ISO/TR 12100.1-1992(EN 292.1:1991) 机械安全 基本概念, 设计通则 第1部分:基本术语,方法学


  前言
  本标准是由CEN/TC114第1工作组-“基本概念”工作组制定的。
  EN292的第2部分是有关“技术原则和规范(详见引言一章)”。
  0 引言
  制定本标准是为帮助设计者、制造者和其他有关机构解释基本安全要求,以达到与欧洲机械安全法规一致。
  受欧共体委员会(CEC)和欧洲自由贸易联盟(EFTA)的委托,在CEN/CENELEC制定的标准计划中,本标准被列为首位。为了避免重复能有序地迅速制定出各类标准,使各类标准间便于相互参考,该计划分为几种类型。标准体系如下:
  a)A类标准(基础安全标准),给出可应用于所有机械的安全基本概念、设计原则和通用要求。
  b)B类标准(分组安全标准),涉及一个安全领域或可交叉用于广泛机械的一类有关安全装置:
  ——B1类标准,某一特定安全领域(如安全距离、表面温度、噪声)标准;
  ——B2类标准,有关安全装置(如双手操纵器,联锁装置,压敏装置,防护装置)标准。
  c)C类标准(机器安全标准),给出特定机器或机组的详细安全要求。
  EN 292的主要目的是为设计者和制造者提供一总体框架和导则,使他们生产出的机器在其预定使用范围内是安全的。它与ENV……《术语》和 EN 414《安全标准起草和表述规则》配套,也为C类标准的制定者提供了指导方针。另外,当没有C类标准时,这一指导方针也可直接用于指导机器的设计者和制造者;帮助设计者最有效地应用B类标准去准备设计文件。
  标准计划是不断发展的,EN 292的有些章(条)已成为现在正制定的A类或B类标准主题。已有这种A类或B类标准时,在EN 292有关章(条)的标题中将加上各参考该标准的内容,意图是:当已有涉及EN 292特定条款的另一A类或 B类标准时,它应优先于EN 292。
  往:尤其在另一A类或B1类及B2类标准中给出的某一术语定义应优先于EN 292中给出的相应定义。
  EN 292由以下两部分构成:
  第1部分:“机械安全——基本概念,设计通则——基本术语、方法学”阐述了制定机械安全标准时应遵循的总的方法学,以及与这项工作的基本原理相关的基本术语。
  第2部分:“机械安全——基本概念,设计通则——技术原则和规范”,提出了如何使用现有技术来应用这项基本原理的意见。
  EN 292总的目标是为设计者、制造者提供为达到在实用方面与欧洲法规要求一致所必需的指导方针或框架。在这个过程中,重要的因素是说明基本的合法框架,这一基本的合法框架表述在机械指令和等效的欧洲自由贸易联盟协定的基本安全要求中。所以,它决定指令89/392/EEC的附件I作为EN 292-2的附录再次翻印。
  准备在最近对 EN 292进行修订,以便将后来的标准和法规考虑过去。
  1 范围
  本欧洲标准给出了基本术语的定义,并规定了通用设计方法,以帮助设计者和制造者在设计专用或非专用机械时达到安全(见3.1)。也可用于具有类似危险的其他技术产品。
  建议将本标准纳入培训教程和手册,以便将基本术语和通用设计方法传授给设计者。
  2 引用标准
  本欧洲标准通过注明日期或不注明日期的引用方式,引用了其他出版物的一些条款。这些引用标准在本标准正文的适当位置处注明,出版物列在其后。对于注明日期的引用标准,以后这些出版物有任何修改或修订,只有通过修改或修订本标准而将其纳入时才有效。对于不注明日期的引用标准,以最新版本为适用。
  EN 292-2 机械安全——基本概念,设计通则——第2部分:技术原则和规范
  ENV……1)机械安全——术语
  EN 414 机械安全——安全标准起草和表述规则
  EN……) 机械安全——风险评价
  1)该标准草案正由CEN/TC114第3工作组研究起草。
  2)该标准草案正由CEN/TC114第4工作组研究起草。
  3)应提供 EN 60204-1:1985的1991修订版,以统一接收程序(UAP)。
  EN 60204-1:19853)工业设备电器装置——第1部分:一般要求 基本概念(还可见EMV……“术语”)
  下列定义适用于本标准:
  3.1 机械(机器)machinery(machine)
  由若干个零、部件组合而成,其中至少有一个零件是可运动的,并且有适当的机器执行机构、控制和动力电路等。它们的组合具有一定应用目的,如物料的加工、处理、搬运或包装等。
  机械这一术语也包括为了同一个应用目的,将其安排、控制得像一台完整机器那样发挥它们功能的若干台机器组合。
  机械的图解表示见附录A。
  3.2 可靠性reliability
  机器、零部件或装置在规定条件下和规定期限内执行所要求的功能而不出现故障的能力。
  3.3 机器的可维修性 maintainability of a machine
