关于EN 12013:2018 橡胶和塑料机械 - 密闭式炼胶机 - 安全要求标准解读

我们来对 EN 12013:2018 这项重要的欧洲标准进行详细解读。

一、 标准概览：它是什么？

标准全称： EN 12013:2018 - Rubber and plastics machines - Internal mixers - Safety re

中文翻译： 《橡胶和塑料机械 - 密闭式炼胶机 - 安全要求》

标准类型： 这是一项C类标准（特定机器安全标准）。

法律地位： 作为欧洲协调标准，它提供了符合欧盟《机械指令》（2006/42/EC）基本健康与安全要求的推定符合性。制造商遵循此标准，是其产品获得CE标志、进入欧洲市场的关键一步。

适用范围： 该标准专门适用于密闭式炼胶机（Internal Mixers），这是一种在橡胶和塑料工业中用于高强度混合、塑化和配炼的关键设备。最典型的代表就是班伯里密炼机（Banbury Mixer）。

替代关系： 此标准取代了旧的EN 12013:2000版本，整合了最新的安全理念和技术要求。

二、 目标机械：密闭式炼胶机（Internal Mixer）详解

要理解标准，必须先了解密炼机是什么，因为它巨大的能量、强大的机械力和特殊的工作周期决定了其极高的危险性。

功能： 将生胶、炭黑、油料、促进剂等各种配方原料在高温、高压下进行剧烈混合，制成均匀的胶料。

工作原理：

投料： 通过一个上部的投料斗（Feed Hopper），将原料投入密闭的混炼室（Mixing Chamber）。

混炼： 混炼室内有两个以不同速度相对旋转的转子（Rotors），它们对物料进行强烈的剪切、挤压、折叠，使各组分均匀分散。混炼过程中会产生巨大的摩擦力和热量。

压料： 混炼室上方有一个上顶栓（Floating Weight / Ram），它会下降并对室内的物料施加巨大的压力（可达数十吨），以提升混炼效率。

卸料： 混炼完成后，混炼室下方的卸料门（Drop Door） 打开，混合好的胶料被排出。

主要危险点（为何需要专门标准）：

巨大的机械力： 转子驱动功率巨大，上顶栓压力巨大。

挤压和剪切危险： 投料口、卸料门、转子与室壁之间都存在严重的挤压和剪切点。

高温： 混合过程产生高温，机器表面和物料均可导致严重烫伤。

高噪声： 运行过程中产生极高噪声。

能量储存： 液压和气动系统储存着巨大能量。

有害物质： 可能暴露于粉尘（如炭黑）、化学品蒸汽等。

三、 标准核心内容详细分析

EN 12013:2018 围绕密炼机的特定风险，规定了一系列详尽的安全要求，其核心逻辑遵循 “本质安全设计 - 安全防护 - 使用信息” 的层级原则。

1. 危险清单与风险评估

标准首先系统性地列出了密炼机所有可预见的危险，并要求制造商必须进行风险评估，以确定需要采取哪些措施来消除或控制这些风险。

2. 具体安全要求与防护措施（核心部分）

投料区防护 (Feed Opening / Hopper)

联锁防护装置： 投料口必须配备带防护锁定的联锁装置。防护门打开时，必须触发安全功能，确保：

防止意外启动： 在防护门关闭前，上顶栓和转子不能启动。

主要危险： 与下降的上顶栓或旋转的转子发生挤压、剪切或卷入。

防护要求： 这是最危险的区域。标准要求：

上顶栓停止并保持在提升位置，防止其下落。

转子停止旋转。

卸料区防护 (Discharge Area)

联锁防护： 卸料门周围区域需设置防护装置（如固定栅栏），其入口门必须联锁，确保在门打开时，卸料门无法动作。

挤压防护： 卸料门本身的设计应避免挤压点，或通过安全距离使其不可及。

高温防护： 对高温表面进行隔热，并设置防烫伤警示标识。

主要危险： 卸料门在打开或关闭过程中造成的挤压/剪切危险；接触高温胶料。

防护要求：

上顶栓（压砣）安全 (Floating Weight / Ram)

机械止挡装置： 必须配备可靠的机械式止挡块（如安全销），在维护时手动插入，物理性地防止上顶栓下落。这是最根本的保护。

双回路控制： 控制上顶栓上升/下降的回路必须具有高可靠性。

能量隔离： 维护时必须切断并锁定能量源（LOTO）。

主要危险： 意外下落造成 c（压碎）伤害。

防护要求：

转子驱动系统防护

主要危险： 与旋转的转子接触。

防护要求： 混炼室本身作为防护壳体，其设计应能承受最大工作压力。只有在使用工具拆除部分外壳后，才能接触到转子。

液压与气动系统安全

主要危险： 高压流体喷射、部件在压力下爆裂、能量意外释放。

防护要求： 系统必须能承受最大工作压力，配有安全阀。管路布置需安全。维护时必须进行泄压和能量锁定（LOTO）。

控制系统安全 (现代安全核心)

性能等级（PL）： 所有安全相关功能（如投料口联锁、紧急停止）的控制电路必须依据EN ISO 13849-1标准达到指定的性能等级（PLr），通常要求达到 PL d 或 PL e 的高等级。

安全完整性： 必须使用经过认证的安全组件（如安全继电器、安全PLC）来构建控制回路，确保即使发生单一故障，安全功能也不会失效。

防护锁定： 联锁装置必须带有防护锁定功能，确保在危险运动完全停止（如上顶栓升到顶、转子停转）之前，防护门无法被打开。

紧急停止装置

必须在所有操作位置设置符合EN ISO 13850要求的紧急停止按钮。

噪声控制

要求通过设计降低噪声排放，并在技术文件中标注声功率级和声压级指标。

3. 使用信息

标准强制要求提供详尽的使用说明书，必须包括：

安全操作、调试和清洁程序。

详细的维护说明，特别是严格的“上锁/挂牌（LOTO）”程序。 这是标准极度强调的重点，因为维护和清理是事故高发环节。

所有残留风险的明确告知。

所需的个人防护装备（PPE）建议。

四、 对制造商和使用者的意义

对制造商（OEM）：

设计准则： 是设计和制造密炼机的强制性安全蓝图。任何设计都不能低于此标准的要求。

符合性声明： 是签发欧盟符合性声明和粘贴CE标志的技术依据。

技术文件： 必须在技术文件中证明其产品如何满足标准中的每一条适用要求。

对使用者（工厂、操作员）：

采购依据： 采购新设备时，应确认其符合EN 12013:2018并具有CE标志。

安全操作的根本： 必须将随机提供的说明书作为安全管理的最高文件，并据此对员工进行强制培训。

严禁违规： juedui禁止擅自拆除、旁路或无效化任何安全防护装置和联锁功能。对于密炼机，这是极度危险的行为。

严格执行LOTO： 进行任何清理、调试、维护或处理卡料之前，上锁/挂牌（LOTO） 是必须执行、不可省略的保命程序。

总结

EN 12013:2018 是一部针对高风险设备——密闭式炼胶机的安全标准。它深刻地识别了该设备在机械挤压、剪切、高温、高能量等方面的极端风险，并据此规定了从机械防护、高等级安全控制系统到严格管理程序在内的多层次、深度防御的安全措施。

该标准的现代安全理念核心是：通过技术手段（如PLd/e级安全电路、联锁）实现防护，并通过管理程序（如强制性的LOTO）作为最后且最可靠的保障。 对于所有涉及密炼机的人员而言，理解和遵守该标准是保障生命安全的底线。