固定式防护装置

固定式防护装置（精选8篇）

固定式防护装置 第1篇

关键词：婴幼儿,放射检查防护,固定装置

0 引言

婴幼儿进行CT或X线检查时, 常由于没有相对独立空间和有效固定防护装置以及患儿恐惧急于运动易导致检查失败而重复检查, 这些原因常常会使婴幼儿受到不必要的X线照射, 从而给患儿带来很大伤害或潜在的危险[1,2,3,4,5]。根据以上客观情况以及儿童X线诊断放射卫生防护标准, 我们设计了一种相对独立、操作简单快捷、安全舒适且将防护和固定功能结合在一起的放射检查辅助装置。

1 婴幼儿放射检查防护和固定装置的设计

1.1 部件组成

此装置由内有机铅玻璃罩a、内有机铅玻璃罩b、外有机铅玻璃罩c、头托、粘带、床、轨道、铅橡皮、垂直铅挡板a、垂直铅挡板b/c、IP板或暗盒槽组成, 其结构如图1所示。

1.2 各组成部件相互连接方法及特点

木质床面两侧设有轨道, 轨道上装有内倒U形有机铅玻璃罩a、内倒U形有机铅玻璃罩b和外倒U形有机铅玻璃罩c, 均为含0.5 mm铅当量的有机铅玻璃罩, 可任意滑动, 以保护非检查部位;床面上设有头托, 头托上设有粘带, 可对婴幼儿头部起到固定作用;床面下方的头部及下腹部装有铅橡皮, 可对头部、颈部及下腹部进行二次射线保护;垂直铅挡板a有一凹陷部分, 其与婴幼儿颈部大小相匹配, 放置于倒U形有机铅玻璃罩近端;垂直铅挡板b与垂直铅挡板c的凹陷部分与婴幼儿的身体大小相匹配。

1.内有机铅玻璃罩a;2.内有机铅玻璃罩b;3.外有机铅玻璃罩c;4.头托;5.粘带;6.床;7.轨道;8.铅橡皮;9.垂直铅挡板a;10.IP板或暗盒槽;11.垂直铅挡板b/c

2 具体应用

2.1 婴幼儿做头部摄影检查

将婴幼儿头部放置于头托上, 并配合使用粘带固定。在轨道上滑动内有机铅玻璃罩a、b和外有机铅玻璃罩c, 将患儿身体其他部位放置在本装置体型槽内起到防护作用, 头部以下部位由垂直铅挡板a进行遮挡。

2.2 婴幼儿做胸、腹部检查

在轨道上调节内有机铅玻璃罩a、b和外有机铅玻璃罩c防护遮挡, 可根据检查部位的需要来调节倒U形有机铅玻璃罩以露出检查部位, 同时将垂直铅挡板分别放置在受检查部位的近端和远端, 以有效阻挡散射线, 保护婴幼儿的非检查部位, 同时对患儿身体可起到固定作用。床面下均设有铅橡皮, 防止二次散射线对患儿身体造成损伤。将IP板或暗盒放置在IP板或暗盒槽内避免IP板或暗盒移动。

2.3 应用效果分析

将婴幼儿头部置于该装置的头托上, 并使用粘带固定, 再加上患儿的家属帮助, 可有效地固定患儿头部, 减少或避免患儿头部的非指令性运动, 从而能够减少检查失败及重复拍摄的几率。本装置的中间部分主要由倒U形有机铅玻璃罩和垂直铅挡板组成, 其中近端垂直铅挡板的凹陷与患儿颈部大小相匹配, 远端2块垂直铅挡板的凹陷与患儿身体大小相匹配。可根据投照部位需要, 通过调整3块倒U形有机铅玻璃罩之间的相对位置, 暴露出身体相应部位, 同时在投照部位远、近端放置带凹陷的垂直铅挡板, 形成一个有效的具有相对独立的X线投照空间, 可有效保护受检婴幼儿的性腺、甲状腺、晶状体等重要器官, 以免接受非必要的辐射。垂直铅挡板同时对患儿起到了固定作用, 明显提高了投照成功率 (我院成功率达98%以上) , 减少了重复拍摄的次数, 明显减少了患儿X线检查过程中患者家属陪伴的数量。

3 讨论

目前婴幼儿的放射防护问题已经受到国内外的广泛关注[6]。对儿童施行X线诊断检查时, 因其身躯较小, 其体位不易控制, 且因患儿运动可能造成的检查失败以及再次照射, 使受检婴幼儿接受非必要的X线照射。婴幼儿辐射敏感度较高, 且放射损伤具有遗传效应, 因此, 患儿检查时不容忽视X线检查的生物效应、照射野面积、屏蔽防护、X线剂量的容许范围以及常规操作规程, 否则将会导致一定程度的放射反应及损害。

因此, 对婴幼儿进行X线摄影检查时, 应严格遵守和执行中华人民共和国制定的儿童X线诊断放射卫生防护标准: (1) 儿童X线检查所受的医疗照射必须注意到儿童对射线敏感、其身躯较小又不易控制体位等特点, 并采取相应有效防护措施。 (2) X线机应配备供不同检查类型、不同儿童年龄使用的固定体位的辅助设备。 (3) 使用单位必须为不同年龄儿童的不同检查配备有保护相应组织和器官的具有不小于0.5 mm铅当量的防护用品。 (4) 应严格控制照射野, 将有用线束限制在临床实际需要的范围内。照射野面积一般不得超过胶片面积的10%。 (5) 必须注意非检查部位的防护, 特别应加强对性腺及眼晶体的屏蔽防护。 (6) 应使用固定儿童体位的设备。除非特殊病例, 不应由工作人员或陪伴者扶持患儿。必须扶持时, 应对扶持者采取防护措施。

作为一名放射工作者, 必须严格遵守以上的防护标准, 合理使用防护用品和固定装置, 强化对患儿的辐射防护意识, 给予患儿严格的遮挡和有效的防护。按照儿童X线诊断放射卫生防护标准的要求, 结合我国放射科的实际情况 (国内鲜有专门针对儿童X线防护的专用装置) , 本装置恰恰能够满足上述要求, 在各种普通X线摄影检查和特殊检查 (如婴幼儿介入治疗及CT扫描) 过程中能很好地保护婴幼儿, 是将固定和X线防护2种功能结合在一起的操作简单快捷、安全舒适的放射投照检查辅助装置。

在做各部位CT和X线摄影检查时, 3块倒U形玻璃罩与3块垂直铅挡板及床面下的铅橡皮的联合作用可有效阻挡非投照部位以及侧面散射线, 以有效保护婴幼儿的非检查部位, 从而减少CT和X线摄影检查时对婴幼儿的性腺、甲状腺、晶状体等重要器官的辐射量。该装置同时可对患儿起到固定作用, 明显提高了投照成功率, 减少了重复拍摄次数, 明显减少了患儿X线检查过程中患者家属和医务人员陪伴的数量。利用该装置能很好地预防因非必要X线照射产生细胞损伤而致病的可能, 从而最大程度保护婴幼儿健康, 同时可减少因患儿运动造成的检查失败以及再次照射, 实现了婴幼儿X线检查所受的医疗照射必须遵循X线检查的正当化和放射防护最大化原则, 在获得必要诊断信息的同时, 使受检婴幼儿受照剂量保持在可以合理控制的最低水平。

4 结语

结合我院实际情况, 在使用婴幼儿放射检查防护和固定检查装置的同时, 配合使用摄像监控可有效观察患儿接受检查时的活动和固定情况, 大大地提高了影像质量, 减少了重复检查, 进一步提高了医疗服务质量, 非常值得在实际工作中推广和使用。

参考文献

[1]Furlow B.Radiation protection in pediatric imaging[J].Radiol Tech-nol, 2011, 82 (5) :421-439.

[2]Gaca A M.Radiation protection and safety in pediatric imaging[J].Pediatr Ann, 2008, 37 (6) :383-387.

[3]丁国良.浅谈婴幼儿X线防护[J].实用医技杂志, 2004, 11 (12A) :2 619-2 620.

[4]刘昌盛, 魏文洲, 郑晓华, 等.低剂量CT扫描对婴幼儿颅脑病变检查的防护价值[J].中华放射医学与防护杂志, 2004, 24 (3) :270-271.

[5]Bajoghli M, Bajoghli F, Tayari N, et al.Children, CT Scan and Radi-ation[J].Int J Prev Med, 2010, 1 (4) :220-222.

固定式防护装置 第2篇

造一般要求

GB/T 8196－2003

国家标准局批准 2003－09－01实施

前言

本标准修改采用国际标准ISO 14120：2002《机械安全防护装置 固定式和活动式防护装置设计与制造一般要求》（英文版）。

本标准根据ISO 14120:2002重新起草，由于我国法律要求和工业的特殊需要，本标准在采用国际标准时进行了修改。这些技术性差异用垂直单线标识在它们所涉及的条款的页边空白处。在资料性附录A中给出了技术性差异及其原因的一览表以供参考。本标准与国际标准的文本结构一致，但由于增加了附录A，因此国际标准中原有的两个附录的编号在本标准中依次改为附录B和附录C。

为了便于使用，对于ISO 14120：2002本标准还做了下列编辑性修改：

a)“本国际标准”一词改为“本标准”；

b)删除ISO 14120:2002国际标准的前言，修改了ISO 14120 :2002的引言；

c)增加了资料性附录A，以指导使用：

本标准代替GB 8196-1987《机械设备防护罩安全要求》和GB 8197-1987《防护屏安全要求》。

本标准与GB 8196-1987和GB 8197-1987相比主要技术变化如下：

——适用范围扩大，不仅包含防护罩、防护屏，而且包括各类固定和活动式防护装置，由于结构不同，可以是壳、罩、屏、门、封闭式防护装置等（GB 8196-1987和GB 8197-1987的导语；本版的1）；

——全部术语和定义均为新增内容，以使其与现有采用ISO标准的其他涉及机械安全的国家标准协调一致（GB 8196-1987的1和GB 8197-1987的1；本版的3）；

——增加了风险评价方面内容（本版的4）；

——设计制造要求方面增加了密封性、抗腐蚀、抗微生物、无毒、机器的观察、透明性、频闪影响、静电特性、热稳定性、可燃性、降低噪声与振动、防辐射等方面的要求（GB 8196-1987的2和GB 8197-1987的2：本版的5）；