  根据实际情况,采用特定的方法对机器执行所需的各种维修活动,使其实现或恢复预定使用条件下功能状态的能力。
  3.4 机器的安全性 safety of a machine
  机器在按使用说明书规定的预定使用条件下(有时在使用说明书中给定的期限内)执行其功能和在运输、安装、调整、维修、拆卸和处理时不产生损伤或危害健康的能力。
  3.5 危险 hazard
  可能损伤或危害健康的起源。
  注:“危害”一词一般与其他词联合使用限定其起源和预料其对身体损伤或危害健康的性质,如电击危险、挤压危险、剪切危险、中毒危险等。
  3.6 危险状态 hazardons situation
  使人面临一种或多种危险的某一状态。
  3.7 风险 risk
  在危险状态下,可能损伤或危害健康的概率和程度的综合。
  3.8 风险评价 risk assessment
  为了选择适当的安全措施,对在危险状态下可能损伤或危害健康的概率和程度的全面评估。
  注:关于风险评价见第6章。
  3.9 危险的机器功能 hazadous machine function
  机器工作时产生危险的某种功能。
  3.10 危险区 danger zone
  人们面临损伤或危害健康风险的机械内部和(或)周围的某一区域。
  往:产生在本定义中设想的风险的危险:
  ——既可在机器预定使用期间经常存在
  (危险运动件的运动,焊接时的电孤等);
  ——也可能意外地出现(意外起动等)。
  3.11 机器的设计
  机器的设计包括下列活动:
  a 对机器自身的研究,考虑其“寿命”的以下各方面:
  1)制造;
  2)运输和交付使用:
  ——装配、安装;
  ——调整。
  3)使用:
  ——设定、示教/编程或过程转换;
  ——运转;
  ——清理;
  ——查找故障;
  ——维修。
  4)从安全的角度停止使用、拆卸及处理,
  b 对机器“寿命”的上述各方面(除制造外)起草说明书(见EN 292-2中5.5)。
  3.12 机器的预定使用 intended use Of a machine
  机器合适的使用是根据制造方提供的信息或通常根据其设计、结构与功能。
  预定使用要与操作手册中的技术说明相一致(见 EN 292中 5.5),要适当考虑可预见的误用。
  注:关于可预见的误用,下列行为在风险评价时要特别注意:
  ——可预见的不正解行为是由于一般不小心所致,而不是由于有意滥用机器;
  ——机器使用时在失灵、差错、故障等情况下人的反射行为;
  ——在操作时由于采取最省力的方法所导致的行为;
  ——对有些机器(尤其是非专用机器),某些人(如儿童或无劳动能力的人)的可 预见行为。
  3.13 安全功能 safety functions
  3.13.1 主要安全功能 safety critical functions
  机器出现故障会直接增加损伤或危害健康风险的那些功能。
  主要安全功能有以下两类:
  a 特定安全功能 safety-specific functions
  预期达到特定安全的主要安全功能。如:
  ——预防意外起动的功能(与防护装置联用的联锁装置等);
  ——单循环功能;
  ——双手操纵功能等。
  b 相关安全功能 safety-related functions
  除特定安全功能以外的主要安全功能。如:
  ——在设定时借助旁通(抑制)安全装置对危险机构的手动控制;
  ——保持机器在安全运行限制中的速度或温度控制。
  3.13.2 辅助安全功能 back-up safety functions
  发生故障时不直接产生危险,但会降低安全程度的机器功能。特别明显的是某种主要安全功能的自动监控(如属于联锁装置的限位开关正确操作监控)(见 EN 292-2的3.7.6)。
  3.14 自动监控 automatic monitoring
  当部件或零件执行其功能的能力被削弱或由于加工条件的改变会产生危险时,保证起动安全措施的辅助安全功能。
  自动监控有以下两类:
  a 连续自动监控,利用这种监控,当机器出现故障时可以立即起用安全措施;
  b 非连续自动监控,利用这种监控,当机器发生故障时,在下一个循环期间起用安全措施。
  3.15 意外起动 unexpected(or unintended)start-up
  由于其不可预测性对人产生风险的某种起动。
  3.16 危险故障 failure to danger
  在机械或其动力源中产生危险状态的某种故障。
  3.17 故障保护状态(最小危险故障)fail-safe condition(minimized failure to danger)
  当机器的动力源或某一零部件发生故障时,其安全功能仍保持不变的理想状态。
  实际上,当故障对所考虑的安全功能的影响减弱时,就更接近于达到这种状态。
