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(jī)械產(chǎn)品出口到歐盟市場。眾所周知，機(jī)械產(chǎn)品想在歐盟范圍內(nèi)自由流通，就必須加貼“CE”標(biāo)志，“CE”是一種強(qiáng)制性安全認(rèn)證的標(biāo)志，表明產(chǎn)品符合歐盟安全、衛(wèi)生、環(huán)保和消費(fèi)者保護(hù)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(jī)械的安全要求。
1.1 機(jī)械指令
混凝土泵屬于建筑機(jī)械領(lǐng)域，被歐盟的機(jī)械指令覆蓋。也就是說，它必須滿足機(jī)械指令的要求。機(jī)械指令定義了機(jī)器的范疇以及基本的技術(shù)要求。此外，機(jī)械指令中還明確了機(jī)械安全一體化原則，即:
(1) 首先從設(shè)計(jì)和制造上保證安全。
(2) 若無法從設(shè)計(jì)和制造上保證安全，應(yīng)采取必要的防護(hù)措施。
(3) 對防護(hù)措施不能夠完全發(fā)揮作用的殘余危險(xiǎn)，應(yīng)作出相應(yīng)警告。
該原則強(qiáng)調(diào)了進(jìn)行機(jī)械安全防護(hù)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(xiǎn)的地方僅僅依靠警告標(biāo)識是不能達(dá)到要求的。
1.2 機(jī)械安全標(biāo)準(zhǔn)
機(jī)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(biāo)準(zhǔn)支撐的。機(jī)械指令下的標(biāo)準(zhǔn)體系由A、B、C三類標(biāo)準(zhǔn)組成。
EN12001是專門針對混凝土泵的標(biāo)準(zhǔn)，稱為C標(biāo)準(zhǔn)。C標(biāo)準(zhǔn)中通常會引用A標(biāo)準(zhǔn)和B標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容。比如對設(shè)備進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估，需要使用A標(biāo)準(zhǔn)EN1050; 而電氣系統(tǒng)安全要求則采用B標(biāo)準(zhǔn)EN60204。
1.3 機(jī)械安全分析方法
保證機(jī)械達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)的過程，實(shí)際上也是一個風(fēng)險(xiǎn)評價的過程。標(biāo)準(zhǔn)EN1050定義了進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估的方法與步驟。
危險(xiǎn)識別應(yīng)識別與機(jī)械有關(guān)的所有危險(xiǎn)，包括危險(xiǎn)狀態(tài)和危險(xiǎn)事件，如機(jī)械運(yùn)動造成的傷害(擠壓、撞擊、剪切危險(xiǎn)等)、電氣危險(xiǎn)、噪聲等。危險(xiǎn)識別后，對每一種危險(xiǎn)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估，主要從傷害的嚴(yán)重程度 發(fā)生的概率，受傷害的嚴(yán)重程度等方面進(jìn)行評估。風(fēng)險(xiǎn)評估后，要進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評定，以確定是否需要減小風(fēng)險(xiǎn)或是否達(dá)到了安全。如果風(fēng)險(xiǎn)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(qiáng)調(diào)的是當(dāng)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(xiǎn)。
2 混凝土泵的安全要求
在機(jī)械安全的標(biāo)準(zhǔn)體系中有專門針對混凝土泵的安全標(biāo)準(zhǔn)，即EN12001。
2.1 機(jī)械危險(xiǎn)
機(jī)械在運(yùn)行過程中，一些運(yùn)動部件如果沒有適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)，可能會對暴露在危險(xiǎn)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(hù)罩。
料斗是容易發(fā)生機(jī)械危險(xiǎn)的部件，EN12001對于料斗做出詳細(xì)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(dāng)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(yùn)行(hold to run)的控制模式。
2.2 液壓系統(tǒng)安全
機(jī)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(hù)方便，所有液壓管必須被標(biāo)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(xiǎn)，另一方面要注意電氣控制的安全性。電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)符合EN60204-1∶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(jī)械指令要求，機(jī)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(xiǎn)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(shí)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(xiǎn)
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?？山佑|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(hù)罩或熱絕緣材料。而且，排氣口應(yīng)盡量遠(yuǎn)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(xiǎn)，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(biāo)識清楚(位置、含義等)。
(4) 使用保持－運(yùn)行(hold to run)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(dú)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(xiǎn)的部件，EN12001對其控制系統(tǒng)也有明確的要求。
(1) 采用保持－運(yùn)行(hold to run)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(jìn)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(xiǎn)，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(fēng)速)。要求測試過程中泵車不會發(fā)生傾覆危險(xiǎn)。
2.8 其他安全要求
(1) 滑倒的危險(xiǎn): 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(jì)原則)，EN894-1∶1997(界面設(shè)計(jì))的要求。
(3) 電氣系統(tǒng)符合EN13309∶2000(EMC)(工程機(jī)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(dá)到了機(jī)械安全的全部要求。還要根據(jù)圖1所列出的流程進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評價，對其他可能存在的危險(xiǎn)采取相應(yīng)的措施，以使產(chǎn)品滿足所有安全要求。
