压高。固体静电可达20×104V以上,液体静电和粉体静电可达数万伏,气体和蒸气静电可达10000V以上,人体静电也可达10000V以上。(2)静电泄漏慢。(3)静电的影响因素多。 静电的危害可能引起爆炸和火灾,也可能给人以电击,还可能妨碍生产。
防静电措施:1)环境危险程度控制2)工艺控制。为了减轻火花放电和感应带电的危险,可采用阻值为107~109Ω左右的导电性工具。在液体灌装过程中不得进行取样、检测或测温操作。为了避免液体在容器内喷射和溅射,应将注延伸至容器底部;装油前清除罐底积水和污物,以减少附加静电3)接地。防静电接地电阻原则上不超过lMΩ即可;对于金属导体,为了检测方便,可要求接地电阻不超过100Ω~l000Ω4)增湿。相对湿度应在50%以上5)抗静电添加剂6)静电中和器7)加强静电安全管理
变配电站设备安全:油浸式变压器所用油的闪点在135~160℃之间,属于可燃液体。变压器内的固体绝缘衬垫、纸板、棉纱、布、木材等都属于可燃物质,其火灾危险性较大,而且有爆炸的危险。 变压器安装:6)居住建筑物内安装的油浸式变压器,单台容量不得超过400 kV•A。7)10kV变压器壳体距门不应小于1m,距墙不应小于0.8m(装有操作开关时不应小于1.2m)。8)采用自然通风时,变压器室地面应高出室外地面1.1 m。9)室外变压器容量不超过315 kV•A者可柱上安装,315 kV•A以上者应在台上安装;一次引线和二次引线均应采用绝缘导线;柱上变压器底部距地面高度不应小于2.5 m、裸导体
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距地面高度不应小于3.5 m;变压器台高度一般不应低于0.5 m、其围栏高度不应低于1.7 m、变压器壳体距围栏不应小于1m,变压器操作面距围栏不应小于2 m。
变压器运行:上层油温一般不应超过85℃;干式变压器的安装场所应有良好的通风,且空气相对湿度不得超过70%。
电力电容器:是充油设备,安装,运行或操作不当即可能着火甚至发生爆炸,电容器的残留电荷还可能对人身安全构成直接威胁。
高压开关1)高压断路器。高压断路器是高压开关设备中最重要、最复杂的开关设备。高压断路器有强有力的灭弧装置,既能在正常情况下接通和分断负荷电流,又能借助继电保护装置在故障情况下切断过载电流和短路电流。高压断路器必须与高压隔离开关串联使用,切断电路时必须先拉开断路器后拉开隔离开关;2)高压隔离开关。3)高压负荷并关。
电气设备触电防护分类:1)0类。这种设备仅仅依靠基本绝缘来防止触电。0类设备外壳上和内部的不带电导体上都没有接地端子2))I类。这种设备除依靠基本绝缘外,还有一个附加的安全措施。I类设备外壳上没有接地端子,但内部有接地端子,自设备内引出带有保护插头的电源线3)Ⅱ类。这种设备具有双重绝缘和加强绝缘的安全防护措施4)Ⅲ类。这种设备依靠超低安全电压供电以防止触电。
熔断器熔体的额定电流应取为异步电动机额定电流的1.5~2.5倍。热继电器热元件的额定电流应取为电动机额定电流的l~1.5倍。
电焊设备:3)固定使用的弧焊机的电源线与普通配电线路同样要求;移动使用的弧焊机的电源线应按临时线处理。弧焊机的二次线路最好采用2条绝缘线。4)弧焊机的电源线上应装设有隔离电器、主开关和短路保护电器5)电焊机外露导电部分应采取保护接零(或接地)措施6)弧焊机一次绝缘电阻不应低于1 MΩ,二次绝缘电阻不应低于0.5 MΩ。(考点) 刀开关的额定电流应大于负荷电流的3倍。
电气引燃源:1)危险温度.电气设备运行时发热和温度都在一定范围内,但异常情况下可能产生危险温度.产生危险温度的原因1)短路2)接触不良3)严重过载4)铁芯过热5)散热失效6)接地及漏电7)机械故障8)电压波动太大
电炉电阻丝工作温度达800℃,电熨斗和电烙铁工作温度达500~600℃,100W白炽灯泡表面温度达170~220℃,1000W卤钨灯表面温度达500~800℃。 2.电火花和电弧
爆炸危险物质:I类:矿井甲烷Ⅱ类:爆炸性气体、蒸气、薄雾Ⅲ类:爆炸性粉尘、纤维。爆炸性气体、蒸气按引燃温度分为6组.爆炸性粉尘、纤维按引燃温度分3组
气体、蒸气、薄雾按引燃温度分组
组别 引燃温度/℃
T1 T2 450>≥T450 >T3 300≥T>T4 T5 T6 200135≥T≥T>>100≥T>85 300 200 135 100 7 粉尘、纤维按引燃温度分组 组别 引燃温度/℃ T1 T2 >270 270≥T>200 T3 200≥T>140 爆炸性气体、蒸气按最小点燃电流比和最大试验安全间隙分为ⅡA级、ⅡB级、ⅡC级。爆炸性粉尘、纤维按其导电性和爆炸性分为ⅢA级和ⅢB级。
气体、蒸气爆炸危险环境:1)0区是指正常运行时连续出现或长时间出现或短时间频繁出现的爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。除了装有危险物质的封闭空间(如密闭的容器、贮油罐等内部气体空间)外,很少存在0区2)1区是指正常运行时可能出现(预计周期性出现或偶然出现)的爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域3)2区是指正常运行时不出现,即使出现也只可能是短时间偶然出现的爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。
粉尘、纤维爆炸危险环境1)10区是指正常运行时连续或长时间或短时间频繁出现爆炸性粉尘、纤维的区域。2)11区是指正常运行时不出现,仅在不正常运行时短时间偶然出现爆炸性粉尘、纤维的区域。 火灾危险环境:火灾危险环境分为21区、22区和23区,分别是有闪点高于环境温度的可燃液体、悬浮或堆积状的可燃粉体或纤维和可燃固体存在,且在数量和配置上能引起的火灾危险的环境。
通用防火防爆技术:1)形成爆炸性混合物2)使用安全装置3)消除点火源4)惰化和稀释5)耐燃结构和抗爆结构6)隔离和间距7)泄压
防爆电气设备类型:防爆型电气设备有隔爆型(d)、增安型(e)、充油型(o)、充砂型(q)、本质安全型(i)、正压型(p)、无火花型(n)和特殊型(s)设备。例如dⅡBT4是隔爆型、ⅡB级、T4组的防爆型电气设备。 燃烧:是物质与氧化剂之间的放热反应,它通常会同时释放出火焰或可见光。 火灾:在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。
不同可燃物的燃烧1)火灾中气态可燃物通常为扩散燃烧,即可燃物和氧气边混合边燃烧2)液态可燃物(包括受热后先液化后燃烧的同态可燃物)通常先是蒸发为可燃蒸气,可燃蒸气与氧化剂再发生燃烧3)固态可燃物先是通过热解等过程产生可燃气体,可燃气体与氧化剂再发生燃烧。 闪燃可燃物表面或可燃液体上方在很短时间内重复出现火焰一闪即灭的现象 阴燃:没有火焰和可见光的燃烧。 爆燃:伴随爆炸的燃烧波,以亚音速传播。
自燃指可燃物在空气中没有外来火源作用,靠自热或外热而发生燃烧的现象。
闪点:在规定条件下,材料或制品加热到释放出的气体瞬间着火并出现火焰的最低温度。 燃点:在规定的条件下,可燃物质产生自燃的最低温度。
自燃点:在规定条件下,不用任何辅助引燃能源而达到引燃的最低温度。 火灾防治途径一般分为评价、阻燃、火灾探测、灭火等。
阻燃。高分子材料阻燃化技术主要通过阻燃剂使聚合物不易着火,如果着火也使其燃烧速度变慢。阻燃剂按其使用方法分为添加型和反应型两种。
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目前广泛使用的含卤材料具有优良的阻燃性.但是当火灾发生时,由于这些材料的分解和燃烧时会产生大量烟雾,其主要起阻燃的卤化氢是有毒、有腐蚀性的气体,从而妨碍救火和人员的疏散,腐蚀仪器和设备,造成“二次灾害”。
建筑火灾的发展分为初起期、发展期、最盛期、减弱期和熄灭期。(1)初起期是火灾开始发生的阶段,这一阶段可燃物的热解过程至关重要,主要特征是冒烟、阴燃2)发展期是火势由小到大发展的阶段,一般采用T平方特征火灾模型来简化描述该阶段非稳态火灾热释放速率随时间的变化,即假定火灾热释放速率与时间的平方成正比,轰燃就发生在这一阶段;(3)最盛期的火灾燃烧方式是通风控制火灾,火势的大小由建筑物的通风情况决定;(4)熄灭期是火灾由最盛期开始消减直至熄灭的阶段,熄灭的原因可以是燃料不足、灭火系统的作用等。
