安全工程師安全生產(chǎn)技術(shù)筆記第一講

第一濟(jì)機(jī)械安全生產(chǎn)基礎(chǔ)知識(上)

一、內(nèi)容提要：

檢驗應(yīng)考人員對機(jī)械制造和使用過程中主要設(shè)備、場所危險因素的類型和機(jī)械本質(zhì)安全要求的熟悉

程度

二、重點、難點：

(一)了解機(jī)械產(chǎn)品主要類別；

(二)了解機(jī)械設(shè)計本質(zhì)安全要求、機(jī)器的安全裝置類型；

(三)熟悉鍋爐房、空壓站、煤氣站、制氧站、乙快站危險點及通用安全技術(shù)管理要求。

三、內(nèi)容講解：

機(jī)械是由若干相互聯(lián)系的零部件按一定規(guī)律裝配起來，能夠完成一定功能的裝置。機(jī)械設(shè)備

在運行中，至少有一部分按一定的規(guī)律做相對運動。成套機(jī)械裝置由原動機(jī)、控制操縱系統(tǒng)、傳動

機(jī)構(gòu)、支承裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。

機(jī)械是現(xiàn)代生產(chǎn)和生活中必不可少的裝備。機(jī)械在給人們帶來高效、快捷和方便的同時，在其制造

及運行、使用過程中，也會帶來撞擊、擠壓、切割等機(jī)械傷害和觸電、噪聲、高溫等非機(jī)械危害。

機(jī)械安全的任務(wù)是采取系統(tǒng)措施，在生產(chǎn)和使用機(jī)械的全過程中保障工作人員安全和健康，免受各

種不安全因素的危害。機(jī)械安全包括機(jī)械產(chǎn)品制造安全和機(jī)械設(shè)備使用安全兩大方面的內(nèi)容。

1.1、機(jī)械產(chǎn)品制造安全

(一)機(jī)械產(chǎn)品主要類別

機(jī)械產(chǎn)品種類極多。機(jī)械行業(yè)的主要產(chǎn)品如下：

(1)農(nóng)業(yè)機(jī)械：拖拉機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、播種機(jī)、收割機(jī)械等。

