제4장 기 계 안 전

1. 기계설비의 안전화

□기계설비의 안전화를 위한 고려사항

(1) 외관상 안전화 - 덮개, 케이스 내장, 색채조절

(2) 작업의 안전화 - 인간공학에 바탕

(3) 작업점의 안전화

(4) 기능의 안전화

(5) 구조의 안전화

· 설계상 결함    · 재료의 결함    · 가공 결함

[eqn: ·안전율 = {영구변형이``` 생기는``` 영역의``` 모든``` 하중(A`)} over {탄성한도``` 이내의``` 모든``` 하증(B`)}]

· 안전여유 = A - B

(6) 보전작업의 안전화

□기계설비의 본질안전화 추구

·조작상 위험이 가능한 없도록 설계할 것

·안전기능이 기계설비에 내장되어 있을 것

·페일 세이프의 기능을 가질 것

·풀 푸루프의 기능을 가질 것

□기계설비의 잠재적인 위험점 6가지

① 협착점 : 왕복운동을 하는 운동부분과 움직임이 없는 고정부분 사이에 형성되는 위험점

② 끼임점 : 고정부분과 회전운동부분이 만드는 위험점

③ 절단점 : 회전하는 운동부분자체와 운동하는 기계 자체와의 위험이 형성되는 위험점

④ 물림점 : 회전하는 두 회전체에 물려 들어가는 위험성이 존재하는 점

⑤ 접선물림점 : 회전하는 부분의 접선 방향으로 물려 들어갈 위험이 존재하는 점

⑥ 회전말림점 : 회전하는 물체의 길이, 굵기, 속도 등의 불규칙 부위와 돌기회전 부위에 의해 장갑 및 작업복 등이 말려들 위험이 형성되는 점

2. 방호장치

□방호장치의 구비조건 : 안전기능, 페일세이프, 사용의 용이성, 신뢰성, 보전성, 안전성, 무효대책

□방호장치의 성능

· 위치제한형 : 양수조작식(프레스에 많이 설치)

· 접근거부형 : 게이트 가드(프레스 및 전단기에 설치)

· 접근반응형 : 광선식, 압력감지방식, 압력호스식

· 포집형 : 연삭기 덮개, 반발예방장치 등(위험원이 비산, 튀어오르는 것을 방지)

· 감지형 : 이상온도, 이상압력, 과부하 감지(안전한계설정)

□방호장치의 검정합격시 표시사항

□한국산업안전공단 검정필□이라는 문자, 합격번호, 합격년월일, 위험기계기구명, 방호장치명, 모델명

□방호장치를 해야 할 기계, 기구와 방호장치의 종류

·프레스 또는 전단기∀방호장치

·아세틸렌 용접장치/가스집합 용접장치∀안전기

·방폭용 전기기계·기구∀ 방폭구조

·전기기계·기구, 교류아크용접기∀자동전격방지기

·크레인, 승강기, 곤도라, 리프트∀과부하방지장치, 권과방지장치

·압력용기∀압력방출장치 및 언로드밸브

·보일러∀압력방출장치 및 압력제한스위치

·로울러기∀급정지장치

·연삭기∀덮개(직경 5cm이상)

·목재가공용 둥근톱∀반발예방 및 날접촉예방장치

□방호장치에 대한 근로자/사업주 준수사항

·방호조치를 해체하고자 할 경우에는 사업주의 허가를 받아 해체할 것.

·방호조치를 해체한 후 그 사유가 소멸된 때에는 지체 없이 원상복귀 시킬 것.

·방호조치의 기능이 상실된 것을 발견한 때에는 지체 없이 사업주에게 신고 할 것.

□동력에 의해 작동되는 기계, 기구의 일반적 방호조치사항

·작동부분상의 돌기부분은 묻힘형으로 하거나 덮개를 부착할 것.

·동력전달부분 및 속도조절부분에는 덮개를 부착하거나 방호망을 설치할 것

·회전기계의 물림점(로울러, 기어 등)에는 덮개 또는 물을 설치할 것.