火灾探测的基本原理:1)接触式探测。在火灾的初期阶段,烟气是反映火灾特征的主要方面。接触式探测就是利用某种装置直接接触烟气来实现火灾探测的,只有当烟气到达该装置所安装的位置时感受元件方可发生响应。烟气的浓度、温度、特殊产物的含量等都是探测火灾的常用参数。在普通建筑物中使用最多的是点式探测器2)非接触式探测。非接触式火灾探测器主要是根据火焰或烟气的光学效果进行探测的。由于探测元件不必触及烟气,可以在离起火点较远的位置进行探测,所以探测速度较快,适宜探测那些发展较快的火灾。这类探测器主要有光束对射式、感光(火焰)式和图像式探测器。 灭火的基本原理可以归纳为4种,即冷却、窒息、隔离和化学抑制。 灭火基本措施1)控制可燃物2)隔绝助燃物3)消除点火源4)阻止火势蔓延
1)水灭火剂。水在受热汽化时,体积增大1700多倍。灭火时水的形态及应用范围主要包括:①直流水和开花水。②雾状水。③细水雾灭火技术。
不能用水扑灭的火灾主要包括:①密度小于水和不溶于水的易燃液体的火灾②遇水产生燃烧物的火灾③硫酸、盐酸和引发的火灾④电气火灾未切断电源前不能用水扑救⑤高温状态下化工设备的火灾不能用水扑救。
2)气体灭火剂由于二氧化碳的来源较广,利用隔绝空气后的窒息作用可成功抑制火灾.卤代烷1211、1301灭火剂具有优良的灭火性能.七氟丙烷灭火剂属于含氢氟烃类灭火剂,国外称为FM一200,具有灭火浓度低、灭火效率高、对大气无污染的优点.另外,混合气体IG一541灭火剂同样对大气层具有无污染的特点,现已逐步并始使用.它是由氮气、氩气、二氧化碳自然组合的一种混合物。
高倍数泡沫灭火剂的发泡倍数高(201—1000倍),能在短时间内迅速充满着火空间,特别适用于扑灭大空间火灾,并具有灭火速度快的优点;低倍数泡沫灭火剂主要靠泡沫覆盖着火对象表面,将空气隔绝而灭火。
4)干粉灭火剂。窒息、冷却、辐射及对有焰燃烧的化学抑制作用是干粉灭火效能的集中体现,其中化学抑制作用是灭火的基本原理,起主要灭火作用。
干粉灭火剂与水、泡沫、二氧化碳等相比,在灭火速率、灭火面积、等效单位灭火成本效果三个方面有一定优越性,因其灭火速率快,制作工艺过程不复杂,使用温度范围宽广。
烟气控制主要有两条途径:一是挡烟,二是排烟。1)防烟分隔2)非火源区的烟气稀释3)加压控制4)空气流5)浮力
化学点火源引起火灾成因主要分为化学自热着火和蓄热自热着火两种:1)化学自热着火(1)与水作用化学自热着火(2)与空气接触化学自热着火(3)相互接触化学自热着火。2)蓄热自热着火。(1)在一定条件
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下,能与氧发生缓慢氧化反应,同时放出热量(2)在储存过程中,散热条件不好,通风不良,氧化放出的热量散不出去;堆积内积热不散,促使温度上升,反应加快,当温度达到可燃物的自燃点时,可燃物就会着火(3)蓄热自热着火是一个缓慢过程,一般需要相当长时间进行热量积蓄,才会引起着火。 建筑灭火器适用范围及危险场所划分:1)扑救A类火灾应选用水、泡沫、磷酸铵盐干粉、卤代烷型灭火器2)扑救B类火灾应选用干粉、泡沫、卤代烷、二氧化碳型灭火器3)扑救极性溶剂B类火灾不得选用化学泡沫灭火器4)扑救C类火灾应选用卤代烷、二氧化碳、干粉型灭火器5)扑救A、B、C类和带电火灾应选用磷酸铵盐干粉、卤代烷型灭火器6)扑救D类火灾的灭火器材应由设计部门和当地消防监督部门协商解决。扑救E类火灾应选用磷酸铵盐干粉、卤代烷、二氧化碳灭火器,但不得选用装有金属喇叭喷筒的二氧化碳灭火器。危险场所分为严重危险级、中危险级、轻危险级。 按照能量的来源,爆炸可以分为三类,即物理爆炸、化学爆炸和核爆炸。
核爆炸过程表现为两个阶段,在第一阶段中,物质的(或系统的)潜在能以一定的方式转化为强烈的压缩能;第二阶段,压缩急剧膨胀,对外做功,从而引起周围介质的变形、移动和破坏。
化学爆炸反应历程:有热反应和链式反应两种历程。链式反应有直链式反应和支链式反应两种.直链反应是指每一个游离基都进行自己的连锁反应,如氯和氢属于这一类反应。即氯分子在光的作用下被活化成两个氯的游离基,每一个氯的游离基都进行自己的连锁反应,而且每次反应只引出一个新的游离基。 支链反应是指在反应中一个游离基能生成一个以上的新的游离基,如氢和氧的连锁反应属于此类反应,链式反应历程:1)链引发,游离基生成2)链传递,游离基作用于其他参与反应的化合物,产生新的游离基3)链终止,即游离基的消耗,使连锁反应终止。热反应历程指危险物受热发生化学反应,反应在某一定空间内进行时,如散热不良会使反应温度不断提高,温度的提高又使反应速度加快,使得热大于失热,导致爆炸.
爆炸极限是表征可燃气体、蒸汽和可燃粉尘危险性的主要示性数.当可燃性气体、蒸气或可燃粉尘与空气(或氧)在一定浓度范围内均匀混合,遇到火源发生爆炸的浓度范围称为爆炸浓度极限,简称爆炸极限。 可燃性气体、蒸气的爆炸极限用可燃气体或蒸气在混合气体中的所占体积分数来表示;可燃粉尘的爆炸极限是以在混合物中的质量浓度(g/m3)来表示。
可燃性气体的体积分数及质量浓度比在20℃时的换算公式如下: Y= L/100 × 1000M/22.4 × 273/(273+20)=LM/2.4
式中L—体积分数,Y—质量浓度,g/m3。M—可燃性气体或蒸气的相对分子质量;22.4—标准状态下(0℃,latm) lmol物质气化时的体积。
用爆炸上限与下限浓度之差与爆炸下限浓度之比值表示其危险度H,即:
H = (L上—L下)/ L下或H = (Y上—Y下)/ Y下
容器材料的传热性好,管径越细,火焰在其中越难传播,爆炸极限范围变小。当容器直径或火焰通道小到某一数值时,火焰就不能传播下去,这一直径称为临界直径或最大灭火间距。如甲烷的临界直径为0.4~0.5m m,氢和乙炔为0.1~0.2 mm。目前一般采用直径为50mm的爆炸管或球形爆炸容器。
点火源的活化能量越大,加热面积越大,作用时间越长,爆炸极限范围也越大。当火花能量达到某一值时,爆炸极限范围受点火能量的影响较小。一般情况下,爆炸极限均在较高的点火能量下测得。
(三)爆炸上限和下限的计算,含有惰性气体组成混合物爆炸极限计算
爆炸上限和下限的计算: 1)根据完全燃烧反应所需氧原子数
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L下=100/[4.76(N-1)+1] L上=4×100/(4.76N+4)
式中 L下 —碳氢化合物的爆炸下限;L上—碳氢化合物的爆炸上限;
N—每摩尔可燃气体完全燃烧所需氧原子数。
多种可燃气体组成的混合物的爆炸极限计算:可根据各组分的爆炸极限进行
Lm=100/(V1/L1+ V2/L2+ V3/L3……)
式中Lm—爆炸性混合气的爆炸极限,%;L1、L2、L3—组成混合气各组分的爆炸极限,%;V1、V2、V3—各组分在混合气中的浓度,%。V1+ V2+ V3+…= 100%
粉尘爆炸是一个瞬间的连锁反应,属于不定的气固二相流反应。
粉尘爆炸特点:1)粉尘爆炸速度或爆炸压力上升速度比爆炸气体小,燃烧时间长,产生的能量大,破坏程度大2)爆炸感应期较长3)有产生二次爆炸的可能
评价粉尘爆炸危险性的主要特征参数是爆炸极限、最小点火能量、最低着火温度、粉尘爆炸压力及压力上升速率。
粉尘爆炸极限的影响因素主要有粉尘粒度、分散度、湿度、点火源的性质、可燃气含量、氧含量、惰性粉尘和灰分温度等。
粉尘爆炸在管道中传播时碰到障碍片时,因湍流的影响,使粉尘呈漩涡状态,使爆炸波阵面不断加速。当管道长度足够长时,甚至会转化为爆轰。
控制产生粉尘爆炸的技术措施是缩小粉尘扩散范围,消除粉尘,控制火源,适当增湿。还可以采用抑爆装置等技术措施。
火药燃烧的特性:1)能量特征2)燃烧特性3)力学特性4)安定性5)安全性。
炸药爆炸特征:1)反应过程的放热性2)反应过程高速度3)反应生成物必定含有大量的气态物质。 电气设备防爆:1)对于I类(F0区)场所,即炸药、起爆药、击发药、火工品贮存;黑火药、烟火药制造加工、贮存的场所,不应安装电气设备,烟火药、I类危险场所采用的仪表,应选择适应本场所的本质安全型。电气照明采用安装在建筑外墙壁龛灯或装在室外的投光灯2)对于Ⅱ类(F1区)场所,即起爆药、击发药、火工品制造的场所,电气设备表面温度不得超过允许表面温度(有140℃、100 ℃等),且符合防爆电气设备的有关规定;应采用防粉尘点火型,或尘密结构型、Ⅱ类B级隔爆型、本质安全型、增安型(仅限于灯类及控制按钮)3)对于Ⅲ类(F2区)场所,即理化分析成品试验站,选用密封型、防水防尘型设备。
