1设计与制造的本质安全措施

1)选用适当的设计结构

(1)采用本质安全技术。

①避免锐边、尖角和凸出部分。在不影响预定使用功能的前提下，机械设备及其零部件应尽量避免设计成会引起损伤的锐边、尖角以及粗糙的、凸凹不平的表面和较突出的部分。金属薄片的棱边应倒钝、折边或修圆，可能引起刮伤的开口端应包覆。

②安全距离的原则。利用安全距离防止人体触及危险部位或进入危险区，是减小或消除机械风险的一种方法。在规定安全距离时，必须考虑使用机器时可能出现的各种状态、有关人体的测量数据、技术和应用等因素。

③限制有关因素的物理量。在不影响使用功能的情况下，根据各类机械的不同特点，限制某些可能引起危险的物理量值来减小危险。例如，将操纵力限制到最低值，使操作件不会因破坏而产生机械危险;限制运动件的质量或速度，以减小运动件的动能;限制噪声和振动等。

④使用本质安全工艺过程和动力源。对预定在爆炸环境中使用的机器，应采用全气动或全液压控制系统和操纵机构，或“本质安全”电气装置，也可采用电压低于“功能特低电压”的电源，以及在机器的液压装置中使用阻燃和无毒液体。

(2)限制机械应力。

机械选用材料的性能数据、设计规程、计算方法和试验规则，都应该符合机械设计与制造的专业标准或规范的要求，使零件的机械应力不超过许用值，保证安全系数，以防止由于零件应力过大而被破坏或失效，避免故障或事故的发生;同时，通过控制连接、受力和运动状态来限制应力。

(3)材料和物质的安全性。

用以制造机器的材料、燃料和加工材料在使用期间不得危及面临人员的安全或健康。

(4)履行安全人机工程学原则。

在机械设计中，通过合理分配人机功能、适应人体特性、人机界面设计、作业空间的布置等方面履行安全人机工程学原则，提高机器的操作性能和可靠性，使操作者的体力消耗和心理压力尽量降到最低，从而减小操作差错。

(5)设计控制系统的安全原则。

机械在使用过程中，典型的危险工况有：意外启动;速度变化失控;运动不能停止;运动机器零件或工件飞出;安全装置的功能受阻等。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，使操作者可以安全进行干预的措施，并遵循以下原则和方法：

①机构启动及变速的实现方式。机构的启动或加速运动应通过施加或增大电压或流体压力去实现，若采用二进制逻辑元件，应通过由“0”状态到“1”状态去实现;相反，停机或降速应通过去除或降低电压或流体压力去实现，若采用二进制逻辑元件，应通过“1”状态到“0”状态去实现。

②重新启动的原则。动力中断后重新接通时，如果机器自发启动会产生危险，应采取措施，使动力重新接通时机器不会自行启动，只有再次操作启动装置机器才能运转。

③零部件的可靠性。这应作为安全功能完备性的基础，使用的零部件应能承受在预定使用条件下的各种干扰和应力，不会因失效而使机器产生危险的误动作。

④定向失效模式。这是指部件或系统主要失效模式是预先已知的，而且只要失效总是这些部件或系统，就可以事先针对其失效模式采取相应的预防措施。

⑤关键件的加倍(或冗余)。控制系统的关键零部件可以通过备份的方法，即当一个零部件万一失效，用备份件接替以实现预定功能。当与自动监控相结合时，自动监控应采用不同的设计工艺，以避免共因失效。

⑥自动监控。自动监控的功能是保证当部件或元件执行其功能的能力减弱或加工条件变化而产生危险时，以下安全措施开始起作用：停止危险过程，防止故障停机后自行再启动，触发报警器。

⑦可重编程序控制系统中安全功能的保护。在关键的安全控制系统中，应注意采取可靠措施，防止储存程序被有意或无意改变。可能的话，应采用故障检验系统来检查由于改变程序而引起的差错。

