西克学堂 | SICK 详解机械安全防护标准 ISO 13857：如何科学设定安全距离

西克学堂 | SICK 详解机械安全防护标准 ISO 13857：如何科学设定安全距离

在机械系统运行中，防止人员意外接触危险区域是保障操作安全的关键措施。为此，ISO 13857 标准提出了安全距离的设定原则，以确保在各种应用场景下肢体接触风险被有效控制。

无论是满足国际或国内的合规要求，还是从操作人员的实际安全角度出发，基于 ISO 13857 进行安全距离配置，已成为现代工业中风险降低策略中不可或缺的重要环节。本文将详细解析该标准的核心内容，并通过典型应用场景说明其实际应用。

一、标准概述：ISO 13857 的作用与适用范围

ISO 13857:2019《机械安全 — 上下肢触及危险区域的安全距离》是专为确定机械防护距离而制定的国际标准。其国内对应版本为 GB/T 23821-2022，与 ISO 13857:2019 等同采用。

该标准的核心目标包括：

• 规定在工业与非工业环境中的安全距离数值，防止上下肢接触危险区域。
• 提供防止下肢自由进入危险区域的结构设计要求。
• 适用于14岁及以上的人员，覆盖大多数工业作业场景。

安全距离的核心理念在于通过合理的物理防护结构与危险区域之间的间距设置，从源头上降低人员受伤的可能性，是机械风险评估与控制中的重要组成部分。

二、安全距离在典型场景中的应用

ISO 13857 提供了多类应用场景下的安全距离设定方法，涵盖上肢、下肢及通过开口区域的触及情况。

1. 上伸触及防护

在高风险场景中，危险区域的高度不应低于 2700mm；对于风险相对较低的情况，该高度可降至 2500mm。

2. 越过防护结构的触及

此类场景需同时考虑三个关键参数：危险区域中上肢最近点的高度 hh、防护结构高度 hps 以及水平安全距离 S h。

当参数处于标准表中两个值之间时，应取更大值以确保安全性，避免进行插值处理。若防护结构高度低于 1400mm，还需结合其他辅助措施以提升防护效果。

3. 弧形运动下的触及防护

根据不同肢体支撑位置，设定相应的安全距离：

• 仅肩部和腋窝受限：≥850mm
• 肘部支撑：≥550mm
• 腕部支撑：≥230mm
• 手指支撑：≥130mm

4. 通过开口区域的触及

根据开口尺寸设定不同级别的安全距离要求：

• 指尖触及（e ≤ 4mm）：≥2mm
• 手掌触及（10＜e ≤ 12mm）：≥80mm
• 手臂至肩部触及（30＜e ≤ 40mm）：≥850mm

如果槽形开口长度不超过 65mm，拇指可能被阻挡，此时安全距离可适当缩小至 200mm。

对于不规则开口，应以其最小圆、最小方或最窄槽尺寸中最小的数值作为参考。

5. 下肢触及防护

在上肢无法进入危险区域的情况下，可单独设置下肢安全距离：

• 脚趾（e ≤ 5mm）：0mm
• 脚（35＜e ≤ 60mm）：≥180mm
• 腿部（95＜e ≤ 180mm）：≥1100mm

当槽形开口宽度超过 180mm 或方形/圆形开口超过 240mm 时，人员可能全身进入，需特别注意。

三、安全距离的计算示例

以下通过两个案例说明如何依据 ISO 13857 进行安全距离的设定。

案例一：已知高度与水平距离，求防护结构高度

假设危险区域高度为 1500mm，水平距离为 800mm，需确定防护结构高度。

• 选择最接近 1500mm 且对应安全距离更大的值，即 1600mm。
• 取水平距离为 800mm。
• 查表确定防护结构高度为 1800mm。

案例二：已知高度与结构高度，求水平距离

若危险区域高度为 2300mm，防护结构高度为 1500mm，需确定水平安全距离。

• 选择最接近 1500mm 且防护高度更大、更安全的值，即 1400mm。
• 取危险区域高度为 2200mm。
• 对应水平安全距离为 1000mm。

四、SICK 在机械安全评估中的专业支撑

作为全球领先的工业传感器与安全解决方案提供商，SICK 拥有完整的技术服务体系，覆盖从风险评估、安全策略设计到设备验证的全流程。

SICK 的安全服务团队由 115 名经验丰富的认证工程师组成，可为全球客户提供本地化支持。无论是设备制造、系统集成，还是终端用户，都能获得专业的机械安全评估服务。

当面对以下情况时，SICK 可提供针对性的解决方案：

• 新设备需符合 CE 认证，但缺乏评估经验
• 设备改造后需要验证安全措施是否到位
• 客户审核或验厂要求提供安全评估报告
• 希望系统化提升工厂整体机械安全水平

如需进一步了解，欢迎联系 SICK 安全服务团队，获取专业技术支持。