OSHA instruuje personel konserwacyjny, aby blokował, oznaczał i kontrolował niebezpieczną energię. Niektórzy ludzie nie wiedzą, jak wykonać ten krok, każda maszyna jest inna. Getty Images
Wśród osób, które używają dowolnego typu sprzętu przemysłowego, blokada/oznakowanie (LOTO) nie jest niczym nowym. Jeśli zasilanie nie zostanie odłączone, nikt nie ośmieli się wykonać żadnej formy rutynowej konserwacji ani próby naprawy maszyny lub systemu. Jest to po prostu wymóg zdrowego rozsądku i Occupational Safety and Health Administration (OSHA).
Przed wykonaniem prac konserwacyjnych lub napraw, można po prostu odłączyć maszynę od źródła zasilania — zazwyczaj poprzez wyłączenie wyłącznika — i zablokować drzwi panelu wyłącznika. Dodanie etykiety identyfikującej techników konserwacji po nazwisku jest również prostą sprawą.
Jeśli nie można zablokować zasilania, można użyć tylko etykiety. W obu przypadkach, niezależnie od tego, czy jest blokada, czy nie, etykieta wskazuje, że trwa konserwacja i urządzenie nie jest zasilane.
Jednak to nie koniec loterii. Ogólnym celem nie jest po prostu odłączenie źródła zasilania. Celem jest zużycie lub uwolnienie całej niebezpiecznej energii – używając słów OSHA, kontrolowanie niebezpiecznej energii.
Zwykła piła ilustruje dwa tymczasowe zagrożenia. Po wyłączeniu piły ostrze piły będzie nadal pracować przez kilka sekund i zatrzyma się dopiero, gdy wyczerpie się pęd zgromadzony w silniku. Ostrze pozostanie gorące przez kilka minut, aż ciepło się rozproszy.
Podobnie jak piły magazynują energię mechaniczną i cieplną, praca maszyn przemysłowych (elektrycznych, hydraulicznych i pneumatycznych) zazwyczaj może magazynować energię przez długi czas. W zależności od zdolności uszczelniania układu hydraulicznego lub pneumatycznego, bądź pojemności obwodu, energię można magazynować przez zadziwiająco długi czas.
Różne maszyny przemysłowe muszą zużywać dużo energii. Typowa stal AISI 1010 może wytrzymać siły zginające do 45 000 PSI, więc maszyny takie jak prasy krawędziowe, dziurkarki, przebijaki i giętarki do rur muszą przenosić siłę w tonach. Jeśli obwód zasilający układ pompy hydraulicznej jest zamknięty i odłączony, część hydrauliczna układu może nadal dostarczać 45 000 PSI. W przypadku maszyn, które wykorzystują formy lub ostrza, jest to wystarczające, aby zmiażdżyć lub odciąć kończyny.
Zamknięty podnośnik koszowy z wiadrem w powietrzu jest równie niebezpieczny, jak niezamknięty podnośnik koszowy. Otwórz niewłaściwy zawór, a grawitacja przejmie kontrolę. Podobnie, układ pneumatyczny może zatrzymać dużo energii, gdy jest wyłączony. Średniej wielkości giętarka do rur może pochłonąć do 150 amperów prądu. Przy natężeniu zaledwie 0,040 ampera serce może przestać bić.
Bezpieczne uwalnianie lub wyczerpywanie energii jest kluczowym krokiem po wyłączeniu zasilania i LOTO. Bezpieczne uwalnianie lub zużycie niebezpiecznej energii wymaga zrozumienia zasad systemu i szczegółów maszyny, która wymaga konserwacji lub naprawy.
Istnieją dwa rodzaje układów hydraulicznych: układ otwarty i układ zamknięty. W środowisku przemysłowym powszechnymi typami pomp są koła zębate, łopatki i tłoki. Cylinder narzędzia roboczego może być jednostronnego lub dwustronnego działania. Układy hydrauliczne mogą mieć dowolny z trzech typów zaworów — sterowanie kierunkowe, sterowanie przepływem i sterowanie ciśnieniem — każdy z tych typów ma wiele typów. Jest wiele rzeczy, na które należy zwrócić uwagę, dlatego konieczne jest dokładne zrozumienie każdego typu komponentu, aby wyeliminować ryzyko związane z energią.
Jay Robinson, właściciel i prezes RbSA Industrial, powiedział: „Siłownik hydrauliczny może być napędzany przez zawór odcinający pełnego portu”. „Zawór elektromagnetyczny otwiera zawór. Gdy system działa, płyn hydrauliczny przepływa do sprzętu pod wysokim ciśnieniem, a do zbiornika pod niskim ciśnieniem” — powiedział. „Jeśli system wytwarza 2000 PSI, a zasilanie jest wyłączone, elektromagnes przejdzie do pozycji środkowej i zablokuje wszystkie porty. Olej nie może płynąć, a maszyna zatrzymuje się, ale system może mieć do 1000 PSI po każdej stronie zaworu”.