烟花爆竹三固定:固定工房\\固定设备\\固定最大粉碎药量②四不准:不准混用工房\\不准混用设备和工具\\不准超量投料\\不准在工房内存放粉碎好的药物;
锅炉安全附件1)安全阀.应每年对安全阀检验、定压一次并铅封完好,每月自动排放试验一次,每周手动排放试验一次,并做好记录及签名2)压力表(1)锅炉必须装有与锅筒(锅壳)蒸汽空间直接相连接的压力表(2)根据工作压力选用压力表的量程范围,一般应在工作压力的1.5~3倍(3)表盘直径不小于100 mm,表的刻盘上应划有最高工作压力红线标志(4)压力表装置齐全(压力表、存水弯管、三通旋塞),每半年校验一次,并铅封完好。3)水位计每台锅炉至少应装2只的水位表。额定蒸发量≤0.2 t/h的锅炉可只装1只水位表。水位表应设置放水管并接至安全地点.玻璃管式水位表应有防护装置.4)温度测量
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装置5)保护装置(1)超温报警和连锁保护装置(2)高低水位警报和低水位连锁保护装置(3)锅炉熄火保护装置(6)排污阀或放水装置(7)防爆门(8)锅炉自动控制装置
锅炉事故发生原因1)超压运行2)超温运行3)锅炉水位过低会引起严重缺水事故4)水质管理不善5)水循环被破坏6)锅炉工的误操作
锅炉启动步骤()检查准备2)上水3)烘炉4)煮炉5)点火升压6)暖管与并汽。
点火升压阶段的安全注意事项:(1)防止炉膛爆炸。燃气锅炉、燃油锅炉、煤粉锅炉等点火时必须特别注意防止炉膛爆炸。防止炉膛爆炸的措施是,点火前,开动引风机给炉膛通风5~10 min,没有风机的可自然通风5~10 min。(2)控制升温升压速度。(3)严密监视和调整仪表。(4)保证强制流动受热面的可靠冷却。
锅炉正常运行中的监督调节:1)锅炉水位的监督调节2)锅炉气压的监督调节3)气温的调节4)燃烧的监督调节5)排污和吹灰
停炉应注意问题是防止降压降温过快,以避免锅炉部件因降温收缩不均匀产生过大的热应力.锅炉正常停炉次序是先停燃料供应,随之停止送风,减少引风,同时,逐渐降低锅炉负荷,相应地减少锅炉上水,但应维持锅炉水位稍高于正常水位.对于燃气、燃油锅炉,炉膛停火后,引风机至少要继续引风5 min以上.紧急停炉次序是立即停止添加燃料和送风,减弱引风;同时,设法熄灭炉膛内的燃料,对于一般层燃炉可以用沙土或湿灰灭火,链条炉可以开快挡使炉排快速运转,把红火送入灰坑:灭火后即把炉门、灰门及烟道挡板打开,以加强通风冷却:锅内可以较快降压并更换锅水,锅水冷却至70℃左右允许排水.但因缺水紧急停炉时,严禁给锅炉上水,并不得开启空气阀及安全阀快速降压。 停炉保养方式有:压力保养、湿法保养、干法保养、充气保养。
锅炉爆炸事故1)水蒸气爆炸2)超压爆炸3)缺陷导致爆炸4)严重缺水导致爆
锅炉重大事故1)缺水事故2)满水事故3)汽水共腾4)锅炉爆管5)省煤器损坏6)过热器损坏7)水击事故炉膛爆炸事故)9)尾部烟道二次燃烧10)锅炉结渣
常见的缺水原因①运行人员疏忽大意,对水位监视不严;或者运行人员擅离职守,放弃了对水位及其他仪表的监视②水位表故障造成假水位而运行人员未及时发现③水位报警器或给水自动调节器失灵而又未及时发现④给水设备或给水管路故障,无法给水或水量不足⑤运行人员排污后忘记关排污阀,或者排污阀泄漏⑥水冷壁、对流管束或省煤器管子爆破漏水。
“叫水”的操作方法是:打开水位表的放水旋塞冲洗汽连管及水连管,关闭水位表的汽连接管旋塞,关闭放水旋塞。如果此时水位表中有水位出现,则为轻微缺水。如果通过“叫水”水位表内仍无水位出现,说明水位已降到水连管以下甚至更严重,属于严重缺水。“叫水”操作只适用于相对容水量较大的小型锅炉,不适用于相对容水量很小的电站锅炉或其他锅炉。对相对容水量小的电站锅炉或其他锅炉,对最高火界在水连管以上的锅壳锅炉,一旦发现缺水即应紧急停炉。
水在管道中流动时,因速度突然变化导致压力突然变化,形成压力波并在管道中传播的现象,叫水击。发生水击时管道承受的压力骤然升高,发生猛烈振动并发出巨大声响,常常造成管道、法兰、阀门等的损坏。
炉膛爆炸(外爆) 3个条件:一是燃料必须是以气态积存在炉膛中,二是燃料和空气的混合物达到爆燃的浓度,三是有足够的点火能源。
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局部水冷壁管结渣会影响和破坏水循环,甚至造成水循环故障;结渣会造成过热蒸汽温度的变化,使过热器金属超温;
压力容器的压力可以来自两个方面,一是在容器外产生(增大)的,二是在容器内产生(增大)的。 最高工作压力,多指在正常操作情况下,容器顶部可能出现的最高压力。
设计压力,系是指在相应设计温度下用以确定容器壳体厚度的压力,亦即标注在容器铭牌上的设计压力,压力容器的设计压力值不得低于最高工作压力。
工作温度是指容器内部工作介质在正常操作过程中的温度,即介质温度。
金属温度系指容器受压元件沿截面厚度的平均温度。任何情况下,元件金属的表面温度不得超过钢材的允许使用温度。
设计温度系指容器在正常操作时,在相应设计压力下,壳壁或元件金属可能达到的最高或最低温度.当壳壁或元件金属的温度低于—20℃,按最低温度确定设计温度;除此之外,设计温度一律按最高温度选取.设计温度值不得低于元件金属可能达到的最高金属温度;对于0℃以下的金属温度,设计温度不得高于元件金属可能达到的最低金属温度.容器设计温度(即标注在容器铭牌上的设计介质温度)是指壳体的设计温度。
压力容器分类:★第三类压力容器:高压容器;中压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质);中压储存容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质,且pV大于等于l0 MPa·m3);中压反应容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质,且pV大于等于0. 5 MPa·m3);低压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害的介质,且pV大于等于0.2 MPa·m3);高压、中压管壳式余热锅炉;中压搪玻璃压力容器;使用强度级别较高(指相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于540 MPa)的材料制造的压力容器;移动式压力容器,包括铁路罐车(介质为液化气体、低温液体)、罐式汽车液化气体运输(半挂)车、低温液体运输(半挂)车、永久气体运输(半挂)车和罐式集装箱(介质为液化气体、低温液体)等;球形储罐(容积大于等于50m3);低温液体储存容器(容积大于5m3)★第二类压力容器:中压容器;低压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害的介质);低压反应容器和低压储存容器(仅限易燃介质或毒性程度为中度危害介质);低压管壳式余热锅炉;低压搪玻璃压力容器★第一类压力容器:低压容器(第三类和第二类规定的低压容器除外)。
安全附件:1)安全阀2)爆破片爆破片又称为爆破膜或防爆膜,是一种断裂型安全泄放装置。与安全阀相比,它具有结构简单,泄压反应快,密封性能好,适应性强等特点。3)安全阀与爆破片装置的组合。安全阀与爆破片装置并联组合时。爆破片的标定爆破压力不得超过容器的设计压力。安全阀的开启压力应略低于爆破片的标定爆破压力。4)爆破帽。一般均选用热处理性能稳定,且随温度变化较小的高强度钢材料(如34CrNi3Mo等)制造,其破爆压力与材料强度之比一般为0.2~0.5。5)易熔塞。易熔塞属于“熔化型”(“温度型”)安全泄放装置,它的动作取决于容器壁的温度,主要用于中、低压的小型压力容器,在盛装液化气体的钢瓶中应用更为广泛。6)紧急切断阀。紧急切断阀是一种特殊结构和特殊用途的阀门,它通常与截止阀串联安装在紧靠容器的介质出口管道上,其作用是在管道发生大量泄漏时紧急止漏;一般还具有过流闭止及超温闭止的性能,并能在近程和远程进行操作。7)减压阀。在介质通过时产生节流,压力下降而使其减压的阀门。8)压力表、温度计、液位计
压力容器开始加载时,速度不宜过快,尤其要防止压力的突然升高。过高的加载速度会降低材料的断裂韧性,可能使存在微小缺陷的容器在压力的快速冲击下发生脆性断裂。