隨著國內(nèi)制造業(yè)水平的不斷提高，越來越多的機(jī)械產(chǎn)品出口到歐盟市場。眾所周知，機(jī)械產(chǎn)品想在歐盟范圍內(nèi)自由流通，就必須加貼“CE”標(biāo)志，“CE”是一種強(qiáng)制性安全認(rèn)證的標(biāo)志，表明產(chǎn)品符合歐盟安全、衛(wèi)生、環(huán)保和消費(fèi)者保護(hù)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(jī)械的安全要求。
1.1 機(jī)械指令
混凝土泵屬于建筑機(jī)械領(lǐng)域，被歐盟的機(jī)械指令覆蓋。也就是說，它必須滿足機(jī)械指令的要求。機(jī)械指令定義了機(jī)器的范疇以及基本的技術(shù)要求。此外，機(jī)械指令中還明確了機(jī)械安全一體化原則，即:
(1) 首先從設(shè)計(jì)和制造上保證安全。
(2) 若無法從設(shè)計(jì)和制造上保證安全，應(yīng)采取必要的防護(hù)措施。
(3) 對防護(hù)措施不能夠完全發(fā)揮作用的殘余危險(xiǎn)，應(yīng)作出相應(yīng)警告。
該原則強(qiáng)調(diào)了進(jìn)行機(jī)械安全防護(hù)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(xiǎn)的地方僅僅依靠警告標(biāo)識是不能達(dá)到要求的。
1.2 機(jī)械安全標(biāo)準(zhǔn)
機(jī)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(biāo)準(zhǔn)支撐的。機(jī)械指令下的標(biāo)準(zhǔn)體系由A、B、C三類標(biāo)準(zhǔn)組成。
EN12001是專門針對混凝土泵的標(biāo)準(zhǔn)，稱為C標(biāo)準(zhǔn)。C標(biāo)準(zhǔn)中通常會引用A標(biāo)準(zhǔn)和B標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容。比如對設(shè)備進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估，需要使用A標(biāo)準(zhǔn)EN1050; 而電氣系統(tǒng)安全要求則采用B標(biāo)準(zhǔn)EN60204。
1.3 機(jī)械安全分析方法
保證機(jī)械達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)的過程，實(shí)際上也是一個風(fēng)險(xiǎn)評價的過程。標(biāo)準(zhǔn)EN1050定義了進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估的方法與步驟。
危險(xiǎn)識別應(yīng)識別與機(jī)械有關(guān)的所有危險(xiǎn)，包括危險(xiǎn)狀態(tài)和危險(xiǎn)事件，如機(jī)械運(yùn)動造成的傷害(擠壓、撞擊、剪切危險(xiǎn)等)、電氣危險(xiǎn)、噪聲等。危險(xiǎn)識別后，對每一種危險(xiǎn)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估，主要從傷害的嚴(yán)重程度 發(fā)生的概率，受傷害的嚴(yán)重程度等方面進(jìn)行評估。風(fēng)險(xiǎn)評估后，要進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評定，以確定是否需要減小風(fēng)險(xiǎn)或是否達(dá)到了安全。如果風(fēng)險(xiǎn)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(qiáng)調(diào)的是當(dāng)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(xiǎn)。
2 混凝土泵的安全要求
在機(jī)械安全的標(biāo)準(zhǔn)體系中有專門針對混凝土泵的安全標(biāo)準(zhǔn)，即EN12001。
2.1 機(jī)械危險(xiǎn)
機(jī)械在運(yùn)行過程中，一些運(yùn)動部件如果沒有適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)，可能會對暴露在危險(xiǎn)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(hù)罩。
料斗是容易發(fā)生機(jī)械危險(xiǎn)的部件，EN12001對于料斗做出詳細(xì)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(dāng)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(yùn)行(hold to run)的控制模式。
2.2 液壓系統(tǒng)安全
機(jī)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(hù)方便，所有液壓管必須被標(biāo)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(xiǎn)，另一方面要注意電氣控制的安全性。電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)符合EN60204-1∶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(jī)械指令要求，機(jī)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(xiǎn)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(shí)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(xiǎn)
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?？山佑|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(hù)罩或熱絕緣材料。而且，排氣口應(yīng)盡量遠(yuǎn)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(xiǎn)，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(biāo)識清楚(位置、含義等)。
(4) 使用保持－運(yùn)行(hold to run)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(dú)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(xiǎn)的部件，EN12001對其控制系統(tǒng)也有明確的要求。
(1) 采用保持－運(yùn)行(hold to run)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(jìn)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(xiǎn)，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(fēng)速)。要求測試過程中泵車不會發(fā)生傾覆危險(xiǎn)。
2.8 其他安全要求
(1) 滑倒的危險(xiǎn): 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(jì)原則)，EN894-1∶1997(界面設(shè)計(jì))的要求。
(3) 電氣系統(tǒng)符合EN13309∶2000(EMC)(工程機(jī)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(dá)到了機(jī)械安全的全部要求。還要根據(jù)圖1所列出的流程進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評價，對其他可能存在的危險(xiǎn)采取相應(yīng)的措施，以使產(chǎn)品滿足所有安全要求。
