本書以項目任務(wù)引領(lǐng)的方式,分為五個項目。項目一介紹整個激光產(chǎn)業(yè)鏈基本情況,便于讀者快速了解激光行業(yè),項目二對激光器與激光設(shè)備的可能危害進行梳理統(tǒng)計。項目三項目四依據(jù)激光安全標準GB7247和GB/T18490對激光產(chǎn)品以及激光加工設(shè)備的安全性要求,詳細介紹激光產(chǎn)品和激光設(shè)備在生產(chǎn)和使用過程中可能產(chǎn)生的危害以及應(yīng)對各類危害所做的激光安全防護措施,并結(jié)合大量激光企業(yè)的實際案例進行舉例論證,涵蓋相關(guān)理論知識及技能操作流程方法,提升讀者的實操能力。項目五介紹激光設(shè)備全過程安全知識,進行突發(fā)安全事故應(yīng)急處理訓(xùn)練,為做好激光安全工作打下良好基礎(chǔ)。
1.國內(nèi)關(guān)于激光安全的書很少,尤其缺少激光安全防護方面的實操訓(xùn)練書籍,可以向激光企業(yè)對員工做安全教育培訓(xùn)推薦本書作為參考內(nèi)容。2.職業(yè)院校激光相關(guān)專業(yè)的學生可將本書作為職業(yè)教材,進行激光安全知識與防護技能的學習。3.對激光安全崗位等職業(yè)從事者,可以將本書作為一本工具書,提升理論知識與實操技能。
序言由于激光在科研、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、醫(yī)療、天文和人們的日常生活中得到了日益廣泛的應(yīng)用,工業(yè)激光設(shè)備和民用激光產(chǎn)品正在加速出現(xiàn)在激光與增材制造產(chǎn)業(yè)集群的專業(yè)從業(yè)者和普通民眾的身邊,截止2022年底,國內(nèi)規(guī)模以上激光設(shè)備制造企業(yè)總數(shù)超過1000家,從業(yè)者接近100萬人,可能接觸到民用激光產(chǎn)品的人群更是不計其數(shù)。同時我們應(yīng)該看到,激光技術(shù)在給我們的生產(chǎn)生活帶來巨大進步和方便的同時,如果人們?nèi)狈す獍踩A(chǔ)知識、對潛在危險防范意識淡薄、設(shè)備使用不當、缺乏有效溝通手段,它們就可能存在諸如視網(wǎng)膜灼傷、眼部病變、皮膚燒傷、火災(zāi)、光化學危害、有毒粉塵危害、觸電等安全隱患,甚至給人們帶來生命危險。近年來,與激光相關(guān)的安全事故逐漸增多,這已經(jīng)引起了主管部門和行業(yè)企業(yè)的高度重視,對全體從業(yè)者和參與者進行安全教育和培訓(xùn)是一項刻不容緩與應(yīng)該長期堅持的工作。從激光設(shè)備和激光產(chǎn)品的安全源頭上進行分析,根據(jù)《機械安全 激光加工機》系列國家標準的定義,激光加工機是包含有一臺或多臺激光器,能提供足夠的能量使一部分工件熔化、氣化,或者引起相變的機械(機器),并且在準備使用時具有功能上和安全上的完備性。一臺完整的工業(yè)激光設(shè)備由激光器系統(tǒng)、激光導(dǎo)光及聚焦系統(tǒng)、運動系統(tǒng)、冷卻與輔助系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、傳感與檢測系統(tǒng)六大功能系統(tǒng)組成,其核心為激光器系統(tǒng),民用激光產(chǎn)品的系統(tǒng)組成也可以按此分類,但一般功能結(jié)構(gòu)上更為簡潔。根據(jù)上述設(shè)備的定義和系統(tǒng)組成,我們可以看出,工業(yè)激光設(shè)備和民用激光產(chǎn)品是典型的光、機、電一體化裝置,影響安全的因素不僅僅局限于人們印象中的激光輻射安全,它們的設(shè)計、制造和使用過程應(yīng)該滿足國家標準對產(chǎn)品安全的全部要求,在這一點上全體從業(yè)者和參與者取得共識是非常重要的。