⑧有关手动控制的原则。

A.手动操纵器应根据有关人类工效学原则进行设计和配置。

B.停机操纵器应位于对应的每个启动操纵器附近。

C.除了某些必须位于危险区的操纵器(如急停装置、吊挂式操纵器等)外，一般操纵器都应配置于危险区外。

D.如果同一危险元件可由几个操纵器控制，则应通过操纵器线路的设计，使其在给定时间内，只有一个操纵器有效。但这一原则不能用于双手操纵装置。

E.在有风险的地方，操纵器的设计或防护应做到不是有意识的操作不会动作。

F.操作模式的选择。如果机械允许使用几种操作模式以代表不同的安全水平(如允许调整、维修、检验等)，则这些操作模式应装备能锁定在每个位置的模式选择器。选择器的每个位置都应相应于单一操作或控制模式。

⑨特定操作的控制模式。对于必须移开或拆除防护装置或使安全装置功能受到抑制才能进行的操作(如设定、示教、过程转换、查找故障、清理或维修等)，为保证操作者的安全，必须使自动控制模式无效，采用操作者伸手可达的手动控制模式(如止一动、点动或双手槽子装置)，或在加强安全条件下(如降低速度、减小动力或其他适当措施)才允许危险元件运转并尽可能限制接近危险区。

(6)防止气动和液压系统的危险。

当采用气动、液压、热能等装置的机械时，必须通过设计来避免与这些能量形式有关的各种潜在危险。

①借助限压装置控制管路中最大压力不超过允许值;不因压力损失、压力降低或真空度降低而导致危险。

②所有元件(尤其是管子和软管)及其连接应密封，要对各种有害的外部因素加以防护，不因泄漏或元件失效而导致流体喷射。

③当机器与其动力源断开时，贮存器、蓄能器及类似容器应尽可能自动卸压，若难以实现，则应提供隔离措施或局部卸压及压力指示措施，以防剩余压力造成危险。

④机器与其能源断开后，所有可能保持压力的元件都应有明显识别排空的装置和绘制有注意事项的警告牌，提示对机器进行任何调整或维修前必须对这些元件卸压。

(7)预防电的危险。

电的安全是机械安全的重要组成部分，机器中电气部分应符合有关电气安全标准的要求，预防电的危险尤其应注意防止电击、短路、过载和静电。

2)采用机械化和自动化技术

机械化和自动化技术可以使人的操作岗位远离危险或有害现场，从而减少工伤事故。

(1)操作自动化。在比较危险的岗位或被迫以机器特定的节奏连续参与的生产过程，使用机器人或机械手代替人的操作，使得工作条件不断改善。

(2)装卸搬运机械化。装卸机械化可通过工件的送进滑道、手动分度工作台等措施实现;搬运的自动化可通过采用工业机器人、机械手、自动送料装置等实现。应注意防止由于装置与机器零件或被加工物料之间阻挡而产生的危险，以及检修故障时产生的危险。

(3)调整、维修的安全。在设计机器时，应尽量考虑将一些易损而需经常更换的零部件设计得便于拆装和更换;提供安全接近或站立措施(梯子、平台、通道);锁定切断的动力;机器的调试、润滑、一般维修等操作点配置在危险区外，这样可减少操作者进入危险区，从而减小操作者面临危险的概率。

2安全防护措施

安全防护是通过采用安全装置、防护装置或其他手段，对一些机械危险进行预防的安全技术措施，其目的是防止机器在运行时产生各种对人员的接触伤害。防护装置和安全装置有时也统称为安全防护装置。安全防护的重点是机械的传动部分、操作区、高处作业区、机械的其他运动部分、移动机械的移动区域，以及某些机器由于特殊危险形式需要采取的特殊防护等。采用何种手段防护，应根据对具体机器进行风险评价的结果未决定。

