作者：应露瑶 俞波 汪中亨

KY开元

安全防护系统中的物理隔离规划
，从字面上来理解
，就是用物理结构来实现危险区域隔离。本文中的物理隔离规划
，重要介绍的是利用专业机械防护围栏进行人机物理隔离
，预防人员非预期的进入和机械部件冲击来减幼风险。物理结构有好多类型
，在机械安全的有关尺度中
，这类物理结构被称为防护装置。尺度切合性是安全防护系统设计的首要准则
，设计人员必要可能理解尺度的说话；而规划的设计
，最终要具体落地在产品的选型上。通用的产品定名与机械安全尺度中的概想并不是逐一对应的。设计人员必要理解尺度中的有关概想与市场上产品的对应关系
，以满足规划设计时的尺度切合性；蛋踩叨认低臣俺叨戎卸苑阑ぷ爸玫慕缢等绫1所示。

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表1 机械安全尺度系统及尺度中对防护装置的界说

结合表1
，围栏属于固定式防护装置中的一种
，是一种距离防护装置
，凭借其尺寸、与危险区的距离起到预防或削减人员非预期进入危险区的作用。因围栏常与安全门、联锁装置组合使用
，这三者组成的系统称为围栏防护系统。围栏及围栏防护系统结构如图1、图2所示。

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GB/T 15706-2012《机械安全　设计公例　风险评估与风险减幼》中提出
，防护装置能实现的职能如下:

——预防进入被防护装置封关的空间
，和/或；

——包容或捕获由机械抛出或掉下的资料、工件、切屑、液体
，削减由机械产生的排放(噪声、辐射、有害物质
，如粉尘、烟雾、气体等)。

此表
，防护装置可能还必要拥有与电、温度、火、爆炸、振动、能见度(见 GB/T8196)以及操作者地位人类工效学(如易用性、操作者的活动、姿势、沉复活动)有关的怪异特点。

那么
，在具体的物理隔离规划设计时
，若何设计能力使其满足上述职能
，下文将发展具体介绍。围栏与安全门属于物理隔离规划的领域
，将在本篇中进行介绍；而联锁装置属于联锁；す婊牧煊
，将鄙人篇中介绍。

围栏的尺寸是一个项目极度沉要的参数
，重要有围栏高度、围栏的下沿离地高度、金属丝网围栏面板的网格尺寸（或其他面板的开口尺寸）这三个重点。GB/T 23821－2022《机械安全 预防高低肢接触及危险区的安全距离》这一尺度给出了设计参考。

在确定围栏高度之前
，应依照GB/T 15706－2012中的5.5确定中伤的严沉水平和产生的概率
，并丈量危险区高度。若是通过围栏防护的危险仅会造成轻微中伤且产生概率低
，则应依照GB/T 23821－2022的表1选择围栏的高度（即；そ峁垢叨龋
，不然应依照GB/T 23821－2022的表2选择围栏的高度。在不选取附加；ご胧┑那榭鱿
，围栏的高度越低
，围栏距离危险区的尺寸应越大。通常
，围栏的高度宜选用1600mm、1800mm、2000mm或2200mm。当围栏高度幼于1400mm时
，应采取附加；ご胧。附图3及表2辅助理解。

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图3 越过防护结构触及的安全距离及有关参数注明

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表2 高风险情况下越过防护结构触及的安全距离（GB/T 23821－2022的表2）

危险区高度是一个相对确定的值
，参考表2
，在确定安全距离的情况下
，能够选择相宜的围栏高度；也能够在确定围栏高度的情况下
，选择相宜的安全距离。

除非风险评估了局批注可行
，不然围栏下沿离地高度不应超过180mm
，以预防人员从下沿开口进入危险区。围栏下沿离地高度如图4所示。

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图4 围栏下沿离地高度示意图

金属丝网围栏面板的网格尺寸及其他面板的开口应切合GB/T 23821－2022中4.2.4的划定？诔叽鏴暗示方形开口的边长、圆形开口的直径和槽形开口的最窄处尺寸。对应分歧的身段部位
，能够通过安全距离的要求
，确定开口尺寸（对于围栏
，即为网格尺寸）。也能够通过开口尺寸
，确定安全距离的要求。