我高興地看到,《工業(yè)激光安全指南》一書為全體從業(yè)者和參與者取得上述共識提供了一個良好的載體,該書以《激光產(chǎn)品的安全》系列國家標準和《機械安全 激光加工機》系列國家標準為基礎(chǔ),以激光與增材制造產(chǎn)業(yè)集群真實工作任務(wù)和工作過程(資訊、決策、計劃、實施、檢驗、評價六個步驟)為導(dǎo)向,以項目任務(wù)為引領(lǐng)的寫作方式簡要介紹了激光產(chǎn)業(yè)鏈和激光設(shè)備的基礎(chǔ)知識、激光設(shè)備和激光產(chǎn)品的安全性要求,詳細介紹了激光設(shè)備和激光產(chǎn)品在生產(chǎn)和使用過程中可能產(chǎn)生的危險以及應(yīng)對各類危險所采取的安全防護措施,詳細介紹了產(chǎn)品全生命周期安全知識,列舉了企業(yè)處理安全隱患、事故應(yīng)急救援訓(xùn)練的實際案例,是國內(nèi)第一套系統(tǒng)介紹激光設(shè)備和激光產(chǎn)品安全防護工作的安全培訓(xùn)教材,填補了國內(nèi)激光與增材制造產(chǎn)業(yè)集群安全教育和培訓(xùn)在項目式訓(xùn)練教材方面的空白。我代表中國光學學會激光加工專業(yè)委員會對本書的出版表示衷心祝賀,期待這本教材能對激光與增材制造產(chǎn)業(yè)集群乃至整個光電產(chǎn)業(yè)集群的安全教育、培訓(xùn)及管理工作提供經(jīng)典案例,在整個國家的制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展中發(fā)揮應(yīng)有的支撐作用。中國光學學會激光加工專業(yè)委員會主任委員張慶茂2023年9月前言1960年,世界上第一臺激光器誕生。激光就被譽為20世紀新的四大發(fā)明(原子能、半導(dǎo)體、計算機、激光)之一,它被描述為*亮的光、*快的刀和*準的尺,不僅應(yīng)用于科學技術(shù)研究的各個前沿領(lǐng)域,還廣泛應(yīng)用在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、醫(yī)療、天文等領(lǐng)域,普遍出現(xiàn)在人們的日常生活中。截至2023年9月,全球激光加工市場規(guī)模已超過200億美元。在我國,與激光相關(guān)的崗位從業(yè)人員總數(shù)在100萬以上,需求年增加量在10萬人以上。如果加上接觸各類激光應(yīng)用場景的普通大眾,總?cè)藬?shù)可在1000萬人以上。面對數(shù)量如此龐大的受眾群體,激光設(shè)備激光設(shè)備又稱激光裝置、激光加工機。和激光產(chǎn)品的制造、使用、維護和維修全過程的安全教育和培訓(xùn)就顯得十分必要和迫在眉睫。安全是激光產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的底線,是人民至上、生命至上的*生動體現(xiàn)。令人遺憾的是,除了比較專業(yè)的激光安全國家標準之外,目前國內(nèi)還沒有一本全面介紹激光設(shè)備和激光產(chǎn)品安全的普及性權(quán)威讀本和培訓(xùn)教材。鑒于此,我們以國際標準化組織(ISO)、國際電工委員會(IEC)、美國激光學會和國家標準化管理委員會發(fā)布的激光技術(shù)標準為基礎(chǔ),在講述相關(guān)知識的基礎(chǔ)上完成技能訓(xùn)練項目和任務(wù)的方式,對激光設(shè)備和激光產(chǎn)品可能存在的安全隱患與防護方法進行了全面整理。期待本書能起到拋磚引玉的作用,不僅讓從事激光技術(shù)領(lǐng)域工作的科研人員、工程技術(shù)人員及相關(guān)專業(yè)高校學生等,還讓可能接觸到激光應(yīng)用場景的普通大眾具備激光安全防護知識,做好激光安全防護,使得激光技術(shù)真正成為我們創(chuàng)造更加美好生活的工具。具體而言,本書主要通過以下五個技能訓(xùn)練項目來實現(xiàn)教學目標。項目1:認識激光行業(yè)和激光企業(yè)。項目2:識別激光裝置和可能危險。項目3:激光裝置固有危險的防護。項目4:激光裝備外部影響(干擾)危險的防護。項目5:產(chǎn)品全生命周期安全與事故應(yīng)急救援。