W niektórych przypadkach technicy próbujący wykonywać rutynowe prace konserwacyjne lub naprawy narażeni są na bezpośrednie ryzyko.
„Niektóre firmy mają bardzo powszechne pisemne procedury” — powiedział Robinson. „Wiele z nich mówi, że technik powinien odłączyć zasilanie, zablokować je, oznaczyć, a następnie nacisnąć przycisk START, aby uruchomić maszynę”. W tym stanie maszyna może nic nie robić — nie ładować przedmiotu obrabianego, nie giąć, nie ciąć, nie formować, nie rozładowywać przedmiotu obrabianego ani niczego innego — ponieważ nie może. Zawór hydrauliczny jest napędzany przez zawór elektromagnetyczny, który wymaga prądu. Naciśnięcie przycisku START lub użycie panelu sterowania do aktywacji dowolnego aspektu układu hydraulicznego nie spowoduje aktywacji niezasilanego zaworu elektromagnetycznego.
Po drugie, jeśli technik rozumie, że musi ręcznie uruchomić zawór, aby uwolnić ciśnienie hydrauliczne, może uwolnić ciśnienie po jednej stronie systemu i pomyśleć, że uwolnił całą energię. W rzeczywistości inne części systemu mogą nadal wytrzymać ciśnienie do 1000 PSI. Jeśli to ciśnienie pojawi się po stronie narzędzia systemu, technicy będą zaskoczeni, jeśli będą kontynuować czynności konserwacyjne, a nawet mogą zostać ranni.
Olej hydrauliczny nie ulega zbyt dużemu sprężaniu – tylko o około 0,5% na 1000 PSI – ale w tym przypadku nie ma to znaczenia.
„Jeśli technik uwolni energię po stronie siłownika, system może przesunąć narzędzie w całym skoku” — powiedział Robinson. „W zależności od systemu skok może wynosić 1/16 cala lub 16 stóp”.
„Układ hydrauliczny jest mnożnikiem siły, więc układ wytwarzający 1000 PSI może podnosić cięższe ładunki, takie jak 3000 funtów” — powiedział Robinson. W tym przypadku niebezpieczeństwo nie polega na przypadkowym uruchomieniu. Ryzyko polega na uwolnieniu ciśnienia i przypadkowym obniżeniu ładunku. Znalezienie sposobu na zmniejszenie obciążenia przed zajęciem się układem może wydawać się zdroworozsądkowe, ale rejestry zgonów OSHA wskazują, że zdrowy rozsądek nie zawsze bierze górę w takich sytuacjach. W incydencie OSHA 142877.015 „Pracownik wymienia… wsuń przeciekający wąż hydrauliczny do przekładni kierowniczej, odłącz przewód hydrauliczny i uwolnij ciśnienie. Wysięgnik szybko opadł i uderzył pracownika, miażdżąc mu głowę, tułów i ramiona. Pracownik zginął”.
Oprócz zbiorników oleju, pomp, zaworów i siłowników, niektóre narzędzia hydrauliczne mają również akumulator. Jak sama nazwa wskazuje, gromadzi on olej hydrauliczny. Jego zadaniem jest regulacja ciśnienia lub objętości układu.
„Akumulator składa się z dwóch głównych komponentów: poduszki powietrznej wewnątrz zbiornika” — powiedział Robinson. „Poduszka powietrzna jest wypełniona azotem. Podczas normalnej pracy olej hydrauliczny wchodzi i wychodzi ze zbiornika, gdy ciśnienie w układzie wzrasta i spada”. To, czy płyn wchodzi lub wychodzi ze zbiornika, czy też jest przenoszony, zależy od różnicy ciśnień między układem a poduszką powietrzną.
„Dwa typy to akumulatory uderzeniowe i akumulatory objętościowe” — powiedział Jack Weeks, założyciel Fluid Power Learning. „Akumulator uderzeniowy pochłania szczyty ciśnienia, podczas gdy akumulator objętościowy zapobiega spadkowi ciśnienia w układzie, gdy nagłe zapotrzebowanie przekroczy wydajność pompy”.
Aby móc pracować przy takim systemie bez narażania się na obrażenia, technik zajmujący się konserwacją musi wiedzieć, że system jest wyposażony w akumulator i jak uwolnić z niego ciśnienie.
