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| 編輯推薦： |
本书全面地探讨了机械设备在设计、操作、维护等各个环节中的安全防护策略和实施要点。全书从安全防护的基本理念到具体的防护系统和人机工程学应用，涵盖了从理论到实践的方方面面。内容包括机械安全防护设计的注意事项、风险评估与降低、不同类型的防护装置和系统、人体工程学在机械安全中的应用，以及特殊设备的安全要求。
在现代工业生产中，机械设备的安全性直接关系到操作人员的人身安全和生产过程的顺利进行。本书系统地梳理了欧盟及美国在机械安全标准上的不同做法，并对国际标准的解读提供了深入的分析，帮助读者理解并应用各类防护措施。尤其对机械防护装置、互锁安全装置及安全回路等内容做了详细介绍，本书将理论与实际案例相结合，为从业人员在实际操作中提供了切实可行的指导。
作为一本专业性较强的参考书，本书适合机械工程师、设备管理人员、生产操作人员，以及对机械安全有兴趣的技术人员阅读。希望本书能够为机械设备的安全设计和使用提供有力的支持，并为推动安全生产理念的普及贡献一份力量。
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| 內容簡介： |
本书全面地探讨了机械设备在设计、操作、维护等各个环节中的安全防护策略和实施要点。全书从安全防护的基本理念到具体的防护系统和人机工程学应用，涵盖了从理论到实践的方方面面。内容包括机械安全防护设计的注意事项、风险评估与降低、不同类型的防护装置和系统、人体工程学在机械安全中的应用，以及特殊设备的安全要求。
來源：香港大書城megBookStore,http://www.megbook.com.hk
在现代工业生产中，机械设备的安全性直接关系到操作人员的人身安全和生产过程的顺利进行。本书系统地梳理了欧盟及美国在机械安全标准上的不同做法，并对国际标准的解读提供了深入的分析，帮助读者理解并应用各类防护措施。尤其对机械防护装置、互锁安全装置及安全回路等内容做了详细介绍，本书将理论与实际案例相结合，为从业人员在实际操作中提供了切实可行的指导。
作为一本专业性较强的参考书，本书适合机械工程师、设备管理人员、生产操作人员，以及对机械安全有兴趣的技术人员阅读。希望本书能够为机械设备的安全设计和使用提供有力的支持，并为推动安全生产理念的普及贡献一份力量。
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| 關於作者： |
约翰·里德利（John Ridley）：机械设备安全领域的专家。在机械设备安全领域有着丰富的经验和专业知识，他在设计、使用和维护机械设备的安全性方面有着深入的研究和实践。他的工作主要集中在确保机械设备在使用过程中的安全性，并致力于制定相关的标准和规范。
译者：李佳：就职于西门子（中国）有限公司，在安全领域从业20余年，是FSCP 软硬件设计/机械装置集成/铁路系统应用国际注册功能安全认证专业人士，国家功能安全标准化委员会委员；具备多年的安全产品管理经验，对功能安全有着较深得理解，同时熟悉多元化的安全产品系列和组合的业务；具备系统化的安全产品和生态知识体系，能够系统化和数字化的基础上去理解和实现安全系统；对安全产品及生命周期管理以及安全标准化有着丰富的经验。
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| 目錄：
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译者序
原书第2版前言
原书第1版前言
第Ⅰ部分安全防护理念与策略
第1章工作设备的安全防护3
1.1介绍3
1.2设计注意事项4
1.3生命周期4
1.4设计人员的责任5
1.5安全防护原则6
1.6防护策略6
1.7单位与整体安全防护法7
1.7.1单位法7
1.7.2整体法7
1.8欧盟机械安全指令7
1.9标准制定机构8
1.10欧洲的机器保护方法8
1.11标准解读8
1.12美国的处理方式9
第2章影响机器防护装置选择和有效
性的因素10
2.1简介10
2.2基本因素10
2.2.1安全背景10
2.2.2机器规格11
2.2.3环境因素11