(2)重型礦山機(jī)械：冶金機(jī)械、礦山機(jī)械、起重機(jī)械、裝卸機(jī)械、工礦車輛、水泥設(shè)備等。

(3)工程機(jī)械：叉車、鏟土運輸機(jī)械、壓實機(jī)械、混凝土機(jī)械等。

(4)石化通用機(jī)械：石油鉆采機(jī)械、煉油機(jī)械、化工機(jī)械、泵、風(fēng)機(jī)、閥門、氣體壓縮機(jī)、制冷空

調(diào)機(jī)械、造紙機(jī)械、印刷機(jī)械、塑料加工機(jī)械、制藥機(jī)械等。

(5)電工機(jī)械：發(fā)電機(jī)械、變壓器、電動機(jī)、高低壓開關(guān)、電線電纜、蓄電池、電焊機(jī)、家用電器

等。

(6)機(jī)床：金屬切削機(jī)床、鍛壓機(jī)械、鑄造機(jī)械、木工機(jī)械等。

⑺汽車：載貨汽車、公路客車、轎車、改裝汽車、摩托車等。

(8)儀器儀表：自動化儀表、電工儀器儀表、光學(xué)儀器、成分分析儀、汽車儀器儀表、電料裝備、

電教設(shè)備、照相機(jī)等。

⑼基礎(chǔ)機(jī)械：軸承、液壓件、密封件、粉末冶金制品、標(biāo)準(zhǔn)緊固件、工業(yè)鏈條、齒輪、模具等。

(10)包裝機(jī)械：包裝機(jī)械、金屬制包裝物品、金屬集裝箱等。

(1。環(huán)保機(jī)械：水污染防治設(shè)備、大氣污染防治設(shè)備、固體廢物處理設(shè)備等。

(12)其他機(jī)械。

2)非機(jī)械行業(yè)的主要產(chǎn)品包括鐵道機(jī)械、建筑機(jī)械、紡織機(jī)械、輕工機(jī)械、船舶機(jī)械等。

(二)機(jī)械安全設(shè)計與機(jī)器安全裝置

機(jī)械安全包括設(shè)計、制造、安裝、調(diào)整、使用、維修、拆卸等各階段的安全。安全設(shè)計可最大

限度地減小風(fēng)險。機(jī)械安全設(shè)計是指在機(jī)械設(shè)計階段，從零件材料到零部件的合理形狀和相對位置,

從限制操縱力、運動件的質(zhì)量和速度到減少噪聲和振動，采用本質(zhì)安全技術(shù)與動力源，應(yīng)用零部件

間的強制機(jī)械作用原理，結(jié)合人機(jī)工程學(xué)原則等多項措施，通過選用適當(dāng)?shù)脑O(shè)計結(jié)構(gòu)，盡可能避免

或減小危險；也可以通過提高設(shè)備的可靠性、操作機(jī)械化或自動化以及實行在危險區(qū)之外的調(diào)整、

維修等措施，避免或減小危險。

1.本質(zhì)安全

本質(zhì)安全是通過機(jī)械的設(shè)計者，在設(shè)計階段采取措施來消除機(jī)械危險的一種機(jī)械安全方法。

1）采用本質(zhì)安全技術(shù)

本質(zhì)安全技術(shù)是指利用該技術(shù)進(jìn)行機(jī)械預(yù)定功能的設(shè)計和制造，不需要采用其他安全防護(hù)措

施，就可以在預(yù)定條件下執(zhí)行機(jī)械的預(yù)定功能時滿足機(jī)械自身的安全要求。包括：避免銳邊、尖角

和凸出部分；保證足夠的安全距離；確定有關(guān)物理量的限值；使用本質(zhì)安全工藝過程和動力源。

2）限制機(jī)械應(yīng)力

機(jī)械零件的機(jī)械應(yīng)力不超過許用值，并保證足夠的安全系數(shù)。

3）材料和物質(zhì)的安全性

用以制造機(jī)械的材料、燃料和加工材料在使用期間不得危及人員的安全或健康。材料的力學(xué)特

性，如抗拉強度、抗剪強度、沖擊韌性、屈服極限等，應(yīng)能滿足執(zhí)行預(yù)定功能的載荷作用要求；材

料應(yīng)能適應(yīng)預(yù)定的環(huán)境條件，如有抗腐蝕、耐老化、耐磨損的能力；材料應(yīng)具有均勻性，防止由于

工藝設(shè)計不合理，使材料的金相組織不均勻而產(chǎn)生殘余應(yīng)力；同時，應(yīng)避免采用有毒的材料或物質(zhì)，

應(yīng)能避免機(jī)械本身或由于使用某種材料而產(chǎn)牛的氣體、液體、粉塵、蒸氣或其他物質(zhì)造成的火災(zāi)和

爆炸危險。

4）履行安全人機(jī)工程學(xué)原則

在機(jī)械設(shè)計中，通過合理分配人機(jī)功能、適應(yīng)人體特性、人機(jī)界面設(shè)計，作業(yè)空間的布置等方

面履行安全人機(jī)工程學(xué)原則，提高機(jī)械設(shè)備的操作性和可靠性，使操作者的體力消耗和心理壓力降

到最詆，從而減小操作差錯。

5）設(shè)計控制系統(tǒng)的安全原則

機(jī)械在使用過程中，典型的危險工況有：意外啟動、速度變化失控、運動不能停止、運動機(jī)械

零件或工件脫落飛出、安全裝置的功能受阻等?？刂葡到y(tǒng)的設(shè)計應(yīng)考慮各種作業(yè)的操作模式或采用

故障顯示裝置，使操作者可以安全地處理。

6）防止氣動和液壓系統(tǒng)的危險

采用氣動、液壓、熱能等裝置的機(jī)械，必須通過設(shè)計來避免由于這些能量意外釋放而帶來的各

種潛在危害。

7）預(yù)防電氣危害

用電安全是機(jī)械安全的重要組成部分，機(jī)械中電氣部分應(yīng)符合有關(guān)電氣安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。預(yù)防

