與運(yùn)動部件相關(guān)的危害檢測:保障機(jī)械安全的基石
在現(xiàn)代工業(yè)和日常生活中,機(jī)械設(shè)備無處不在,它們極大地提高了生產(chǎn)效率和生活便利性。然而,機(jī)械設(shè)備中存在的運(yùn)動部件(如旋轉(zhuǎn)軸、齒輪、鏈條、皮帶、連桿、滑塊、切割刀具、沖壓頭等)是造成機(jī)械傷害事故的主要源頭之一。這些運(yùn)動部件可能導(dǎo)致操作人員遭受切割、擠壓、纏繞、卷入、剪切、沖擊、刺穿或擦傷等嚴(yán)重傷害,甚至致命。因此,對與運(yùn)動部件相關(guān)的危害進(jìn)行系統(tǒng)、科學(xué)、有效的檢測,是機(jī)械安全工程的核心任務(wù),也是預(yù)防事故發(fā)生、保障人員安全的根本措施。危害檢測的目的在于識別危險(xiǎn)運(yùn)動源、評估其風(fēng)險(xiǎn)等級、確定必要的防護(hù)措施(如防護(hù)裝置、安全聯(lián)鎖、緊急停止裝置等),并驗(yàn)證這些措施的有效性,確保機(jī)械設(shè)備在設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用和維護(hù)的全生命周期內(nèi)符合安全要求。
核心檢測項(xiàng)目
針對運(yùn)動部件危害的檢測,主要圍繞以下幾個關(guān)鍵項(xiàng)目展開:
- 危險(xiǎn)運(yùn)動識別與范圍界定: 精確識別設(shè)備中所有可能造成傷害的運(yùn)動部件,并確定其運(yùn)動軌跡、工作范圍(工作行程、旋轉(zhuǎn)范圍)和危險(xiǎn)區(qū)域(如操作區(qū)、維護(hù)區(qū)、傳送區(qū))。
- 安全距離計(jì)算與驗(yàn)證: 根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(如ISO 13857)計(jì)算并驗(yàn)證防護(hù)裝置(如固定防護(hù)罩、活動聯(lián)鎖防護(hù)門、可調(diào)式防護(hù)裝置)與危險(xiǎn)區(qū)域之間應(yīng)保持的最小安全距離,確保人體任何部位無法在運(yùn)動部件造成傷害前觸及危險(xiǎn)區(qū)。
- 防護(hù)裝置性能測試: 評估固定式、活動式(帶或不帶聯(lián)鎖)、可調(diào)式等防護(hù)裝置的強(qiáng)度、剛度、耐久性及其對危險(xiǎn)的有效隔離能力。
- 安全聯(lián)鎖裝置功能驗(yàn)證: 檢測聯(lián)鎖裝置(機(jī)械式、電氣式、電子式、液壓/氣動式)的可靠性。確保當(dāng)防護(hù)裝置被打開或移除時,危險(xiǎn)運(yùn)動能及時停止(如停機(jī)時間驗(yàn)證),并且在防護(hù)裝置重新關(guān)閉并鎖定前,危險(xiǎn)運(yùn)動無法重啟。需測試其抗篡改性、故障安全性和響應(yīng)時間。
- 急停裝置功能測試: 驗(yàn)證急停裝置(按鈕、拉繩等)能在最短時間內(nèi)有效停止危險(xiǎn)運(yùn)動,并保持停機(jī)狀態(tài)直至手動復(fù)位。
- 殘余風(fēng)險(xiǎn)評估: 在采取了所有合理可行的防護(hù)措施后,評估是否仍存在不可接受的殘余風(fēng)險(xiǎn)(如因維護(hù)需要必須進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)),并據(jù)此確定是否需要附加防護(hù)措施(如雙手控制、光幕、安全地毯)或安全警示。
- 能量隔離(上鎖掛牌)驗(yàn)證: 對于維護(hù)活動,檢測能量隔離程序的可行性和有效性,確保運(yùn)動部件完全停止且無意外啟動風(fēng)險(xiǎn)。
關(guān)鍵檢測儀器
進(jìn)行運(yùn)動部件危害檢測需要借助一系列專業(yè)的儀器設(shè)備:
- 激光測距儀/卷尺: 用于精確測量安全距離、危險(xiǎn)區(qū)域尺寸和防護(hù)裝置尺寸。
- 轉(zhuǎn)速計(jì)/激光測速儀: 測量旋轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)速,驗(yàn)證其是否在安全范圍內(nèi),或用于計(jì)算停機(jī)時間。
- 計(jì)時器/數(shù)據(jù)記錄儀:
- 壓力傳感墊/測力計(jì): 測試防護(hù)裝置和聯(lián)鎖觸發(fā)機(jī)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度和所需操作力。
- 示波器/多功能電氣測試儀: 用于檢測安全相關(guān)控制電路(如聯(lián)鎖電路、急停電路)的電氣性能(電壓、電流、時序、信號完整性),驗(yàn)證其是否符合安全標(biāo)準(zhǔn)(如EN ISO 13849-1, IEC 62061)的性能等級(PL)或安全完整性等級(SIL)。
- 可編程邏輯控制器(PLC)分析儀/仿真器: 用于分析和測試安全控制邏輯。
- 人體模型/測試探棒: 標(biāo)準(zhǔn)化的測試手指、手臂、手掌模型(根據(jù)ISO 13857等標(biāo)準(zhǔn)要求),用于模擬人體部位接近危險(xiǎn)區(qū)域,驗(yàn)證防護(hù)的有效性和安全距離的符合性。
- 高速攝像機(jī): 記錄運(yùn)動部件的運(yùn)動狀態(tài)、防護(hù)裝置的開啟過程及聯(lián)鎖觸發(fā)到運(yùn)動停止的全過程,用于精確分析停機(jī)時間和順序。