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压力管道运行中的检查和监测包括运行初期检查、巡线检查及在线检测、末期检查及寿命评估3部分。 压力容器检修中的安全注意事项:1)注意通风和监护2)注意用电安全。在锅筒和潮湿的烟道内检验而用电灯照明时,照明电压不应超过24 v;3)禁止带压拆装连接部件4)禁止自行以气压试验代替水压试验 压力容器爆炸分物理爆炸现象和化学爆炸现象.物理爆炸现象是容器内高压气体迅速膨胀并以高速释放内在能量.化学爆炸现象是容器内的介质发生化学反应,释放能量生成高压、高温,其爆炸危害程度往往比物理爆炸现象严重。
压力容器爆炸的危害:1)冲击波及其破坏作用2)爆破碎片的破坏作用3)介质伤害4)二次爆炸及燃烧危害5)压力容器快开门事故危害。
压力容器爆炸预防措施1)在设计上,应采用合理的结构,如采用全焊透结构,能自由膨胀等,避免应力集中、几何突变;针对设备使用工况,选用塑性、韧性较好的材料;强度计算及安全阀排量计算符合标准2)制造,修理、安装、改造时,加强焊接管理,提高焊接质量并按规范要求进行热处理和探伤;加强材料管理,避免采用有缺陷的材料或用错钢材、焊接材料3)在压力容器使用过程中,加强管理,避免操作失误,超温、超压、超负荷运行,失检、失修、安全装置失灵等4)加强检验工作,及时发现缺陷并采取有效措施。 电
(二)起重机械是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移动重物的机电设备。其范围规定为额定起重量≥0.5t的升降机,额定起重量≥1t,且提升高度≥ 2m的起重机,以及承重形式固定的电动葫芦。 起重机安全正常工作的条件1)金属结构和机械零部件应具有足够的强度、刚性和抗屈曲能力2)整机必须具有必要的抗倾覆稳定性3)原动机具有满足作业性能要求的功率,制动装置提供必需的制动力矩。 起重机安全装置1.位置与调整装置(1)上升极限位置器。凡是动力驱动的起重机,其起升机构(包括主副起升机构),均应装设上升极限位置器(2)运行极限位置器。凡是动力驱动的起重机,其运行极限位置都应装设运行极限位置器(3)偏斜调整和显示装置。跨度等于或超过40 m的装卸桥和门式起重机,应装偏斜调整和显示装置(4)缓冲器。桥式、门式起重机、装卸桥,以及门座起重机或升降机等都要装设缓冲器2.防风防爬装置
露天工作于轨道上运行的起重机,如门式起重机、装卸桥、塔式起重机和门座起重机,均应装设防风防爬装置。起重机防风防爬装置主要有3类:夹轨器、锚定装置和铁鞋。分为自动作用与非自动作用2类。3.安全钩、防后倾装置和回转锁定装置(1)安全钩。单主梁起重机应安装安全钩。(2)防后倾装置。用柔性钢丝绳牵引吊臂进行变幅的起重机安装防后倾装置。流动式起重机和动臂式塔式起重机上应安装防后倾装置(液压变幅除外)(3)回转锁定装置。是指臂架起重机处于运输、行驶或非工作状态时,锁住回转部分,使之不能转动的装置。
超载保护装置按其功能的不同,可分为自动停止型和综合型两种。按结构型式分,有电气型和机械型两种。超载保护装置应具有动载抑制功能、自动工作功能、自动保险功能。主要用于桥架型起重机,其主导产品为电气型。
力矩器1)动臂变幅的塔式起重机使用机械型力矩器2)小车变幅式起重机一般使用起重量器和起重力矩器共同实施超载保护3)流动式起重机一般使用力矩器进行超载保护。
防碰装置的结构型式主要有两种:1)反射型。由发射器、接收器、控制器和反射板组成。2)直射型。检测波不经过反射板反射的产品统称为直射型。
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起重机械的安全管理措施(1)安全管理制度。(2)技术档案。(3)定期检验制度。在用起重机械安全定期监督检验周期为2年(电梯和载人升降机安全定期监督检验周期为1年)。使用单位还应进行起重机的自我检查,每日检查、每月检查和年度检查。①年度检查。每年对所有在用的起重机械至少进行1次全面检查。②每月检查。检查项目包括:安全装置、制动器、离合器等有无异常,可靠性和精度;重要零部件(如吊具、钢丝绳滑轮组、制动器、吊索及辅具等)的状态,有无损伤,是否应报废等;电气、液压系统及其部件的泄漏情况及工作性能;动力系统和控制器等。停用一个月以上的起重机构,使用前也应做上述检查。③每日检查。在每天作业前进行,应检查各类安全装置、制动器、操纵控制装置、紧急报警装置;轨道的安全状况;钢丝绳的安全状况。检查发现有异常情况时,必须及时处理。严禁带病运行。(4)作业人员的培训教育。
起重机司机安全操作技术:8)工作中突然断电时,应将所有控制器置零,关闭总电源。重新工作前,应先检查起重机工作是否正常,确认安全后方可正常操作。9)有主、副两套起升机构的,不允许同时利用主、副钩工作(设计允许的专用起重机除外)。10)用两台或多台起重机吊运同一重物时,每台起重机都不得超载。吊运过程应保持钢丝绳垂直,保持运行同步。吊运时,有关负责技术人员和安全技术人员应在场指导。11)露天作业的轨道起重机,当风力大于6级时,应停止作业;当工作结束时,应锚定住起重机。
司索工操作工序要求如下:①准备吊具。对吊物的重量和重心估计要准确,如果是目测估算,应增大20%来选择吊具,如果是旧吊索应根据情况降级使用。②捆绑吊物。③挂钩起钩。挂钩要坚持“挂”,即起重或吊物重量不明不挂,重心位置不清楚不挂,尖棱利角和易滑工件无衬垫物不挂,吊具及配套工具不合格或报废不挂,包装松散捆绑不良不挂等。④摘钩卸载。
典型起重机械事故1.重物失落事故:包括:脱绳事故、脱钩事故、断绳事故、吊钩断裂事故。 (1)脱绳事故。脱绳事故是指重物从捆绑的吊装绳索中脱落溃散发生的伤亡毁坏事故。造成脱绳事故的主要原因有:重物的捆绑方法与要领不当,造成重物滑脱;吊装重心选择不当,造成偏载起吊或吊装中心不稳,使重物脱落;吊载遭到碰撞、冲击而摇摆不定,造成重物失落等。
(2)脱钩事故。造成脱钩事故的主要原因有:吊钩缺少护钩装置;护钩保护装置机能失效;吊装方法不当,吊钩钩口变形引起开口过大等。
(3)断绳事故是指起升绳和吊装绳因破断造成的重物失落事故。造成起升绳破断的主要原因有:超载起吊拉断钢丝绳;起升限位开关失灵造成过卷拉断钢丝绳;斜吊、斜拉造成乱绳挤伤切断钢丝绳;钢丝绳因长期使用又缺乏维护保养,造成疲劳变形、磨损损伤;达到或超过报废标准仍然使用等。造成吊装绳破断的主要原因有:吊钩上吊装绳夹角太大(>120°),使吊装绳上的拉力超过极限值而拉断;吊装钢丝绳品种规格选择不当,或仍使用已达到报废标准的钢丝绳捆绑吊装重物,造成吊装绳破断;吊装绳与重物之间接触处无垫片等保护措施,造成棱角割断钢丝绳。
(4)造成吊钩断裂事故的原因有吊钩材质有缺陷,吊钩因长期磨损,使断面减小,已达到报废极限标准却仍使用或经常超载使用,造成疲劳断裂。
2.挤伤事故:挤伤事故主要原因是起重作业现场缺少安全监督指挥管理人员
3.坠落事故:坠落事故主要是指从事起重作业的人员,从起重机机体等高空处坠落至地面的摔伤事故。也包括工具、零部件等从高空坠落,使地面作业人员受伤的事故。包括:(1)从机体上滑落摔伤事故。
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(2)机体撞击坠落事故。(3)轿箱坠落摔伤事故。(4)维修工具零部件坠落砸伤事故。(5)振动坠落事故。(6)制动下滑坠落事故。
4.触电事故指从事起重操作和检修作业人员,因触电而导致人身伤亡的事故。 5.机体毁坏事故1)断臂事故2)倾翻事故3)机体摔伤事故4)相互撞毁事故
起重机械事故的预防措施(1)加强对起重机械的管理(2)加强对起重机械操作人员的教育和培训(3)起重机械操作过程中要坚持“十不吊”原则,即:1)指挥信号不明或乱指挥不吊;2)物体质量不清或超负荷不吊;3)斜拉物体不吊;4)重物上站人或有浮置物不吊;5)工作场地昏暗,无法看清场地、被吊物及指挥信号不吊;6)遇有拉力不清的埋置物时不吊;7)工件捆绑、吊拄不牢不吊;8)重物棱角处与吊绳之间未加衬垫不吊:9)结构或零部件有影响安全工作的缺陷或损伤时不吊;10)钢(铁)水装得过满不吊。 (三) 大型游乐设施是指用于经营目的,承载乘客游乐的设施,其范围规定为设计最大运行线速度≥2m/s,或运行高度距地面≥2m的载型游乐设施
大型游乐设施安全装置1)安全带2)安全压杠3)锁紧装置4)制动装置:制动能力(力或力矩)≥l .5倍额定负荷轴扭矩(或冲力) 5)止逆装置:止逆装置安全系数≥4。6)运动装置 7)超速装置8)缓冲装置