電氣危害應(yīng)注意防止電擊、短路、過載和靜電。

設(shè)計中，還應(yīng)考慮到提高設(shè)備的可靠性，降低故障率，以降低操作者查找故障和檢修設(shè)備的概

率；還應(yīng)采用機(jī)械化和自動化技術(shù)，盡量使操作人員遠(yuǎn)離有危險的場所；還應(yīng)考慮到調(diào)整、維修的

安全，以減少操作者進(jìn)入危險區(qū)的需要。

2）失效安全

設(shè)計者應(yīng)該保證當(dāng)機(jī)器發(fā)生故障時不出危險。相關(guān)裝置包括操作限制開關(guān)、限制不應(yīng)該發(fā)生的

沖擊及運動的預(yù)設(shè)制動裝置、設(shè)置把手和預(yù)防下落的裝置、失效安全的限電開關(guān)等。

3）定位安全

把機(jī)器的部件安置到不可能觸及的地點，通過定位達(dá)到安全。但設(shè)計者必須考慮到在正常情況

下不會觸及到的危險部件，而在某些情況下可能會接觸到，例如登著梯子對機(jī)器進(jìn)行維修等情況。

4）機(jī)器布置

車間合理的機(jī)器安全布局，可以使事故明顯減少。安全布局時要考慮如下因素：

（1）空間：便于操作、管理、維護(hù)、調(diào)試和清潔。

（2）照明：包括工作場所的通用照明（自然光及人工照明，但要防止炫目）和為操作機(jī)器而特需的

照明。

（3）管、線布置：不要妨礙在機(jī)器附近的安全出入，避免磕絆，有足夠的上部空間。

（4）維護(hù)時的出入安全。

5.機(jī)器安全裝置

1）固定安全裝置

在可能的情況下，應(yīng)該通過設(shè)計設(shè)置防止接觸機(jī)器危險部件的固定安全裝置。裝置應(yīng)能自動地

滿足機(jī)器運行的環(huán)境及過程條件。裝置的有效性取決于其固定的方法和開口的尺寸，以及在其開啟

后距危險點應(yīng)有的距離。安全裝置應(yīng)設(shè)計成只有用諸如改維、扳手等專用工具才能拆卸的裝置。

2）連鎖安全裝置

連鎖安全裝置的基本原理：只有當(dāng)安全裝置關(guān)合時，機(jī)器才能運轉(zhuǎn)；而只有當(dāng)機(jī)器的危險部件

停止運動時，安全裝置才能開啟。連鎖安全裝置可采取機(jī)械的、電氣的、液壓的、氣動的或組合的

形式。在設(shè)計連鎖裝置時，必須使其在發(fā)生任何故障時，都不使人員暴露在危險之中。

3）控制安全裝置

要求機(jī)器能迅速地停I上運動，可以使用控制裝置?？刂蒲b置的原理：只有當(dāng)控制裝置完全閉合

時，機(jī)器才能開動。當(dāng)操作者接通控制裝置后，機(jī)器的運行程序才開始工作；如果控制裝置斷開,

機(jī)器的運動就會迅速停止或者反轉(zhuǎn)。通常，在一個控制系統(tǒng)中，控制裝置在機(jī)器運轉(zhuǎn)時不會鎖定在

閉合的狀態(tài)。

4）自動安全裝置

自動安全裝置的機(jī)制是把暴露在危險中的人體從危險區(qū)域中移開。它僅能使用在有足夠的時間

來完成這樣的動作而不會導(dǎo)致傷害的環(huán)境下，因此，僅限于在低速運動的機(jī)器上采用。

5）隔離安全裝置

隔離安全裝置是一種阻止身體的任何部分靠近危險區(qū)域的設(shè)施，例如固定的柵欄等。

6）可調(diào)安全裝置

在無法實現(xiàn)對危險區(qū)域進(jìn)行隔離的情況下，可以使用部分可調(diào)的固定安全裝置。這些安全裝置

可能起到的保護(hù)作用在很大程度上有賴于操作者的使用和對安全裝置正確的調(diào)節(jié)以及合理的維護(hù)。

7）自動調(diào)節(jié)安全裝置

自動調(diào)節(jié)裝置由于工件的運動而自動開啟，當(dāng)操作完半后又回到關(guān)閉的狀態(tài)。

