GB/T19670－2005機械安全防止意外啟動

Safetyofmachinery－Preventionofunexpectedstart-up自

2005-7-1

起執(zhí)行前言

本標(biāo)準(zhǔn)修改采用ISO14118：2000《機械安全防止意外啟動》（英文版）。

本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)ISO14118：2000重新起草。

本標(biāo)準(zhǔn)與ISO14118：2000主要有以下幾點不同。

1.將引用標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)語按GB/T1.1－2000進(jìn)行了修改，并將引用的有關(guān)國際國外標(biāo)準(zhǔn)改為對應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)。

2.刪除了引言部分。原引言部分?jǐn)⑹隽诉^去對“操縱機器”、“停機”等概念的理解及該標(biāo)準(zhǔn)所涉及的內(nèi)容等，對于理解本標(biāo)準(zhǔn)的作用不大，故予以取消。

3.刪除了參考書目（資料性附錄）。參考書目中列出了一些歐洲標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)草案的參考資料，對于理解本標(biāo)準(zhǔn)的作用不大，故予以刪除。

為便于使用，本標(biāo)準(zhǔn)還做了下列編輯修改。

a）‘本國際標(biāo)準(zhǔn)’一詞改為‘本標(biāo)準(zhǔn)’；

b）刪除國際標(biāo)準(zhǔn)的前言。

本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A和附錄B是資料性附錄。

本標(biāo)準(zhǔn)由全國機械安全標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會提出并歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)起草單位：機械科學(xué)研究院。

本標(biāo)準(zhǔn)參加起草單位：中國標(biāo)準(zhǔn)化與信息分類編碼研究所。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：聶北剛、石俊偉、李勤、馬賢智、張銘續(xù)、肖雄、黃偉。

機械安全防止意外啟動

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了防止機器意外啟動的各種內(nèi)置安全措施，以便使人員能夠安全地涉入危險區(qū)（見附錄A）。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于由各種能源引起的意外啟動。這些能源是：

——動力源，如電的、液壓的、氣動的動力源；

儲能，如重力、壓縮彈簧引起的儲能；

——外部因素，如風(fēng)力。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

GB5226.1－2002機械安全機械電氣設(shè)備第1部分：通用技術(shù)條件（IEC60204-1：2000，IDT）

GB/T15706.1－1995機械安全基本概念與設(shè)計通則第1部分：基本術(shù)語、方法學(xué)（GB/T15706.1－1995eqvISO/TR12100-1：1992）

GB/T15706.2－1995機械安全基本概念與設(shè)計通則第2部分：技術(shù)原則與規(guī)范（GB/T15706.2－1995eqvISO/TR12100-2：1992）

GB/T16856－1997機械安全風(fēng)險評價的原則（GB/T16856－1997eqvprEN1050：1994）

3術(shù)語和定義

本標(biāo)準(zhǔn)除使用GB/T15706.1中給出的術(shù)語和定義外，還采用下列術(shù)語和定義。

3.1

啟動、機器啟動start-up、machinestart-up

機械或其零部件從靜止到運動的變化。

注：該定義注重的是功能而不是運動，例如激光器的開啟。

3.2

意外（或非預(yù)期）啟動unexpected（unintended）start-up

由如下原因引起的啟動：

——由于控制系統(tǒng)的內(nèi)部失效或外部因素對控制系統(tǒng)的影響導(dǎo)致的啟動指令；

——由于對機器的啟動控制器或其他零部件（如傳感器或動力控制元件）的不適宜的動作所產(chǎn)生的啟動指令；

——動力源中斷后又恢復(fù)產(chǎn)生的啟動；

——機器的零部件受到內(nèi)部或外部的影響（重力、風(fēng)力、內(nèi)燃機的自動點火等）產(chǎn)生的啟動。

注：在正常操作期間，自動機器的啟動不是意外啟動，但就操作者而言可視為不期望的啟動。在這種情況下，為了防止意外事故的發(fā)生應(yīng)使用安全防護(hù)措施（見GB/T15706.2的第4章）。

3.3

斷開和能量釋放isolationandenergydissipation

斷開和能量釋放的程序包括下列四個步驟：

a）斷開機器（或機械的指定零部件）與所有能源的連系（連接）；

b）鎖定（或固定）于“斷開”位置，必要時（如在大型機械或設(shè)施中）將所有斷開裝置均鎖定于“斷開”位置。

c）釋放或限制能引起危險的任何積存能量；

注：能量可能儲存于：

——因慣性而繼續(xù)運轉(zhuǎn)的機械零部件中；

——易因重力而運動的機械零部件中；

——電容器、蓄能器中；

——受壓流體中；

——彈簧中。

d）驗證采用上述a）、b）、c）安全工作程序措施的效果。

4一般要求

4.1斷開和能量釋放

機器應(yīng)具有用于斷開和能量釋放的裝置（見第5章），尤其是在對機器進(jìn)行大修、帶電作業(yè)和拆除時更需具有斷開和能量釋放裝置（見GB/T15706.2－1995和6.2.2）。