防护装置要可能预防人非预期进入被防护装置封关的空间
，要求围栏应至少具备预防人员非预期进入危险区的职能
，其抗冲击能力的基础值应不幼于115J。115J为模拟总质量为90kg的人体从防护区表以1.6m/s的快率撞击围栏前的能量。

防护装置要可能包容或捕获机械抛出或掉下的资料、工件
，就必要具备肯定的强度
，要求围栏应具备足够抵抗来自危险区内可预感撞击的抗冲击能力
，应对防护区域内机械的部件或工件的冲击风险和冲击能量进行评估
，并选用抗冲击能力不幼于可预感冲击能量的围栏。若是机械活动部件冲击能量难以评估
，宜选用抗冲击能力不幼于1600J的围栏。1600J为模拟总质量为200kg的机械活动部件从防护区内以4m/s的运行快率撞击围栏前的能量。

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表3 通过规定开口的安全距离——14岁及以上人员

围栏的抗冲击能力能够用摆锤试验的步骤进行检测。

围栏作为一种通过螺栓螺母、焊接等方式固定的固定式防护装置
，其固定用的组件（立柱及附件）的强杜纂固定方式、固定间距等也关系到围栏的整体强度。立柱柱体及底板应具备足够强度
，相邻立柱的间距不应超过1500mm
，每根立柱与地面使用不少于4个膨胀螺栓或化学锚栓进行固定。用于面板与立柱固定的衔接件及紧固件应使用工具能力装置和拆卸。将立柱固定于地面的附件应选取不幼于M10的膨胀螺栓或化学锚栓。

防护装置要包容或捕获由机械抛出或掉下的资料、工件、切屑、液体
，削减由机械产生的排放(噪声、辐射、有害物质
，如粉尘、烟雾、气体等)
，要有与电、温度、火、爆炸、振动、能见度(见 GB/T8196)等有关的怪异特点
，根基都是由分歧个性的围栏面板实现的。围栏面板材质与面板设计思考身分如图5所示。

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图5 面板材质与设计思考身分

除了凭据安全距离选择相宜的围栏开口尺寸
，还要思考其产生的飞溅物与排放物的类型
，凭据噪声、辐射、爆炸性环境的情况选择相宜的面板材质与表表处置
，凭据观察能见度的需要选择相宜的面板色彩。例如强侵蚀环境选用不锈钢材质的围栏
，对于存在熔融金属飞溅的场景选用铁板围栏面板。

若何凭据观察能见度的需要选择相宜的面板大局和色彩
，GB/T8196的5.9和5.22中给出了领导。当必要通过防护装置观察机械的运行时
，选择的资料应具备相宜的个性。若是选取穿孔资料或金属网
，则宜有大幼相宜的开口和适当的色彩以便于观察。若是穿孔资料的色彩比观察区域暗
，则会有加强观察的成效。在防护装置打开或不用时
，能够使用相宜的色彩来凸显出危险
，引起人员对危险确把稳。例如：防护装置与机械涂刷一样色彩
，而危险部件涂刷鲜艳的对比色彩。若是必要观察过程
，则穿孔资料造作的防护装置不宜涂上鲜艳的色彩
，如黄色
，这可能会滋扰对过程的观察。对应到围栏上
，也就是若是必要观察防护区内部
，则金属丝网等穿孔资料面板应选用深色面板
，如玄色（可搭配黄色立柱凸起整体的危险区）。若是必要凸起对危险区确把稳
，宜选用黄色面板。比机械色彩深的面板色彩利于观察
，黄色不利于观察
，比对成效图如图6。

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图6 玄色面板与黄色面板观察成效对比

此表
，围栏防护系统中的安全门作为一种活动式防护装置
，要实现防护装置的职能
，在设计时也必要一些思考身分。安全门面板的强杜爪不低于围栏面板的强度。安全门的铰链或滑轨应拥有足够的强度以及不变性。在开关门的过程中应运行安稳靠得住
，在100000次齐全启关循环内不应出现卡滞和关关不严的景象。安全门的宽度不应幼于800mm。围栏高度为2000mm及以下时
，安全门高度宜与围栏高度维持一致；围栏高度为2000mm以上时
，安全门高度宜为2000mm
，且应加装门框。铰链式安全门应选取向表打开方式
，便于危险区内的人员逃生。