1 概述 隨著國內(nèi)制造業(yè)水平的不斷提高,越來越多的機械產(chǎn)品出口到歐盟市場。眾所周知,機械產(chǎn)品想在歐盟范圍內(nèi)自由流通,就必須加貼“CE”標志,“CE”是一種強制性安全認證的標志,表明產(chǎn)品符合歐盟安全、衛(wèi)生、環(huán)保和消費者保護等一系列指令的相關(guān)要求。本文以混凝土泵為例,介紹歐盟市場對建筑機械的安全要求。
1.1 機械指令 混凝土泵屬于建筑機械領(lǐng)域,被歐盟的機械指令覆蓋。也就是說,它必須滿足機械指令的要求。機械指令定義了機器的范疇以及基本的技術(shù)要求。此外,機械指令中還明確了機械安全一體化原則,即: (1) 首先從設(shè)計和制造上保證安全。 (2) 若無法從設(shè)計和制造上保證安全,應(yīng)采取必要的防護措施。 (3) 對防護措施不能夠完全發(fā)揮作用的殘余危險,應(yīng)作出相應(yīng)警告。 該原則強調(diào)了進行機械安全防護的優(yōu)先順序,這是非常重要的概念。它說明在可能發(fā)生危險的地方僅僅依靠警告標識是不能達到要求的。
1.2 機械安全標準 機械指令作為歐盟法律,闡述的是最基本的安全要求,是由很多具體的標準支撐的。機械指令下的標準體系由A、B、C 三類標準組成(見表1)。
由表1可以看出,EN12001是專門針對混凝土泵的標準,稱為C 標準。C 標準中通常會引用A 標準和B標準的內(nèi)容。比如對設(shè)備進行風險評估,需要使用A 標準EN1050; 而電氣系統(tǒng)安全要求則采用B 標準EN60204。
1.3 機械安全分析方法保證機械達到安全標準的過程,實際上也是一個風險評價的過程。標準EN1050定義了進行風險評估的方法與步驟,如圖1。 危險識別應(yīng)識別與機械有關(guān)的所有危險,包括危險狀態(tài)和危險事件,如機械運動造成的傷害(擠壓、撞擊、剪切危險等)、電氣危險、噪聲等。危險識別后,對每一種危險進行風險評估,主要從傷害的嚴重程度 發(fā)生的概率,受傷害的嚴重程度等方面進行評估。風險評估后,要進行風險評定,以確定是否需要減小風險或是否達到了安全。如果風險需要減小,則應(yīng)選擇和應(yīng)用相應(yīng)的安全措施,并應(yīng)重復(fù)該程序( 見圖1)。在迭代的過程中,需要強調(diào)的是當應(yīng)用新的安全措施時,應(yīng)核對是否又產(chǎn)生了附加危險。
2 混凝土泵的安全要求 從表1可以看到,在機械安全的標準體系中有專門針對混凝土泵的安全標準,即EN12001。該標準同樣按照圖1表示的風險評估流程,先列出混凝土泵可能的危險點,并針對每種危險提供了適用的安全措施。
2.1 機械危險 機械在運行過程中,一些運動部件如果沒有適當?shù)姆雷o,可能會對暴露在危險區(qū)的人員造成不同程度的傷害,在這種情況下可以采用安全防護罩。料斗是容易發(fā)生機械危險的部件,EN12001對于料斗做出詳細的安全要求:
(1) 如果在正常使用中,料斗蓋每天打開至少一次,則需要使用聯(lián)鎖裝置,使得當料斗蓋打開時,攪拌裝置停止工作。 (2) 若料斗蓋每天打開少于一次,則需要使用螺栓固定。 (3) 鉸接的料斗蓋能夠鎖定在完全打開的位置。 (4) 如果料斗蓋采用電動操作,需采用保持-運行(hold to run)的控制模式。 為避免發(fā)生擠壓的危險,料斗蓋到擠壓點的高度(h)要求見表2。 2.2 液壓系統(tǒng)安全 機器所使用的液壓系統(tǒng)必須滿足EN982(液壓系統(tǒng)安全要求)的相關(guān)要求,主要包括: (1) 為避免系統(tǒng)壓力過大,需使用溢流閥。 (2) 液壓管能夠承受系統(tǒng)最大壓力。 (3) 液壓缸需配置單向閥。 (4) 液壓回路中應(yīng)配備過濾裝置。 (5) 為維護方便,所有液壓管必須被標識。