4.2防止意外（非預(yù)期）啟動的其他措施

在不宜使用斷開和能量釋放方式的場合（如頻繁發(fā)生短時間的涉入危險區(qū)），設(shè)計者應(yīng)根據(jù)風(fēng)險評價結(jié)果（見GB/T16856）提供其他措施來防止意外啟動。信號和/或警告等附加措施是適宜的，見附錄B。

注1：附錄A中給出了在危險區(qū)內(nèi)需要人員進(jìn)行作業(yè)的例子。

注2：根據(jù)GB/T15706.1－1995的5.7.1，設(shè)計者應(yīng)為操作者盡可能完整地確定機器的不同操作模式和人員處在危險區(qū)時的需要，提供適宜的安全措施。這些措施應(yīng)阻止由于機器使用中的技術(shù)難度而導(dǎo)致的操作者采用危險操作模式和危險的干預(yù)技術(shù)（見GB/T15706.1－1995的3.12）。

5斷開和能量釋放裝置

5.1斷開動力源的裝置

5.1.1斷開裝置應(yīng)：

——確?？煽康臄嚅_（不相連，分離）；

——手動操縱器和斷開元件之間具有可靠的機械連接件；

——與手動操縱器的每個位置相對應(yīng)的斷開裝置的狀態(tài)，都應(yīng)有清晰的識別標(biāo)識。

注1：對于電氣設(shè)備，符合GB5226.1－2002的5.3款的動力源的斷開裝置滿足本要求。

注2：電源插頭及插座系統(tǒng)，或者與其相當(dāng)?shù)臍鈩拥摹⒁簤旱幕蛘邫C械的裝置，都是斷開裝置的實例，在動力回路中采用這種裝置能達(dá)到可見而牢靠的斷開。對電源插頭組合，見GB5226.1－2002的5.3.2中的d）。

注3：對于液壓和氣動設(shè)備，動力源的斷開裝置應(yīng)易于切斷液壓源或氣動源的供給，且釋放已加載的壓力。

5.1.2斷開裝置的位置和數(shù)目取決于機器的構(gòu)造、人員是否進(jìn)入危險區(qū)的要求和風(fēng)險評價的結(jié)果。必須明確標(biāo)出控制機器或機器某部分?jǐn)嚅_的每一個斷開裝置和每個斷開裝置所控制的對象。（必須時采用永久標(biāo)志）。

注：對于機械的電氣設(shè)備，見GB5226.1－2002的5.4。

5.1.3在斷開機器動力源期間，某些回路必須保持與動力源正常連接以便夾持工件、保存信息或提供局部照明時，應(yīng)采取特殊措施確保操作者的安全。

注：特殊措施可以是只有用鑰匙或?qū)Ｓ霉ぞ卟拍艽蜷_的罩殼、警告牌和/或報警燈等。

5.2鎖定（固定）裝置

斷開裝置應(yīng)能夠被鎖定或者以其他方式被固定在斷開位置。

注：當(dāng)使用插頭/插座組合且人在危險區(qū)內(nèi)可以直接控制插頭時，可以不需要鎖定裝置。

鎖定裝置包括：

——一個或多個掛鎖構(gòu)成的裝置；

——活板門鍵聯(lián)鎖裝置，這類裝置之一是與鎖定裝置的手動控制（制動器）相匹配的。

——可鎖的箱或罩。

斷開裝置重新接通不會給人帶來危險時，不需要鎖定裝置。

5.3貯能釋放或限制裝置

5.3.1一般要求

5.3.1.1在所貯能量可能產(chǎn)生的場合，機器應(yīng)設(shè)置能量釋放或限制裝置。

注：這些裝置包括吸收運動件動能的制動器、電阻器和釋放帶電電容的相應(yīng)電路、閥門或降低流體蓄能器壓力的類似裝置（參見5.1.1的注3）。

5.3.1.2當(dāng)釋放的貯能會使所用機器的能力過分降低時，須加附加措施，以確保剩余的貯能。

5.3.1.3能量釋放或限制裝置應(yīng)合理選擇和安排，以使：

——機器（或其上某一部分）斷開后，便進(jìn)行貯能的釋放或限制；

——能量釋放過程不產(chǎn)生危險工況。

5.3.1.4能量釋放或限制的操作程序，應(yīng)在機器說明書中說明，或者在機器上警告牌中表明。

5.3.2機械零件

當(dāng)機械零件由于其質(zhì)量和位置（如不平衡、位置增高或可在重力作用下運動）或者由于彈性負(fù)載（不管其是怎樣產(chǎn)生的）作用產(chǎn)生危險工況時，應(yīng)采用手動操縱器或?qū)ｉT設(shè)計的裝置使機器零件處于最小能量狀態(tài)。