8）跳閘安全裝置

跳閘安全裝置的作用是，在操作到危險點之前，自動使機(jī)器停止或反向運動。該類裝置依賴于

敏感的跳閘機(jī)構(gòu)，同時也有賴于機(jī)器能夠迅速停止（使用剎車裝置可能做到這一點）。

9）雙手控制安全裝置

這種裝置迫使操縱者要用兩只手來操縱控制器。但是，它僅能對操作者而不能對其他7T可能靠

近危險區(qū)域的人提供保護(hù)。因此，還要設(shè)置能為所有的人提供保護(hù)的安全裝置。當(dāng)使用這類裝置時,

其兩個控制之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)木嚯x，而機(jī)器也應(yīng)當(dāng)在兩個控制開關(guān)都開啟后才能運轉(zhuǎn)，而且控制系統(tǒng)

需要在機(jī)器的每次停止運轉(zhuǎn)后重新啟動。

【例題】以下有關(guān)連鎖安全裝置說法正確的是：__。（）

A.只有當(dāng)安全裝置關(guān)合時，機(jī)器才能運轉(zhuǎn)B.當(dāng)安全裝置關(guān)合時，機(jī)器不能運轉(zhuǎn)

C.只有當(dāng)機(jī)器的危險部件停止運動時，安全裝置才能開啟D.當(dāng)機(jī)器的危險部件停止運動時，

安全裝置不能開啟【答案】AC

（三）機(jī)械生產(chǎn)動力設(shè)施危險點及通用安全技術(shù)管理

為機(jī)械生產(chǎn)過程提供動力的設(shè)施簡稱動力站房。主要有：鍋爐與輔機(jī)、煤氣站、制氧站、空壓

站、乙煥站、變配電站等。鍋爐與輔機(jī)安全技術(shù)見特種設(shè)備章節(jié)相關(guān)內(nèi)容，下文介紹其他機(jī)械動力

設(shè)施危險點及安全技術(shù)。

1.煤氣站安全技術(shù)

本內(nèi)容適用于工業(yè)企業(yè)內(nèi)部的煤氣站，天然氣和煤氣儲配站。

1）危險點概述

煤氣站是制取煤氣的場所。由于煤氣屬于有毒和易燃、易爆氣體，所以易導(dǎo)致中毒事故及火災(zāi)

爆炸事故。

2）安全技術(shù)管理要求

（1）煤氣站及煤氣發(fā)生爐：

①煤氣站房的設(shè)計必須符合國家規(guī)定要求。

②煤氣生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)采用專業(yè)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品，安全可靠、技術(shù)資料齊全。

③煤氣發(fā)生爐的看火孔蓋應(yīng)嚴(yán)密，看火孔及加煤裝置應(yīng)氣密完好。

④帶有水套的煤氣發(fā)生爐用水水質(zhì)應(yīng)滿足規(guī)定要求。

⑤煤氣發(fā)生爐空氣進(jìn)口管道上必須設(shè)控制閥和逆止閥，且靈活可靠；管道末端應(yīng)設(shè)防爆閥和放

散閥。

⑥煤氣發(fā)生爐各級水封（最大放散閥、雙聯(lián)豎管、爐底等水封）均應(yīng)保持有效水位高度，且溢流

正常。

⑦煤氣凈化設(shè)施應(yīng)保持良好的凈化狀態(tài)，電除塵器入口、出口應(yīng)設(shè)可靠的隔斷裝置。

⑧水煤氣、半水煤氣的含氧量達(dá)到1%時必須停爐。

⑨蒸汽匯集器的安全裝置應(yīng)齊全有效。

⑩蒸汽匯集器宜設(shè)置自動給水裝置。

（2）儀表信號及安全裝置：

①各種儀表、信號、連鎖裝置應(yīng)完好有效。

②發(fā)生爐出口處應(yīng)設(shè)置聲光報警裝置。排送機(jī)與鼓風(fēng)機(jī)應(yīng)連鎖。

（3）電氣:

①煤氣排送機(jī)間、煤斗間的電器應(yīng)滿足防爆要求。

②鼓風(fēng)機(jī)與排風(fēng)機(jī)安裝在同一房間內(nèi)時，電器均應(yīng)滿足防爆要求。

③煤氣站應(yīng)具有兩路電源供電。兩路電源供電有困難時，應(yīng)采取防止停電的安全措施，并設(shè)置

事故照明。

（4）煤氣站的生產(chǎn)、輸送系統(tǒng)均應(yīng)按規(guī)定設(shè)置放散管，且放散管至少應(yīng)高出廠房頂4m以上，

并具備防雨和可靠的防傾倒措施。

2.制氧站安全技術(shù)

本內(nèi)容適用于采用空氣液化分離法生產(chǎn)、貯存及罐裝氣瓶的制氧站（房）。

I）危險點概述

氧的化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，能助燃。其強烈的氧化性又能促進(jìn)一些物質(zhì)自燃，是構(gòu)成物質(zhì)燃燒爆

炸的基本要素之一。在氧氣的制取、貯存及罐裝過程中均存在相當(dāng)大的危險性。

2）安全技術(shù)管理要求

⑴站（房）建筑的布局應(yīng)符合如下要求：

①空分設(shè)備的吸氣口應(yīng)超出制氧（站）屋檐1m以上旦離地面鉛垂高度必須大于10m。空氣應(yīng)潔

凈，其烽類雜質(zhì)應(yīng)控制在允許極限范圍內(nèi)。

②獨立站(房)、灌瓶間、實瓶間、貯氣囊間應(yīng)有隔熱措施和防止陽光直射庫內(nèi)的措施。

③貯瓶間應(yīng)為單層建筑，地面應(yīng)平整、防滑、耐磨和不產(chǎn)生撞擊火花。

(2)設(shè)備設(shè)施：各種工藝設(shè)備均應(yīng)完好；設(shè)備冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)運行正常；空分系統(tǒng)中應(yīng)無

積炭，并定期檢查；安全裝置齊全可靠，指示儀器(表)靈敏；空分裝置中的乙快、碳?xì)浠衔镆约?/p>

油含量應(yīng)定期監(jiān)測分析，并做好記錄；凡與純氧接觸的工具、物質(zhì)嚴(yán)禁粘附油脂；管道系統(tǒng)應(yīng)符合

有關(guān)規(guī)定；氣體排放管應(yīng)引到室外安全地點，并有警示標(biāo)記；氧氣排放管應(yīng)避開熱源和采取防雷措

施；氮氣排放管應(yīng)有防止人員窒息的措施；壓力容器應(yīng)符合規(guī)程要求；立式浮頂罐應(yīng)無嚴(yán)重腐蝕,

升降裝置靈活，水封可靠且有極限高、低位置聯(lián)鎖；橡膠貯氣囊的水封及防止超壓裝置均應(yīng)完好可

靠。

(3)瓶庫:

①實瓶庫存量不應(yīng)超過2400只。

②空、實瓶同庫存放時，應(yīng)分開放置，其間距至少1.5m以上，且有明顯標(biāo)記和可靠的防傾

倒措施。

(4)消防設(shè)施:

①消防設(shè)施應(yīng)齊全完備，配置合理。

②站區(qū)外圍應(yīng)設(shè)高度不低于2m的圍墻或柵欄。

③防火間距內(nèi)無易燃物、毒物堆積。

④消防通道暢通無阻。

⑤合理布置醒目的安全標(biāo)志。

3.空壓站安全技術(shù)

