OSHA instruiește personalul de întreținere să blocheze, să eticheteze și să controleze energia periculoasă. Unii oameni nu știu cum să facă acest pas, fiecare mașină este diferită. Getty Images
Printre persoanele care utilizează orice tip de echipament industrial, blocarea/etichetarea (LOTO) nu este o noutate. Dacă alimentarea cu energie electrică nu este deconectată, nimeni nu îndrăznește să efectueze nicio formă de întreținere de rutină sau să încerce să repare mașina sau sistemul. Aceasta este doar o cerință a bunului simț și a Administrației pentru Sănătate și Securitate în Muncă (OSHA).
Înainte de a efectua sarcini de întreținere sau reparații, este simplu să deconectați mașina de la sursa de alimentare - de obicei prin oprirea întrerupătorului de circuit - și să blocați ușa panoului de întrerupătoare de circuit. Adăugarea unei etichete care identifică tehnicienii de întreținere după nume este, de asemenea, o chestiune simplă.
Dacă alimentarea nu poate fi blocată, se poate utiliza doar eticheta. În ambele cazuri, fie cu sau fără blocare, eticheta indică faptul că este în curs de întreținere și că dispozitivul nu este alimentat.
Totuși, acesta nu este sfârșitul loteriei. Scopul general nu este pur și simplu de a deconecta sursa de alimentare. Scopul este de a consuma sau elibera toată energia periculoasă - pentru a folosi cuvintele OSHA, de a controla energia periculoasă.
Un ferăstrău obișnuit ilustrează două pericole temporare. După ce ferăstrăul este oprit, lama ferăstrăului va continua să funcționeze timp de câteva secunde și se va opri doar atunci când impulsul stocat în motor se epuizează. Lama va rămâne fierbinte timp de câteva minute până când căldura se disipează.
La fel cum ferăstraiele stochează energie mecanică și termică, funcționarea mașinilor industriale (electrice, hidraulice și pneumatice) poate de obicei stoca energie pentru o perioadă lungă de timp. În funcție de capacitatea de etanșare a sistemului hidraulic sau pneumatic sau de capacitatea circuitului, energia poate fi stocată pentru o perioadă uimitoare de timp.
Diverse mașini industriale trebuie să consume multă energie. Oțelul tipic AISI 1010 poate rezista la forțe de îndoire de până la 45.000 PSI, așadar mașini precum presele de îndoit, poansoanele, perforatoarele și mașinile de îndoit țevi trebuie să transmită forța în unități de tone. Dacă circuitul care alimentează sistemul pompei hidraulice este închis și deconectat, partea hidraulică a sistemului poate fi totuși capabilă să furnizeze 45.000 PSI. La mașinile care utilizează matrițe sau lame, acest lucru este suficient pentru a zdrobi sau a tăia membre.
O nacelă închisă cu o nacelă în aer este la fel de periculoasă ca o nacelă neînchisă. Deschideți supapa greșită și gravitația va prelua controlul. În mod similar, sistemul pneumatic poate reține multă energie atunci când este oprit. O mașină de îndoit țevi de dimensiuni medii poate absorbi până la 150 de amperi de curent. De la un curent de până la 0,040 amperi, inima se poate opri din bătaie.
Eliberarea sau consumul în siguranță al energiei este un pas esențial după oprirea alimentării și a operațiunilor LOTO. Eliberarea sau consumul în siguranță al energiei periculoase necesită înțelegerea principiilor sistemului și a detaliilor mașinii care trebuie întreținută sau reparată.
Există două tipuri de sisteme hidraulice: buclă deschisă și buclă închisă. Într-un mediu industrial, tipurile comune de pompe sunt angrenajele, paletele și pistoanele. Cilindrul sculei de rulare poate fi cu acțiune simplă sau dublă. Sistemele hidraulice pot avea oricare dintre cele trei tipuri de supape - control direcțional, control al debitului și control al presiunii - fiecare dintre aceste tipuri are mai multe tipuri. Există multe lucruri la care trebuie să acordați atenție, așa că este necesar să înțelegeți temeinic fiecare tip de componentă pentru a elimina riscurile legate de energie.