2.3 電氣系統(tǒng)安全 電氣系統(tǒng)安全要求,一方面考慮防止被電擊的危險,另一方面要注意電氣控制的安全性。電氣系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)符合E N 6 0 2 0 4 - 1 ∶1997 的要求。
(1) 如果存在多個控制工作站,則同一時間只能接受來自一個控制站的指令。 (2) 若出現(xiàn)系統(tǒng)故障,可以通過手動或自動開關(guān)切換到另一個控制站。機械指令要求,機器都應(yīng)設(shè)置緊急停止功能,該功能就是為安全設(shè)置的。啟動該功能時,停止所有危險的動作?;炷帘玫木o急停止功能應(yīng)滿足以下要求: (1) 每個控制站都應(yīng)設(shè)有急停裝置。 (2) 符合EN418 關(guān)于急停裝置的要求。 (3) 緊急停止功能通過硬導(dǎo)線回路實現(xiàn),以使軟件故障不會導(dǎo)致安全功能喪失。 (4) 安全控制等級1級(具體要求參見EN954-1)。
2.4 熱危險 設(shè)備可接觸表面的最高溫度符合EN563 的要求,考慮接觸時間為10s。可接觸金屬表面的溫度不能超過55℃,如果超過該限值需要考慮安裝防護罩或熱絕緣材料。而且,排氣口應(yīng)盡量遠離操作站。
2.5 泵車支腿控制的安全要求泵車支腿在伸出/ 回收或垂直移動過程中,可能產(chǎn)生撞擊和擠壓的危險,因此對其控制有如下的安全要求。 (1) 布料桿和支腿不能同時移動。 (2) 控制裝置可鎖定在OFF 位置,以避免非授權(quán)的操作(如使用鑰匙開關(guān))。 (3) 控制裝置標識清楚(位置、含義等)。 (4) 使用保持-運行(hold torun)的控制方式。 (5) 支腿伸出和回轉(zhuǎn)的速度不超過0.75m/s。 (6) 支腿垂直移動速度不超過0.4m/s。 (7) 每個支腿的控制回路應(yīng)相互獨立。
2.6 布料桿的安全要求泵車布料桿也是容易發(fā)生危險的部件,EN12001對其控制系統(tǒng)也有明確的要求。 (1) 采用保持-運行(hold torun)的控制方式。 (2) 單節(jié)臂架驅(qū)動時,末端的提升和下降速度不超過0.75m/s。 (3) 多節(jié)臂架被同時驅(qū)動時,末端速度不超過3m/s。 (4) 臂架完全展開進行旋轉(zhuǎn)時,末端的速度不超過1.5m/s。 (5) 控制裝置能夠被鎖定,防止意外啟動。 (6) 末端軟管長度不能超過4m,并不能配備可用于加長的接插件。 (7) 末端軟管雙重固定,防止脫落。
2.7 泵車載荷測試 為確保泵車在臂架完全展開作業(yè)時不會出現(xiàn)傾覆的危險,泵車必須具備足夠的穩(wěn)定性。測試載荷要考慮到泵車自重載荷、工作載荷、環(huán)境造成的載荷(如風速)。要求測試過程中泵車不會發(fā)生傾覆危險。
2.8 其他安全要求 (1) 滑倒的危險: 工作臺、過道、舷梯都應(yīng)采用防滑措施。 (2) 符合人體工學(xué)要求,符合如EN614-1∶1995(人體工學(xué)設(shè)計原則),EN894-1∶1997(界面設(shè)計)的要求。 (3) 電氣系統(tǒng)符合EN13309∶2000(EMC)(工程機械電磁兼容要求)。需要指出的是,EN12001只是提出了混凝土泵通用的安全要求,而產(chǎn)品本身是多種多樣的,可見即使符合了以上的安全要求,也并不意味著達到了機械安全的全部要求。還要根據(jù)圖1 所列出的流程進行風險評價,對其他可能存在的危險采取相應(yīng)的措施,以使產(chǎn)品滿足所有安全要求。 |
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原作者: 張 瑋 |
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