當(dāng)機械零件不能達(dá)到固有安全狀態(tài)時，則應(yīng)采用制動器或機械抵制裝置（參見GB/T15706.1－1995中的2.23.6）將其進(jìn)行機械固定。

5.3.3限制裝置的鎖定或固定設(shè)施

能量限制裝置在任何時候都應(yīng)具有鎖定或其他固定的功能。

5.4驗證

5.4.1一般要求

機器及其斷開和能量釋放或限制裝置的設(shè)計、選擇和安置，應(yīng)保證能對斷開和能量釋放或限制效果得到可靠的驗證。

對斷開和能量釋放的有效性的驗證不應(yīng)削弱它們的有效性。

5.4.2驗證斷開的措施

對任何動力源的斷開，應(yīng)是可見的（可見到動力源回路的中斷），或者是由斷開裝置的手控（操縱器）的明顯位置加以指示。

注：也可參見5.1.1關(guān)于斷開元件與手動操縱之間的機械連接。

5.4.3驗證能量釋放或限制的措施

5.4.3.1為了驗證預(yù)期進(jìn)行能量釋放的機器的某些部分無貯存能量，應(yīng)設(shè)置固定的（內(nèi)設(shè)）指示裝置（如壓力表）或測試點。

5.4.3.2說明書應(yīng)對安全驗證程序提供明確的指導(dǎo)（見GB/T15706.2－1995的5.5）。

5.4.3.3提示含有危險貯能（如壓縮的彈簧）的永久性警示牌應(yīng)固定在可移動或可拆卸的裝配組件上。

6預(yù)防意外啟動的其他措施

6.1設(shè)計對策

如果斷開和能量釋放措施都不適宜防止意外啟動時，設(shè)計者應(yīng)根據(jù)風(fēng)險評估結(jié)果采用下列措施：

——防止由機械的任何部分受內(nèi)部和外部影響而偶然發(fā)生啟動指令的措施（在零部件的設(shè)計、選擇和定位的有關(guān)措施）（見6.2）；

——防止由偶然啟動指令導(dǎo)致意外啟動的措施，這些措施依賴于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（見6.3）；

——在引起意外啟動的機器部件引發(fā)工況之前，使其自動停機的方法（見6.4）。

所選擇的措施不應(yīng)作為第5章所規(guī)定的斷開和能量釋放措施的代替措施。

注：為防止意外啟動所選擇的措施，在大多數(shù)情況下都是本章中所列的不同措施的組合。

6.2預(yù)防啟動指令偶然產(chǎn)生的措施

6.2.1預(yù)防手動啟動操縱器偶然觸發(fā)的措施

應(yīng)當(dāng)通過對啟動操縱器進(jìn)行的合理設(shè)計、定位、防護(hù)和標(biāo)記，防止其意外觸發(fā)及觸發(fā)后的意外結(jié)果（如啟動另一臺機器或者引起方向錯誤的運動）。手動啟動操縱器的功能必須清晰地表達(dá)，如采用標(biāo)記（也見附錄B的第一段），缺少這些標(biāo)記信息則會引起人員的傷害。

注1：GB/T15706.2－1995的3.7.8款中給出的指導(dǎo)原則。

注2：防止意外啟動措施的其他例子是鎖定手動啟動操縱器、可編程控制系統(tǒng)中的口令等。

6.2.2數(shù)據(jù)存貯和數(shù)據(jù)處理裝置中的安全相關(guān)部件的設(shè)計

若風(fēng)險評價（按GB/T16856進(jìn)行）涉及到意外啟動指令的發(fā)生時，則：對數(shù)據(jù)存貯和數(shù)據(jù)處理裝置（見圖1）的安全相關(guān)部件及其元器件應(yīng)進(jìn)行合理設(shè)計與選擇，使得其可能產(chǎn)生意外啟動指令的概率足夠低。

注1：指導(dǎo)原則可參見：

——GB/T15706.2－1995的3.7款；

——GB5226.1－2002的9章和第12章。

亦可參見GB/T16855.1。

注2：在采用可編程電子系統(tǒng)控制機器的場合，目前很難確定單通道可編程電子系統(tǒng)正確控制機器的可靠程度，加之不正當(dāng)操作此類系統(tǒng)引出危險的不確定性，因此僅依賴于此類單通道系統(tǒng)的正確操作來控制機器是不可取的（見GB5226.1的12.3.5的注）。