游乐设施安全装置要求1)根据游乐设施的性能\\结构及运行方式的不同,必须设相应形式安全装置2)观览车必须能正反向转动,停车开关应设在便于操作位置3)提升机构应安全可靠,运行中不允许出现爬行、窜动及异常振动现象4)靠摩擦力提升的,摩擦面间不允许有明显的相对滑动5)载人装置在额定载荷下,停在提升段任意位置,提升机构应能平稳启动6)提升段应设疏导乘客的安全通道7)在有可能导致人体、物体坠落而造成伤亡的地方,应设置安全网8)游乐设施的机械部分应有防护罩或其他有效的保护措施防止乘客接触。9)高度20m以上的游乐设施,在高度10 m处应设有风速计。
游乐设施安全使用要求1)游乐设施在每日投入运营前,使用单位必须进行试运行和相应的安全检查,并记录检查情况。2)每次运行前,作业和服务人员必须向游客讲解安全注意事项,并对安全装置进行检查确认。运行中要注意游客动态,及时制止游客的危险行为。3)室外游乐设施在暴风雨等危险的天气条件下不得操作和使用;高度超过20 m的游乐设施在风速大于15 m/s时,必须停止运行。7)使用单位必须制定救援预案,并且每年至少组织1次游乐设施出现意外事件或者发生事故的紧急救援演习,演习情况应当记录备查。
(四)客运索道容易发生坠落、摔伤、挤压等事故。
客运索道事故特点1)露天高处作业2)钢丝绳的安全影响大3)自然条件变化大、规则性差4)安全环节多、关联性差5)职工误操作多,乘客和周边人员错误行为多6)营救难度大,社会影响大。
客运索道事故应急措施1)发生客运索道事故时,应立即通知客运架空索道制造、维保单位,并根据需要按紧急处置措施解救人员。2)索道不能继续运行时,必须采用最简单的方法.在最短的时间内将乘客从客车内撤离到地面。3)当外部供电回路电源停电,或主电机控制系统发生故障时,应开启备用电源。4)在采用应急运行方案无效或不能保证不发生重大问题、索道不能应急运行时,要实施线路处置方案来营救线路上的乘客,索道上站的游客可由工作人员带领步行下山或安排在安全地方休息。
客运索道安全管理措施(1)建立健全安全档案。(2)客运索道的运营使用单位的主要负责人应当熟悉客运索道的相关知识,并全面负责客运索道的安全使用。(3)安全管理人员应由责任心强,有一定经验和相当文化程度的人担任,并配备一定比例的工程技术人员.以利于促进安全科技活动,进行目标管理。(4)
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客运索道作业人员应经特种设备安全监督管理部门考核合格,取得国家统一格式的特种作业人员证书。(5)救护组织。(6)索道运营单位应配备适宜的营救设施,如绞车、梯子、救护袋等。一般按照营救工作时间少于3h的标准来配备营救设备和营救人员的数量。
客运索道安全使用要求1)客运索道的运营使用单位在客运索道每日投入使用前,应当进行试运行和例行安全检查,并对安全装置进行检查确认。2)客运索道的运营使用单位应当将客运索道的安全注意事项和警示标志置于为乘客注意的显著位置。3)客运索道的运营使用单位的主要负责人至少应当每月召开一次会议,督促、检查客运索道的安全使用工作。 特种设备检测技术
直观检查和量具检查通常称为宏观检查。宏观检查是对在用承压类特种设备进行内、外部检验常用的检验方法。宏观检查的方法简单易行,可以直接发现和检验容器内、外表面比较明显的缺陷,为进一步利用其他方法作详细的检验提供线索和依据。
直观检查是承压类特种设备最基本的检验方法,通常在采用其他检验方法之前进行,是进一步检验的基础。它主要是凭借检验人员的感觉器官,对容器的内、外表面进行检查,以判别其是否有缺陷。 量具检查采用简单的工具和量具对直观检查所发现的缺陷进行测量,以确定缺陷的严重程度,是直观检查的补充手段。
无损检测:应用无损检测技术为达到4个目的:保证产品质量、保障安全使用、改进制造工艺、降低生产成本。
射线检测特点对体积型缺陷(气孔、夹渣类)检出率高,对面积型缺陷(裂纹、未熔合类)如照相角度不适当容易漏检,适宜检验较薄的工件,不适宜检验较厚的工件,适宜检验对接焊缝,不适宜检验角焊缝以及板材、棒材和锻件等。
射线的安全防护主要是采用时间防护、距离防护和屏蔽防护三大技术。与射线源的距离增大2倍,射线的强度会降低3/4。
超声波检测特点对面积性缺陷的检出率较高,而对体积型缺陷检出率较低;适宜检验厚度较大的工件;适用于检测各种试件,包括检测对接焊缝、角焊缝,板材、管材、棒材、锻件以及复合材料等; 磁粉检测适宜铁磁材料探伤,不能用于非铁磁材料,可检出表面和近表面缺陷,不能用于检测内部缺陷,检测灵敏度高,可发现极细小的裂纹及其他缺陷。
渗透检测特点。除了疏松多孔性材料外任何种类的材料,如钢铁材料、有色金属、陶瓷材料和塑料等材料的表面开口缺陷都可用渗透检测;可以检出表面张口的缺陷,但对埋藏缺陷或闭口型的表面缺陷无法检出;检测程序多,速度慢,检测灵敏度较磁粉低;材料较贵,成本高,有些材料易燃、有毒。 涡流检测时与工件不接触,检测速度很快,易于实现自动化检测,涡流检测不仅可以探伤,而且可以揭示工件尺寸变化和材料特性,例如电导率和磁导率的变化,利用这个特点可综合评价容器消除应力热处理的效果,检测材料的质量以及测量尺寸,受集肤效应的,很难发现工件深处的缺陷,缺陷的类型、位置、形状不易估计,需辅以其他无损检测的方法来进行缺陷的定位和定性,不能用于绝缘材料的检测。 声发射探伤法它与X射线、超声波等常规检测方法的主要区别在于声发射技术是一种动态无损检测方法。它能连续监视容器内部缺陷发展的全过程。
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磁记忆检测 (三)测厚 (四)化学成分分析 (五)金相检验 (六)硬度测试 (七)断口分析 (八)耐压试验 (九)气密试验 (十)爆破试验 (十一)力学性能试验 (十二)应力应变测试 (十三)应力分析 (十四)断裂力学分析 十五)风险评估
所谓金属的机械性能是指在一定的温度条件和外力作用下,抵抗变形和断裂的能力,如强度、硬度、塑性、韧性等,也称力学性能。
金属材料受拉伸外力作用引起的变形过程可分3个阶段,即弹性变形、塑性变形、断裂变形阶段。由拉伸试验可获得强度和塑性指标。1)强度2)塑性3)冲击韧性4)硬度5)冷弯6)断裂韧性7)金属材料高温机械性能
炼油化工设备相当数量是在中等温度(<350℃)和高温下使用。中、高温压力容器通常以350℃分界。 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,并使三者从安全的角度上达到最佳匹配,以确保系统高效、经济运行的一门综合性的科学。
安全人机工程主要研究内容1)分析机械设备及设施在生产过程中存在的不安全因素,并有针对性地进行可靠性设计、维修性设计、安全装置设计、安全启动和安全操作设计及安全维修设计等2)研究人的生理和心理特性3)研究人与机器相互接触、相互联系的人机界面中信息传递的安全问题4)分析人机系统的可靠性,建立人机系统可靠性设计原则,据此设计出经济、合理以及可靠性高的人机系统。 人机系统有两类:机械化、半机械化控制人机系统和全自动化控制人机系统。
机械化、半机械化控制的人机系统,人机共体,或机为主体,系统的动力源由机器提供,人在系统中主要充当生产过程的操作者与控制者,即控制器主要由人来操作。系统的安全性主要取决于人机功能分配的合理性,机器的本质安全性及人为失误。
在全自动化控制的人机系统中,以机为主体,人只是一个监视者和管理者,监视自动化机器的工作。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。 暗适应与明适应能力。暗适应是指人从光亮处进入黑暗处,开始时一切都看不见,约需要30min才能完全适应。明适应是指人从暗处进入亮处时,能够看清视物的适应过程,这个过渡时间很短,约需1min。 眩光当人的视野中有极强的亮度对比时,由光源直射或由光滑表面的反射出的刺激或耀眼的强烈光线,称为眩光。眩光造成的有害影响主要有,破坏暗适应,产生视觉后像;降低视网膜上的照度;减弱观察物体与背景的对比度;观察物体时产生模糊感觉等,这些都将影响操作者的正常作业。
视错觉主要类型有形状错觉、色彩错觉及物体运动错觉等。其中常见的形状错觉有长短错觉、方向错觉、对比错觉、大小错觉、远近错觉及透视错觉等。色彩错觉有对比错觉、大小错觉、温度错觉、距离错觉及疲劳错觉等