——增加了防护装置类型选择方面的规定（GB 8196-1987的2.4：本版的6）；

——增加了防护装置的其他设计制造规定：攀登、保留紧固件、抗振、警告信号、颜色、美学等方面的要求（本版的7）；

——增加了防护装置安全要求的检验要求（本版的8）；

——增加了对防护装置使用信息方面的要求（本版的9）。

本标准的附录A为资料性附录，附录B和附录C为规范性附录。

本标准由国家安全生产监督管理局提出。

本标准由全国机械安全标准化技术委员会归口。

本标准负责起草单位：吉林省安全科学技术研究院。

本标准参加起草单位：机械科学研究院。

本标准主要起草人：肖建民、郑凡颖、施化文、石俊伟、王亚茹。

本标准所代替标准的历次版本发布情况为：

——GB 8196-1987；

——GB 8197-1987。

引言

GB 8196-1987和GB 8197-1987已发布实施十几年，由于国际上及国内在这方面的技术发展，上述两项标准在技术上已经过时，例如：关于防护装置的术语和定义以及分类方法不但与国际上不对应，而且与国内已发布实施的一些标准如GB/T 15706.1-1995缺乏一致性；一些主要的技术要求如安全距离、结构尺寸等与GB 12265.1、GB 12265.2和GB 12265.3不协调。为适应国内对提高机械设备安全防护性能以及减少伤亡事故、保证操作者的安全与健康、保进安全生产的需要，对这两项标准进行修订是十分必要的。

本标准是对GB 8196-1987和GB 8197-1987的修订，修订后将两个标准合并为一个标准，不仅可保持与国际上在这一领域的技术发展同步，而且也使本标准与其他涉及机械安全的国家标准（已采用国际标准）保持协调一致。

由于本标准采用了国际标准，反映了当前国际上在防护装置方面的发展及技术进步，按本标准的要求进行设计和生产的机器设备也使其能符合国际上的技术要求，满足其要求可达到国际贸易及相关国际认证的要求，有利于提高我国机械产品在安全防护方面的性能，促进国际贸易及交流。

本标准采用了最新的国际标准，保证了其与国内现有已采用ISO标准或EN标准的其他机械安全方面的国家标准的协调一致。

本标准规定了固定式和活动式防护装置的设计和制造的一般原则。本标准可供机械的制造者、设计者、标准制定者、安全监督管理者、企业管理者、机械的操作使用者和其他有关的人员使用。

作为机械安全的B-2类标准，本标准旨在为对各类特定的机器作出详细规定的C类标准的制定提供帮助，并且在缺少合适的C类标准的情况下为这类机器提供指导。范围

本标准规定了主要用于保护人员免受机械性危险伤害的防护装置的设计和制造的一般要求。

本标准主要适用于本标准发布后制造的机器。

要注意使用防护装置以使非机械性危险减至最小。

本标准的要求适用于固定式和活动式防护装置。本标准不适用于防护装置中致动联锁装置的那些部件。联锁装置由GB/T 18831规定。

本标准没有对有移动和提升物料能力的专用系统，如滚翻防护结构（ROPS）和坠落物防护结构（FOPS）提出要求。规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T 5226.1 机械安全 工业机械电气设备 第1部分：通用技术条件（eqv IEC 204-1:1992）

GB 12265.1 机械安全 防止上肢触及危险区的安全距离

GB 12265.2 机械安全 防止下肢触及危险区的安全距离

GB 12265.3 机械安全 避免人体各部位挤压的最小间距

GB/T 15706.1-1995 机械安全 基本概念与设计通则 第1部分：基本术语、方法学（eqv ISO/TR 12100-1:1992）

GB/T 15706.2-1995 机械安全 基本概论与设计通则 第2部分：技术原则与规范（eqv ISO/TR 12100-2:1992）

GB/T 16856 机械安全 风险评价的原则

GB/T 18831-2002 机械安全 带防护装置的联锁装置 设计和选择原则（ISO 14119,MOD）

ISO 14123-1 机械安全 减少由机器排放的危害物质引起的健康风险 第1部分：用于机器制造商的原则和规范

EN 292-2:1991/A1:1995 机械安全 基本概念与设计通则 第2部分：技术原则与规范

EN 1127-1爆炸性气体 爆炸的预防和防护 第1部分：基本概念和方法

EN 1672-2 食品加工机械 基本概念 第2部分：卫生学要求

注：其他信息由参考文献中给出。术语和定义

下列术语和定义适用于本标准，其中部分术语和定义由GB/T 15706.1确立。

3.1 防护装置 guard

通过物体障碍方式专门用于提供防护的机器部分。根据其结构，防护装置可以是壳、罩、屏、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；

——与有或无防护锁定的联锁装置联合作用，在这种情况下，防护装置无论在任何位置都能保证防护作用（见3.5）。

注2：“关闭”对固定式防护装置来说是“保持在应有的位置”。

〔GB/T 15706.1-1995，3.22〕

3.2 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。

〔GB/T 15706.1-1995，3.22.1〕

3.2.1 封闭式防护装置 enclosing guard

防止从各个方向进入危险区的防护装置（见图1）。

图1 完全防止进入传动机械的封闭式防护装置示例

3.2.2 距离防护装置 distance guard

一种不完全封闭危险区的防护装置，但它能靠其尺寸的功能和其与危险区的距离防止或减少进入危险区，如周围栅栏或通道式防护装置（见图2和图3）。

图2 距离防护装置示例

图3 距离防护装置示例：在机器的进料或排料区提供保护的通道式防护装置

3.3 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。

〔GB/T 15706.1-1995,3.22.2〕

3.3.1 动力操作式防护装置 power operated guard

借助非人力或重力的动力源进行操作的活动式防护装置。

3.2.2 自关闭式防护装置 self closing guard

靠机器零件（如移动台）或工件或机器夹具部件操作的活动式防护装置，以便让工件（和夹具）通过，当工件一离开让其通过的开口，就自动恢复到（借助重力、弹簧、其他外部动力等）关闭位置（见图4）。

图4 自关闭式防护装置示例

3.3.3 可控防护装置 control guard

具有联锁装置（有或无防护锁定）的防护装置（见GB/T 15706.1-1995,3.23.1），由此：

——在防护装置关闭前，被其“抑制”的危险的机器功能不能执行；

——关闭防护装置，危险机器功能开始运行。

〔GB/T 15706.1-1995,3.22.6〕

注：可控防护装置的使用应符合一定的条件，见本标准的5.4.9。

3.4 可调式防护装置 adjustable guard

整个装置可调或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（见图5）。

〔GB/T 15706.1-1995,3.22.3〕

3.5 联锁防护装置 inter locking guard

与联锁装置（见GB/T 15706.1-1995,3.23.1和GB/T 18831）联用的防护装置，由此：

——在防护装置关闭前被其“抑制”的危险机器功能不能执行；

——当危险机器功能在执行时，如果防护装置被打开，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（见图

6、图7）。

〔GB/T 15706.1-1995,3.22.4〕

3.6 带防护锁定的联锁防护装置 interlocking guard with guard locking

具有联锁装置（见GB/T 15706.1-1995,3.23.1、图8和GB/T 18831）和防护锁紧装置的防护装置，由此：

——在防护装置关闭和锁定前，被其“抑制”的危险机器功能不能执行；

——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。

〔GB/T 15706.1-1995,3.22.5〕

3.7 防护装置的关闭状态 guard closed pos ition

防护装置执行其功能时处于关闭状态，设计这些功能是为了预防或减少进入危险区和（或）减少暴露于一些危险，如噪声、辐射等。

3.8 防护装置的打开 guard open

当防护装置不关闭时，它是打开的。

3.9 工具 tool

为进行紧固操作而设计的器具，如钥匙或扳手。临时性器具如硬币或尖锉不能被认为是工具。

3.10 工具的使用 use of a tool

工具要由被受权的人在已知和预定的情况下作为工作的安全系统的一部分使用。

3.11 进入频次 frequency of access

单位时间内要求的或可预见的进入防护区域的次数。

图5 摇臂钻床或台式钻床上的可调式防护装置示例

防护装置为伸缩式以快速调整工作表面，其它装为铰链结合以便接近主轴更换钻头。

图6 铰链型联锁防护装置示例；当关闭时，危险区被封闭

图7 滑动型联锁防护装置示例

图8 使用带防护锁定的联锁防护装置和固定式防护装置的钻床安全防护示例

a 联锁防护装置在打开状态；

b 防护装置的锁定装置示例。风险评价

在为特定的机器选择和设计合适的防护装置类型时，对存在于该类机器的各种危险带来的风险以及可预见的人员所承受风险类型（见GB/T 15706.1-1995第6章和GB/T 16856）进行评价是非常重要的。防护装置的设计与制造一般要求

5.1 机器方面

5.1.1 通则

在设计和应用防护装置时，应适当考虑在机器整个预期寿命期间的运行和可预见的机器环境方面的因素。对这些方面的考虑不当可能导致不安全或机器不能运行，以致人为的使防护装置失效，从而使人员暴露在更大的风险中。

5.1.2 危险区的进入

为尽可能减少进入危险区，防护装置和机器的设计应使其能不用打开或拆卸防护装置就可进行例行的调整、润滑和维护。

在要求进入的防护区域，应尽可能方便及无障碍地进入。下面是进入的原因举例：

——加载或卸载；

——刀具更换和调整；

——测量，校准和采样；

——过程观察；

——维护和修理；

——润滑；

——废料清除（例如：废屑、切屑、溅出物等）；

——排除障碍；

——清洁和卫生。

5.1.3 射出零部件的容纳

当存在可预见的由机器射出零部件（如，破裂的刀具、工件）的风险时，防护装置的设计应尽可能选择适当的材料制造以容纳这些射出零部件。

5.1.4 危险物质的容纳

当存在可预见的由机器排出的危害性物质（如，冷却剂、蒸汽、气体、切屑、火花、热的或熔融材料，粉尘）的风险时，防护装置应设计成能尽可能容纳这些物质且需要适当的抽取设备（见ISO 14123-1）。

如果防护装置构成抽取系统的一部分，应在防护装置的设计，材料选择、制造和安装时考虑这种功能。

5.1.5 噪声

在要求减少机器的噪声时，防护装置的设计和制造应使其不仅能防护机器存在的其他危险（见“参考文献”中CEN/TC 211的参考文件），而且还应给出要求的降噪量。作为隔声罩的防护装置应正确密封连接，以减少发出的噪声。