1)安全防护装置的一般要求

安全防护装置必须足与其保护功能相适应的安全技术要求，其基本安全要求如下：

(1)结构的形式和布局设计合理，具有切实的保护功能，以确保人体不受到伤害。

(2)结构要坚固耐用，不易损坏;安装可靠，不易指拆卸。

(3)装置表面应光滑，无尖棱利角，不增加任何附加危险，不应成为新的危险源。

(4)装置不容易被绕过或避开，不应出现漏保护区。

(5)满足安全距离的要求，使人体各部分(特别是手或脚)无法接触危险。

(6)不影响正常操作，不得与机械的任何可动零部件接触;对人的视线障碍最小。

(7)便于检查和修理。

2)安全防护装置的设置原则

安全防护装置的设置原则有以下几点：

(1)以操作人员所站立的平面为基准，凡高度在2m以内的各种运动零部件应设防护。

(2)以操作人员所站立的平面为基准，凡高度在2m以上，有物料传输装置、皮带传动装置以及在施工机械施工处的下方，应设置防护。

(3)凡在坠落高度基准面2m以上的作业位置，应设置防护。

(4)为避免挤压伤害，直线运动部件之间或直线运动部件与静止部件之间的间距应符合安全距离的要求。

(5)运动部件有行程距离要求的，应设置可靠的限位装量，防止因超行程运动而造成伤害。

(6)对可能因超负荷发生部件损坏而造成伤害的，应设置负荷限制装置。

(7)有惯性冲撞运动部件必须采取可靠的缓冲装置，防止因惯性而造成伤害事故。

(8)运动中可能松脱的零部件必须采取有效措施加以紧固，防止由于启动、制动、冲击、振动而引起松动。

(9)每台机械都应设置紧急停机装置，使已有的或即将发生的危险得以避开。紧急停机装置的标识必须清晰、易识别，并可迅速接近其装置，使危险过程立即停止并不产生附加风险。

3)安全防护装置的选择

选择安全防护装置的型式应考虑所涉及的机械危险和其他非机械危险，根据运动件的性质和人员进入危险区的需要决定。对特定机器安全防护应根据对该机器的风险评价结果进行选择。

(1)机械正常运行期间操作者不需要进入危险区的场合。

操作者不需要进入危险区的场合，应优先考虑选用固定式防护装置，包括进料、取料装置，辅助工作台，适当高度的栅栏及通道防护装置等。

(2)机械正常运转时需要进入危险区的场合。

当操作者需要进入危险区的次数较多，经常开启固定防护装置会带来不便时，可考虑采用连锁装置、自动停机装置、可调防护装置、自动关闭防护装置、双手操纵装置、可控防护装置等。

(3)对非运行状态等其他作业期间需进入危险区的场合。

对于机器的设定、示教、过程转换、查找故障、清理或维修等作业，防护装置必须移开或拆除，或安全装置功能受到抑制，可采用手动控制模式、止一动操纵装置或双手操纵装置、点动一有限运动操纵装置等。

有些情况下，可能需要几个安全防护装置联合使用。

3履行安全人机工程学原则

1)操纵(控制)器的安全人机学要求

操纵器的设计应考虑到功能、准确性、速度和力的要求，与人体运动器官的运动特性相适应，与操作任务要求相适应;同时，还应考虑由于采用个人防护装备(如防护鞋、手套等)带来的约束。操纵装置应满足以下安全人机学要求：

(1)操纵器的表面特征。

操纵器的形状、尺寸。间隔和触感等表面特征的设计和配置，应使操作者的手或脚能准确、快速地执行控制任务，并使操作受力分布合理。

(2)操纵力和行程。

操纵器的行程和操作力应根据控制任务、生物力学及人体测量参数选择，操纵力不应过大而使劳动强度增加;操纵行程不应超过人的最佳用力范围，避免操作幅度过大，引起疲劳。

(3)操纵器的布置。

操纵器数量较多时，其布置与排列应以能确保安全、准确、迅速地操作来配置，可以根据控制器在过程中的功能和使用的顺序将它们分成若干部分;应首先考虑重要度和使用频率，同时兼顾人的操作习惯、操作顺序和逻辑关系;应尽可能给出明显指示正确动作次序的示意图，与相应的信号装置设在相邻位置或形成对应的空间关系，以保证正确有序的操作。

(4)操纵器的功能。

各种操纵器的功能应易于辨认，避免混淆，使操作者能安全、即时地操作。必要时应辅以符合标准规定且容易理解的形象化符号或文字说明。当执行几种不同动作采用同一个操纵器时，每种动作的状态应能清晰地显示。例如，按压式操纵器，应能显示“接通”或“断开”的工作状态。

