由机械产生的危险

由机械产生的危险是指在使用机械过程中，可能对人的身心健康造成损伤或危害的起源。由于危险是引起或增加伤害的条件，所以我们常称为危险因素。危险通常与其他词组合使用，或具体限定其起源的特定性质，如机械危险、电危险、噪声危险等，或预测对人员造成伤害的作用方式，如打击危险、挤压危险、中毒危险等。还有其他表述形式，在此不-一列举。机械的危险可能来自机械自身、机械的作用对象、人对机器的操作，以及机械所在的场所等。有些危险是显现的，有些是潜在的；有些是单一的，有些交错在一起，表现为复杂、动态。随机的特点。因此，必须把人、机、环境这个机械加工系统作为一个整体研究对象，用安全系统的观点和方法，识别和描述机械在使用过程中可能产生的各种危险、危险状态以及预测可能发生的危险事件，为机器的安全设计以及制定有关机械安全标准和对机械系统进行安全风险评价提供依据。
一、危险有害因素的分类
1．按客体对人体的不利影响分类
　按客体对人体的不利影响，危险有害因素可分为危险因素和有害因素。这是我国劳动安全卫生学领域长期延用的分类方法。
（1）危险因素，即导致人员伤亡的因素。该因素强调危险事件的突发性和瞬间作用，例如，物体打击、切割、电击、爆炸等。
（2）有害因素，即导致人员患病的因素。该因素强调在一定时间和范围内危险因素的累积作用效果，例如，粉尘、振动、有毒物等。
2．按不利因素的性质分类
按不利因素的性质不同，可分为物理因素、化学因素、生物因素和生理心理因素。这是前苏联标准规定的分类方法。
（1）物理性危险和有害的因素。运转的机器，机械设备的可动部分，能移动的零件、毛坯和材料，破裂结构，作业环境中的粉尘、有害气体、噪声、振动、电的危害等。
（2）化学性危险和有害的因素。该因素按对人的肌体作用特征不同，又可分为有毒的、刺激的、致癌的、器官病变的化学性危险因素；按进入人体的渠道不同，可分为通过呼吸道。肠胃消化道、皮肤和粘膜等有害因素。
（3）生物性危险和有害的因素。该因素主要包括：细菌、病毒、螺旋体、真菌等致病微生物及其生命活动产物；植物和动物等大机体。
（4）生理-心理性危险和有害的因素。如：体力负荷过大（长期静态型或动态型的体力超负荷）；神经心理负荷过重（脑力过度紧张，个别器官过度紧张，劳动单调或感情负担过重）等。
3．按诱发事故的危险源分类
　按诱发事故的危险源不同，可分为机械能、化学能、电能、热能、放射能等有害因素。这是日本青岛贤司根据引发事故的能量形态不同而进行的分类。
4．根据机械设备自身的特点、能量形式及作用方式分类
　这是根据国际标准化组织（ISO）的标准，参考工业发达国家的普遍做法，我国现行国家标准采用的分类方法。由机械产生的危险可分为两大类，一类是机械危险，另一类是非机械危险。其中非机械危险又可分为电气危险、温度危险、噪声危险、振动危险、辐射危险、材料和物质产生的危险、违反安全人机学原理产生的危险等。
　对机械加工设备及其生产过程中的不利因素，不再细分危险与有害因素，一律称为危险因素。实际上在很多情况下，同一危险因素由于物理量不同，作用的时间和空间不同，有时导致人身伤害，有时引起职业病，有时甚至二者兼有，硬要人为地将同一危险因素时而视为危险因素，时而视为有害因素，反而会造成认识混乱，不利于危险因素的识别和风险的分析评价。本课件采用的正是这一分类方法。

二、由机械产生的危险
1．机械危险
　 由于机械设备及其附属设施的构件、零件、工具、工件或飞溅的固体和流体物质等的机械能（动能和势能）作用，可能产生伤害的各种物理因素以及与机械设备有关的滑绊、倾倒和跌落危险。
2．电气危险
　 电气危险的主要形式是电击、燃烧和爆炸。其产生条件可以是人体与带电体的直接接触；人体接近带高压电体；带电体绝缘不充分而产生漏电、静电现象；短路或过载引起的熔化粒子喷射热辐射和化学效应。
3．温度危险
　 一般将29℃以上的温度称为高温，-18℃以下的温度称为低温
　 （1）高温对人体的影响。高温烧伤、烫伤，高温生理反应。
　 （2）低温冻伤和低温生理反应。
　 （3）高温引起的燃烧或爆炸。
　 温度危险产生的条件有：环境温度、热源辐射或接触高温物（材料、火焰或爆炸物）等。
4．噪声危险
　 噪声产生的原因主要有机械噪声、电磁噪声和空气动力噪声。其造成的危害有：
　 （1）对听觉的影响。根据噪声的强弱和作用时间不同，可造成耳鸣、听力下降、永久性听力损失，甚至暴震性耳聋等。