5.1.6 辐射

当存在可预见的危害性辐射的风险时，应正确设计防护装置和选择材料，使其保护人员不受这类危险的伤害。例如使用暗色玻璃以防护电焊弧光或消除激光器周围防护装置中的缝隙。

5.1.7 爆炸

当存在可预见的爆炸风险时，防护装置的设计应使其能以安全的方式和方向（如，通过使用“爆炸释放”屏）容纳或耗散所释放的能量（见EN 1127-1）。

5.2 人员方面

5.2.1 通则

在设计和制造防护装置时，应对可预见的人员与机器的相互作用（如加载、维护或润滑）给予适当地考虑。

5.2.2 安全距离

用于防止进入危险区的防护装置，其设计，制造和安装应能防止身体的各部位触及危险区（见GB 12265.1和GB12265.3）。

5.2.3 进入危险区的控制

活动式防护装置的设计、安装应尽可能防止在正常运转期间当人员留在危险区内时防护装置关闭。如果做不到这一点，则应采取其他措施以防止处于危险区的人员不被发现。

5.2.4 观察

防护装置的设计和制造应使其有对工艺过程进行适当地观察措施，以使移除防护装置的需要减至最小。

5.2.5 人类工效学方面

防护装置的设计和制造应考虑人类工效学的大原理（见GB/T 15706.2-1995,3.6.1和3.6.2）。

5.2.5.1 尺寸和质量

防护装置的可移除部分应设计得具有合适的尺寸和质量以易于装卸。不易用手移动和搬运的防护装置应装有或能安装适于由升降设备运送的辅助装置。这些辅助装置或结构可以是：

——具有吊环、吊钩、吊环螺栓的标准吊装附件，或供安装这种附件的简易螺栓孔；

——当不能由地面可靠吊起时，应有带起吊钩的自动卡紧装置；

——与防护装置一体的起吊机构和装置；

——标识，在防护装置本身和它的一些可移除部件上或在使用说明书中标明防护装置的质量，单位，千克（kg）。

5.2.5.2 操作力

活动式防护装置或其中可移除部分应设计得便于操作。

在防护装置的设计中遵循人类工效学的原则，通过减少操作者的紧张和体力消耗有助于提高安全性。这样会改善操作的效能和可靠性，从而减少机器使用的各个阶段的操作错误的概率（见GB/T 15706.1-1995，3.11）。

操作力的减少可通过使用如弹簧、平衡块或气体支撑等装置来实现。

当防护装置由动力操作时，防护装置不应由诸如接触压力、力、速度、锐边引起的伤害。当防护装置装有能自动启动防护装置再打开的保护机构时，防止防护装置关闭的力不应大于150N，防护装置的动能不应大于10J。在没有安装这种保护机构的情况下，这些值应分别减少到75N和4J。

5.2.6 预期的使用

防护装置的设计应尽可能考虑可预见的使用，适当考虑可预见的误用（见GB/T 15706.1-1995，3.12）。

5.3 防护装置的设计方面

5.3.1 通则

所有防护装置的可预见操作的各方面都应在设计阶段给予适当的考虑，以保证防护装置的设计和制造本身不产生进一步的危险。

5.3.2 挤压区

防护装置的设计应使其不能与机器或其他防护装置的零、部件构成危险的挤压区（见GB 12265.3）。

5.3.3 耐久性

防护装置的设计应保证在机器的整个可预见的使用寿命期内能良好地执行其功能或能够更换性能下降的零、部件。

5.3.4 卫生

防护装置的设计应尽可能使其通过装存物质或材料（如食品颗粒、污液）的方式不产生卫生方面的危险（见EN 1672-2）。

5.3.5 清洗

在某些应用场合，尤其是在食品和药品加工中使用的防护装置的设计，应使其不仅使用安全而且便于清洗。

5.3.6 排污

在某些有工艺要求的场合，诸如食品、药品、电子及相关工业中，防护装置的设计应使其能排出加工过程中的污物。

5.4 防护装置的制造方面

在确定防护装置的制造方法时应考虑以下方面的问题。

5.4.1 锐边等危险突出物

防护装置的制造不应使其暴露锐边和尖角或其他的危险突出物。

5.4.2 连接的牢固性

焊接、粘接或机械式紧固连接应有足够的强度，以承受正常的可预见的载荷。在使用粘接剂的场合，应使其与所采用的工艺和使用的材料相匹配。在使用机械紧固件的场合，其强度、数量和位置应足以保证防护装置的稳定性和刚度。

5.4.3 只能用工具拆卸

防护装置的可拆卸部件应只能借助工具才可以拆卸（见3.9和3.10）。

5.4.4可拆卸防护装置的可靠定位

在可能的情况下，未安装定位件时可拆卸防护装置不应保持在应有位置。

5.4.5 活动式防护装置的可靠关闭

活动式防护装置的关闭位置应可靠确定。防护装置应借助于重力、弹簧、卡扣、防护锁定或其他的方法保持在限定的位置。

5.4.6 自关闭防护装置

自关闭防护装置的开口应限制在不大于工件的通道要求的尺寸。它不应使防护装置被锁定在打开位置。这些防护装置可与固定式距离防护装置联合使用。

5.4.7 可调式防护装置

可调的部件应使其开口在与物料通道相匹配的前提下，被限制得最小，且不使用工具也能方便地调整。

5.4.8 活动式防护装置

活动式防护装置的打开应要求确定的操作，而且在可能的情况下，活动式防护装置应借助铰链或滑道与机器或相邻的固定零件相连接，以使其即使在打开时也能被保持在某一位置，上述连接只有借助工具才可拆卸。（见3.9和3.10）。

5.4.9 可控防护装置

可控防护装置（见3.3.3和GB/T 15706.2-1995的4.2.2.5）只有在满足下列全部条件时才可以作用：

——在防护装置关闭时，操作者或其身体的某一部位不可能处于危险区或危险区与防护装置之间；

——机器的尺寸和形状允许操作者或任何人员到达机器上以环视整个机器和（或）加工过程；

——进入危险区的唯一方式是打开可控防护装置或联锁防护装置；

——与可控防护装置相连的联锁装置具有能达到的最高的可靠性（其失效可导致非预期和（或）非预见的起动）；

——在由可控防护装置启动机器是机器的可能控制模式之一的场合，模式的选择应确保符合EN 292-2：1991/A1:1995，附录A，1.2.5的要求。

注：上面考虑的危险区是由可控防护装置的关闭就会启动危险元件运行的任何区域。

5.5 材料的选择

5.5.1 通则

在选择制造防护装置合适的材料时应考虑以下几个方面的特性。在防护装置的整个预期的寿命期内，材料应始终保持这些特性。

5.5.2 抗冲击性

防护装置的设计应使其能正常地承受可预见的来自机器部件、工件、破碎的刀具、喷射的固体或流体物质的冲击，以及由操作者引起的冲击等。在防护装置装有观察板的场合，应对这些观察板的材料选择及其装配方法予以特别地关注。这些材料的选择应使其具有适合承受喷射的物体或材料的质量和速度的特性。

5.5.3 刚性

支柱、防护装置的框架和填充材料的选择和装配应具有刚性和稳定的结构，以抵抗变形。这一点在材料的变形会危及到保持安全距离时尤为重要。

5.5.4 可靠的固定

防护装置或其部件应借助具备适当强度、间隔及数量的安装点固定，以使其在可预见的载荷下保持可靠的定位。安装固定借助于机械紧固件或夹紧件，焊接件、粘接件或其他适用的方法。

5.5.5 活动部件的可靠性

活动部件如铰链、滑轨、手柄、卡扣的选择应确保其在可预见的使用和工作环境下可靠的工作。

5.6 密封性

正常可预见的有害的物质，如：流体、切屑、粉尘、烟气应能借助合适的不渗透的材料密封在防护装置内。

5.7 抗腐蚀

选择的材料应能抗可预见的来自产品、工艺或环境因素的氧化和腐蚀，如来自机器运行中的切削液或在食品加工机械中的清洗剂和消毒剂。这种性能可借助采用适当的保护层来实现。

5.8 抗微生物

在存在可预见的来自细菌和毒菌生长影响健康的风险的场合，如食品、药品及相关的工业中，选择用于制造防护装置的材料应能抑制细菌和霉菌生长，同时当需要杀菌时，要易于清洗。

5.9 无毒

使用的材料和涂层在所有可预见的使用状态下应是无毒的，且应与所涉及的工业，尤其是食品、药品和相关的工业中所涉及的工艺相匹配。

5.10 机器的观察

在要求通过防护装置观察机器运行的场合，选择的材料应具备适当的特性，如，若采用穿孔材料或金属网，其宜有大小合适的开口和适当的颜色以便于观察。若穿孔材料的颜色比要观察的区域暗，则会增强观察的效果。

5.11 透明性

为便于观察机器运行状况，应尽可能选择那些随着使用和老化仍能保持其透明性的材料。防护装置的设计应使其能更换失效材料。

在有些应用场合，可能要求选择某些特殊材料或复合材料，这些材料应能耐磨，抗化学腐蚀，抗紫外线辐射引起的老化、抗静电荷吸收粉尘或抗由于液体引起的表面潮湿，这些因素均可破坏透明性。

5.12 频闪影响

在存在可预见的来自频闪影响的危险的场合，选择的材料应能使这种影响减至最小。

5.13 静电特性

在有些应用场合，可能要求选择的材料要具有不保持静电荷的特性，以避免由于突然放电引起的火灾或爆炸产生的风险以及粉尘和微粒积聚。

防护装置要能接地，以避免静电荷积累达到危险水平（见GB/T 5226.1）。

5.14 热稳定性

应选择性能不易老化的材料，如，当其暴露在可预见的温度变化范围中或温度突然改变时不易脆裂、过度变形或释放有毒气体或可燃气体。

选择的材料在可预见的气候和工作场所的条件下，应能保持其性能不变。

5.15 可燃性

在存在可预见的火灾风险的场合，选择的材料应具有抗火花和阻燃特性，而且不应吸收或释放可燃液体、气体等。

5.16 降低噪声与振动

在有要求的场合，应选择能降低噪声和振动的材料。这可通过隔声（在噪声的传播途径上设置声屏障）和（或）吸声（用适当的吸声材料作为防护装置的内衬）或上述两者联合使用。防护装置的壁板也要具备适当阻尼特性以使共振效应减到最小，这种共振可传递或放大噪声（见“参考文献”中CEN/TC 211和CEN/TC 231的参考文件）。

5.17 防辐射

在某些应用场合，如焊接或应用激光时，选择的材料应保护人员不受辐射的伤害。

在焊接的场合，可借助适当的有色透明屏板作为防护装置的材料，这样既可以观察又能消除有害的辐射（见“参考文献”中CEN/TC 123、CEN/TC 169的参考文件和IEC关于激光防护的标准）。防护装置类型的选择

6.1通则

根据GB/T 15706.1-1995和GB 15706.2-1995中的要求：机器的设计者在考虑安全防护技术之前应识别机器存在的危险，进行风险评价并通过设计来降低风险。

风险评价之后，如果确定需要防护装置，则应按以下各条及附录B（见GB/T 15706.2-1995，4.1）进行选择。

在选择适当的防护装置时应考虑机器寿命（如GB/T 15706.1-1995，3.11中的定义）的相应阶段。

最重要的选择准则是：

——由风险评价得出的任何伤害的概率及可预见的严重程度；

——GB/T 15706.1-1995，3.12中定义的机器的预定使用；

——机器存在的危险（见GB/T 15706.1-1995第4章和本标准的第5章）；

——进入的性质及频次。

6.2 不同类型的防护装置的组合或防护装置与其他装置的组合

有时使用不同类型的防护装置的组合是适当的。例如：如果机器有若干危险区域，且在运行阶段内需要进入其中的一个，则防护装置可以由一个固定式防护装置与一个带联锁的活动式防护装置组成。

