该标准是机械安全领域中的一项专用C类标准,是 EN 982(针对液压系统)的姊妹标准。它专门为气动系统及其元件的设计、制造和安装提供了具体的安全要求。其核心目标是消除或最大程度地减少气动系统在运行、调试、维护过程中可能产生的各种风险。
核心目标与原则
该标准基于与EN 982相似的基本原则,但针对压缩空气的特性进行了调整:
风险减少:通过设计从根本上保证安全。
生命周期考量:考虑系统从安装到停用的所有阶段。
压力与能量控制:气动系统的核心危险来自于储存的压缩空气能量。标准的核心是控制这种能量,防止意外释放。
关键内容详解
标准涵盖了气动系统安全的各个方面,其主要内容与EN 982结构类似,但针对气动技术的特点有关键区别:
1. 材料和组件的选择
相容性:所有与压缩空气接触的材料必须能抵抗其影响(如湿度、可能携带的油雾)。
强度要求:所有承压元件必须有足够的强度,能承受系统的最高工作压力和耐压测试压力。
外部影响:需考虑环境因素,如低温可能导致冷凝水结冰,高温可能影响密封件性能。
2. 系统设计的安全要求
这是标准最核心的部分,针对气动系统的特点:
过压保护:
必须在空气压缩机或储气罐之后安装安全阀,以防止系统压力超过最大允许工作压力。这是至关重要的安全装置。
压力调节:
必须使用减压阀将系统压力调节到各执行元件(如气缸)所需的安全工作压力。
控制措施的安全性:
在失压时,气缸通过弹簧复位或由备用气体源驱动到安全位置。
使用常闭型气动阀,在失电/失气时能切断气源。
系统应设计成在动力(电力)失效或压缩空气供应中断时,不会产生危险情况。这通常通过 “故障-安全” 原则实现,例如:
软管和管路:
必须妥善固定和保护,避免磨损、扭结或被尖锐物体损坏。特别是在高流量时,软管甩动可能造成危险。
空气处理单元(FRL):
系统应包含过滤器、减压阀和油雾器,以提供清洁、压力稳定且润滑的压缩空气,这对于元件的可靠性和寿命至关重要。
排气:
气缸和阀的排气口可能会高速排出空气。标准要求考虑排气方向,避免将排气口对准人员,以免吹起碎屑伤害眼睛或听力,并在必要时使用消声器以降低噪声。
3. 降低风险的措施
隔离与能量消散:
必须提供截止阀来隔离系统的各部分,以便进行安全维护。
系统应设计成在维护前能够安全地卸压(泄压)。与液压系统不同,气动系统泄压时能量会迅速释放到大气中,但必须确保该过程是受控的。
防护装置:对可能因破裂而爆裂或脱落的部件(如储气罐、气缸),应考虑其安装方式和可能的失效模式,必要时提供防护。
噪声控制:压缩空气排气是主要的噪声源。应通过使用消声器、优化管路设计等方式来降低噪声,以符合职业健康与安全要求。
低温警告:压缩空气膨胀吸热可能导致部件表面温度极低,存在冻伤风险。必要时需提供警示或防护。
4. 信息要求(文件与标记)
使用说明书:必须提供详细的使用说明书,内容包括:安装、调试、操作、维护(特别是泄压程序)、安全说明和对空气质量的要求。
标记:系统及其组件上必须有清晰、持久的标记,包括:
最大允许工作压力。
制造商名称或商标。
产品型号/序列号。
油口标识(P-压力口, R/A/B-工作口, EA/EB-排气口等)。
应用与重要性
法律符合性:对于在欧洲经济区销售的机械设备,其气动系统符合EN 983是推定符合 欧盟机械指令 (2006/42/EC) 基本健康与安全要求的重要证据。它是CE标志认证过程中的关键技术依据之一。
设计指南:为气动系统设计人员、集成商和制造商提供了具体的安全设计规范,重点关注压缩空气特有的危险。
风险预防:专注于预防气动系统特有的严重危险,如:
元件爆裂:由于过压或材料缺陷,导致碎片飞溅。
软管甩动:高压软管破裂或接头脱落,导致软管剧烈、不可控地摆动,抽打到周围物体或人员。
听力损伤:高速排气产生的巨大噪声。
机械运动:由于控制系统的意外、失控操作(这是最常见的气动相关事故原因)。
注射伤害:高压气体通过皮肤破口进入人体血管,是极其危险的情况。
与其他标准的关系
EN 983通常需要与以下标准结合使用:
EN ISO 12100:机械安全的基本术语、原则和风险评估(基础标准)。
EN 982:机械安全 - 流体动力系统及其元件的安全要求 - 液压系统(互补的姊妹标准)。
EN ISO 4414:气动传动 - 系统及其元件的通用规则(更侧重于技术性能和测试,与EN 983的安全重点相辅相成)。
各类产品标准:如针对气缸、阀、软管等的ISO或EN标准。
总结
EN 983:1996+A1:2008 是一份专门针对气动系统安全的综合性标准。它要求设计者不仅要选择合格的元件,更要从系统层面考虑如何安全地存储、控制和使用压缩空气这种具有弹性能量的介质。通过遵循该标准,可以有效地预防因压力失控、元件失效或误操作导致的安全事故,确保人员和设备的安全。