　 （2）对生理、心理的影响。通常90dB（A）以上的噪声对神经系统、心血管系统等都有明显的影响；低噪声，会使人产生厌烦、精神压抑等不良心理反应。
　 （3）干扰语言通讯和听觉信号而引发其他危险。
5．振动危险
　 振动对人体可造成生理和心理的影响，造成损伤和病变。最严重的振动（或长时间不太严重的振动）可能产生生理严重失调（血脉失调，如自指；神经失调；骨关节失调；腰痛和坐骨神经痛）等。
6．辐射危险
　 可以把产生辐射危险的各种辐射源（离子化或非离子化）归为以下几个方面：
　 （1）电波辐射：低频辐射、无线电射频辐射和微波辐射；
　 （2）光波辐射：主要有红外线辐射、可见光辐射和紫外线辐射；
　 （3）射线辐射：X射线和Y射线辐射；
　 （4）粒子辐射：主要有α、β粒子射线辐射、电子束辐射、离子束辐射和中子辐射等。
　 （5）激光。
　 辐射的危险是杀伤人体细胞和机体内部的组织，轻者会引起各种病变，重者会导致死亡。
7．材料和物质产生的危险
　 材料和物质产生的危险有：
　 （1）接触或吸入有害物（如有毒、腐蚀性或刺激性的液、气、雾、烟和粉尘）所导致的危险；
　 （2）火灾与爆炸危险；
　 （3）生物（如霉菌）和微生物（如病毒或细菌）危险。
　 使用机械加工过程的所有材料和物质都应考虑在内。例如：构成机械设备、设施自身（包括装饰装修）的各种物料；加工使用、处理的物料（包括原材料、燃料、辅料、催化剂、半成品和产成品）；剩余和排出物料，即生产过程中产生、排放和废弃的物料（包括气、液、固态物）。
8．未履行安全人机学原则而产生的危险
　 由于机械设计或环境条件不符合安全人机学原则的要求，存在与人的生理或心理特征、能力不协调之处，可能会产生以下危险：
　 （1）对生理的影响。负荷（体力负荷、听力负荷、视力负荷、其他负荷等）超过人的生理范围，长期静态或动态型操作姿势、劳动强度过大或过分用力所导致的危险。
　 （2）对心理的影响。对机械进行操作、监视或维护而造成精神负担过重或准备不足、紧张等而产生的危险。
　 （3）对人操作的影响。表现为操作偏差或失误而导致的危险等。
三、机械危险的主要伤害形式和机理

机械危险的伤害实质，是机械能（动能和势能）的非正常做功、流动或转化，导致对人员的接触性伤害。机械危险的主要伤害形式有夹挤、碾压、剪切、切割、缠绕或卷入、戳扎或刺伤、摩擦或磨损、飞出物打击、高压流体喷射、碰撞和跌落等。
　 动能是物体由于作机械运动而具有的能量，平均物体的动能等于1/2mv2（m为物体的质量；V为物体的速度）；转动物体的动能等于1/2Jω2（平方）（J为物体的转动惯量；ω为物体的转动角速度）。势能是物质系统由于相互之间存在作用而具有的能量，由物体的相对位置决定的势能等于mgh（h为物体离地的高度； g为重力加速度）。动能和势能可以互相转化。无论机械危险以什么形式存在，总是与质量、位置、不同运动形式、速度和力等物理量有关。
1．机器零件（或l件）产生机械危险的条件
　 （1）形状和表面性能：切割要素、锐边、利角部分，粗糙或过于光滑。
　 （2）相对位置：相向运动、运动与静止物的相对距离小。
　 （3）质量和稳定性：在重力的影响下可能运动的零部件的位能。
　 （4）质量和速度（加速度）：可控或不可控运动中的零部件的动能。
　 （5）机械强度不够：零件、构件的断裂或垮塌。
　 （6）弹性元件（弹簧）的位能，在压力或真空下的液体或气体的位能。
2．机械伤害的基本类型
　 （1）卷统和绞缠。引起这类伤害的是作回转运动的机械部件（如轴类零件），包括联轴节、主轴、丝杠等；回转件上的凸出物和开口，例如轴上的凸出键、调整螺栓或销、圆轮形状零件（链轮、齿轮、皮带轮）的轮辐、手轮上的手柄等，在运动情况下，将人的头发、饰物（如项链）、肥大衣袖或下摆卷缠引起的伤害。
　 （2）卷入和碾压。引起这类伤害的主要危险是相互配合的运动副，例如，相互啮合的齿轮之间以及齿轮与齿条之间，皮带与皮带轮、链与链轮进入啮合部位的夹紧点，两个作相对回转运动的辊子之间的夹口引发的卷入；滚动的旋转件引发的碾压，例如，轮子与轨道、车轮与路面等。
　 （3）挤压、剪切和冲撞。引起这类伤害的是作往复直线运动的零部件，诸如相对运动的两部件之间，运动部件与静止部分之间由于安全距离不够产生的夹挤，作直线运动部件的冲撞等。直线运动有横向运动（例如，大型机床的移动工作台、牛头刨床的滑枕、运转中的带链等部件的运动）和垂直运动（例如，剪切机的压料装置和刀片、压力机的滑块、大型机床的升降台等部件的运动）。