①视觉损伤。眼睛能承受的可见光的最大亮度值约为10cd/m。如越过此值,人眼视网膜就会受到损伤。 ②视觉疲劳。长时间看近物或细小物体,睫状肌必须持续地收缩以增加晶状体的白度。这将引起视觉疲劳,甚至导致睫状肌萎缩,使其调节能力降低。
视觉的运动规律:④当眼睛偏离视中心时,在偏离距离相同的情况下,观察率优先的顺序是左上、右上、左下、右下⑤在视线突然转移的过程中,约有3%的视觉能看清目标,其余97%的视觉都是不真实的⑥对于运动的目标,只有当角速度角于l'/s~2'/s时,且双眼焦点同时集中在同一个目标上,才能鉴别出其运动状态⑦人眼看一个目标要得到视觉印象,最短的注视时间为0.07~0.3s,这里与照明的亮度有关.人眼视觉的暂停时间平均需要0.17s。
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听觉绝对阈限是人听觉系统感受到最弱声音和痛觉声音的强度。一般识别声音所需的最短持续时间为20~50 ms。听觉的绝对阈限包括频率阈限、声压阈限和声强阈限。声强单位为W/m2。频率为20Hz、声压为2×10-5Pa、声强为10-12W/m2的为听阈。
听觉辨别阈限人耳具有区分不同频率和不同强度声音的能力,辨别阈限指听觉系统能分辨出两个声音的最小差异.辨别阈限与声音的频率和强度有关。
辨别声音的方向和距离在自由空间,距离每增加一倍,声压级减少6dB(A)。 人的感觉反应时间:一般条件下,反应时间约为0.1~0.5s。对于复杂的选择性反应时间达l~3s,要进行复杂判断和认识的反应时间平均达3~5s。 减少反应时间的途径1)合理地选择感知类型2)适应人的生理心理要求,按人机工程学原则设计机器3)操作者操作技术的熟练程度直接影响反应速度。
人体特性参数:1)静态参数2)动态参数 3)生理学参数4)生物力学参数
人体劳动强度参数:1)能量代谢率:安静时的能量消耗量大体为基础代谢量的120%2)耗氧量(单位L/min)。正常成人一般不超过3,常锻炼者可达到4L以上3)心率F(单位min-1))劳动强度指数I。 疲劳的测定①主观感觉调查表法②分析脑电图③测定闪频值(CFF)④智能测验⑤精神测验⑥连续拍摄人体动作的变化。
人的心理因素由人的心理因素而发生的事故约占70%~75%,或者更多。包括:能力、性格、气质、需要与动机、情绪与情感、意志。其中能力包括能力:1)感觉、知觉和观察力2)注意3)记忆4)思维5)操作能力
机械安全两个方面的内容:(1)在机械产品预定使用期间执行预定功能和在可预见的误用时,不会给人身带来伤害;(2)机械产品在整个寿命周期内,发生可预见的非正常情况下任何风险事故时机器是安全的。
机械安全的特性1)系统性.现代机械的安全应建立在心里、信息、控制、可靠性、失效分析、环境学、劳动卫生、计算机等科学技术基础上,并综合与系统地运用这些科学技术。2)防护性.通过对机械危险的智能化设计,应使机器在整个寿命周期内发挥预定功能,脑壳误操作时,机器和人身均是安全的,使人对劳动环境、劳动内容和主动地位的提高得到不断改善3)友善性。机械安全设计涉及到人和人所控制的机器,它在人与机器之间建立起一套满足人的生理特征、心理特征,充分发挥人的功能的、提高人机系统效率的安全系统,在设计中通过减少操作者的紧张和体力消耗来提高安全性,并以此改善机器的操作性能和提高其可靠性。4.整体性)现代机械的安全设计必须全面、系统地对导致危险的因素进行定性、定量分析和评价,整体寻求降低风险的最优设计方案。
人机系统常见的事故:1)卷入和挤压。约占机械伤害事故的47.7%。2)碰撞和撞击。3)接触伤害。主要是指人体某一部分接触到运动或静止机械的尖角、棱角、锐边、粗糙表面等发生的划伤或割伤的机械伤害和接触到过冷过热及绝缘不良的导电体而发生冻伤、烫伤及触电等伤害事故。
人机系统事故原因:1)机械设备存在先天性潜在缺陷2)设备磨损或老化3)人的不安全行为
机械设备故障诊断的基本流程及实施步骤 (1)信号检测。(2)特征提取(或称信号处理)。(3)状态识别。(4)诊断决策。
振动按频率范围振动可分为低频振动(f 19 振动信号的检测与分析:振动信号一般用位移、速度或加速度传感器来测量。对于低频振动,一般要从3个互相垂直的方向上进行检测。对于高频振动,通常只从一个方向上进行检测。 其他故障诊断技术:1)油液分析技术2)温度检测及红外线监测技术3)超声探伤技术4)表面缺陷探伤技术 所谓可靠性是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。这里所说的规定条件包括产品所处的环境条件(温度、湿度、压力、振动、冲击、尘埃、雨淋、日晒等)、使用条件(载荷大小和性质、操作者的技术水平等)、维修条件(维修方法、手段、设备和技术水平等)。这里所规定的时间是广义的,可以是时间,也可以用距离或循环次数等表示。 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.与可靠度相反的一个参数叫不可靠度.它是系统或产品在规定条件和规定时间内未完成规定功能的概率,即发生故障的概率,所以也称累积故障概率。 故障率(或失效率)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 故障率(失效率)的常用单位为(1/106h)。 产品的失效过程分为3个阶段1)早期故障期2)偶发故障期3)磨损故障期。 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。 串联系统的可靠性特点1)串联系统中单元数越多,则系统的可靠性越低,各单元本身的可靠性越低,则系统的可靠性越低2)串联系统的可靠性Rs(t)总是小于系统中可靠度最低单元的可靠性Rimin,而且其寿命取决于该单元的寿命。 并联系统的可靠性预计:并联系统可靠性表示系统中只要有一个单元能正常工作,系统就能正常工作。 串并联系统的可靠性预计:任何一个串一并联系统总可以看成是由一些串联式和并联式子系统组合而成。 确定零件合理的安全系数应考虑以下因素1)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。 贮备设计(冗余设计)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,使机器仍能保持正常工作.例如,滚动轴承中的双排滚珠,当其中一排损坏时,另一排仍可维持正常工作。 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。 维修性是指对故障产品修复的难易程度。 维修度是产品的固有性质,它属于产品固有可靠性的指标之一。 维修性设计中应考虑的主要问题1)可达性(1)安装场所的可达性(2)设备外部的可达性(3)设备内部的可达性2)零组部件的标准化与互换性3)维修人员的安全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。 20 机宜人是指机器作为人从事生产和生活活动的工具,要求设计、制造出来的机器应尽量满足使用者的体格、生理、心理等条件的要求。人适机是指使人去适应机器的要求。在人机系统中,机宜人与人适机是相对的。 人在人机系统中3种功能:(1)传感功能。(2)信息处理功能。(3)操纵功能。 人优于机: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: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。 人机功能合理分配的原则是: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 系统不因人体差错发生功能降低和故障时人的成功概率,称为人的基本可靠度,用r表示。 r=a1a2a3 式中a1—输入可靠度,考虑感知信号及其意义,时有失误a2—判断可靠度,考虑进行判断时失误,a3—输出可靠度,考虑输出信息时运动器官执行失误,如按错开关。 人的作业可靠度 考虑了外部环境因素的人的可靠度RH为: RH=1—bl·b2·b3·b4·b5(1—r) 式中 b1—作业时间系数;b2—作业操作频率系数; b3—作业危险度系数; b4—作业生理和心理条件系数; b5—作业环境条件系数;(1-r)—作业的基本失效概率或基本不可靠度。 