(5)操纵方向与系统过程的协调。

操纵器的控制功能与动作方向应与机械系统过程的变化运动方向一致。控制动作、设备的应答和显示信息应相互适应和协调，同样操作模式的同类型机器应采用标准布置，以减少操作差错。

(6)防止附加风险。

设有多个挡位的控制机构，应有可靠的定位措施，防止操作越位、意外触碰移位、因振动等原因自行移动;双手操作式的操纵器应保证安全距离，防止单手操作的可能;多人操作应有互锁装置，避免因多人动作不协调而造成危险;对关键的控制器应有防止误动作的保护措施，使操作不会引起附加风险。

2)显示器的安全人机学要求

显示器是显示机械运行状态的装置，是人们用以观察和监控系统过程的手段。显示装置的设计、性能和形式选择、数量和空间布局等，均应符合信息特征和人的感觉器官的感知特性，使人能迅速、通畅、准确地接受信息。

显示装置应满足以下安全人机学要求：

(1)显示信息的形式。

指示器、刻度盘和视觉显示装置的设计应在人能感知的参数和特征范围之内，显示形式(常见有数字式和指针式)、尺寸应便于察看，信息含义明确、耐久、清晰易辨。

(2)显示器的布置。

当信号和显示器的数量较多时，在安全、准确、迅速的原则下，应根据其功能和显示的种类不同，根据工艺流程、重要程度和使用频度的要求，适应人的视觉习惯，按从左到右、从上到下的优先顺序，布置在操作者视距和听力的最佳范围内;还可依据过程的机能、测定种类等划分为若干部分顺序排列。

(3)显示器的数量。

信号和显示器的种类与数量应符合信息的特性，要少而精，不可过多、过滥，提供的信息量应控制在不超过人能接受的生理负荷限度内;信号显示的变化速率和方向应与主信息源变化的速率和方向相一致。

(4)危险信号和报警装置。

对安全性有重大影响的危险信号和报警装置，应配置在机械设备相应的易发生故障或危险性较大的部位，优先采用声、光组合信号，其强度、对比性要明显区别并突出于其他信号。报警装置应与相关的操纵器构成一个整体或紧密相连。

3)工作位置的安全性

确定操作者在机械上的作业区设计时，考虑人机系统的安全性和可靠性，合理布置机械设备上直接由人操作或使用的部件(包括各种显示器、操纵器、照明器)，以及创造良好的与人的劳动姿势有关的工作空间、工作椅、作业面等条件，防止产生疲劳和发生事故。

(1)工作空间。对机械工作空间的设计应考虑到工作过程中对人身体所产生的约束条件，其工作空间应保证操作人员的头、臂、手、腿、足有合乎心理要求和生理要求的充分的活动余地;危险作业点，应留有足够在意外情况下能避让的空间和安全通道。

必要时提供工作室，以防御外界的有害作用，保证操作者不受存在的危险(如灼热、气温、通风不良、视野、噪声、振动、上方落物)的伤害。工作室及装潢所用材料必须是耐燃的，有紧急逃难措施，视野良好。保证司机在无任何危险情况下进行机械操作。

(2)工作台面。工作高度应适合于操作者的身体测量参数及所要完成的工作类型。工作面或工作台应能满足安全、舒适的身体姿势;可使身体躯干挺直、舒展得开，身体重量能适当地得到支承;各种操作器应布置在人的相应器官功能可及的范围内。

(3)座位装置。座位结构及尺寸应符合人的解剖生理特点和功能的发挥，高低可调，以适应不同人员的需要。其固定须能承受相应载荷时不破坏，应将振动降低到合理的最低程度并满足工作需要和舒适的要求。

(4)良好的视野。操作者应在操作位置直接看到或通过监控装置了解到控制目标的运行状态，在主要操作位置能够确认没有人面临危险;否则，操纵系统的设计应该做到：每当机器要启动时，都能发出听觉或视觉警告信号，使面临危险的人有时间撤离，或能采取措施防止机械启动。

(5)高处作业位置。操作人员的工作位置在坠落基准面2m以上时，必须充分考虑脚踏和站立的安全性，配置供站立的平台、梯子和防坠落的栏杆或防护板等。若操作人员需要经常变换工作位置，还须配置走板宽度不小于500mm的安全通道。当机械设备的操作位置高度在30m(含30m)以上时，必须配置安全可靠的载人升降设备。