3. 공작 및 산업기계

□공작기계의 안전장치

(1) 칩비산 방지를 위한 안전장치의 종류

① 칩브레이커 ② 칩 비산방지 투명판(shield) ③ 칩받이 ④ 칸막이 ⑤ 조절편

(2) 선반의 안전장치

① 칩 브레이크 ② 커버 ③ 브레이크

(3) 셰이퍼의 안전장치

① 칩받이 ② 칸막이 ③ 방책

□연삭기의 덮개의 노출각도

① 탁상용 연삭기

·덮개의 최대 노출각도:90°이내

·주축에서 수평면 위로 이루는 각도: 65°이내

·수평면 이하의 부분에서 연삭하는 경우: 125°

·상부 사용 목적: 60°

② 원통, 만능 휴대용, 스윙 연삭기: 180°이내

③ 평면, 절단 연삭기: 150°

□연삭작업의 안전작업방법

(1) 연삭숫돌의 직경이 5cm이상인 것은 덮개 설치.

(2) 작업시작 전에 1분 이상, 숫돌 교체시는 3분 이상 시운전할 것.

(3) 연삭숫돌의 측면을 사용하지 말 것(단 측면사용 목적의 연삭 숫돌인 cup형은 제외)

(4) 연삭숫돌을 제조 후 사용속도의 1.5배로 안전시험을 할 것

□연삭기 방호장치 표시사항 :

·제조회사명   ·제조년월일   ·제품명 및 모델

·숫돌사용 원주속도   ·숫돌회전방향

□목재가공용 둥근톱의 방호장치의 설치요령

· 날접촉 예방장치는 반발예방장치에 대면하고 있는 부분과 가공재를 절단하는 부분이외의 부분을 덮을 수 있는 구조이어야 한다.

· 반발예방장치는 목재의 반발을 충분히 방지할 수 있도록 설치해야 한다.

· 반발예방장치는 톱날 후면으로부터 12mm 이내에 설치하되, 그 두께는 톱 두께의 1.1배 이상이고 치진폭보다 작아야 한다.

□반발예방장치의 구조

① 분할날

·톱 두께의 1.1배 이상

·톱날과 12mm이내에 설치

·톱날의 직경이 610mm이상이면 현수식을 사용

② 반발방지 발톱(finger)

·톱의 직경이 450mm이상이면 사용 불가능

③ 반발방지 로울러

·톱의 노출높이가 10mm이상 일 때 설치

□둥근톱기계 방호장치의 표시사항

·제조회사명       ·제조년월일

·제품명 및 모델   ·둥근톱의 사용가능 치수

□동력식 수동대패의 작업 전 안전기준

· 대패날은 테이블 면에서 1mm이하로 나오게 할 것.

· 대패날과 전후 테이블 사이의 간격 : 3mm이내

· 날접촉예방장치의 기능상 이상여부를 확인할 것.

· 고정식 날접촉예방장치의 경우 날 노출부분의 폭은 가공재료의 최소 폭을 유지하도록 조정할 것.

4. 프레스 및 로울러

□안전담당자의 직무

· 프레스 및 그 방호장치를 점검하는 일.

· 프레스 및 그 방호장치에 이상이 발견된 때 즉시 필요한 조치를 하는 일.

· 프레스 및 그 방호장치에 전환스위치를 설치한 때 전환스위치의 열쇠를 관리하는 일

· 금형의 부착, 해체 또는 조정작업을 직접 지휘하는 일.

□프레스의 방호장치

(1) 양수조작식 방호장치의 설치요령

· 반드시 두 손을 사용하여 작동되도록 설치할 것.

· 누름버튼 또는 조작부의 간격을 300mm 이상으로 할 것.

· 작동 직후 손이 위험지역에 들어가지 못하도록 위험지역으로부터 다음에 정하는 거리 이상에 설치할 것.

거리(cm) = 160×프레스를 작동 후 작업점까지 도달시간(초)

거리(mm) = 1.6×Tm(ms)

[eqn: Tm= LEFT ( { 1 over 2 + 1 overN } RIGHT ) × 60,000 over spm]

(2) 게이트 가드식(gate guard) 방호장치

· 게이트가 위험부위를 차단하지 않으면 작동되지 않도록 연동장치(interlock)로 설치할 것

· 금형의 크기에 따라 게이트의 크기를 선택하여 설치한다.