主要檢測方法
運(yùn)動部件危害檢測通常采用以下方法組合進(jìn)行:
- 文件審查: 審查機(jī)械的風(fēng)險(xiǎn)評估報(bào)告、技術(shù)圖紙、安全電路圖、控制系統(tǒng)說明、符合性聲明等,了解設(shè)計(jì)意圖和安全措施。
- 目視檢查: 直觀檢查運(yùn)動部件的布局、防護(hù)裝置的類型和安裝、聯(lián)鎖裝置的設(shè)置、急停按鈕的可見性和可達(dá)性、安全標(biāo)識的張貼等。
- 功能測試:
- 手動操作測試:反復(fù)開啟/關(guān)閉活動防護(hù)門,觀察聯(lián)鎖是否可靠觸發(fā)停機(jī)/防止啟動。
- 急停測試:在不同工況下觸發(fā)急停,驗(yàn)證停機(jī)時間和可靠性。
- 模擬故障測試:如故意斷開聯(lián)鎖開關(guān)信號線、短接安全觸點(diǎn)等,驗(yàn)證控制系統(tǒng)是否能進(jìn)入安全狀態(tài)(故障安全原則)。
- 測量驗(yàn)證:
- 使用測試探棒按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法和角度嘗試觸及危險(xiǎn)區(qū)域,驗(yàn)證安全距離是否足夠。
- 使用測速儀、計(jì)時器測量運(yùn)動部件的最大速度、從觸發(fā)聯(lián)鎖/急停到運(yùn)動完全停止的時間(停機(jī)時間)。
- 測量防護(hù)裝置的間隙、開口尺寸是否符合標(biāo)準(zhǔn)限值。
- 性能測試: 對防護(hù)裝置施加規(guī)定的靜載荷或沖擊載荷,測試其強(qiáng)度和抗變形能力。
- 控制電路分析: 使用電氣測試儀、示波器等分析安全相關(guān)控制回路的結(jié)構(gòu)(如是否采用冗余、監(jiān)控、自檢)、響應(yīng)時間和診斷覆蓋率。
遵循的檢測標(biāo)準(zhǔn)
運(yùn)動部件危害檢測必須嚴(yán)格遵循國內(nèi)外公認(rèn)的安全標(biāo)準(zhǔn),這些標(biāo)準(zhǔn)提供了具體的危險(xiǎn)識別方法、防護(hù)原則、技術(shù)要求、測試程序和合格判據(jù)。核心標(biāo)準(zhǔn)包括:
- 基礎(chǔ)安全標(biāo)準(zhǔn):
- ISO 12100:2010 《機(jī)械安全 設(shè)計(jì)通則 風(fēng)險(xiǎn)評估與風(fēng)險(xiǎn)減小》: 提供風(fēng)險(xiǎn)評估和風(fēng)險(xiǎn)減小的整體框架和方法論,是機(jī)械安全的基石。
- 通用安全標(biāo)準(zhǔn)(B類):
- ISO 13857:2019 《機(jī)械安全 防止上下肢觸及危險(xiǎn)區(qū)的安全距離》: 規(guī)定了基于身體部位和危險(xiǎn)類型的防止觸及危險(xiǎn)運(yùn)動區(qū)域所需的最小安全距離。
- ISO 13849-1:2015 《機(jī)械安全 控制系統(tǒng)的安全相關(guān)部件 第1部分:設(shè)計(jì)通則》: 規(guī)定安全相關(guān)控制系統(tǒng)(包括聯(lián)鎖、急停等)的設(shè)計(jì)原則和性能等級(PL)評定方法。
- IEC 62061:2021 《機(jī)械安全 安全相關(guān)電氣、電子和可編程電子控制系統(tǒng)的功能安全》: 針對電氣/電子/可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全標(biāo)準(zhǔn)(側(cè)重于SIL評定)。
- ISO 14119:2013 《機(jī)械安全 與防護(hù)裝置聯(lián)用的聯(lián)鎖裝置 設(shè)計(jì)和選擇原則》: 專門規(guī)定防護(hù)裝置聯(lián)鎖裝置的設(shè)計(jì)、選擇和測試要求。
- ISO 14120:2015 《機(jī)械安全 防護(hù)裝置 固定式和活動式防護(hù)裝置的設(shè)計(jì)與制造通用要求》: 規(guī)定防護(hù)裝置的通用要求。
- ISO 13850:2015 《機(jī)械安全 急停功能 設(shè)計(jì)原則》: 規(guī)定急停裝置的功能要求和設(shè)計(jì)原則。
- ISO 13854:2017 《機(jī)械安全 避免人體各部位擠壓的最小間隙》: 規(guī)定防止身體部位被擠壓的最小間隙要求。
- EN 349:1993 + A1:2008 《機(jī)械安全 避免人體部位被擠壓的最小間距》 (被ISO 13854取代但仍有參考價(jià)值)。
- 產(chǎn)品安全標(biāo)準(zhǔn)(C類): 針對特定類型機(jī)械的詳細(xì)安全要求(如機(jī)床、注塑機(jī)、包裝機(jī)、木工機(jī)械等),它們基于A類和B類標(biāo)準(zhǔn)
CMA認(rèn)證
檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定證書
證書編號:241520345370
有效期至:2030年4月15日
CNAS認(rèn)可
實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可證書
證書編號:CNAS L22006
有效期至:2030年12月1日
ISO認(rèn)證
質(zhì)量管理體系認(rèn)證證書
證書編號:ISO9001-2024001
有效期至:2027年12月31日