(6)工作环境。机械工作现场的环境应避免人员暴露于危险及有害物质(如温度、振动、噪声、粉尘、辐射、有毒)的影响中;在室外工作时，对不利的气候影响(如热、冷、风、雨、雪、冰)应提供适当的遮掩物;应满足照明要求，优先采用自然光，当工作环境照明不足时，辅之以机器的局部人工照明，光源的位置在使用中进行调整时不应弓[起任何危险。避免眩光、阴影和频闪效应引起的风险。

4)操作姿势的安全要求

工作过程设计、操作的内容、重复程度及操作者对整个工作过程的控制，应避免超越操作者生理或心理的功能范围，保护作业人员的健康和安全，有利于完成预定工作。

(1)负载限度。机器各部分的布局要合理;减少操作者操作时来回走动、大幅度扭转或摆动，使操作时的姿势、用力、动作互相协调，避免用力过度或频率过快，还应保证负荷适量。超负荷使人产生疲劳，负荷不足或单调重复的工作会降低对危险的警惕性。

(2)工作节奏。设计机器时应考虑操作模式，人的身体动作应遵循自然节奏，避免将操作者的工作节奏与机器的自动连续循环相联系;否则，会使操作者处于被动配合状态，由于工作节奏过分紧张，产生疲劳而导致危险。

(3)作业姿势。身体姿势不应由于长时间的静态紧张而引起疲劳。机械设备上的操作位置，应能保证操作者可以变换姿势，交替采用坐姿和立姿。若两者必择其一，则优先选择坐姿，因坐姿稳定性好，并可同时解放手和脚进行操作。

(4)提供必要的支承。如果必须施用较大的肌力或需要在振动、颠簸环境下进行精细或连续调节的操作时，应该通过采取适宜的身体姿势并提供适当的身体支承，以保持操作平稳、准确。手控操纵器应提供依托装置;脚控操纵器应考虑在操作者有靠背座椅坐着的条件下使用。

(5)保持平衡。身体动作的幅度、强度、速度和节拍应互相协调，提供适合于不同操作者的调整机器的工具，使操作者保持操作姿势平衡，防止失稳跌倒。尤其是在高处作业时，更要特别注意。

4安全信息的使用

使用信息由文字、标记、信号、符号或图表组成，以单独或联合使用的形式向使用者传递信息，用以指导使用者(专业或非专业)安全、合理、正确地使用机器。

1)使用信息的一般要求

(1)明确机器的预定用途。使用信息应具备保证安全和正确使用机器所需的各项说明。

(2)规定和说明机器的合理使用方法。使用信息中应要求使用者按规定方法合理地使用机器，说明安全使用的程序和操作模式。对不按要求而采用其他方式操作机器的潜在风险，应提出适当的警告。

(3)通知和警告遗留风险。遗留风险是指通过设计和采用安全防护技术都无效或不完全有效的那些风险。通过使用信息，将其通知和警告使用者，以便在使用阶段采用补救安全措施。

(4)使用信息应贯穿机械使用的全过程。该过程包括运输、交付试验运转(装配、安装和调整)、使用(设定、示教或过程转换、运转、清理、查找故障和机器维修)，如果需要的话还应包括解除指令、拆卸和报废处理在内的所有过程。这些使用信息在各阶段可以分开使用，也可以联合使用。

(5)使用信息不可用于弥补设计缺陷，不能代替应该由设计来解决的安全问题。使用信息只起提醒和警告的作用，不能在实质意义上避免风险。

2)信息的使用根据

(1)风险的大小和危险的性质。根据风险大小可依次采用安全色、安全标志、警告信号，直到警报器。

(2)需要信息的时间。提示操作要求的信息应采用简洁形式长期固定在所需的机器部位附近;显示状态的信息应与机器运行同步出现;警告超载的信息应在接近额定值时提前发出;危险紧急状态的信息应及时，持续的时间应与危险存在的时间一致，信号的消失应随危险状态而定。