(3) 수인식 방호장치(pull out)

· 손을 당겨내는 수인줄은 작업자에 따라 조정이 가능할 것

· 행정수를 보통 120spm 이하, 행정길이는 40mm 이상의 프레스에 설치

· 수인용 줄의 재질은 합성 섬유로 절단 하중150kg에 견디는 직경 4mm 이상의 로프를 사용하며 사용도중 늘어나거나 끊어지지 않는 튼튼한 줄을 사용한다.

· 수인줄의 끄는 양은 정반 안길이의 1/2이상이어야 한다.

· 수인줄과 연결부는 50kg 이상의 정하중에 견디어야 한다.

(4) 손쳐내기식(제수형) 방호장치

· 손쳐내기봉은 그 길이 및 진폭을 조정할 수 있는 구조이며, 진폭은 금형폭 이상이어야 한다.

· 손쳐내기판은 금형 크기의 1/2이상으로 한다.

· 손쳐내기판은 손의 부상을 방지하기 위해 고무 등 완충물을 설치해야 된다.

(5) 감응식 방호장치

· 투광기에서 발생시키는 빛 이외의 광선에 감응해서는 안 된다.

· 광축의 설치거리는 위험 부위로부터 다음에 정하는 거리(안전거리)이상에 설치해야 된다.

설치거리(mm)=1.6(Tl+Ts)

Tl : 손이 광선을 차단후 급정지기구가 작동       을 개시하기까지의 시간(ms)

Ts : 급정지기구가 작동직후로부터 슬라이드       가 정지할 때까지의 시간(ms)

Tl+Ts : 최대정지시간(급정지시간)

· 광축의 수는 2개 이상으로 하고, 광축간의 간격은 50mm이하이어야 한다.

· 위험구역을 충분히 감지할 수 있는 구조일 것

□프레스기의 방호장치에 표시할 사항

· 제조 번호  · 제조자 명  · 제조 년월일

· 사용할 수 있는 프레스의 압력 능력

· 사용할 수 있는 프레스의 행정 길이

□전단기의 방호장치에 표시할 사항

· 제조 번호  · 제조자 명  · 제조 년월

· 사용할 수 있는 전단기의 종류

· 사용할 수 있는 전단두께

· 사용할 수 있는 절삭공구의 길이

※ 프레스기 방호장치의 조작용 회로의 전압 : 150V이하

(1) 급정지기구가 부착되어 있어야만 유효한 방호장치(마찰식 클러치 부착 프레스)

① 양수조작식      ② 감응식

(2) 급정지기구가 부착되어 있지 않아도 유효한 방호장치(확동식 클러치 부착 프레스)

① 양수기동식      ② 게이트 가드식

③ 수인식          ④ 손쳐내기식

□기타 프레스기와 관련된 중요한 사항

① 프레스 본체에 양수조작식, 광선식, 가드식의 방호장치를 내장한 프레스 : 안전 프레스

② 100ton 이하의 프레스 재해 다발 요인 : 클러치 이상

③ 프레스기에서 가장 중요한 점검 부분 : 클러치 이상 유무

④ 프레스 등의 금형을 부착, 해체 또는 조정작업을 하는 때에는 신체의 일부가 위험한계 내에 들어가서 슬라이드가 불시에 하강함으로써 재해를 막기 위한 조치 : 안전블록 설치

⑤ 프레스기 페달에 U자형 덮개를 씌우는 이유 : 페달을 불시작동으로 인한 사고예방

□로울러기의 방호장치

· 손조작식 : 밑면에서 1.8m 이내, 위치는 급정지장치의 조작부의 중심점을 기준

· 복부조작식 : 밑면에서 0.8m∼1.1m이내, 상동

· 무릎조작식 : 밑면에서 0.4m∼0.6m이내, 상동

□표면속도의 계산

[eqn: V={ pi DN} over{1,000} (m/min)]

D : 로울러 원통의 직경(mm)

N : 1분간에 로울러가 회전하는 수(rpm)

앞면 롤의 표면속도	급정지 거리
30미만 30이상	앞면롤 원주의 1/3 앞면롤 원주의 1/2.5

□로울러기의 가드의 개구부 간격

[eqn: Y = 6+0.15X]

Y  : 가드의 개구부 간격(mm)

X : 가드와 위험점간의 거리(mm)

□로울러기

① 로울러기의 안전기준

· 로울러기 주위의 바닥은 평탄하고, 돌출물이나 장애물이 있으면 안되며, 기름이 묻어 있는 경우에는 제거한다.