1)危險點概述

空壓站是企業(yè)中向各個用氣點輸送一定壓力空氣的部門。在空壓站內(nèi)，壓縮機(jī)將空氣壓縮成具

有一定壓力的氣體貯存到貯氣曜中，這時貯氣罐就成了一個具有爆炸危險的容器。在壓力容器爆炸

事故中，壓縮空氣罐發(fā)生事故的為數(shù)不少。如果空氣貯氣罐質(zhì)量低劣、檢驗保養(yǎng)不利而帶病運行,

將存在著較大的危險性。

2)安全技術(shù)管理要求

(1)技術(shù)資料齊全：

①空氣壓縮機(jī)及貯氣罐出廠資料包括：產(chǎn)品制造許可證，質(zhì)量證明書合格證，受,玉元件強度計

算書，安全閥排放量計算書，安裝使用說明書等。

②按《壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定要求建立壓力容器的檔案和管理卡，進(jìn)行定期檢驗并在檢

驗周期內(nèi)使用，檢驗報告資料齊全。

(2)安全閥、壓力表：安全閥、壓力表靈敏可靠，并定期校驗。貯氣罐上的安全閥和壓力表經(jīng)

風(fēng)吹雨打很容易銹蝕，失去其可靠性，因此要求每年檢驗一次并鉛封，還要做好記錄和簽名。

(3)安全防護(hù):

①空壓機(jī)皮帶輪防護(hù)罩可靠。空氣壓縮機(jī)的動力傳遞大多數(shù)是靠皮帶傳動的，傳動中速度很快,

而且皮帶較長，活動的范圍較大，皮帶與傳動輪的入角處非常危險，如果沒有防護(hù)罩，會造成操作

工被皮帶輪卷入的危險。要求將皮帶輪的運動范圍圍住，保證操作工在進(jìn)行巡視檢查時衣袖不會被

卷入。

②操作間噪聲低于85dB,并應(yīng)有噪聲監(jiān)測部門的測試報告。

(4)貯氣罐：

①貯氣罐無嚴(yán)重腐蝕。貯氣罐大多設(shè)置在露天，周圍環(huán)境較差，容易發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。腐蝕的結(jié)

果使壁厚變薄，降低承壓能力；腐蝕嚴(yán)重的能導(dǎo)致貯氣罐爆炸。要求每年對貯氣罐進(jìn)行?次除銹刷

漆的保養(yǎng)，進(jìn)行測厚并記錄，尤其對貯氣罐的下部要特別注意。

②貯氣罐支承平穩(wěn)、焊接處無裂紋，運行中無劇烈晃動。壓縮機(jī)出口的壓縮空氣流是脈沖的，

進(jìn)入貯氣罐后進(jìn)行一次緩沖，待平穩(wěn)以后再輸送到用氣點。由于貯氣罐受到脈沖壓力，使罐體產(chǎn)生

晃動：如果支撐不牢，將加劇罐體的晃動?；蝿拥慕Y(jié)果使得罐體與支承的焊接處因疲勞而被拉裂。

4.乙烘發(fā)生站安全技術(shù)

本內(nèi)容適用于電石為原料制取乙快氣的乙快發(fā)生站（房）。

1）危險點概述

乙塊發(fā)生站在沒有條件使用乙煥瓶的企業(yè)中應(yīng)用比較廣泛，以集中為生產(chǎn)一線提供乙烘氣體。

但是由于乙快氣體具有的爆炸極限范圍寬、爆炸下極限低、點火能量小等危險特性，極易導(dǎo)致火災(zāi)

爆炸事故

2）安全技術(shù)管理要求

（1）乙煥站（房）的設(shè)計應(yīng)符合要求。

（2）建立健全的安全管理規(guī)章制度：

①出、入站（房）必須登記，交出火種，穿戴必須符合規(guī)定。

②嚴(yán)格執(zhí)行巡回檢查制度，記錄齊全可靠。

（3）應(yīng)建立各種相應(yīng)的安全技術(shù)資料檔案。

（4）管道系統(tǒng)：

①