同样，有时也要求将保护装置和防护装置组合使用。例如：用于将工件送人机器的送料装置与一固定式防护装置连接时（因而消除了进入危险区域的需要），需要一个自动停机装置（见GB/T 15706.1-1995，3.23.5），以防止机器的进给装置和固定式防护装置之间发生再次夹住或剪切危险（见图9和图10）。

6.3 根据危险的数量和位置选择防护装置

防护装置宜按下面给出的优先顺序进行选择：

a)如果需防护的危险区域的数量少，可采用局部防护装置封闭单个危险区。这样遗留的风险可以接受，并允许接近机器的无危险部件，以便于维修和调整等；

b)如果危险区的范围大或数量多，可采用防护装置封闭所有危险区。这种情况下，调整和维修点宜位于防护区域之外；

c)如果封闭式防护装置不可行，且需防护的危险区的数量少，可采用局部距离防护装置；

d)如果封闭式防护装置不可行，且危险区的范围大或数量多，可采用全环绕距离防护装置。

附录C给出了说明此方法的流程图。

将防护区划分为不同的部分，使得在某一部分进行的操作（例如检查、调整）不影响另一部分机器的运转，这样对生产过程很有益处。在这种情况下，对每一部分的防护都应符合本标准的全部要求。

6.4 根据要求进入的性质和频次选择防护装置

根据要求进入的性质和频次选择防护装置的一般原则见附录B。

6.4.1 运动传递部件

对运动传递部件，如皮带轮、皮带、齿轮、导轨、齿杆、传动轴产生的危险的防护，应采用固定式防护装置（见图1）或活动式联锁防护装置。

6.4.2 使用期间不要求进入的场合

基于简易性和可靠性，宜采用固定式防护装置。

6.4.3 使用期间要求进入的场合 宜采用下列形式的防护装置：

a)如果可预见的进入频次高（例如每班超过一次），或拆卸和更换固定式防护装置很困难，则采用活动式防护装置。活动式防护装置应与联锁装置或带防护锁定的联锁装置（见GB/T 18831）组合使用：

b)只有当可预见的进入频次低，且防护装置容易更换，拆卸和更换均可在工作的安全系统下进行时，才能采用固定式防护装置。

6.4.3.2 在工作周期内要求进入的场合 宜采用下列类型的防护装置：

a)带有联锁装置或带有防护锁定的联锁装置的活动式防护装置（见GB/T 18831），如果在很短的工作周期内要求进入时，最好采用动力操作的活动式防护装置；

b)特殊条件下采用可控防护装置以满足使用要求（见5.4.9）。

图9 不同类型的防护装置的组合及防护装置与其他保护装置组合示例1 a 光电防护帘； b 联锁防护装置； c 电气柜；

d 仅允许部分进入的内部栅栏； e压敏垫；

f 双手操纵装置； g 复位致动器； h 距离防护装置。其他设计与制造方面的考虑

7.1 攀登

在设计上应尽可能做到禁止攀登到防护装置上，在制造和选择材料及形状时，对这种可能性应给予考虑。例如：消除水平结构件，防护装置的外表面采用网眼结构的水平部件，使其更难以攀登。

7.2 保留紧固件

防护装置紧固件应尽可能保留在与之连接的防护装置上，以减少丢失的可能及保证其不被代替。（见图11）。

图10 不同类型的防护装置的组合及防护装置与其他保护装置组合示例2 a 插入式钥匙系统； b 双手操纵装置； c 两个位置之间的屏； d 联锁防护装置； e 防护装置锁紧装置； f 压敏边。

6.4.3.3 由于操作性质，不能完全禁止进入危险区

刀具如锯片需要部分地暴露时，下列防护装置较为合适： a)自关闭式防护装置（见5.4.6）；

b)可调式防护装置（见5.4.7和GB/T 15706.2-1995，4.2.2.4）。

图11 保留紧固件示例

7.3 抗振

防护装置的紧固件尽可能采用锁紧螺母、螺簧垫圈等，以保持其与防护装置的可靠连接。

7.4 警告标志

若操作者进入可暴露于遗留风险的防护区域，例如辐射，则应在进入点设置相应的警告标志。

7.5 颜色

可使用合适的颜色以引起对危险的注意，例如：如果防护装置与机器涂刷相同的颜色，而危险部件涂刷鲜明的对比颜色，当防护装置打开或卸下时，会引起对危险的注意。

7.6 美学

防护装置设计应尽可能使有害的心理影响降至最小。防护装置安全要求的检验

8.1 通则

防护装置设计和制造的某些方面应通过测试、检查、试验或计算等方法进行检验，检验应尽可能在防护装置工作状态下进行。

注：对C类标准规定的某些机器，防护装置的型式试验是强制性的。有些情况下，试验可能需要远离机器进行，例如动力弹开防护装置和砂轮的防护装置的试验。

8.2 冲击强度

可要求对防护装置的抗冲击性进行检验，这种冲击来自人体、刀具碎片、高压流体等。在进行检验之前，应对防护装置承受的可预见的冲击危险（如来自人本低速冲击，来自刀具碎片的高速冲击以及高压流体的冲击）进行识别。

检验防护装置的冲击强度时应考虑制造防护装置时使用的材料特性，包括将防护装置连接在机器或其他结构上使用的连接件的强度，固定点的强度以及滑轨的强度等等。

在使用C类标准的场合，这些标准应规定采用的检验方法。

8.3 安全距离

对满足安全距离要求的防护装置应通过测量进行检验（见GB 12265.1和GB 12265.2）。

8.4 密封性

对设计用于容纳危险物质（见5.1.3）的防护装置，这种功能的特性应进行检验。对容易看见泄漏的场合，目视检查即可，对不易于看见的泄漏，如气体或蒸汽的泄漏，则应采用其他检验的方法，如气体采样（见ISO 14123-1）。

8.5 噪声

对设计用于降低噪声的防护装置，其声学特性应用噪声测量仪进行检验。

8.6 防护装置的操作力

防护装置正常使用时涉及到施加体力时，例如：打开活动式防护装置，拆卸固定式防护装置，应对这些力进行检验，使其不超过规定的值（见“参考文献”中pr EN 1005-3）。

8.7 可视性

在通过防护装置观察进行维护是防护装置的正常功能要求时，这种功能应能在机器正常运转时进行目测检验。使用信息

9.1 通则

使用说明书应包含有关防护装置及其功能所要求的信息，包括安装和维修的信息（见GB/T 15706.2-1995，第5章）。

9.2 防护装置的危险

应提供与防护装置本身有关的危险的信息，例如：材料的可燃性。

9.3 安装

应提供正确安装防护装置及附属设备的说明。

9.4 操作

应向使用者提供指导其正确操作防护装置及其联锁装置等的使用说明，并应对可预见的误用给出警告（见GB/T 15706.1-1995，3.12）。

9.5 防护装置的拆卸

应给出说明在安全拆卸防护装置前应进行的全部操作的信息，如断开机器动力或释放储存的能量。

9.6 检查与维修

应给出要进行的检查和要求的维修的详细说明，如：

——防护装置任何部件的丢失或损坏，特别是导致安全性能下降的情况，例如玻璃材料上的划痕会导致耐冲击性降低；

——更换磨损的部件；

——正确使用联锁装置；

——连接点或固定点的性能下降；

——由腐蚀、温度变化或化学侵蚀引起的性能下降；

——若运动部件需要，应保持良好的运转和润滑；

——安全距离和孔眼尺寸的调整；

——若可能，检查声学特性的降低。

附录A

（资料性附录）

本标准与ISO 14120:2002的技术性差异及其原因

表A.1给出了本标准与ISO 14120：2002的技术性差异及其原因一览表。

表A.1 本标准与ISO 14120：2002的技术性差异及其原因

附录B

（规范性附录）

帮助选择针对移动部件产生的危险的防护装置的指南

图B.1应与第4章（风险评价）和第6章（防护装置形式的选择）一起使用。本附录不考虑其他保护装置，如双手操纵装置等的使用。

a

可控防护装置主要适用于5.4.9中给出的情况。

图B.1 选择针对移动部件产生的危险的防护装置

附录C

（规范性附录）

根据危险的数量和位置选择防护装置的指南

图C.1应与第4章（风除评价）和6.3（根据危险的数量和位置选择防护装置）一起使用。

图C.1 根据危险的数量和位置选择防护装置

参考文献

起草中的欧洲标准

本附录包含对设计和使用防护装置可能有帮助的正在起草中的欧洲标准的清单。

本清单将随着欧洲标准的生效而更新。

CLC/TC44X

EN 60529:1991，由壳罩提供的防护等级（IP-规程）（IEC 60529:1989）。

机要安全 由静电产生的危险的消除（起草中的标准）。

CEN/TC 122

EN 614-1:1995，机械安全 人类工效学设计原则 第1部分：术语和通则。

prEN 1005-3:1998，机械安全 人的体力特性 第3部分：机器操作力推荐限值。

CEN/TC 123

EN 31253:1994，激光及激光相关设备 激光器 机械界面（ISO 11253.:1993）。

CEN/TC 153

prEN 1672-1:1994，食品加工机械 安全与卫生要求 基本原则 第1部分：安全要求。

CEN/TC 169

EN 1837:1999，机械安全 机器的体照明。

CEN/TC 211

EN 1746:1998机械安全 安全标准的噪声条款的起草指南。

EN ISO 31200:1995，声学 机器和设备发出的噪声 确定在工作位置和其他规定位置发射的声压级的基础标准应用指南（ISO 11200:1995）。

EN ISO 9614:1995系列，声学 用声强法确定噪声源组的声功率级。

ISO 3740:1980，声学 噪声源的声功率级的确定 基础标准的使用和噪声试验规范起草指南。

ECN/TC 231

CR 1030-1:1995，手臂振动 振动危险减少指南 第1部分：通过机械设计的工程方法。

EN 1299:1997，机械振动与冲击 机器隔振 用于振源离的信息。

固定式防护装置 第3篇

YF17卷烟存储输送装置主要用于卷接包生产线上, 将卷烟机与包装机直接柔性地连接起来, 完成烟支的自动输送、储存和缓冲调节, 使卷接包生产线实现高速自动化。它适用于一台或多台卷烟机与一台或多台包装机相连接, 以取代装盘机、卸盘机和手工作业。它是我公司较受客户欢迎的一款辅联设备。