2.2.4机器操作11
2.2.5管理12
2.3质量保证12
2.3.1质量保证体系13
2.4可靠性13
2.5完整性14
2.6验证15
2.7实施某些安全标准时遇到的困难15
2.8总结16
第3章机械的典型危险17
3.1识别17
3.2危险的起因17
3.3机械部件和工作设备危险18
3.3.1旋转移动18
3.3.2线性移动21
3.3.3旋转和线性运动组合24
3.3.4内含能和势能25
3.3.5锋利边缘25
3.3.6飞溅的材料或部件26
3.3.7加工材料泄漏与溢出26
3.3.8电力26
3.3.9温度27
3.3.10噪声27
3.3.11振动27
3.3.12重复性操作27
3.3.13辐射27
3.3.14其他28
第4章风险评估、风险降低和安全
措施选择29
4.1简介29
4.2何为风险评估29
4.3降低风险的策略30
4.3.1机器寿命31
4.3.2危险识别31
4.3.3消除和降低危害32
4.3.4风险评估32
4.3.5风险降低32
4.3.6监控设计的有效性33
4.3.7信息和手册33
4.4相关标准33
4.5确定机械危险的安全完整性等级34
4.5.1国际标准IEC 6150836
4.5.2国际标准EN IEC 6206137
4.5.3欧洲标准EN 945-139
4.5.4Pearce法40
4.5.5Ridley法41
4.6选择安全防护系统42
4.6.1电气、电子和可编程电子(E/E/PE)
系统42
4.6.2机电系统44
4.6.3液压和气动系统44
4.6.4机械系统45
4.7总结45
第Ⅱ部分防护技术
第5章机械防护装置49
5.1简介49
5.2防护装置选型49
5.3防护装置类型50
5.3.1固定式防护装置50
5.3.2活动式防护装置50
5.3.3可拆卸式防护装置52
5.3.4可调式防护装置52
5.3.5联锁防护装置52
5.3.6可控防护装置53
5.3.7自调式防护装置54
5.3.8自动防护装置54
5.3.9隧道式防护装置55
5.3.10螺旋式防护装置55
5.3.11围栏55
5.3.12距离防护装置56
5.3.13楔体56
5.3.14防护屏障56
5.4其他考虑因素57
5.5其他技术58
5.5.1夹具和固定装置58
5.5.2安全工作制度58
5.5.3个人防护设备59
第6章互锁安全防护装置60
6.1简介60
6.2联锁装置60
6.3防护锁定63
6.4联锁系统63
6.5风险等级64
6.6联锁媒介64
6.6.1机械联锁64
6.6.2电气联锁64
6.6.3液压联锁65
6.6.4气动互锁65
6.7双手控制66
6.8止-动控制66
6.9有限运动控制66
6.10人体感应装置67
6.11激光70
6.12压敏垫71
6.13压敏边缘和电缆72
6.14抓线72
6.15紧急停止开关74
6.16伸缩跳闸开关74
6.17接近开关75
6.18钥匙交换系统75
6.19钥匙联锁开关76
6.20延迟起动77
6.21其他联锁装置77
第7章机械安全防护的人体工程
方面78
7.1简介78
7.2生理结构特性78
7.3控制装置79
7.4机器布局80
7.5颜色80
7.6照明81
7.7噪声81
7.8振动82
7.9工作效率82
7.10温度和湿度82
7.11通风82
7.12重复性操作82
7.13警告82
7.14视觉83
7.15辐射83
7.16指示器和仪表83
7.16.1指示仪表83
7.16.2数字和文字84
7.16.3指示器性能84
7.16.4指示灯84
7.17总结85
第Ⅲ部分安全防护系统
第8章机械安全配置89
8.1简介89
8.2防护装置89
8.2.1封闭式防护装置89
8.2.2材料90
8.2.3防护装置中的空隙91
8.3隔离栅95
8.3.1隔离栅和其他距离防护装置95
8.4安全间隙96
8.5进料和成品输出站98
8.6工件夹持装置98
8.7配重99
8.8安全制动装置99
8.9制动系统99
8.9.1机械制动99
8.9.2电动制动100
8.10离合器101
8.10.1爪形离合器102
8.10.2电磁离合器102
8.10.3液压离合器102
8.10.4盘式离合器102
8.11总结103