由于以真實技能訓(xùn)練項目代替了大部分純理論推導(dǎo)過程,本書特別適合激光設(shè)備和激光產(chǎn)品的生產(chǎn)制造企業(yè)及其數(shù)量龐大的客戶作為員工激光安全培訓(xùn)教材使用,同時也可作為職業(yè)院校相關(guān)專業(yè)的激光安全與防護課程的教材。本書內(nèi)容由主編和副主編集體討論形成,李婷負責整體策劃,項目1任務(wù)一和任務(wù)二、項目4任務(wù)一和任務(wù)二由深圳技師學院陳畢雙執(zhí)筆編寫,項目2任務(wù)一、項目4任務(wù)四由華中科技大學榮佑民執(zhí)筆編寫,項目2任務(wù)二由武漢軟件工程職業(yè)學院黃焰執(zhí)筆編寫,項目3任務(wù)一和任務(wù)二、項目5任務(wù)一由武漢華工激光工程有限責任公司李婷執(zhí)筆編寫,項目3任務(wù)三由上海交通大學周云申執(zhí)筆編寫,項目3任務(wù)四、項目5任務(wù)二由武漢工程大學李芳執(zhí)筆編寫,項目4任務(wù)三由深圳信息職業(yè)技術(shù)學院肖海兵執(zhí)筆編寫。鐘正根、 陳新松、 朱超、李謙、王林、周小莊、 黃山石、劉振林為本書提供了大量的原始資料及編寫建議,武漢華工激光工程有限責任公司李寒參與了全書的資料收集整理工作,全書由陳畢雙統(tǒng)稿。國家激光產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟、中國光學學會激光加工專業(yè)委員會、全國職業(yè)教育光電技術(shù)專業(yè)聯(lián)盟、武漢·中國光谷激光行業(yè)協(xié)會的各位領(lǐng)導(dǎo)和專家學者一直關(guān)注這本激光安全培訓(xùn)教材的出版工作,在此一并深表感謝。本書在編寫過程中參閱了一些專業(yè)著作、文獻和企業(yè)的設(shè)備說明書,謹向作者表示誠摯的謝意。本書承蒙浙江工業(yè)大學激光先進制造研究院姚建華教授仔細審閱,提出了許多寶貴意見,武漢華工激光工程有限責任公司總經(jīng)理鄧家科、武漢銳科光纖激光技術(shù)股份有限公司總工程師閆大鵬、大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司副總裁陳焱、奔騰激光(浙江)股份有限公司總裁吳讓大、深圳市聯(lián)贏激光股份有限公司副董事長牛增強對本書給予大力支持,中國光學學會激光加工專業(yè)委員會主任委員張慶茂教授欣然為本書作序,在此一并深表感謝。限于編者的水平和經(jīng)驗,本書難免存在錯誤和不妥之處,敬請廣大讀者批評指正,聯(lián)系郵箱:lit@hglaser.com。編者2023年9月
李婷,女,武漢華工激光工程有限責任公司知識產(chǎn)權(quán)部經(jīng)理。擔任全國光輻射安全和激光設(shè)備標準化技術(shù)委員會第三屆大功率激光器應(yīng)用分技術(shù)委會(SAC-TC284-SC2)委員兼秘書長,參與國際標準與國家標準的制修訂。武漢?中國光谷激光行業(yè)協(xié)會黨支部書記。
1認識激光行業(yè)和激光企業(yè)(1)
任務(wù)一認識激光行業(yè)和行業(yè)組織(2)
任務(wù)二認識激光企業(yè)和崗位人員(19)
2識別激光裝置和可能危險(33)
任務(wù)一識別激光裝置和主要系統(tǒng)(33)
任務(wù)二識別激光裝置的危險分類(51)
3激光裝置固有危險的防護(75)
任務(wù)一激光輻射的危險與防護(75)
任務(wù)二機械和電氣的危險與防護(105)
任務(wù)三材料和物質(zhì)的危險與防護(119)
任務(wù)四熱和噪聲的危險與防護(134)
4激光裝備外部影響(干擾)危險的防護(148)
任務(wù)一溫度/濕度變化的危險與防護(149)
任務(wù)二沖擊和振動的危險與防護(162)
任務(wù)三煙塵和氣體的危險與防護(174)
任務(wù)四動力失配和電磁干擾的危險與防護(200)
5產(chǎn)品全生命周期安全與事故應(yīng)急救援(220)
任務(wù)一產(chǎn)品全生命周期安全知識與危險評估(220)
任務(wù)二突發(fā)安全事故應(yīng)急救援預(yù)案實施(235)
參考文獻(254)