2 存在问题

YF17卷烟存储输送装置外观见图1。在机组调试空运转过程中, 当存储器烟支排空时, 矩形不锈钢传动杆 (见图2) 容易滑入斜向通道的不锈钢背板 (见图3) 中, 造成背板及相关零件损坏, 目前生产车间已经出现过两次类似事故。在现场考察发现出问题的机组, 其斜向通道都为特殊规格。标准的斜向通道通常为1720mm, 特殊规格的有2150mm、2900mm、3600mm等。斜向通道越长, 末端的出口背板就越容易摆动。逆时针转动的存储器带动传动杆旋转时, 2400mm长的矩形不锈钢传动杆变形向外鼓出, 支撑下降装置的立柱受外力稍有移动, 就会和出口背板的尖端交错。在电机的带动下, 造成出口背板、传动杆及相关零件损坏。烟厂客户将立柱用膨胀螺栓与地面联接, 支撑立柱不会移动, 也不会出现类似事故。而我们生产厂家在调试时为了不破坏地面, 将支撑立柱直接放在地上。立柱很容易受外界影响而晃动, 导致事故发生。装配总装要求, 调整不锈钢背板与存储器传动杆之间的距离为2~3mm, 以保证它们始终不干涉。因此我们考虑设计一个防护零件, 来保证这个安全尺寸。由于车间地面用高牌号水泥铺成, 表面不完全水平, 以及支撑下降箱体的立柱是焊接制成, 底座水平度不好, 导致机器倾斜, 容易受外界影响而移动。我们考虑制作一些斜铁来调整立柱水平。

3 改进内容

查阅图纸, 用Pro/E软件建立三维模型, 外形见图4。出口背板上方的连接支架1EDG33000200后面可以安装一个防护块, 来保证出口背板1EDG30200200和传动杆之间2~3mm的间隙, 其位置见图5中A处。防护块采用耐磨的尼龙材质, 与传动杆接触部分是圆弧过渡, 厚度尺寸选择14mm, 可加垫片调整传动杆与背板的间隙, 外形见图6。运动中的不锈钢传动杆向外鼓出, 一旦接触到防护块后就会沿着光滑的圆弧回到理想的位置状态。考虑到斜铁工装所用部位主要是斜度, 笔者加工了长150mm、斜度为4°的斜铁, 材质为45钢, 外形见图7。

4 使用效果

将加工好的防护块装到车间7台机组上, 并用数个斜铁从不同方向放入支撑立柱底座下面, 调整水平。机组在空运转、调试时都运行正常, 有时会听到存储器处有轻微的响声, 那是防护块压到传动杆上发出的声音。这时操作工用锤朝相反方向敲动下降装置的支柱, 使防护块脱离传动杆。防护装置的研制保证了传动杆与背板之间的距离, 杜绝了事故的发生。防护块在机组上的形态如图8所示。

5 结论

通过对机组的原理和相关零件的分析, 制做防护装置, 杜绝了事故的发生。一旦发现机器上存在设计漏洞, 都必须要设计防护装置来保护机器的安全。

摘要：YF17机组在调试空运转过程中, 当存储器烟支排空时, 矩形不锈钢传动杆容易滑入与斜向通道的出口背板, 造成多种零件损坏。文中从预防事故发生的角度考虑, 在斜向通道末端处增加防护块, 保证传动杆和出口背板的间距, 从而杜绝了事故发生。由于车间地面及立柱焊接件水平度不好, 立柱倾斜, 容易受外界影响而摆动。又制作斜铁工装, 调整立柱水平, 减小立柱摆动的机率。

一种斜巷跑车防护装置 第4篇

矿井斜巷轨道运输系统多数是采用绞车牵引钢丝绳串车运输,近年来,随着矿井机械化程度的不断提高,开采深度的不断延伸,矿井斜巷发生跑车事故呈上升趋势[1,2]。跑车事故轻则撞坏矿车,重则影响生产,甚至造成人员伤亡。可见,在矿井斜巷中安设能将已跑车辆阻止住的防护装置非常重要,可防止发生跑车事故及发生跑车事故后的事故扩大化,确保矿井安全。

《煤矿安全规程》第370条规定:在倾斜巷道内使用串车提升时必须安设能够将运行中断绳、脱钩的车辆阻止住的跑车防护装置;跑车防护装置必须经常关闭,放车时方准打开[3]。

目前,铁法煤业(集团)有限责任公司下属煤矿采用的跑车防护装置的控制方式全部为人工控制方式,存在很多问题:一是操作人员在车辆还没运行时就打开防护装置;二是人为操作,容易失误,对车辆的判断不准确,造成提前打开或滞后打开挡车栏,提前打开起不到防护作用,滞后打开使车辆与挡车栏相撞[4,5]。鉴此,晓南煤矿在2010年初引进一套基于PLC控制的ZDC30-1.5型跑车防护装置,从而彻底解决了上述问题。

1 ZDC30-1.5型跑车防护装置介绍

1.1 装置基本结构及工作原理

ZDC30-1.5型跑车防护装置由隔爆兼本质安全型电控箱(以下简称电控箱)、本质安全型显示器(以下简称显示器)、挡车栏、收放绞车、轴编码器、本质安全型接近开关(以下简称接近开关)组成,如图1 所示。其中PLC采用日本三菱公司生产的FX3G系列PLC,设置在电控箱内,具有可靠性高、抗干扰强等特点。

ZDC30-1.5型跑车防护装置通电后,安装在绞车上的轴编码器随时检测绞车状态,再配合从绞车电气控制系统中取得的绞车旋转方向信号,经电控箱处理得出串车所在位置及运动方向,并通过显示器显示出来。

当绞车提升物料时,将ZDC30-1.5型跑车防护装置设置成提物状态,当电控箱检测出串车正常到达提升位置后,电控箱发出信号令收放绞车提升挡车栏,当安装在收放绞车上的到位接近开关感应到提升到位信号后,电控箱即停止发送收放绞车提升信号;同样,当电控箱检测出串车正常通过挡车栏并到达设定的挡车栏下放位置后,电控箱发出信号令收放绞车下放挡车栏,当安装在收放绞车上的到位接近开关感应到下放到位信号后,电控箱即停止发送收放绞车下放信号;若电控箱计算出的收放绞车速度过速时即闭锁各提升绞车信号,禁止提升挡车栏。

当绞车提升人员时,将ZDC30-1.5型跑车防护装置设置成提人状态,电控箱自动控制收放绞车提升挡车栏到常开状态,并锁住该状态直至取消提人状态。

1.2 基本参数

(1) 适用巷道最大倾角为30°;

(2) 最大抗冲击能量为1.5106 J;

(3) 绞车最高运行速度为5 m/s;

(4) 缓冲距离为0.3～10 m。

1.3 装置主要功能

(1) 可在绞车房进行操作、显示;可单机使用,也可与绞车联机使用;

(2) 具有防止跑车和超速挡车功能;

(3) 具有手动、自动双重功能;

(4) 具有故障报警、掉电记忆功能;

(5) 具有车位距离、绞车速度及故障代码显示功能;

(6) 具有故障自动监测及挡车栏动作状态显示功能;

(7) 采用PLC、旋转编码器控制,具有高精度、高可靠性、高安全性;

(8) 提升人员时,跑车防护装置处于常开状态,并能可靠自锁。

2 ZDC30-1.5型跑车防护装置的安装与调试

2.1 防护距离的确定

安装ZDC30-1.5型跑车防护装置前需根据巷道运输的实际情况计算最大挡车防护距离,其计算公式为

$L=\frac{E-\frac{1}{2}mv{}_0^2}{m\text{g}(\sin \alpha -\mu \cos \alpha )}(1)$

式中:L为最大挡车防护距离,m;E为挡车栏的抗冲击能量,E=1.5106 J;m为满载串车总质量,kg;v0为串车下放初始速度,取v0=5 m/s;g为重力加速度;α为斜坡轨道倾角;μ为串车运行阻力系数,取μ=0.015。

对于长距离的斜巷,应采取多套挡车栏、分档防护的方式。由于挡车栏存在开启提前量,将形成防护盲区,在防护盲区跑车时,会增加下一套挡车栏的冲击能量,因此,在下一套挡车栏设计的防护距离中应减去该防护盲区距离,下一套挡车栏安装距离为

$L{}_1=L-tv(2)$

式中:t为挡车栏开启时间,s;v为串车运行速度,m/s。

这样即可确定斜巷内所需安装的挡车栏数量,挡车栏的安装应保证跑车防护装置正常工作及有效防护,并处于常闭状态。

几种典型速度下的挡车栏开启提前量(单位为m)如表1所示(其中h为绞车提升高度)。

2.2 装置各组成部分的安装

2.2.1 电控箱的安装

电控箱是该跑车防护装置的控制中心,在绞车房做架子或打锚杆将电控箱固定牢靠,其安装应有良好的接地装置。

2.2.2 显示器的安装

显示器安装在斜巷绞车操作台附近,即便于司机观察的地方。

2.2.3 收放绞车的安装

收放绞车安装在斜井中挡车栏的前方6～10 m处,其安装示意图如图2所示。

(1) 横梁的安装

横梁安装在巷道顶部,与两轨轨面平行,以不影响人和物料的通行为原则,横梁下面距轨道面高度为2 200 mm,必须确保横梁上面距巷道顶部的尺寸大于450 mm,以保证收放绞车的正常安装与维护。并且使滑轮与收放绞车卷筒之间的钢丝绳平行于巷道。定好位置,在巷道两侧上方对应的地方挖洞,将横梁嵌入洞中用混凝土浇注,待混凝土干后用螺栓将收放绞车固定在横梁的上面,并使收放绞车的卷筒中心与轨道中心在一条垂线上。

(2) 收放绞车的安装

根据现场实际情况选择收放绞车的安装位置,应尽量选择无淋雨、无滴水的地方,做到收放绞车基础位置和角度正确。根据跑车防护装置接线图,用电缆将收放绞车电动机电源线连接到启动开关上,将电控箱输出的控制线连接到启动开关的控制端,连接完毕后,调试时接通电源。

2.2.4 轴编码器的安装

轴编码器担负着跑车防护装置测距的任务,应安装在绞车电动机转轴或减速机转轴上,也可安装在绞车滚筒上。

2.2.5 接近开关的安装

接近开关用于反映收放绞车的运行状态,安装在收放绞车的底板上。为了确保挡车栏上提到位、下放到位和正常运行时能发出正确信号给收放绞车,将上提到位接近开关、下放到位接近开关和正常运行接近开关安装在限位器支架上,接近开关用的触发盘安装在小卷筒上,当触发盘运行至接近开关正面时,接近开关动作。在安装时应保证限位接近开关与触发盘的距离不大于10 mm。