6.2.3動力控制元件的選擇、使用與配置

應(yīng)合理選擇和/或使用動力控制元件（如接觸器、閥，見圖1），以使其在外部影響下（如在預(yù)定的使用條件下，諸如振動、沖擊的最高期望值的波動）或在動力源受干擾（如壓力或電壓值在規(guī)定公差內(nèi)的波動）時，不改變其狀態(tài)（如從斷開到接通）。

如果需要（特別是當(dāng)它們手動操作時），動力控制元件應(yīng)被固定在一個封殼內(nèi)，以防止發(fā)生非預(yù)期的觸發(fā)。

6.3預(yù)防偶然啟動指令導(dǎo)致意外啟動的措施

6.3.1原則

保持停機指令是從不同“級別”（見圖1）分別或聯(lián)合傳入到機器的。這些停機指令既可由停機控制裝置（見6.3.2）產(chǎn)生也可由安全（保護(hù)）裝置（見6.3.3）產(chǎn)生。可用機械斷開（見6.3.4）或運動件鎖定（見6.3.5）的方法代替或同時附加保持停機的指令。

若維持停機的指令已發(fā)出，則位于指令發(fā)出級（A、B或C級）之前的機器部件不應(yīng)產(chǎn)生機器意外啟動指令。若機械連接已經(jīng)斷開（D級）或運動部件已鎖定（E級），亦不應(yīng)產(chǎn)生機器意外啟動指令（見圖1）。

6.3.2由停機控制裝置在A、B或C級產(chǎn)生的保持停機指令的輸入（見圖1）。

為了防止由于偶然產(chǎn)生的啟動指令引起的意外啟動（包括那些控制系統(tǒng)本身引起的），如果控制系統(tǒng)的設(shè)計按GB/T15706.2－1997要求的保證停機指令總是優(yōu)先于啟動指令的發(fā)出，則手動停機操縱器（或停機控制裝置）可以保持在“斷開/停機”狀態(tài)。保持“斷開/停機”狀態(tài)，可能過下列方式獲得：

——采用執(zhí)行維持停機指令的閂鎖或鍵控停機控制裝置（直至其手動重調(diào)時）。

——采用帶有可靠而明顯位置指示器的可鎖定選擇開關(guān)，以保持停機指令，直到手動重調(diào)該開關(guān)為止。

——采用可鎖的封殼，當(dāng)鎖閉時迫使手動停機操縱器進(jìn)入“斷開/停機”狀態(tài)。若這個封殼也能防止接近手動啟動操縱器，則可避免該啟動操縱器的意外操作。

——采用可移動的防護(hù)裝置，從其一打開，就迫使手動停機操縱器進(jìn)入“斷開/停機”狀態(tài)。若可移動防護(hù)裝置也能防止接近手動啟動操縱器，則可避免該啟動操縱器的意外操作。

設(shè)計和選擇適宜的固定裝置的依據(jù)是：

無歧義性，即當(dāng)裝置處在“斷開/停機”狀態(tài)時，具有清楚和明顯的指示；

可靠性，即裝置具有保持在“斷開/停機”狀態(tài)下的能力。

為使停機控制裝置保持在“斷開/停機”狀態(tài)，對提供有緊固裝置的停機控制裝置，在移開緊固裝置時，緊固裝置本身不應(yīng)產(chǎn)生再啟動指令。

6.3.3由安全（保護(hù)）裝置在A、B或C級產(chǎn)生的保持停機指令的輸入（見圖1）。

當(dāng)人員處在危險區(qū)時，為了防止機械運轉(zhuǎn)（無論何種原因，包括意外啟動），應(yīng)選擇一個安全（保護(hù)）裝置或數(shù)個安全（保護(hù)）裝置的組合。根據(jù)風(fēng)險評價結(jié)果（見GB/T16856－1997），由這些安全（保護(hù)）裝置產(chǎn)生的不會改變的停機指令應(yīng)被輸入到相應(yīng)的級別上（見圖1）。

圖1為防止偶然啟動指令導(dǎo)致的意外啟動的措施的應(yīng)用

注：指導(dǎo)原則可見GB/T15706.2－1995的4.1“防護(hù)裝置和安全裝置的選用”。

6.3.4機械斷開（D級，見圖1）

應(yīng)合理設(shè)計、選擇和使用機械斷開裝置（如離合器），并且在需要的場合加以監(jiān)控，以確保機器的運動部分與機器致動機構(gòu)分開。

6.3.5運動件的固定（E級，見圖1）

當(dāng)運動件借助于機械抑制裝置（例如作為機器整體的組成部分的楔、心軸、支撐、制動棒等）被固定時，這種機械抑制裝置的機械強度應(yīng)能承受住機器啟動時所產(chǎn)生的作用力。

若上述要求不