　 （4）飞出物打击。由于发生断裂、松动、脱落或弹性位能等机械能释放，使失控的物件飞甩或反弹出去，对人造成伤害。例如：轴的破坏引起装配在其上的皮带轮、飞轮、齿轮或其他运动零部件坠落或飞出；螺栓的松动或脱落引起被它紧固的运动零部件脱落或飞出；高速运动的零件破裂碎块甩出；切削废屑的崩甩等。另外，弹性元件的位能引起的弹射。例如：弹簧、皮带等的断裂；在压力、真空下的液体或气体位能引起的高压流体喷射等。
　 （5）物体坠落打击。处于高位置的物体具有势能，当它们意外坠落时，势能转化为动能，造成伤害。例如，高处掉下的零件、工具或其他物体（哪怕是很小的）；悬挂物体的吊挂零件破坏或夹具夹持不牢引起物体坠落；由于质量分布不均衡，重心不稳，在外力作用下发生倾翻、滚落；运动部件运行超行程脱轨导致的伤害等。
　 （6）切割和擦伤。切削刀具的锋刃，零件表面的毛刺，工件或废屑的锋利飞边，机械设备的尖棱、利角和锐边；粗糙的表面（如砂轮、毛坯）等，无论物体的状态是运动的还是静止的，这些由于形状产生的危险都会构成伤害。
　 （7）碰撞和刮蹭。机械结构上的凸出、悬挂部分（例如起重机的支腿、吊杆，机床的手柄等），长、大加工件伸出机床的部分等。这些物件无论是静止的还是运动的，都可能产生危险。
　 （8）跌倒、坠落。由于地面堆物无序或地面凸凹不平导致的磕绊跌伤，接触面摩擦力过小（光滑、油污、冰雪等）造成打滑、跌倒。假如由于跌倒引起二次伤害，那么后果将会更严重。
　 人从高处失足坠落，误踏入坑井坠落；电梯悬挂装置破坏，轿厢超速下行，撞击坑底对人员造成的伤害。
　 机械危险大量表现为人员与可运动物件的接触伤害，各种形式的机械危险、机械危险与其他非机械危险往往交织在一起。在进行危险识别时，应该从机械系统的整体出发，考虑机器的不同状态、同一危险的不同表现方式、不同危险因素之间的联系和作用，以及显现或潜在的不同形态等。
四、事故原因分析
安全隐患可存在于机器的设计、制造、运输、安装、使用、报废、拆卸及处理等各个环节。机械事故的发生往往是多种因素综合作用的结果，用安全系统的认识观点，可以从物的不安全状态、人的不安全行为和安全管理上的缺陷找到原因。
1．物的不安全状态（技术原因）
　 物的安全状态是保证机械安全的重要前提和物质基础。这里，物包括机械设备、工具、原材料、中间与最终产成品、排出物和废料等。物的不安全状态构成生产中的客观安全隐患和风险。例如，机械设计不合理、未满足安全人机要求、计算错误、安全系数不够、对使用条件估计不足等；制造时零件加工超差、以次充好、偷工减料等；运输和安装中的野蛮作业使机械及其元部件受到损伤而埋下隐患等。近些年来，大量境外的机械设备进入国内，其中有些设备由于不符合中国人的人体测量参数而引发伤害，有些已被淘汰的垃圾设备非法进入我国，没有生产许可证的国内企业生产的缺少安全装置的不合格机械产品，这些有严重安全问题的机械设备流入市场，成为安全隐患的源头。再加上使用中的问题，例如，报废零件未及时更换，缺乏必要的安全防护，润滑保养不良等，造成使用环节大量的机械伤害事故。此外，超过安全极限的作业条件或卫生标准的不良作业环境，直接影响人的操作意识水平，使身体健康受到损伤，造成机械系统功能降低甚至失效。物的不安全状态是引发事故的直接原因。
2．人的不安全行为
　 在机械使用过程中人的不安全行为，是引发事故的另一重要的直接原因。人的行为受到生理、心理等各种因素的影响，表现是多种多样的。缺乏安全意识和安全技能差（即安全素质低下）是引发事故的主要的人的原因。例如，不了解所使用机械存在的危险，不按安全规程操作，缺乏自我保护和处理意外情况的能力等。指挥失误（或违章指挥）、操作失误（操作差错及在意外情况时的反射行为或违章作业）、监护失误等是人的不安全行为常见的表现。在日常工作中，人的不安全行为大量表现在不安全的工作习惯上。例如：工具或量具随手乱放；测量工件不停机；站在工作台上装卡工件；越过运转刀具取送物料；攀越大型设备不走安全通道等。
3．安全管理缺陷
　 安全管理水平包括领导的安全意识水平，对设备（特别是对危险设备）的监管，对人员的安全教育和培训，安全规章制度的建立和执行等，安全管理缺陷是事故发生的间接原因。