(3)机器结构和操作的复杂程度。对于简单机器，一般只需提供有关标志和使用操作说明书;对于结构复杂的机器，特别是有一些危险性的大型设备，除了各种安全标志和使用说明书(或操作手册)外，还应配备有关负载安全的图表、运行状态信号，必要时应提供报警装置等。

(4)视觉颜色与信息内容。红色表示禁止和停止，危险警报和要求立即处理的情况;红色闪光警告操作者状况紧急，应迅速采取行动;黄色提示注意和警告;绿色表示正常工作状态;蓝色表示需要执行的指令或必须遵守的规定。

3)

(1)在机身上，可配置各种标志、信号、文字警告等。

(2)随机文件，如可配置操作手册、说明书等。

(3)其他方式，可根据需要，以适当的信息形式配置。

对重要信息(如须给出的各种警告信息)，应采用标准化用语。

5起重作业的安全对策措施

起重吊装作业潜在的危险性是物体打击。如果吊装的物体是易燃、易爆、有毒、腐蚀性强的物料，若吊索吊具意外断裂、吊钩损坏或违反操作规程等发生吊物坠落，除有可能直接伤人外，还会将盛装易燃、易爆、有毒、腐蚀性强的物件包装损坏，介质流散出来，造成污染，甚至会发生火灾、爆炸、腐蚀、中毒等事故。起重设备在检查、检修过程中，存在着触电、高处坠落、机械伤害等危险性，汽车吊在行驶过程中存在着引发交通事故的潜在危险性。

(1)吊装作业人员必须持有2种作业证。吊装质量大于10t的物体应办理《吊装安全作业证》。

(2)吊装质量≥40t的物体和土建工程主体结构，应编制吊装施工方案。吊物虽不足40t，但形状复杂、刚度小、长径比大、精密贵重、施工条件特殊的情况下，也应编制吊装施工方案。吊装施工方案经施工主管部门和安全技术部门审查，报主管厂长或总工程师批准后方可实施。

(3)各种吊装作业前，应预先在吊装现场设置安全警戒标志并设专人监护，非施工人员禁止入内。

(4)吊装作业中，夜间应有足够的照明，室外作业遇到大雪、暴雨、大雾及六级以上大风时，应停止作业。

(5)吊装作业人员必须佩戴安全帽，安全帽应符合《安全帽》(GB2811—1989)的规定。高处作业时应遵守厂区高处作业安全规程的有关规定。

(6)吊装作业前，应对起重吊装设备、钢丝绳、揽风绳、链条、吊钩等各种机具进行检查，必须保证安全可靠，不准带病使用。

(7)吊装作业时，必须分工明确、坚守岗位，并按《起重吊运指挥信号》(GB5082—1985)规定的联络信号，统一指挥。

(8)严禁利用管道、管架、电杆、机电设备等做吊装锚点。未经相关部门审查核算，不得将建筑物、构筑物作为锚点。

(9)吊装作业前必须对各种起重吊装机械的运行部位、安全装置以及吊具、索具进行详细的安全检查，吊装设备的安全装置应灵敏可靠。吊装前必须试吊，确认无误方可作业。

(10)任何人不得随同吊装重物或吊装机械升降。在特殊情况下必须随之升降的，应采取可靠的安全措施，并经过现场指挥员批准。

(11)吊装作业现场如须动火时，应遵守厂区动火作业安全规程的有关规定。吊装作业现场的吊绳索、揽风绳、拖拉绳等应避免同带电线路接触，并保持安全距离。

(12)用定型起重吊装机械(履带吊车、轮胎吊车、桥式吊车等)进行吊装作业时，除遵守通用标准外，还应遵守该定型机械的操作规程。

(13)吊装作业时，必须按规定负荷进行吊装，吊具、索具经计算选择使用，严禁超负荷运行。所吊重物接近或达到额定起重吊装能力时，应检查制动器，用低高度、短行程试吊后，再平稳吊起。

(14)悬吊重物下方严禁人员站立、通行和工作。

(15)在吊装作业中，有下列情况之一者不准吊装;

(16)汽车吊作业时，除要严格遵守起重作业和汽车吊的有关安全操作规程外，还应保证车辆的完好，不准带病运行，做到行驶安全。