· 로울러기 청소시 정지시킨 후 청소한다.

· 로울러기를 사용하여 고무, 고무화합물 또는 합성수지를 연화하는 작업에는 3개월 이상의 경험을 가진 작업자를 배치시킨다.

5. 용접장치

□용접장치의 안전기 성능

· 주요부분은 두께 2mm이상의 강판 또는 강관을 사용한다.

· 도입부는 수봉식으로 하되, 유효수주는 25mm이상되게 한다.

· 물의 보충 및 교환이 용이하며 수위는 쉽게 점검이 가능한 구조로 한다.

□안전기의 설치장소

· 아세틸렌 용접장치 (매 취관마다설치)

주관 및 취관에 가장 근접한 분기관마다 설치(취관에 미설치인 경우)

발생기와 가스용기 사이에 설치(가스용기와 발생기가 분리되어 있는 경우)

· 가스집합 용접장치

주관 및 분기관에 안전기를 설치,

이 경우 하나의 취관에 대하여 2개이상의 안전기를 설치하여야 한다.

□발생기실의 설치장소

· 발생기는 전용의 발생기실내에 설치할 것.

· 발생기실은 건물의 최상층에 위치하여야 하며, 화기를 사용하는 설비로부터 상당한 거리를 둔 장소에 설치

· 발생기실을 옥외에 설치한 때에는 그 개구부를 다른 건축물로부터 1.5m이상 격리시킬 것.

□발생기실 구조

· 벽은 불연성의 재료로 하고 철근콘크리트 기타 이와 동등이상의 강도를 가진 구조로 할 것.

· 지붕 및 천정에는 얇은 철판이나 가벼운 불연성 재료를 사용할 것.

· 바닥면적의 1/16이상의 단면적을 가진 배기통을 옥상으로 돌출시키고 그 개구부를 창 또는 출입구로부터 1.5m 이상 떨어지도록 할 것.

· 문은 불연성 재료로 두께는 1.5m이상의 철판.

□ 아세틸렌용접장치의 사용할 때 준수사항

· 발생기실에는 관계근로자 외의 자가 출입하는 것을 금지시킬 것.

· 발생기에는 5m이내 또는 발생기실에서 3m이내의 장소에서는 흡연, 화기의 사용 또는 불꽃이 발생할 위험한 행위를 금지시킬 것.

· 아세틸렌용접장치의 설치장소에는 적당한 소화설비를 갖출 것.

□가스집합용접장치의 가스장치실 구조

· 가스가 누출된 때에는 가스가 정체되지 않도록 할 것.

· 지붕 및 천정에는 가벼운 불연성 재료를 사용

· 벽에는 불연성의 재료를 사용

6. 보일러의 운전시 준수사항

· 가동중인 보일러에는 작업자가 항상 정위치를 떠나지 아니할 것.

· 압력방출장치, 압력제한스위치를 매일 작동시험하여 정상작동여부를 점검할 것.

· 압력방출장치는 봉인된 상태에서 정상 작동되도록 하고 1일 1회이상 작동 시험을 실시 할 것.

· 고저수위 조절장치와 급수펌프와의 상호기능상태를 점검할 것.

· 보일러의 각종 부속장치의 누설상태 점검

· 노내의 환기 및 통풍장치를 점검할 것.

□압력방출장치 및 압력제한스위치의 점검

· 압력방출장치는 1년에 1회이상 표준압력계를 이용하여 토출압력을 시험한 후 납으로 봉인할 것.

