机械安全设计的核心在于可靠性设计原则,包括使用已知可靠性的组件、考虑外界环境影响,以及通过关键组件冗余特性实现失效冗余。冗余设计中,一个组件失效时,备用组件需独立运行,避免系统整体故障。同时,多样化设计可预防共音失效和共模失效,前者由共同原因引发多个组件失效,后者指不同原因导致相同故障模式。
安全防护措施分为本质安全设计、防护装置和保护装置。本质安全设计通过优化机械结构(如安全电源、强度设计)消除风险;防护装置如固定式防护装置、连锁式安全防护装置通过物理屏障隔离危险,需满足抗破坏性、不可旁路等要求。其中,连锁装置需与危险状态联动,确保装置失效时设备停止运行。
维修性设计要求设备故障时易于检修,包括维修点避开危险区、保证可达性、标准化零件及人员安全。真题案例显示,本质安全措施与安全防护措施常混淆,如急停装置属于补充保护而非本质安全。
人机工程学原则强调减轻操作者压力,而安全防护装置需避免增加操作难度。通过真题分析,可靠性和维修性设计是近年考核重点,需关注冗余特性、共音/共模失效的区分及防护装置的技术要求。