第9章电气安全回路104
9.1简介104
9.2安全影响105
9.3基本安全要求105
9.4选择互锁开关105
9.5开关触点要求107
9.6影响互锁选型的各个因素107
9.7电路故障保护107
9.7.1控制系统电源107
9.7.2电路保护108
9.7.3绝缘失效108
9.7.4接地故障保护108
9.8安全控制回路111
9.8.1单通道电路111
9.8.2受监控的单通道电路113
9.8.3双通道电路115
9.8.4自动监控的双通道电路118
9.8.5停止性能监视器118
9.8.6防护装置延迟开启121
9.8.7钥匙交换联锁122
9.8.8电子安全控制系统122
9.8.9紧急停止电路127
9.9定量分析129
9.9.1风险因素129
9.9.2故障参数的使用示例130
第10章液压安全回路135
10.1简介135
10.2安全回路的液压系统135
10.3液压安全回路136
10.3.1液压单通道控制联锁136
10.3.2液压单通道能量源联锁回路137
10.3.3双通道混合介质控制联锁
回路137
10.3.4交叉监控的双通道混合介质
联锁139
第11章气动安全回路141
11.1简介141
11.2气动装置141
11.2.1压力141
11.2.2气动阀142
11.2.3管道和软管142
11.3气动安全回路143
11.3.1单通道气动联锁安全回路143
11.3.2采用两个相反模式联锁阀的单介质
单通道联锁回路143
11.3.3采用平衡阀的单通道单介质联锁
回路143
11.3.4双通道单介质联锁回路145
11.3.5双通道混合介质联锁回路145
11.3.6支持交叉监控的双通道混合介质
联锁回路145
11.4总结146
第Ⅳ部分其他安全相关安排
第12章起重设备的安全使用149
12.1简介149
12.2起重设备的共同安全特性149
12.3特殊起重设备的附加特性150
12.3.1塔式起重机150
12.3.2架空式电动起重机151
12.3.3移动式起重机151
12.3.4杠杆式升降机151
12.3.5升降机152
12.3.6叉车152
12.3.7汽车起重机152
12.3.8自动扶梯153
12.4起重配件153
12.5需要特别注意的情况153
12.6操作起重设备时的预防措施154
12.6.1稳定性154
12.6.2起吊154
12.6.3装卸154
12.6.4运输154
第13章压力系统安全155
13.1简介155
13.2压缩空气156
13.2.1空气系统检修156
13.2.2压缩机156
13.2.3真空泵158
13.2.4空气接收器158
13.2.5空气干燥器158
13.2.6管道159
13.2.7组件159
13.2.8维护160
13.3液压设备160
13.3.1压力160
13.3.2液压油160
13.3.3泵161
13.3.4管线161
13.3.5仪表和控制161
13.3.6组件162
13.3.7维护162
13.4蒸汽162
13.4.1选址162
13.4.2蒸汽发生器构造162
13.4.3燃料163
13.4.4蒸汽发生器和蒸汽供应164
13.4.5排放166
13.5过程设备167
13.5.1过程设备中的危害167
13.5.2识别和降低设计风险168
13.5.3风险评估168
13.5.4控制装置168
13.5.5过程设备操作169
13.5.6过程设备维护169
13.5.7设备改造169
第14章安全使用设备170
14.1简介170
14.2工作制度170
14.3电击保护171
14.3.1设计注意事项171
14.3.2控制面板相关的作业171
14.3.3便携式设备171
14.4上锁172
14.5人体工程学173
14.6人体测量学173
14.7保护装置的开口174
14.8操作说明和手册174
14.9设备上的标签174
14.10监督175
14.11使用夹具和固定装置175
14.12防护服175
14.13存储能量175
14.14标志和信号176
第15章工厂布局和工作环境177
15.1简介177
15.2空间177
15.3建筑177
15.4基础设施服务178
15.5通风178