  3.18 通过设计减少风险 risk reduction by design
  安全措施包括:
  a 适当选择设计结构尽可能避免或减小某些危险;
  b 如果危险不能充分避免或减小,应通过尽量减少操作者介入危险区的需要,以限制其面临危险。
  注:EN 292的第3章是关于通过设计减小风险。
  3.19 安全防护 safeguarding
  采用称为安全防护装置(防护装置、安全装置)的特定技术手段的安全措施,防止人们遭到不能由设计适当避免可充分限制的各种危险。
  注:有关安全防护见 EN 292-2的第4章。
  3.0 使用信息 information for use
  由各种通讯环节,如文字、标记、信号、符号或图表等构成的安全措施,这些通讯环节可以单独或联合使用的形式向用户传递信息,来指导专业和(或)非专业用户。
  注:关于使用信息见 EN 292-2第4章。
  3.21 操作者 operator
  对机械进行安装、操作、调整、维护。清理、修理或运输的人员。
  3.22 防护装置 guard
  通过物体障碍方式而专门用于提供防护的机器部件。根据其结构,防护装置可以是壳、罩、屏障、门、封闭式防护装置等。
  注:①防护装置的作用可以是:
  ——单独作用,只有当它关闭时才是有效的;
  ——与带或不带防护锁定的联锁装置联合作用,在此情况下,防护装置无论在任何位置都能保证防护作用。
  ②“关闭”对固定式防护装置来说是 “保持在应有位置”。
  3.22.1 固定式防护装置 fixed guard
  按以下方式保持在应有位置(即关闭)的防护装置:
  ——永久地固定(如焊接的等);
  ——或借助紧固件(螺钉、螺栓等)固定,不用工具不可能拆除或打开。
  3.22.2 活动式防护装置 movable guard
  一般通过机械方法(如铰链、滑道)与机器构架或邻近的固定元件相连接并且不用工具就可打开的防护装置。
  3.22.3 可调式防护装置 adjustable guard
  整个装置可调或者带有可调部分的固定式或活动式防护装置。在特定操作期间调整件保持固定。
  3.22.4 联锁防护装置 interlocking guard
  与联锁装置联用的防护装置(见3.23)由此:
  ——在危险的机器功能由防护装置“抑制”时,在防护装置关闭前不能起动;
  ——当危险机器的功能在执行时,如果防护装置被断开,就给出停机指令;
  ——当防护装置关闭时,被其“抑制”的危险机器功能可以执行,但防护装置关闭的自身不能启动它们的运行。
  3.22.5 带防护锁的联锁防护装置 inter-Iockimg guard with guard Iocking
  具有联锁装置和防护锁紧装置的防护装置:
  ——危险的机器功能被防护装置“抑制”时不能运行,直到防护装置被关闭和锁定;
  ——防护装置在危险机器功能伤害风险通过前,一直保持关闭和锁定;
  ——当防护装置关闭和锁定时,被其“抑制”的危险机器功能可以执行,但防护装置关闭和锁定的自身不能启动它们的运行。
  3.22.6 可控防护装置 conml guard
  具有联锁装置(带或不带防护锁定)的防护装置:
  ——危险的机器功能被防护装置“抑制”时,在防护装置关闭前不能运行;
  ——关闭防护装置,危险机器功能开始运行。
  3.23 安全装置 safety device
  消除或减小风险的单一装置或与防护装置联用的装置(而不是防护装置)。
  3.23.1 联锁装置(互锁) interlocking device(interlock)
  防止机器零部件在特定条件下(一般只要防护装置不关闭)运转的机械、电气或其他类型的装置。
  3.23.2 使动(控制)装置 enabling(con-trol)device
  与起动操纵器一起使用且只有在连续动作时才能使机器工作的附加手动操纵装置。
  3.23.3 止-动操作装置 hold-to-run control device
  只有当手操纵器动作时机器才起动并保持运转的操纵装置。放开时,该手动操纵器能自动回复到停止位置。
  3.23.4 双手操纵装置 two-hand control device
  至少需要两个手动操纵器同时动作才能起动并保持机器或其元件运转的止-动操纵装置。这种操纵装置可以为操作手动操纵器的人提供防护措施。
  3.23.5 自动停机装置 trip device
  当人或其身体的某一部分超越安全限度时使机器或其零部件停止运转(或保证别的安全状态)的装置。
  自动停机装置可以是:
  ——机械驱动的,如触发线、可伸缩探头、压力传感器等;
  ——非机械驱动的,如光电装置、电容装置、超声装置等。
  3.23.6 机械抑制装置 mechanicl restraint device