人机系统组成的串联系统可靠度可按下式表达:Rs=RH·RM 式中 Rs—人机系统可靠度;RH—人的操作可靠度;RM—机器设备可靠度。 两人监控人机系统的可靠度:(1)异常状况时,相当于两人并联,可靠度比一人控制的系统增大了,这时操作者切断电源的可靠度为RHb RHb=1-(1-R1)(1-R2) (2)正常状况时,相当于两人串联,可靠度比一人控制的系统减小了,即产生误操作的概率增大了,操作者不切断电源的可靠度为RHc RHc=Rl·R2 人机系统可靠性设计基本原则1)系统的整体可靠性原则2)高可靠性组成单元要素原则3)具有安全系数的设计原则4)高可靠性方式原则5)标准化原则6)高维修度原则7)事先进行试验和进行评价的原则8)预测和预防的原则9)人机工程学原则10)技术经济性原则11)审查原则12)整理准备资料和交流信息原则13)信息反馈原则14)设立相应的组织机构 为提高可靠性,宜采用冗余设计、故障安全装置、自动保险装置等高可靠度结构组合方式。(1)系统“自动保险”装置。(2)系统“故障安全”结构。 从系统控制的功能方面来看,故障安全结构有以下几种:①消极被动式。②积极主动式。③运行操作式。通常在产业系统中,大多为消极被动式结构。 生产性粉尘分类1)无机性粉尘.包括矿物性粉尘,如硅石、石棉、煤等,金属性粉尘,如铁、锡、铝等及其化合物,人工无机粉尘,如水泥、金刚砂等2)有机性粉尘.包括植物性粉尘,如棉、麻、面粉、木材,动物 21 性粉尘,如皮毛、丝、骨粉尘,人工合成的有机染料、农药、合成树脂、炸药和人造纤维等3)混合性粉尘.是上述各种粉尘的混合存在,一般为两种以上粉尘的混合,生产环境中最常见的就是混合性粉尘。 生产性粉尘的理化性质包括粉尘的化学成分、分散度、溶解度、密度、形状、硬度、荷电性和爆炸性等。 粉尘的化学成分:粉尘的化学成分、浓度和接触时间是直接决定粉尘对人体危害性质和严重程度的重要因素。 分散度:直径小于5μm的粉尘对机体的危害性较大。 生产性粉尘治理的工程技术措施1)改革工艺过程2)湿式作业3)密闭一抽风一除尘4)个体防护和个人卫生 综合防尘措施可概括为“革、水、密、风、护、管、教、查”八字方针。 生产性毒物形态1)气体2)蒸气3)雾。混悬于空气中的液体微粒4)烟。为直径小于0.1μm悬浮于空气中的固体微粒5)粉尘。能较长时间悬浮于空气中的固体微粒,直径大多数为0.1~10/μm.悬浮于空气中的粉尘、烟和雾等微粒,统称为气溶胶。 生产性毒物危害治理措施1.密闭—通风排毒系统2.局部排气罩。1)密闭罩2)开口罩3)通风橱3.排出气体的净化4.个体防护 确定排出气体净化方案的原则是①设计前必须确定有害物质的成分、含量和毒性等理化指标②确定有害物质的净化目标和综合利用方向,应符合卫生标准和环境保护标准的规定③净化设备的工艺特性,必须与有害介质的特性相一致④落实防火、防爆的特殊要求 排出气体净化方法:1)洗涤法2)吸附法3)袋滤法4)静电法5)燃烧法 进入密闭空间作业应由用人单位实施安全作业准入。用人单位应采取综合措施,消除或减少密闭空间的职业危害以满足安全作业条件,主要有以下几点: ★明确密闭空间作业负责人、被批准进入作业的劳动者(以下简称被准入者)和外部监护或监督人员(以下简称监护者)及其职责。★在密闭空间外设置警示标识,告知密闭空间的位置和所存在的危害。★提供有关的职业安全卫生培训。★当实施密闭空间作业前,须评估密闭空间可能存在的职业危害,以确定该密闭空间是否准入作业。★采取有效措施,防止未经容许的劳动者进入密闭空间。★提供密闭空间作业的合格的安全防护设施与个体防护用品及报警仪器。★提供应急救援保障。 生产中由于机器转动\\气体排放\\工件撞击与摩擦所产生噪声称生产性噪声或工业噪声.生产性噪声可归纳为1)空气动力噪声2)机械性噪声3)电磁性噪声 噪声控制措施1)消除或降低噪声、振动源2)消除或减少噪声、振动的传播3)加强个人防护和健康监护。 振动的控制措施1)控制振动源2)改革工艺,采用减震和隔振等措施3)作业时间和振动强度4)改善作业环境,加强个体防护及健康监护。 辐射当量子能量达到12eV以上时,对物体有电离作用,能导致机体的严重损伤,这类辐射称电离辐射.量子能量小于12eV的不足以引起生物体电离的电磁辐射,称为非电离辐射 非电离辐射的来源及其危害1)射频辐射。射频辐射可分成高频电磁场、超高频电磁场和微波3个波段。一般来说,射频辐射对人体的影响不会导致组织器官的器质性损伤,主要引起功能性改变,并具有可逆性特征。(2)红外线辐射。(3)紫外线辐射。(4)激光。 高频电磁场防护措施有场源屏蔽、距离防护和合理布局等。对微波辐射的防护,是直接减少源的辐射、屏蔽辐射源、采取个人防护及执行安全规则。 22 电离辐射来源凡能引起物质电离的各种辐射称电离辐射.其中α、β等带电粒子都能直接使物质电离,称直接电离辐射;γ光子、中子等非带电粒子,先作用于物质产生高速电子,继而由这些高速电子使物质电离,称非直接电离辐射。 电离辐射的防护主要是控制辐射源的质和量.电离辐射防护分为外照射防护和内照射防护.外照射防护基本方法有时间防护、距离防护和屏蔽防护。内照射基本防护方法有围封隔离、除污保洁和个人防护等综合性防护措施。 异常气象条件种类:1)高温作业2)高温强热辐射作业3)高温高湿作业4)其他异常气象条件作业 异常气象条件防护措施:1)高温作业防护2)隔热3)通风降温4)保健措施5)个体防护6)异常气压的预防 生产性粉尘(放射性粉尘、有毒性粉尘除外)危害程度分级,分级指标有粉尘中游离二氧化硅含量(%),工人接尘时间肺总通气量[L/(d•人)],粉尘浓度超标倍数。 WBGT指数亦称为湿球黑球温度(℃),表示人体接触生产环境热强度的一个经验指数,采用了自然湿球温度(tnw)、黑球温度(tg)和干球温度(ta)3种参数。 高温作业指在生产劳动过程中,其工作地点平均WBGT指数≥25℃的作业。 接触高温作业时间指作业人员一个工作日(8h)内实际接触高温作业累计时间 定向辐射热量是指生产性热源向工作地点的某一方向辐射的热量。 高温作业分级标准是按照工作地点WBGT指数和高温作业时间将高温作业分为4级,级别越高表示热强度越大 定向辐射热的修正系数凡工作地点定向辐射热强度平均值≥2kW/m2的高温作业,应再提高一个等级,但最高不能超过Ⅳ级。 采样点的选择原则1)选择有代表性的工作地点,其中应包括空气中有害物质浓度最高、作业人员接触时间最长的工作地点2)在不影响作业人员工作的情况下,采样点尽可能靠近作业人员3)在评价工作场所防护设备或措施的防护效果时,应根据设备的情况选定采样点再进行采样4)采样点应设在工作地点的下风向,应远离排气口和可能产生涡流的地点。 采样点数目的确定:(1)工作场所按产品的生产工艺流程,凡逸散或存在有害物质的工作地点,至少应设置1个采样点。(2)一个有代表性的工作场所内有多台同类生产设备时,1~3台设置1个采样点;4—10台设置2个以上采样点;10台以上,至少设置3个以上采样点。(此条重要,其他可不记)(3)一个有代表性的工作场所内,有2台以上不同类型的生产设备,逸散同一种有害物质时,采样点应设置在逸散有害物质浓度大的设备附近的工作地点;逸散不同种有害物质时,将采样点设置在逸散待测有害物质设备的工作地点。(4)作业人员在多个工作地点工作时,在每个工作地点设置1个采样点。(5)流动作业时,在流动的范围内,一般每10m设置1个采样点。(6)仪表控制室和作业人员休息室,至少设置1个采样点。 个体采样对象选择包括采样对象和接触有害物质浓度不同工作岗位的选定。 选择个体采样对象时应将接触和可能接触有害物质的劳动者都列为采样对象范围,采样对象中必须包括不同工作岗位的、接触有害物质浓度最高和接触时间最长的劳动者。 职业接触限值为最高容许浓度的有害物质,采用定点的采样方法,采样时间小于15min;职业接触限值为短时间接触容许浓度的有害物质,采用定点的采样方法,采样时间为15min,职业接触限值为时间加权平 23 均容许浓度的有害物质,应根据工作场所空气中有害物质浓度存在状况,或采样仪器的操作性能,选择个体采样或定点采样,长时间采样或短时间采样方法以个体采样和长时间采样为主。 行车工作必须坚持集中领导、统一指挥、逐级负责的原则。 行车基本闭塞法:采用自动闭塞和半自动闭塞两种。 列车长度应根据运行区段内各站到发线的有效长,并须预留30m附加制动距离确定 车站调车工作由车站值班员(调度员)统一领导调车作业由调车长单一指挥 接发列车时,车站值班员应亲自办理闭塞、布置进路、开闭信号、交接凭证、接送列车、指示接车或发车。 