2.2.6 挡车栏的安装

(1) 挡车网的编制和吊挂

先用6根ϕ5的小铁链分别将链条的两端焊接在ϕ48的钢管上;提前在最上方的ϕ48的钢管上焊接2个相距1 000 mm的ϕ16的螺帽,作为吊挂钢丝绳的吊环,将ϕ6的吊挂钢丝绳穿过螺帽吊环打绳卡固定,然后把2根吊挂钢丝绳并接,向上与巷道顶预埋的锚杆连接或在工字钢上吊挂起挡车网。吊挂后,网架最底端的钢管距轨道面垂直高度约为340 mm。提前将ϕ5的小铁环焊接在钢管上,同一钢管上的铁环间距为800 mm。提升挡车栏的2根钢丝绳为ϕ6,其一端穿过铁环在挡车栏最下面的钢管上缠过打绳卡固定,另一端穿过安装在巷道顶端的滑轮后并接,用一根ϕ6的钢丝绳连接至收放绞车,收放绞车与滑轮距离大于6 m,且钢丝绳要与巷道平行,挡车栏提升到位后,离导轨面的最大距离约为1 940 mm。

(2) 缓冲器的安装及位置

在巷道与轨道之间挖安装基础。每个安装基础先预备8根地脚螺栓,按缓冲器底座固定螺孔的位置分布固定,然后用混凝土一次浇注完成。浇注后,基础上表面需平行于轨道平面。待基础完全凝固后再将缓冲器底座固定在安装基础上,然后将缓冲器安装上。

2.3 通电调试

所有设备安装、接线完成并确认无误后,方可通电。对各单向设备进行逐一送电并调试至单个设备连续运行2 h以上无任何异常后方可进行联合调试。

(1) 深度校对的目的是计算绞车全行程内的总脉冲数,计算出轴编码器每发出1个脉冲时矿车走过的距离,以保证控制的准确性和可靠性。初次安装跑车防护装置时、绞车换绳时或跑车防护装置显示器显示的深度与绞车电控显示深度值差距大于500 mm 时均要进行深度校对。

(2) 根据串车运行速度及深度校对结果,调整电控箱PLC参数,确定挡车栏的设定位置,从而保证跑车防护装置动作及防护有效。

3 注意事项

(1) 跑车防护装置运行一段时间后,若需要调整绞车钢丝绳(如剪去一段、掉头等),此时禁止跑车防护装置处于自动运行状态。如果跑车防护装置处于自动运行状态必须按手动状态进行操作。

(2) 跑车防护装置必须与绞车同时通电或断电。

(3) 跑车防护装置处于自动运行状态时必须定期校准和清零,具体操作按自动运行状态和深度校对进行操作。

(4) 只有在安装人员完成机械、电气安装及调试后,检查无误,跑车防护装置方可运行;对设备内部器件、接线及PLC内部的程序做不当的改动,可能会损坏跑车防护装置。

4 保养与维护

(1) 要定期检查收放绞车的运动部件,注入或更换润滑油,以保证收放绞车正常运行;对收放绞车的转动部件进行润滑处理,模拟正常行车,检查收放绞车的运行情况,建议3 d做1次。

(2) 定期检查提升钢丝绳和缓冲钢丝绳有无断点、磨损、锈蚀现象,如有应立即更换;提升钢丝绳根据使用频率定期更换;定期检查缓冲器的地脚螺栓和压绳板螺栓是否松动,检查绳卡螺丝是否有松动。

(3) 定期给挡车网刷荧光标志。

(4) 定期检查减速机有无跑、冒、滴、漏现象和机械磨损。

(5) 在收放绞车正常使用过程中,定期检查收放绞车上各个螺丝是否松动、U型螺栓是否松动、卷筒与减速机轴内的键是否松动、卷筒上的压绳卡螺丝是否松动、工字钢在巷道内固定是否牢固、混凝土是否脱落。

(6) 定期检查各个接近开关和轴编码器的探头、磁钢是否清洁,避免磁钢与探头沾油泥和尘土等物质。

(7) 定期检查各个接线端子压线是否松动、检查各种电缆是否有磨损、脱皮等现象。

(8) 跑车防护装置安装完毕并通过验收后,每周对跑车防护装置采用模拟方法分别进行正常行车、跑车的测试并填写检查日志。

5 结语

晓南煤矿副暗斜井原来采用的跑车防护装置为该矿自制加工的斜杠式风动防护装置,该装置操作时开启时间不好控制,而且是手动控制方式,经常出现误动作和矿车撞挡车栏现象。ZDC30-1.5型跑车防护装置在晓南煤矿运行1年来,每天运输车辆150辆,挡车栏开启50多次,没有发生误动作现象,运行稳定,效果良好。

参考文献

[1]王雪,廖红梅.基于PLC的斜巷跑车防护装置的设计[J].工矿自动化,2006(5):59-61.

[2]梅兵.斜井运输防跑车和跑车防护装置的安设[J].煤矿开采,2002(增刊2):53-55.

[3]国家安全生产监督管理总局.煤矿安全规程[M].北京:煤炭工业出版社,2010.

[4]刘新,朱兰明.斜井提升“一坡三挡”保护装置设置的探讨[J].江西煤炭科技,2010(1):77-78.

催化装置设备腐蚀与防护 第5篇

关键词：腐蚀,材质,防护

随着加工高含硫原油的增多, 渣油加氢装置催化剂运行到末期, 活性降低, 催化装置的原料硫含量逐渐升高 (图1) , 加剧了装置设备的腐蚀。当年对装置的设备腐蚀情况进行调查, 与前几次调查结果相对比, 发现设备腐蚀速率明显加快。主要原因是这些系统中存在着H2S、SOx等腐蚀物, 在不同的环境因素作用下, 引起各种不同类型的腐蚀[1]。

1 反应再生系统设备的腐蚀与防护

1.1 腐蚀情况调查

反应再生系统由于流动的催化剂不断冲刷内构件的表面, 使内构件大面积减薄, 甚至局部穿孔、脱落。过厚的衬里层往往会导致器壁外表面温度低于烟气的露点腐蚀温度, 烟气中的酸性气体在器壁冷凝成酸性溶液, 造成器壁腐蚀和开裂。鉴于这种情况, 大修后在裂纹较多的二再和二再三旋器壁等部位覆盖了高温状况下自动脱落型保温涂层, 经过一年多使用情况来看, 本周期上述部位没有发现新增裂纹。本次大修发现问题主要有:一再主风管支管损坏, 主风分布管磨损严重, 沉降器下部龟甲网耐磨层部分与器壁脱离。

本装置设计一再为贫氧操作, 氧含量约为0.5%, 二再为富氧操作, 氧含量约为8%, 因此一再烟气露点腐蚀温度较低, 约为70℃, 二再烟气露点腐蚀温度较高, 约为145℃。反再系统各器壁外表面测点及温度见图2、表2。

由表2可以看出, 二再及后部烟气系统壁温大多处于露点腐蚀温度以下, 因此这部分系统露点腐蚀较为严重, 装置大修时对再生系统进行了全面的检查, MT检查未发现缺陷, UT检查结果如表3。由于一再及一再三旋系统贫氧操作, 烟气露点腐蚀温度低于外壁温度, 故一再及三旋未采取任何措施。二再及三旋系统富氧操作, 烟气露点腐蚀温度高于器壁温度, 采用可脱落式外壁保温措施, 将二再及三旋外壁温度提高至200℃左右, 高于烟气露点腐蚀温度, 次年装置大修MT检查未见缺陷, UT检查结果如表3。

从实践来看, 再生器外壁采取贴保温来提高器壁温度的措施, 对防止露点腐蚀是非常有效的。

1.2 腐蚀原因分析及防护

1.2.1 高温气体腐蚀及防护

发生高温气体腐蚀的部位, 主要是再生器至烟囱之间与烟气接触的设备和构件。催化剂再生过程中, 为了使焦碳尽可能完全燃烧, 往往使空气的供给量过剩和使用助燃剂, 提高了烟气中NOx和SO3的含量, 加剧了设备的高温气体腐蚀。在高温条件下, 空气中的氧和氧化铁在器壁表面形成结构疏松、极易脱落的Fe O, 使材质处在氧化状态。

对高温烟气的腐蚀主要的防护措施是采用非金属衬里和耐蚀金属材料, 在反应再生系统和烟道系统采用了既隔热又耐磨的非金属衬里材料, 分双层衬里和单层衬里两种结构[3], 衬里厚度在100~150mm。根据反应再生温度条件, 又采用了耐热耐磨金属材料, 考虑到经济合理性, 本装置沉降器、第一、第二再生器, 一二再三旋等均采用16Mn R材料。

1.2.2 催化剂引起的冲刷和磨蚀

随着反应油气和再生烟气流动, 催化剂不断冲刷与之接触的设备或内构件表面, 使设备或内构件大面积减薄, 而且随着耐高温催化剂的应用, 催化剂再生温度提高, 流速加快, 催化剂对设备构件的冲刷和磨蚀更加剧烈, 装置第一再生器内的主风分布管支管祼露在催化剂氛围中, 空气将催化剂鼓起呈“沸腾”状态, 不断冲刷和磨蚀设备表面造成损坏和脱落[3]。因此对于再生器内的主风分布管支管、翼阀、料腿等受冲刷严重的地方可考虑覆盖耐磨衬里材料。

2 分馏系统的腐蚀和防护

2.1 腐蚀情况调查

重油催化裂化分馏系统的腐蚀部位主要集中在分馏塔的下部和顶部这两端, 但是, 本次调查发现, 除了T3201和T1202内表面及内构件表面有轻微腐蚀和附锈外, 其余塔和容器没有发生明显腐蚀, 测厚结果显示也没有明显减薄, 塔壁及内构件完好。腐蚀较为严重的是冷换设备, 如产品油浆冷却器E1218, 见图4。

2.2 腐蚀原因分析及防护

2.2.1 高温硫引起的腐蚀及防护

高温硫化氢的腐蚀机理为化学腐蚀:

在温度为400℃左右, 发生如下反应:

高温硫的腐蚀在开始是时速度很快, 一段时间后由于Fe S保护膜的生成, 速度会恒定下来。

2.2.2 循环水的腐蚀及防护

装置水冷设备侧垢物较多, 垢下腐蚀主要发生在冷换设备循环水侧的管束、封头、管板, 特别是壳程走循环水的管束, 如产品油浆冷却器E1218A~D, 由于循环水在壳程流速较慢, 造成管隙积聚泥垢, 垢下腐蚀严重, 点蚀坑深1~1.5mm, 管束报废。针对垢下腐蚀严重问题, 可做好如下几方面的工作:

(1) 在装置总回水出口选择一处监测点, 定期监测装置循环水回水的油含量等指标;