  在机构中引入机械障碍(如楔、支柱、撑杆、止转棒等)靠其自身强度防止某种危险运动(如由于锤头的正常保持系统失效而落下)的装置。
  3.23.7 限制装置 limiting device
  防止机器或机器要素超过设计限度(如空间限度、压力限度等)的装置。
  3.23.8 有限运动控制装置 limited move- ment control device
  只允许机器零部件在有限的行程内动作的控制装置。在该控制装置下一个分离动作前,机器零部件不能再进一步运动,这样可使风险尽可能减至最小。
  3.24 阻挡装置 deterring /impedeing device
  不完全阻止接近危险区的某种物体障碍,通过提供自由接近的障碍,减小接近危险区的概率。
  4 由机械产生的危险
  4.1 概述
  本章的目的是识别和描述(根据它们的性质和由它们产生的后果)由机械可能产生的各种危险,以简化所进行的危险分析,尤其在进行:
  ——机器设计时;
  ——制定有关机械安全标准时;
  ——风险评价时。
  4.2 机械危险
  机械危险是指由于机器零件、刀具、工件或飞溅的固态、液态物质的机械作用可能产生伤害的各种物理因素的总称。
  4.2.1 机械危险的基本形式主要有:
  ——挤压危险;
  ——剪切危险;
  ——切割或切断危险;
  ——缠绕危险;
  ——吸入或卷入危险;
  ——冲击危险;
  ——刺伤或扎穿危险;
  ——摩擦或磨损危险;
  ——高压流体喷射危险。
  4.2.2 由机器零件(或工件)产生的机械危险是有条件的,主要由以下因素产生:
  ——形状;切割要素、锐边、角形部分,即使它们是静止的;
  ——相对位置:机器零件运动时可能产生挤压、剪切、缠绕等区域的相对位置;
  ——质量和稳定性:在重力的影响下可能运动的零部件的位能;
  ——质量和速度:可控或不可控运动中的零部件的动能;
  ——加速度;
  ——机械强度不够:可能产生危险的断裂或破裂;
  ——弹性元件(弹簧)的位能或在压力或真空下的液体或气体的位能。
  4.2.3 与机械有关的滑动、倾倒和跌落危险也应包括在4.2内。
  4.3 电气危险
  由电击或燃烧等危险可能引起伤害或死亡。这些可由以下原因引起:
  ——人体与以下要素接触:
  ·带电(压)零件(直接接触);
  ·在故障条件下变为带电的零件,尤其是因绝缘失效而导致的带电零件(直接接触)。
  ——人体接近带电零件,尤其在高压范围内;
  ——对预定使用条件,绝缘不充分;
  ——静电现象,例如人体与带电荷的零件接触;
  ——热辐射或热现象,如熔化粒子的喷射、短路和过载化学效应等。
  也可能由于电击所导致的惊恐,使人跌倒(或由人体碰倒物体而跌倒)。
  4.4 热危险
  热危险可能导致:
  ——由于与超高温物体或材料、火焰或爆炸物接触及热源辐射所产生的烧伤或烫伤;
  ——由热的或冷的工作环境危害健康的影响。
  4.5 噪声危险
  噪声可能导致如下结果:
  ——永久失去听觉;
  ——耳鸣;
  ——疲劳、精神压抑等;
  ——其他影响:如失去平衡,失去知觉等;
  ——干扰语言通讯和声响信号等。
  4.6 振动危险
  振动可能传至全身,尤其是手和臂(使用手持式机械)。
  最严重的振动(或长时间不太严重的振动)可能使人产生生理或体能严重失调(血脉失调,如白指;神经失调;骨关节失调,腰痛和坐骨神经痛等)。
  4.7 由辐射产生的危险
  这些危险由各种辐射源产生,并可能由离子化或非离子化辐射产生:
  ——低频;
  ——无线电射频和微波;
  ——红外线;
  ——可见光;
  ——紫外线;
  ——X射线和Y射线;
  ——a射线、b射线、电子束或离子束;
  ——中子。
  4.8 材料和物质产生的危险
  由机械所加工、使用或排除的各种材料和物质,及用于构成机械的各种材料,可能产生以下几种不同危险:
  ——接触或吸入有害、有毒 腐蚀性和(或)有刺激性的液体、气体、雾气、烟雾和灰尘所导致的危险;
  ——火灾与爆炸危险;
  ——生物(如霉菌)和微生物(病毒或细菌)危险。
  4.9 机器设计时忽略人类工效学原则而产生的危险
  机械与人的特征和能力不协调,可能产生以下情况:
  ——生理影响,例如:由于不利于健康的姿势、极度或重复用力所导致的危险;
  ——心理-生理影响,由于在机器的预定使用(见3.12)限度内对其进行操作、监视或维护而造成精神负担过重或不足、紧张等而产生的危险;
  ——人的各种差错。
  4.10 综合危险
  有些单一危险看起来微不足道,当它们组合起来时就相当于严重危险。

  (待续)

[时间:2001-05-14  作者:印刷机械标准化  来源:印刷机械标准化1999-3]

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