· 압력방출장치는 1일 1회이상 작동상태를 점검

· 압력제한 스위치는 1일 1회이상 작동시험을 하고 이상발견시 즉시 보고.

□역화의 발생원인

· 점화할 때 착화가 늦어졌을 경우

· 댐퍼를 지나치게 조인 경우

· 연료밸브를 과대하게 급히 열었을 경우

· 압입통풍이 지나치게 강할 경우

· 흡입통풍이 부족한 경우

· 연도 내에 미연가스가 다량 있는 경우

· 연소 중 갑자기 소화된 후 노내 여열로 점화했을 경우

7. 양중기의 방호장치

□권과방지장치 : 일정거리 이상의 권상을 못하도록 지정거리에서 권상을 정지시키는 장치

□과부하방지장치 : 하중이 정격을 초과하였을 때 리미트스위치가 하중의 권상을 정지시키는 장치

□크레인 작업시 안전담당자의 직무

· 작업방법과 근로자의 배치를 결정하고 작업을 지휘하는 일.

· 재료의 결함유무 또는 기구 및 공구의 기능을 점검하고 불량품을 제거하는 일

· 작업중 안전대와 안전모의 착용상황을 감시

□리미트 스위치 종류 : 권과방지장치, 과부하방지장치, 과전류차단장치, 압력제한장치

□리프트의 방호장치

: 권과방지장치, 과부하방지장치, 출입문인터로크

□곤도라의 방호장치 : 권과방지장치, 과부하방지장치, 제동장치, 경보장치

□승강기의 방호장치 : 과부하방지장치, 비상정지장치, 출입문 인터로크, 경보장치, 화이날리미트스위치

□와이어로프의 안전기준

· 소선의 수가 10%이상 절단되지 않을 것.

· 지름 감소가 공칭지름의 7%를 초과하지 않을 것.

· 꼬이지 않을 것.

· 현저한 변형, 마모, 부식 등이 없을 것.

□와이어 로프

[eqn: ①``` 안전율={로프~가닥수×로프의~파단강도(□)} over {허용응력(□)}]

② 와이어 로프에 걸리는 하중의 계산

총하중 = 정하중(w1) + 동하중(w2)

[eqn: 여기서,~동하중~w_2 = w_1 over g ×a]

g : 중력가속도(9.8m/s2)   a : 가속도(m/s2)

③ 슬링와이어로프의 한가닥에 걸리는 하중

[eqn: 하중={하물의~무게} over 2 ÷cos □ over 2]

□체인의 안전기준 (체인의 안전율은 5이상으로 할 것)

· 신장률은 제조 당시 길이의 5% 이하일 것.

· 링크의 단면감소가 제조 당시의 단면지름의 10%이하일 것.

· 균열이 없을 것.

8. 차량계 하역운반기계의 안전

□일반안전기준(작업계획의 작성내용)

· 작업장소의 넓이와 지형

· 차량계 하역운반기계의 종류와 능력

· 화물의 종류와 형상

· 운행경로 및 작업방법

□전도 또는 전락의 위험방지조치

· 유도자의 배치

· 지반의 부동침하방지

· 노견의 붕괴방지

□사용전 점검사항

· 본체의 연결부 풀림 또는 손상의 유무

· 권상용 와이어로프, 권동활차의 부착상태 이상유무

· 권상장치 브레이크 및 쐐기장치 기능의 이상유무

· 권상기의 설치상태의 이상유무

· 버팀의 방법 및 고정상태의 이상유무

□운전자의 운전위치 이탈시 조치사항

· 포크 및 셔블 등 하역장치를 가장 낮은 위치에 둘 것.

· 원동기를 정지시키고 브레이크를 확실하게 거는 등 불시주행을 방지하기 위한 조치를 할 것.

□지게차의 안전

· 하역작업시 전후안정도 : 4%(5톤 이상은 5%)

· 주행시의 전후안정도 : 18%

· 하역작업시의 좌우안정도 : 6%

· 주행시 좌우안정도 : (15+1.1V)%, V : 최고속도

· 안정도 : [eqn: {경사도 높이} OVER {경사로 밑변 거리} × 100%]