15.6照明178
15.7温度179
15.8机器布局179
15.9噪声179
15.10振动180
15.11材料装卸180
15.12维护180
15.13废弃物180
15.14通道180
15.15润滑181
15.16粉尘和烟雾181
15.17地板和基座181
15.18卫生181
15.19通知和标志181
15.20爆炸性环境182
附录184
1.出版标准184
2.词汇表191
3.缩写195
4.平滑轴卷带197
5.管道颜色编码198
6.工作许可198
7.外壳防护199
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| 內容試閱：
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原书第2版前言
自第1版发行以来，在如何最有效地评估安全防护要求以及如何鉴别适合的安全防护设备和控制系统方面，取得了许多重大进展。
特别是在规范电气、电子和可编程电子安全相关控制系统的标准方面，得到了极大的完善。早期主要使用IEC 61508标准规范所有机械的安全相关控制系统，包括那些发生故障可能对设备、操作员和受影响群体造成灾难的控制系统，已由另一个标准EN 62061 进行补充， EN 62061与工业机械的联系更为紧密。从该新标准中摘录相关内容的做法已获得许可，且其依据为BSI许可证(编号为2005 CO 0070)，所有介质控制系统相关的标准ISO 13849-1处于发展中。它取代 BS EN 954-1，以与BS EN 62061相似的方式，引入可能影响安全性能的更多其他因素。
当前，有关机械安全的系列标准都是围绕相关风险来规定具体的安全要求并根据风险评估结果来确定所需的安全保护等级。然而，具体实现方式以及评估结果与所需保护等级的关联方法都存在差异，因而对安全相关设备的要求规定上也各有不同。我们认为其中一个共同的关键因素为安全完整性等级(SIL)。使用此因素可将所用的任何评估系统集成到共同的参考点，以指定最适当的控制或安全设备的要求。其可为确定所需安全等级的全部方法找到一个共同点，从而为安全相关控制系统和设备的设计人员设立一个要求水平的目标。本书第 4章介绍了由此产生的主要变化。
在审查第1版文本的过程中，我们发现非常有必要在有关压力系统安全一章中增加过程设备(大部分为压力系统)的内容。我们已做了这项工作，但不可避免地只能涵盖这些设备的安全操作与维护方面的常规要点。化学过程设备运行期间的危险是由电气故障引发的火灾与爆炸。其基本预防措施在第15章中介绍。过程设备安全的细节本身常与具体过程相关，并且取决于设备的设计、过程本身以及已认知的危险。
健康与安全策略并非一成不变，它始终在动态变化。不仅标准是这样，法律和惯例也始终在变化。在本书中，我们努力包含大多数最新的相关EN、IEC和ISO标准。随着这些标准更加紧密地融合在一起，它们在不断引入最现代化的技术和实践经验。大量此类标准仍处于草稿阶段，但对于我们已知有类似进展的情况，我们已在附录1的列表中整合了相关标准的情况说明。
评估并规定机械和设备安全相关装置及控制系统的要求是一项复杂且耗时的工作。我们希望通过第2版使该过程更易于理解与应用。
John Ridley
Dick Pearce
原书第1版前言
随着社会对机械操作人员提出了越来越高的保护要求，如今的工程人员(无论是设计人员、生产人员还是维护人员)也需要面对越来越复杂的机械。旨在确保提供适当保护水平的各种法律、标准和实践做法也因此纷纷出台。
设计人员、生产人员和工厂工程人员稍有不慎便容易遭人诟病，不得不设法选择最适合与最有效的手段以提供相当的保护水平来满足设备使用过程中的防护要求。
本书旨在简化问题解决过程并阐明在保持防护措施的健全与经济上可行的情况下如何履行这些义务。书中解释了保护技术和安全设备应用方法中涉及的原理，并给予工程人员足够的基本信息，使其能够从提供的系列设备中进行合情合理的选择，确保所做决定将符合法律和社会要求的保护程度。
本质上，本书类似于一本用户指南，因此书中从介绍应对一种简单的危险所需的基础防护技术开始，逐步发展到介绍采用现代化技术的复杂机器的复杂防护问题。对于更复杂且技术上更先进的保护系统，可能需要且仅可由相关防护设备的制造商提供对应的专家建议。附录中列出的欧洲和国际标准中涵盖了大部分的安全设备设计和质量主题。