W przypadku amortyzatorów technicy konserwacyjni muszą być szczególnie ostrożni. Ponieważ poduszka powietrzna jest napompowywana pod ciśnieniem większym niż ciśnienie w układzie, awaria zaworu oznacza, że może on zwiększyć ciśnienie w układzie. Ponadto zazwyczaj nie są one wyposażone w zawór spustowy.
„Nie ma dobrego rozwiązania tego problemu, ponieważ 99% systemów nie zapewnia sposobu weryfikacji zatkania zaworu” — powiedział Weeks. Jednak programy konserwacji proaktywnej mogą zapewnić środki zapobiegawcze. „Można dodać zawór posprzedażowy, aby uwolnić trochę płynu wszędzie tam, gdzie może być wytwarzane ciśnienie” — powiedział.
Technik serwisowy, który zauważy niski poziom akumulatora poduszek powietrznych, może chcieć dodać powietrza, ale jest to zabronione. Problem polega na tym, że te poduszki powietrzne są wyposażone w zawory w stylu amerykańskim, takie same jak te stosowane w oponach samochodowych.
„Na akumulatorze zwykle znajduje się naklejka ostrzegająca przed uzupełnianiem powietrza, ale po kilku latach eksploatacji naklejka zwykle dawno znika” – powiedział Wicks.
Innym problemem jest stosowanie zaworów przeciwwagi, powiedział Weeks. W przypadku większości zaworów obrót zgodnie z ruchem wskazówek zegara zwiększa ciśnienie; w przypadku zaworów równoważących sytuacja jest odwrotna.
Wreszcie, urządzenia mobilne muszą być wyjątkowo czujne. Ze względu na ograniczenia przestrzenne i przeszkody projektanci muszą być kreatywni w sposobie rozmieszczenia systemu i umiejscowienia komponentów. Niektóre komponenty mogą być ukryte i niedostępne, co sprawia, że rutynowa konserwacja i naprawy są trudniejsze niż w przypadku sprzętu stacjonarnego.
Układy pneumatyczne mają niemal wszystkie potencjalne zagrożenia układów hydraulicznych. Kluczową różnicą jest to, że układ hydrauliczny może powodować wyciek, wytwarzając strumień płynu o ciśnieniu wystarczającym na cal kwadratowy, aby przebić ubranie i skórę. W środowisku przemysłowym „ubranie” obejmuje podeszwy butów roboczych. Obrażenia spowodowane penetracją oleju hydraulicznego wymagają opieki medycznej i zwykle hospitalizacji.
Układy pneumatyczne są również z natury niebezpieczne. Wiele osób myśli: „Cóż, to tylko powietrze” i obchodzi się z nim nieostrożnie.
„Ludzie słyszą, jak pompy układu pneumatycznego pracują, ale nie biorą pod uwagę całej energii, jaką pompa wprowadza do układu” — powiedział Weeks. „Cała energia musi gdzieś płynąć, a układ hydrauliczny jest mnożnikiem siły. Przy ciśnieniu 50 PSI cylinder o powierzchni 10 cali kwadratowych może wygenerować wystarczającą siłę, aby poruszyć 500 funtów. Obciążenie”. Jak wszyscy wiemy, pracownicy używają tego systemu, który zdmuchuje zanieczyszczenia z ubrań.
„W wielu firmach jest to powód do natychmiastowego zwolnienia” – powiedział Weeks. Powiedział, że strumień powietrza wyrzucany z układu pneumatycznego może złuszczać skórę i inne tkanki aż do kości.
„Jeśli w układzie pneumatycznym występuje wyciek, czy to przy złączu, czy przez dziurkę w wężu, zazwyczaj nikt tego nie zauważy” — powiedział. „Maszyna jest bardzo głośna, pracownicy mają ochronniki słuchu i nikt nie słyszy wycieku”. Samo podniesienie węża jest ryzykowne. Niezależnie od tego, czy system działa, czy nie, do obsługi węży pneumatycznych wymagane są skórzane rękawice.
Innym problemem jest to, że powietrze jest wysoce ściśliwe, więc jeśli otworzysz zawór w układzie pod napięciem, zamknięty układ pneumatyczny może zmagazynować wystarczającą ilość energii, aby pracować przez długi okres czasu i wielokrotnie uruchamiać narzędzie.
Chociaż prąd elektryczny — ruch elektronów w przewodniku — wydaje się być innym światem niż fizyka, tak nie jest. Obowiązuje pierwsza zasada ruchu Newtona: „Nieruchomy obiekt pozostaje nieruchomy, a ruchomy obiekt porusza się z tą samą prędkością i w tym samym kierunku, chyba że zostanie poddany niezrównoważonej sile”.