(2) 加大循环水处理设备的维护, 提高旁滤水在循环水中的比例和旁滤水的质量。

(3) 根据循环水的监测情况, 合理投加水处理药剂。

3 吸收稳定、产品精制系统的腐蚀与防护

3.1 腐蚀情况调查

该系统的容器、管线、塔类等设备没有发现明显减薄部位, 除了少数容器底部堆积有少量油泥, 个别器壁内有一层锈垢外, 其余基本完好。腐蚀较为严重的还是冷换设备部分, 特别是H2S-HCH-H2O型的腐蚀较为严重。吸收塔E3205AB管束材质为10#钢, 水冷涂层基本完好, 管口有少量缺口, 封头和筒体有许多油泥, 封头内挡板有坑蚀, 管隙被油泥和腐蚀垢物堵塞, 管束严重腐蚀。

吸收稳定、产品精制系统的腐蚀, 主要是H2S-HCH-H2O型的腐蚀。针对H2S-HCH-H2O腐蚀较严重的管束, 应采取材质升级的防护措施, 如换成12Cr ALMo V, 配用317焊条, 焊后750℃热处理等。

为了做好设备防腐蚀工作, 必须弄清设备易腐蚀部位及腐蚀原因。通过对本装置腐蚀调查, 分析腐蚀机理, 采取工艺防腐蚀和材料防腐蚀相结合的方法, 对腐蚀严重的部位采取有效的预防措施和监测手段, 防止因腐蚀导致设备损坏, 发生事故, 为装置长周期安全生产提供了保证。

参考文献

[1]侯祥麟.中国炼油技术第二版[M].北京:中国石化出版社, 2001:116-122

[2]石油化工装置设备腐蚀与防护手册.中国石油化工设备管协会设备防腐专业组编著[J].中国石化出版社, 1996, (3)

斜井跑车防护装置应用探讨 第6篇

斜井运输是煤矿事故易发、多发之处, 斜井运输事故的发生轻者损坏设备, 重者造成人员伤亡, 严重影响煤矿生产安全与效益。《煤矿安全规程》第三百七十条对斜井串车提升运输方式作出明确规定:“在倾斜井巷内使用串车提升时, 必须遵守下列规定: (一) 、在井巷内安设能够将运行中断绳、脱钩的车辆阻止住的跑车防护装置?? (即一坡三挡) 上述挡车装置必须经常性关闭.放车时方准打开 (常闭性要求) 。兼作行驶人车的倾斜井巷, 在提升人员时, 倾斜井巷中的挡车装置和跑车防护装置必须是常开状态, 并可靠地锁住 (常开性要求) 。按理说《规程》有明确且必须执行的规定, 大家照办就可确保斜井运输安全了, 然现实确使人失望:有的装了使用不正常, 或装了不投入正常使用, 或装了不敢投入使用 (只是装个样子) , 有的根本就不装。任凭事故发生, 毫无办法。究其原因无非是管理者不够重视, 现有的防护装置不好用, 使用安全可靠性差, 投入成本大, 安装不方便等。

1斜井运输跑车防护装置的现状及分析

目前国内斜井运输跑车防护装置主要由检测系统 (信息采集处理) 、执行驱动装置、阻拦机构和缓冲机构4部分构成。

1.1 检测系统主要有:

雷达系统、红外线传感器、旋转编码器式等电子类产品, 压敏限位开关、行程开关等接触式和机构动能冲撞式。

1.2 执行驱动装置有:

电动式、液动式、气动式、脱扣式等。

1.3 阻拦装置有:

钢性阻拦装置、柔性阻拦装置、钢柔结合阻拦装置、直接钩轴式等。

1.4 缓冲机构有:

摩擦式吸能 (卷筒式、串杆式) 和塑性变形吸能等。

2阻拦状态形式分析

阻拦状态形式主要分为常开式和常闭式两大类。

2.1 常开式是指阻拦装置在正常情况下处于打开状态, 当出现矿车飞车 (检测系统检测到超速) 时驱动阻拦装置动作阻拦。此种方式存在一些问题:首先是不符合《煤矿安全规程》第三百七十条对阻拦装置必须常闭性的要求。其次是平时无法进行经常性试验, 可靠性无法保证, 即需要动作时不一定能动作。综上两点, 这种形式的跑车防护装置根本不能采用, 达不到确保斜井跑车防护安全的目的。

2.2 常闭式是指阻拦装置在正常情况下处于关闭状态, 当矿车正常运行接近阻拦装置时阻拦装置动作提起打开, 矿车通过后再动作放下关闭。当矿车出现飞车时阻拦装置不动作, 直接将飞车拦住的装置。此种方式的优点是:首先阻拦装置是常闭的, 符合《煤矿安全规程》的要求, 其次阻拦及其驱动装置在矿车每次正常运行通过一次都要动作一个循环, 这样就相当于对整个装置进行了一次检验, 配合声光信号, 绞车司机就能够及时掌握跑车防护装置的运行情况, 这样只要阻拦装置牢固可靠就可确保跑车防护装置的安装功能__斜井跑车防护的作用.综上分析此种方式是可行的, 但也存在一些问题, 现作如下分析探讨。

2.2.1 任何装置在长期的运行中都会出现各种各样的故障和问题, 由其是启停频繁的电器元件、设备, 故障更是在所难免。而在斜井设置一个常闭的阻拦装置, 一旦出现故障而不能正常打开, 是必出现新的问题:矿车不能正常通过。

2.2.2 下放时还好, 只是将矿车拦住放不下而已, 不会引发大的事故。可提升时不能正常打开, 若没有相应的防护措施, 就会造成人为拦住了提升上行的车辆造成断绳飞车事故, 这是绝对不允许发生的, 如何解决应对阻拦装置作进一步探讨分析, 确保其安全。

2.2.3 采用钢性阻拦装置时, 一旦执行机构出现故障失灵时, 由于其钢性的作用, 提升时圹车会将阻拦装置顶开滑过, 不会将矿车拦住造成事故, 这是这类阻拦装置的优点, 但这类阻拦装置对阻拦装置本身和飞行的矿车都是破坏性太大, 恢复起来也很难, 因此一般都不予采用。

2.2.4 采用柔性阻拦装置 (一般用钢丝绳编织成的阻拦网) 时, 这类装置阻拦效果好, 破坏性小, 恢复起来也快, 这是它的优点, 但一旦执行机构出现故障失灵时, 矿车无法将阻拦网象钢性阻拦装置那样顶起滑过, 而是会被拦住造成事故, 因此不能将此类阻拦装置单独使用。

2.2.5 采用钢柔结合阻拦装置, 是取其以上两点分析的优点而设置的, 只要设计的合理, 这种方式其优点是明显的。应以柔性阻拦为主, 钢性阻拦为辅的结构设计为好。

2.2.6 柔性阻拦为主钢性阻拦为辅是指阻拦由柔性装置 (一般用钢丝绳编织成的阻拦网) 完成, 执行机构出现故障失灵时由钢性阻拦装置负责顶起柔性阻拦装置使矿车提升运行时安全通过及辅助柔性阻拦网提升 (打开) 下放 (关闭) 的作用, 而不用其阻拦功能, 这样就不会在执行阻拦时被破坏增加恢复的困难。

3关于检测系统的应用

采用哪种型式都行, 只要能配合常闭式跑车防护阻拦装置在矿车到达设计位置能按要求正常动作, 使其正常通过, 在事故飞车时不动作即可。为确保可靠可在每个需要检测的位置设置前后两个检测点 (第二个作为第一个备用) , 当第一个失效时第二个应起效, 且有声光报警, 提示维修人员及时修复, 确保运行的可靠性。

4驱动执行装置

4.1 电动式有提升小绞车和电动推杆等都可以使阻拦装置实现灵活的提升和下放, 不过在频繁的启动过程中和执行电器 (如行程和接近开关等) 也是容易发生故障, 甚至导致电机因过载而烧毁。但其占地小, 投资少, 维护简单, 在现场 (斜井内特殊的环境) 容易实现 (可在每一阻拦装置设置点独立设置) 等优点被广泛采用。因此在应用中要对线路设计进行适当改进, 对每一执行电器都设置保护电器 (作为第二执行电器) 并相应设置声光、语音报警装置, 使绞车司机能及时掌握各设备运行状态, 故障时及时通知维修人员及时修复, 确保设备安全运行。

4.2 液压、气动式驱动装置, 反应灵敏可靠, 对频繁开闭影响不大, 是理想的执行机构。但其液压、气动站建立的特点若各点独立设置投资大, 维护成本高;集中设置则在斜井井巷长距离设置管路并确保安全运行难以实现, 因此基本不以采用。

4.3 脱扣式驱动装置只能使用在常开式阻拦装置中, 不宜推广使用, 这里不作说明。

5缓冲吸能机构

缓冲吸能机构是吸收矿车因飞车产生的动能 (由势能转换形成) 使矿车减速直至停止 (同能耗制动原理) 的机构。常用的有摩擦式吸能和塑性变形吸能等。

5.1 卷筒摩擦式吸能是通过连接阻拦机构的钢丝绳带动缓冲器转动, 使缓冲器中的动静片及摩擦材料相互作用产生摩擦力.吸收矿车下冲动能这种吸能方式的摩擦副完全密封于卷筒内, 不受外界因素影响, 结构简单紧凑, 在斜井井巷内适应性强且易安装, 动作后复位快, 是较理想的缓冲装置之一。

5.2 串杆式摩擦吸能装置是通过连接阻拦机构的钢丝绳带动固定在井巷内岩壁上的串杆 (动) 及摩擦副组 (静) 之间相互作用产生摩擦力.吸收矿车下冲动能的装置。该装置纯钢制作, 材料厚实, 固定在岩壁上, 紧贴岩壁安装, 几乎不占空间位置, 摩擦副可增可减, 环境适应较强, 维护简单, 动作后复位简单容易, 是较理想的缓冲装置之一。

5.3 塑性变形吸能是通过连接装置迫使扁钢带产生S形塑性变形, 吸收矿车下冲动能在潮湿的环境中钢带极易锈蚀.锈蚀的钢带再进行塑性变形会出现断裂.缓冲器失去了吸能的作用所以塑性变形吸能不适应井巷潮湿的环境。

6结束语

论电气装置接地与电击防护 第7篇

关键词：接地极,接地电阻,绝缘,电气隔离

为保证电气设备的安全运行, 防止转移电位引起的危害, 电气装置保护接地的接地电阻应符合规范要求, 而且电气设备也应采取良好的电击防护措施。

1对建筑物电气装置供电的配电变压器安装在该建筑物内、外时, 低压系统电源接地点的接地电阻应符合下列要求

(1) 配电变压器高压侧工作于不接地, 消弧线圈接地和高电阻接地系统, 当该变压器的保护接地装置的接地电阻符合式R50/I要求且不超过4Ω时, 低压系统电源接地点可与该变压器保护接地共用接地装置。

