西克学堂 | SICK 帮您全面了解机械安全防护中的关键标准 ISO 13857
在工业自动化和制造环境中，防止人体接近危险区域是确保操作安全的关键一环。依据 ISO 13857 标准设定适当的安全距离，是实现机械防护的重要组成部分。
无论是满足国际与国内的合规性要求，还是保障操作人员的肢体安全，ISO 13857 为各类机械设备的安全设计提供了科学依据。
本文将深入解析 ISO 13857 的基本内容，探讨其在实际工程中的应用方法。
一、标准解读：ISO 13857 是什么
ISO 13857:2019，全称为《机械安全 — 防止上下肢触及危险区的安全距离》，是国际公认的重要防护标准。在中国，该标准的等效版本为 GB/T 23821-2022。
该标准的核心功能包括：
- 规定适用于工业与非工业环境的安全距离范围，以防止上下肢接触危险区。
- 明确防止下肢自由进入危险区域的最小间距要求。
- 适用于14岁及以上人群，覆盖大多数工业操作场景。
安全距离的本质在于，通过物理方式设置屏障与危险区域之间的合理间距，从而减少潜在风险。这是在完成风险评估后，实施风险控制的重要手段。
二、ISO 13857 的主要应用场景
ISO 13857 覆盖了多种常见的机械操作场景，具体包括以下五类：
1. 上伸触及防护
在危险区高度 ≥2700mm 的环境中，需设置上伸防护结构，以防止上肢接近危险区。
而对于风险较低的场景（如伤害可能性和严重性均较低），危险区高度 ≥2500mm 时，可适当简化防护。
2. 越过结构触及
该场景下需要综合考虑三个关键参数：
- 危险区域中，离上肢最近点的高度（hh）。
- 保护结构的高度（hps）。
- 危险区与上肢之间最小的水平距离（Sh）。
在参数值接近中间值时，应优先选择更大的安全距离、更高的保护结构，或调整危险区高度。
当保护结构高度低于1400mm时，应辅以额外的安全防护。
3. 弧形触及（受限运动）
根据手臂在不同支撑状态下的活动范围，安全距离要求如下：
- 肩部及腋窝受限：≥850mm
- 支撑至肘部：≥550mm
- 支撑至腕部：≥230mm
- 支撑至指尖：≥130mm
4. 通过开口触及
根据开口的大小（方形边长 / 圆形直径 / 槽型）设定分级防护：
- 指尖触及（e ≤ 4mm）：≥2mm
- 手掌触及（10 ＜ e ≤ 12mm）：≥80mm
- 手臂至肩关节触及（30 ＜ e ≤ 40mm）：≥850mm
若槽形开口长度 ≤ 65mm，拇指将被阻挡，此时安全距离可降至 ≥200mm。
对于不规则开口，应以最小圆形直径、最小方形边长或最窄槽形宽度作为参考。
5. 下肢触及防护
若上肢无法通过开口进入危险区，可单独评估下肢接触的安全距离：
- 脚趾尖（e ≤ 5mm）：0mm
- 脚部（35 ＜ e ≤ 60mm）：≥180mm
- 腿部（脚尖至胯部，95 ＜ e ≤ 180mm）：≥1100mm
若槽型开口宽边超过180mm、方形或圆形开口边长 / 直径超过240mm，可能允许人体全身进入。
三、安全距离计算实例
以下是两个典型计算示例，用于帮助理解如何依据 ISO 13857 进行实际应用。
示例一：确定保护结构高度
已知危险区高度 hh = 1500mm，水平距离 Sh = 800mm，求保护结构高度 hps。
- 选择最接近 1500mm 的安全距离值（1600mm）。
- 取 Sh = 800mm。
- 对应保护结构高度为 hps = 1800mm。
示例二：确定水平安全距离
已知危险区高度 hh = 2300mm，保护结构高度 hps = 1500mm，求水平距离 Sh。
- 选择最接近 1500mm 的保护高度值（1400mm）。
- 选择最接近 2300mm 的危险高度值（2200mm）。
- 对应水平距离 Sh = 1000mm。
四、SICK 在风险评估方面的专业实力
作为全球领先的传感器与安全解决方案提供商，SICK 拥有一支经验丰富、资质齐全的安全服务团队，能够从风险评估、安全方案设计、现场安装到最终验证提供一站式服务。
公司拥有115名具备专业资质的风险评估工程师，为全球客户提供本地化支持。
风险评估不仅是合规性文件的组成部分，更是确保操作人员安全的第一道防线，同时也是企业履行法律义务的坚实依据。
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