电力机车须装设列车运行监控记录装置,其中客运机车还应加装轴温报警装置;牵引特快旅客列车的机车,应分别向车辆的空气制动装置和空气弹簧等其他装置提供风源。 运行机车上必须安装机车信号\\列车无线调度电话\\列车运行监控记录装置“三项设备” 轨距是钢轨头部踏面下16mm范围内两股钢轨工作边之间的最小距离。 信号机按类型分为色灯信号机、臂板信号机和机车信号机。 连锁设备分为集中连锁(继电连锁和计算机连锁)和非集中连锁(臂板电锁器连锁和色灯电锁器连锁)。 各种信号机及表示器在正常情况下的显示距离:进站、通过、遮断信号机不得少于1000m;高柱出站、高柱进路信号机不得少于800m;预告、驼峰、驼峰辅助信号机不得少于400m;调车、矮型出站、矮型进路、复示信号机不少于200m。 接触网最高工作电压为27.5kV,瞬时最大值为29kV;最低工作电压为20kV,非正常情况下,不得低于19kV。 在电气化铁路上,道口通路两面应设限界架,其通过高度不得超过4.5m。 除专业人员执行有关规定外,其他人员(包括所携带的物件)与牵引供电设备带电部分的距离,不得少于2000mm。 铁路运输安全影响因素包括人员影响因素和设备影响因素两大类。 运输系统内人员主要指车务、机务、工务、电务、车辆、安监、客运、货运等部门的各级领导人员、专职管理人员和基层工作人员,他们是保证运输安全的最关键因素,应具有良好的思想品质、技术水平及心理素质。 运输系统外人员主要指旅客、货主以及铁路沿线居民、机动车驾驶人员等。 运输基础设备有线路(路基、桥隧建筑物、轨道)、车站、信号设备、机车、车辆、通信设备等;运输安全技术设备包括安全监控设备、检测设备、自然灾害预报与防治设备、事故救援设备等。 几类典型事故隐患1)机车车辆冲突事故的主要隐患2)机车车辆脱轨事故的主要隐患3)机车车辆伤害事故的主要隐患4)电气化铁路接触网触电伤害事故的主要隐患5)营业线施工事故的主要隐患 常用铁路运输安全设计技术方法有强化运输设备的安全性、隔离、闭锁等。 铁路运输安全监控与检测技术有铁路列车检测、铁路列车超速防护、铁路车辆探测系统等。 道路交通系统的基本要素是人(驾驶员\\行人\\乘客)车(机动\\非机动)路(公路\\城市道路\\出入口道路及其相关设施)环境(路外的景观\\管理设施\\气候)。 客货运输车辆的安全要求车辆满足安全行驶要求,是减少交通事故的必要前提.行驶安全性包括主动安全性和被动安全性.主动安全性指机动车本身防止或减少交通事故的能力,它主要与车辆的制动性、动力 24 性、操纵稳定性、舒适性、结构尺寸、视野和灯光等因素有关;被动安全性是指发生车祸后,车辆本身所具有的减少人员伤亡、货物受损的能力。提高机动车被动安全性的措施有:配置安全带、安全气囊,安装安全玻璃,设置安全门、配备灭火器等。 超限运输车辆指在公路上行驶的、有下列情形之一的运输车辆①车货总高度从地面算起4m以上②车货总长18m以上③车货总宽度2.5m以上 道路交通安全设施1.交通标志:道路交通标志有警告标志、禁令标志、指示标志、指路标志、旅游区标志、道路施工安全标志、辅助标志。2.路面标线:路面标线有禁止标线、指示标线、警告标线。3.护栏4.隔离栅5.照明设备6.视线诱导标7.防炫设施 影响道路交通安全的因素包括人、车、路、环境四大类。人员因素是影响道路交通安全的最关键因素,包括驾驶员、行人、乘客等。车辆具有良好的行驶安全性,是减少交通事故的必要前提。车辆的行驶安全性包括主动安全性和被动安全性。道路因素1.路面:为满足车辆的安全运行要求,路面应具有以下性能:强度和刚度、稳定性、表面平整度,表面抗滑性、耐久性。路面状况尤其是抗滑性能与交通事故发生率密切相关。2.视距3.线形(1)平曲线。平曲线与交通事故关系很大,曲率越大事故率越高,尤其是曲率大于10以上时,事故率急剧增加。(2)竖曲线。道路竖曲线半径过小时,易造成驾驶员视野变小,视距变短,从而影响驾驶员的观察和判断,易产生事故。(3)坡度。主要原因是下坡来不及制动或制动失灵造成。(4)线形组合。 环境因素是气象、管理等的总称,其中管理是影响道路交通安全工作的重要因素之一,科学健全和统一高效的道路安全管理是减少事故,防患于未然的必要条件。 道路交通安全设计技术1)道路线形设计2)路面设计3)安全设施的设计。包括(1)交通标志(2)标线(3)安全护栏 路侧有需要提供保护的结构物(桥墩、大型标志柱、紧急电话等);路侧护栏最小设置长度为70m。 基于事故预防的监控与检测技术1)驾驶警报系统2)视觉增强系统3)汽车行驶记录仪4)车辆导航系统5)速度控制系统。 基于维护和维修的检测与诊断技术1)汽车检测2)道路的养护3)安全设施的维护与管理 事故救援的程序1)考察现场情况2)保护事故现场。在来车方向距事故现场100m处树立警告标志3)检查和急救受伤人员4)拨打紧急救援电话拨打电话的人应说清事故地点、事故类型、受伤人数、伤势轻重5)清理现场。 道路安全审计是从预防道路交通事故、降低事故产生的可能性和严重性入手,对道路项目建设的全过程,即规划、设计、施工和营运期进行全方位的分析,保证道路项目在规划、设计、施工和营运各阶段都考虑使用者的安全需要。 道路安全审计的目的是保证现已运营或将建设的道路项目都能为使用者提供最高实用标准的交通安全服务。 水运交通事故的分类1)碰撞事故2)搁浅事故。是指船舶搁置在浅滩上,造成停航或损害的事故.停航24h以上7d以内的,为“一般事故”;停航7d以上30d以内,为“大事故”;停航在30d以上的,为“重大事故”.3)触礁事故4)触损事故5)浪损事故6)火灾、爆炸事故7)风灾事故8)自沉事故9)其他引起人员伤亡、直接经济损失的水运交通事故。 25 船舶污染事故(非因交通事故引起)、船员工伤、船员或旅客失足落水以及船员、旅客自杀或他杀事故不作为水运交通事故。 水运交通事故分为小事故、一般事故、大事故、重大事故、特大事故5级。 船舶重大事故隐患分为1)严重违章2)操作人员过失3)机电设备故障4)其他。 水运交通事故的发生,与外界条件、技术(人—机控制)故障、不良的航行条件、导航失误等因素密切相关。外界条件1)视距降低2)气象恶劣给船舶带来不可抗拒的自然灾害3)礁石、浅滩及水中障碍物必给船舶航行带来影响4)航路的自然条件和交通密度的影响5)海上灯塔、航路标志出故障、海上航行资料失效6)外部因素引起船舶导航设备失效。技术(人—机控制)故障1)船舶的动力装置、电力系统技术故障2)操舵及螺旋桨遥控装置失控3)惰性气体系统故障4)导航设备故障5)通信设备故障。不良的航行条件1)船桥人员配备不齐全、组织混乱2)人员理论知识和实践经验贫乏3)航海图、资料失效4)船桥指挥部位工作条件的影响。导航的失误1)航行计划不符合“安全”和“经济”的原则2)船舶避让操纵失误3)识别海上助航标志的失误4)导航设备使用失误5)他船航行的失误。 VTS(船舶交通管理系统)旨在提高交通安全、交通流效率和保护环境。VTS的功能包括搜集数据、数据评估、信息服务、助航服务、交通组织服务与支持联合行动。VTS由VTS机构、使用VTS的船舶与通信三部分组成 VTS在其覆盖的水域中搜集两方面数据:一方面是航路的气象、水文数据及助航标志的工作情况;另一方面是航路的交通形势。 全球海上遇险与安全系统(GMDSS)功能1)报警2)通信3)寻位4)播发海上安全信息为实现上述功能GMDSS系统采用了卫星通信系统、地面通信系统。 重大件货物是指质量、体积过大或尺寸超长的货物。按我国规定,远洋运输中,凡单件质量超过5t或长度超过9m的货物;在沿海运输中,单件质量超过3t或长度超过12m的货物,均属重大件货物。按国际标准规定,凡单件质量超过40t,或长度超过12m,或高度、宽度超过3m的超高或超宽货物 危险货物指具有爆炸\\易燃\\毒害\\腐蚀\\感染与放射等特性物质,在运输装卸存储过程中容易造成人身伤害财产毁损或环境污染等需要特别防护的货物 《国际海运危险货物规则》(IMDG Code)的主要内容包括危险货物的分类与性质,包装与标志以及海上安全运输的要求。《国际危规》根据危险货物的主要特性和运输要求分为九大类。 根据危险程度通用包装分为I、Ⅱ、Ⅲ类。I类包装,适用于高危险性货物;Ⅱ类包装,适用于中度危险货物;Ⅲ类包装,适用于低危险性货物。 危险货物的合理配载与隔离,对货物的安全运输具有重要意义。 26
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