(2) 当建筑物内未作总等电位联结, 且建筑物距低压系统电源接地点的距离超过50m时, 低压电缆和架空线路在引入建筑物处, 保护线 (PE) 或保护中性线 (PEN) 应重复接地, 接电阻不宜超过10Ω。

(3) 向低压系统供电的配电变压器的高压侧工作于低电阻接地系统时, 低压系统不得与电源配电变压器的保护接地共用接地装置, 低压系统电源接地点应在距该配电变压器适当的地点设置, 其接地电阻不宜超过4Ω。

(4) 配电变压器的高压侧工作于低电阻接地系统时, 为该变压器保护接地的接地装置的接地电阻符合式R2000/I要求, 且建筑物内采用总等电位联结时, 低压系统电源接地点可与该变压器保护接地共用接地装置。

(5) 低压系统由单独的低压电源供电时, 其电源接点接地装置的接地电阻不宜超过4Ω。

(6) TT系统中, 当系统接地点和电气装置外露导电部分已进行总等电位联结, 电气装置外露导电部分不另设接地装置, 否则, 电气装置外露导电部分应设保护接地的接地装置, 其接地电阻应符合下式要求:R50/Ia式中:R为考虑到季节变化时接地装置的最大接地电阻, 单位Ω;Ia为保证保护电器切断故障回路的动作电流, 单位A。

(7) TT系统的各电气装置外露导电部分保护接地的接地装置可共用同一接地装置, 亦可个别地或成组地用单独的接地装置接地.每个接地装置的接地电阻应符合下式要求:R50/Ia式中:R为考虑到季节变化外露导电部分的接地装置最大接地电阻, 单位Ω;Ia为相线和外露导电部分间第一次短路故障的故障电流, 单位A。

2电击防护的基本措施

(1) 将带电体绝缘带电部分完全用绝缘覆盖。该绝缘的类型必须符合相应电气设备的标准, 且只能在遭到机械破坏后才能除去。屏护外护物一般为电气设备的外壳, 是在任何方向都能起直接接触保护作用的部件。遮栏则只对任何经常接近的方向起直接接触保护作用。例如用保护遮栏、栏杆或隔板等, 最低的防护要求, 在电气操作区内, 防护等级为IP2X, 顶部则为IP4X。遮栏或外护物必须具有足够的稳定性和耐久性, 并可承受在正常使用中和能出现的应力和变力, 开启和拆卸, 必须使用钥匙或工具, 并设置联锁装置。用阻挡物防护, 阻挡物只能防护与带电部分无意识接触, 但不能防护人们有意识接触。

(2) 双重绝缘结构II级设备既有基本绝缘也有双重绝缘或加强绝缘;不考虑保护接地方法, 设备内导电部分严禁与保护线连接。自动断开电源该保护方式, 以防止发生接地故障电气设备的外露可导电部分持续带有危险电压而产生电击的危险, 采用这种方法的前提是:电气设备的外露导电部分必须按系统接地制式与保护线相连, 同时还宜进行总等电位联结。自动断开电源法可以最大限度地利用原有的过电流保护设备, 且方法简单, 投资最省, 是一种常用的措施。电气隔离将回路进行电气隔离是为了防止触及绝缘破坏的外露导电部分产生电击电流, 措施如下。

(1) 由隔离变压器供电; (2) 回路电压不能超过500V, 其带电部分严禁与其它回路或大地相连, 并须注意与大地之间的绝缘; (3) 不同回路应分开布线, 这些电缆或导线的额定电压不低于可能出现的最高电压, 且每条回路有过电流保护; (4) 被隔离回路的外露导电部分必须采用绝缘的不接地等电位联结, 该联结线严禁与其它回路的保护线或外露导电部分相连接, 也不与外部导电部分连接; (5) 如出现影响两个外露导电部分的故障, 而这两部分又接至不同相的导线时, 则必须有一个保护装置能满足自动切断电源的要求。

(3) 采用非导场所, 在非导电场所内, 严禁有保护线, 也不采取接地措施, 因此可采用0级设备 (这种设备只有基本绝缘, 没有保护接地手段) , 非电电场所应具有绝缘的地板和墙 (用于标称电压不超过500V的设备, 其绝缘电阻值不小于50KΩ, 如标称电压超过500V, 则为100KΩ) 。其防护措施如下。

(1) 外露导电部分之间, 外露导电部分与外部导电部分之间的距离不小于2m;如在伸臂范围以外, 则为1.25m; (2) 如达不到上述距离, 则在两导电部分之间设置绝缘阻挡物, 使越过阻挡物的距离不小于2m; (3) 将外部导电部分绝缘起来, 绝缘物要有足够的机械强度并能承受2000V电压, 且在正常情况下, 泄漏电流不大于1m A。上述布置必须是永久的, 即使使用手携式或移动式设备也必须满足上述要求;另外, 还应采取措施, 使墙和地板不因受潮而失去原有电阻值, 同时外部导电部分也不能从外部引入电位。

(4) 不接地的局部等电位联结, 凡是能同时触及的外露导电部分和外部导电部分采用不与大地相连的等电位连接, 使其电位近似相等, 以免发生电击.局部等电位联结系统严禁通过外露导电部分与大地接触, 如不能满足, 必须采用自动切断电源措施。为了防止进入等电位场所的人遭受危险的电位差, 在和大地绝缘的导电地板与不接地的等电位系统连接的地方, 必须采取措施减少电位差。

(5) 兼有防止直接和间接电击的保护, 也称为正常工作及故障情况下两者的电击保护, 可采取以下措施。

防护服火场试验装置设计 第8篇

目前,对防护服的热防护性能测试大都采用的是TPP法,即在恒定的热源条件下测试一定面积的织物块的防热辐射能力。采用防护服织物背面达到二级烧伤所需的时间与暴露热量的乘积来表征防护服防护性能的好坏。消防员防护装备(包括头盔、衣服和帽子等)是一个完整的防护系统,其防护性不是均等的,存在脆弱点。对防护服进行真实火场环境下的整体测试,对优化防护系统结构,有效进行消防员人身保护具有现实的意义。

笔者设计了一套防护服火场试验装置,可模拟消防员在火场中的穿梭状态,实时采集不同火场强度下防护系统内的温度分布,进行火灾场景下防护服性能测试。

1 试验设计思路

消防员在灭火战斗中所受到的危害主要来自两个方面:一是来自外部火场的火焰灼伤和热辐射损伤;二是当消防员自身产生的热量无法及时散出时造成的热应激。为此,需设计两个外部热源,分别是人体的新陈代谢系统和外部火场。

为模拟消防员在火场中的穿梭状态,需设计可在火场中穿梭的辅助行走装置,可以改变其运动速度。为避免移动距离过长,设计行走方式为往返式。为方便控制装置滑动,采用无线控制系统。部分部件需要高温保护,防止破坏。

为获取防护服保护状态下消防员人体的温度情况,需设计温度和辐射热实时采集系统,并可将数据实时传输到数据采集仪中。温度和辐射热采集精度及误差满足试验需要。

根据设计思路,防护服试验装置的结构功能,如图1所示。

2 模拟人体新陈代谢系统

2.1 钢构假人

假人使用直径为6mm的SUS304圆钢制成,其高为1 700mm,呈站立姿势,脚部特别设计有弯折装置,给假人穿脱裤子时,将脚部螺栓卸下,折叠起来,穿好后再将脚部放平,紧固螺栓,如图2所示。

2.2 加热系统

加热系统由配电箱、接触调压器和加热管三部分组成。配电箱可以实现系统的启停控制及电流数值的读取,并具有过载、短路、漏电和过压保护等功能。

接触调压器为TDGC2-2kVA型,电压可调范围为0~250V,可使输出电压在调压范围内获得平滑无极的调节。由电流表读出的电流与接触调压器读出的电压,可以得出试验过程中的人体自发热量。

人体的散热量一般用人体的代谢率乘以人体的表面积来获得。成年男子不同活动强度条件下的代谢率如表1所示。考虑到人的身高、体质量、胖瘦不同,成年人体表面积可根据式(1)计算。

假设一个消防员身高170cm,体质量70kg,则其体表面积为1.78m２,根据表1 得出其最小的功率为71.2W,最大功率为1 258.46 W。据此设计加热管的总功率最大值为1 300 W。根据人体体表面积分布,6支热电偶的功率如表2所示。

3 燃烧支架

燃烧支架部分包括10个分体燃烧架和50只小油盒(如图3所示),每个分体燃烧架高2.3m、长1m,底部支撑架体的支座长1m、宽0.8m,架体采用2mm厚的普通碳素结构钢Q235材料,将燃烧架分为两组,每组5个,同组架体并排相连。两组架体相对放置,组架体间的距离可以自由调节,可模拟不同的热辐射强度。小油盒支架可进行调节以改变火焰的大小。

4 辅助行走平台

辅助行走平台上设有钢构假人固定装置,可实现假人各自由度的充分固定。平台设有2cm厚的岩棉层,可充分保护平台内部设备和线路。小车遥控器发出代表特定二进制代码的红外脉冲,红外接收器将光脉冲解码成可以被微处理器理解的二进制数据,由小车中的接收器执行相应的前进或后退命令。辅助行走平台工作原理,如图4所示。所包含仪器列入表3。

5 数据采集

在钢构假人身体的躯干、四肢等部位设有16条四线制Pt100铂电阻,测量温度范围为-200~850 ℃,可与防护服内表面接触,测量其内表面温度。同时,钢构假人上固定有16个辐射热传感器,可记录防护服保护状态下人体辐射热的分布。铂电阻和辐射热传感器的分布,如图5所示。铂电阻和辐射热传感器与辅助行走平台内的便携式数据采集仪相连,数据采集频率为2s/次,可实时记录温度和辐射热的变化情况。装置组装和测试情况,如图6所示。

6 结论

设计了一套防护服火场试验装置,包括模拟人体新陈代谢系统、燃烧支架、辅助行走平台和数据采集装置,可模拟消防员在不同火场情况下的穿梭状态。经试验测试表明:该试验装置可在不同火灾热辐射强度下,实时获取防护服内表面温度和人体所受热辐射情况,可用于模拟实战情况下,消防员防护服性能和人体热辐射伤害情况的测试,为从系统的角度进行消防员防护服优化,提升消防员的防护水平提供借鉴。

摘要：考虑消防员防护装备性能的不均等性,设计了包含模拟人体新陈代谢系统、燃烧支架、辅助行走平台和数据采集模块的防护服火场试验装置。详细介绍各部件的设计参数。该装置可模拟消防员在不同火场情况下的穿梭状态,实时获取不同热辐射强度下防护服内表面温度和人体所受热辐射情况。该装置可用于防护服的火场性能测试和结构优化。