W przypadku pierwszego punktu, każdy obwód, bez względu na to, jak prosty, będzie stawiał opór przepływowi prądu. Opór utrudnia przepływ prądu, więc gdy obwód jest zamknięty (statyczny), opór utrzymuje obwód w stanie statycznym. Gdy obwód jest włączony, prąd nie płynie przez obwód natychmiast; potrzeba co najmniej krótkiego czasu, aby napięcie pokonało opór i prąd zaczął płynąć.
Z tego samego powodu każdy obwód ma pewien pomiar pojemności, podobny do pędu poruszającego się obiektu. Zamknięcie przełącznika nie zatrzymuje natychmiast prądu; prąd nadal płynie, przynajmniej krótko.
Niektóre obwody wykorzystują kondensatory do magazynowania energii elektrycznej; funkcja ta jest podobna do funkcji akumulatora hydraulicznego. Zgodnie z wartością znamionową kondensatora, może on magazynować energię elektryczną przez długi czas - niebezpieczną energię elektryczną. W przypadku obwodów stosowanych w maszynach przemysłowych, czas rozładowania wynoszący 20 minut nie jest niemożliwy, a niektóre mogą wymagać więcej czasu.
W przypadku giętarki do rur Robinson szacuje, że czas 15 minut może wystarczyć, aby energia zgromadzona w systemie rozproszyła się. Następnie należy wykonać proste sprawdzenie za pomocą woltomierza.
„Są dwie rzeczy związane z podłączaniem woltomierza” — powiedział Robinson. „Po pierwsze, pozwala technikowi sprawdzić, czy system ma jeszcze energię. Po drugie, tworzy ścieżkę rozładowania. Prąd przepływa z jednej części obwodu przez miernik do drugiej, wyczerpując energię, która wciąż jest w nim zgromadzona”.
W najlepszym przypadku technicy są w pełni przeszkoleni, doświadczeni i mają dostęp do wszystkich dokumentów maszyny. Posiada blokadę, etykietę i dogłębne zrozumienie wykonywanego zadania. W idealnym przypadku współpracuje z obserwatorami bezpieczeństwa, aby zapewnić dodatkową parę oczu do obserwowania zagrożeń i udzielania pomocy medycznej, gdy problemy nadal występują.
Najgorszym scenariuszem jest to, że technicy nie mają przeszkolenia i doświadczenia, pracują w zewnętrznej firmie konserwacyjnej, w związku z tym nie znają konkretnego sprzętu, zamykają biuro w weekendy lub na nocną zmianę, a instrukcje obsługi sprzętu nie są już dostępne. To idealna sytuacja burzowa i każda firma z przemysłowym sprzętem powinna zrobić wszystko, aby jej zapobiec.
Firmy zajmujące się opracowywaniem, produkcją i sprzedażą sprzętu bezpieczeństwa zazwyczaj mają dogłębną wiedzę specjalistyczną z zakresu bezpieczeństwa w danej branży, dlatego audyty bezpieczeństwa dostawców sprzętu mogą pomóc w zwiększeniu bezpieczeństwa w miejscu pracy podczas rutynowych prac konserwacyjnych i napraw.
Eric Lundin dołączył do działu redakcyjnego The Tube & Pipe Journal w 2000 r. jako redaktor pomocniczy. Jego główne obowiązki obejmują redagowanie artykułów technicznych na temat produkcji i wytwarzania rur, a także pisanie studiów przypadków i profili firm. Awans na redaktora w 2007 r.
Zanim dołączył do zespołu magazynu, przez 5 lat (1985-1990) służył w Siłach Powietrznych Stanów Zjednoczonych, a przez 6 lat pracował dla producenta rur, przewodów i kolanek kanałowych, najpierw jako przedstawiciel obsługi klienta, a później jako autor tekstów technicznych (1994-2000).
Studiował na Northern Illinois University w DeKalb, Illinois i w 1994 roku uzyskał tytuł licencjata ekonomii.
Tube & Pipe Journal stał się pierwszym magazynem poświęconym branży rur metalowych w 1990 roku. Obecnie jest to nadal jedyna publikacja poświęcona branży w Ameryce Północnej i stała się najbardziej zaufanym źródłem informacji dla profesjonalistów zajmujących się rurami.
Teraz możesz w pełni korzystać z cyfrowej wersji magazynu The FABRICATOR i łatwo sięgnąć po cenne zasoby branżowe.
Pełny dostęp do wersji cyfrowej czasopisma The Tube & Pipe Journal pozwala teraz na łatwy dostęp do cennych zasobów branżowych.
Ciesz się pełnym dostępem do cyfrowej wersji czasopisma STAMPING Journal, w którym znajdziesz najnowsze osiągnięcia technologiczne, najlepsze praktyki i wiadomości branżowe dla rynku tłoczenia metali.
Czas publikacji: 30-08-2021