本书从非常基础的水平开始讨论安全主题，最后发展到介绍机械防护方面最新“最前沿”的技术。书中使用的一些插图是具有已经使用多年的防护装置的老旧机器。我们不会就此表示歉意，这只是说明了精心设计的防护装置坚固耐用，在机器的使用寿命中都能提供有效保护。经验表明，最简单的防护装置常常是最好的，可能非常有效，并且同时满足操作者的操作要求以及法律法规的要求。
在准备编写这本书时，我们已经意识到可供工程人员选择的安全开关、设备和电路的种类繁多，为阐明并强调特定产品或电路的安全特性，我们使用了框图来指示该设备或电路的工作原理。这些框图突出了设备必须具备的安全特性，并能够帮助设计人员或工程人员识别设备是否具有所需的基本功能。
我们有幸能够得到许多专家的专业知识和给予的支持，并特别感谢Zurich Risk Services 对准备有关蒸汽发电装置章节内容给予的帮助、Mackey Bowley International Ltd 的 Michael Dray对准备有关液压安全设备章节内容给予的帮助，以及EJA Ltd的Warren Ibbotson提供的电气电子安全设备相关内容的图表。其他安全设备制造商也非常慷慨地允许我们使用其产品的
插图。同样，大量用户公司热心地允许我们使用其机器的图片举例说明防护装置和安全防护设备的有效应用。我们在此非常感谢他们的帮助与合作。在本书中使用这些插图的位置，我们特别注明了图片的来源。
我们也非常感谢英国标准学会(BSI)允许我们复制一些欧洲与国际标准的数据。书中的摘录内容是依据编号2001SK/0129的BSI许可证复制的。书中提到的标准和附录1中所列标准的副本可从BSI客户服务部门(地址为389，Chiswick High Road， London W4 4AL)或从英国以外的特定国家的标准制定组织获得。
在讨论机械安全这一主题时，看起来有必要超越设计与制造层面，进一步考虑机械的实际用途、工作系统和工厂布局。为了做到这一点，不可避免地在不同章节中重复一些主题内容，但是我们认为最好是这样做并使章节独立，以确保在适当的地方涵盖相关要点，而不是依赖读者的记忆或者需要参考其他章节涵盖的内容。
机器防护装置设计的基本原理近年来几乎没有变化，尽管其基础可能由于新材料和新制造技术的引入而得到扩大。然而，发生最大变化的领域是使用电子和可编程电子控件和安全电路。这是一个快速发展的领域，与计算机和软件技术的发展并行前进，并产生了越来越多的标准。书中对这些新兴标准中正在制定的一些基本原理进行了讨论。不过，当前可用的设备范围广泛且十分复杂，应用变数如此之大，以至于我们不得不仅限于讨论所涉及的基本原理。在这里，我们希望为工程人员提供足够的信息，使其能够合理选择设备并判断设备的适用性。在机械设计中融合复杂安全系统时，必然需要对设备供应公司的技术知识有足够的信任。这反过来又对技术人员和销售代表的能力和诚信方面提出了极大的责任要求。
机器不会自行运转，它需要操作人员进行操作，而操作人员要能最高效地操作机器，防护装置的类型和控制设备与仪表的布局必须对操作人员起辅助作用而不是妨碍作用。而不必
与机器“打架”的操作人员也能够更加安全地进行工作。在法律和标准领域都愈加意识到机器的运行要求与操作人员的能力以及体型相匹配能带来的安全价值。因此，本书有一章专门介绍人体工程学的内容，讨论操作人员/机器接口的一般问题。
操作人员、维修工程师和其他相关人员的行为也会对机械的安全使用产生影响，因此书中有一章讨论了可从重视安全文化的组织与管理中实现安全工作与安全效益。书中介绍的许多安全工作方法已成为技术更为先进的西方制造国家公认的标准实践方法。
同样地，操作机器的环境条件是对机器安全操作产生复杂影响的另一个重要因素。这里所指的环境条件不仅包括大气环境，还包括物理布局、提供的服务、通道、照明和噪声等方面。
在本书中，我们旨在为设计人员和工程师提供充足的信息，使他们建立自信，相信其所提供的设备能够满足操作人员、企业和法律之间某些相互冲突的要求。我们希望我们已经成功做到了这一点。
John Ridley
Dick Pearce
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