Jay Robinson, proprietar și președinte al RbSA Industrial, a declarat: „Actuatorul hidraulic poate fi acționat de o supapă de închidere cu orificiu complet.” „Electrovalva deschide supapa. Când sistemul funcționează, fluidul hidraulic curge către echipament la presiune ridicată și către rezervor la presiune scăzută”, a spus el. „Dacă sistemul produce 2.000 PSI și alimentarea este oprită, solenoidul va merge în poziția centrală și va bloca toate orificiile. Uleiul nu poate curge și mașina se oprește, dar sistemul poate avea până la 1.000 PSI pe fiecare parte a supapei.”
În unele cazuri, tehnicienii care încearcă să efectueze lucrări de întreținere sau reparații de rutină sunt expuși unui risc direct.
„Unele companii au proceduri scrise foarte comune”, a spus Robinson. „Multe dintre ele spun că tehnicianul ar trebui să deconecteze alimentarea cu energie electrică, să o blocheze, să o marcheze și apoi să apese butonul START pentru a porni mașina.” În această stare, mașina s-ar putea să nu facă nimic - să nu încarce piesa de prelucrat, să nu îndoiască, să nu taie, să nu formeze, să nu descarce piesa de prelucrat sau orice altceva - pentru că nu poate. Supapa hidraulică este acționată de o electrovalvă, care necesită electricitate. Apăsarea butonului START sau utilizarea panoului de control pentru a activa orice aspect al sistemului hidraulic nu va activa electrovalva nealimentată.
În al doilea rând, dacă tehnicianul înțelege că trebuie să acționeze manual supapa pentru a elibera presiunea hidraulică, este posibil să elibereze presiunea pe o parte a sistemului și să creadă că a eliberat toată energia. De fapt, alte părți ale sistemului pot rezista în continuare la presiuni de până la 1.000 PSI. Dacă această presiune apare pe capătul sistemului destinat sculelor, tehnicienii vor fi surprinși dacă vor continua să efectueze activități de întreținere și chiar s-ar putea accidenta.
Uleiul hidraulic nu se comprimă prea mult - doar aproximativ 0,5% la 1.000 PSI - dar în acest caz, nu contează.
„Dacă tehnicianul eliberează energie pe partea actuatorului, sistemul poate mișca scula pe tot parcursul cursei”, a spus Robinson. „În funcție de sistem, cursa poate fi de 1/16 inch sau 16 picioare.”
„Sistemul hidraulic este un multiplicator de forță, deci un sistem care produce 1.000 PSI poate ridica sarcini mai mari, cum ar fi 3.000 de livre”, a spus Robinson. În acest caz, pericolul nu constă într-o pornire accidentală. Riscul este de a elibera presiunea și de a coborî accidental sarcina. Găsirea unei modalități de a reduce sarcina înainte de a interveni asupra sistemului poate părea de bun simț, dar înregistrările OSHA privind decesele indică faptul că bunul simț nu prevalează întotdeauna în aceste situații. În incidentul OSHA 142877.015, „Un angajat înlocuiește... introduce furtunul hidraulic care curge pe mecanismul de direcție și deconectează conducta hidraulică și eliberează presiunea. Brațul a căzut rapid și l-a lovit pe angajat, zdrobindu-i capul, trunchiul și brațele. Angajatul a fost ucis.”
Pe lângă rezervoarele de ulei, pompe, valve și actuatoare, unele scule hidraulice au și un acumulator. După cum sugerează și numele, acesta acumulează ulei hidraulic. Rolul său este de a regla presiunea sau volumul sistemului.
„Acumulatorul este alcătuit din două componente principale: airbag-ul din interiorul rezervorului”, a spus Robinson. „Airbag-ul este umplut cu azot. În timpul funcționării normale, uleiul hidraulic intră și iese din rezervor pe măsură ce presiunea sistemului crește și scade.” Indiferent dacă fluidul intră sau iese din rezervor, sau dacă se transferă, depinde de diferența de presiune dintre sistem și airbag.
„Cele două tipuri sunt acumulatoarele de impact și acumulatoarele de volum”, a declarat Jack Weeks, fondatorul Fluid Power Learning. „Acumulatorul de șoc absoarbe vârfurile de presiune, în timp ce acumulatorul de volum previne scăderea presiunii sistemului atunci când cererea bruscă depășește capacitatea pompei.”
Pentru a putea lucra la un astfel de sistem fără a se accidenta, tehnicianul de întreținere trebuie să știe că sistemul are un acumulator și cum să-i elibereze presiunea.
În cazul amortizoarelor, tehnicienii de întreținere trebuie să fie deosebit de atenți. Deoarece airbag-ul este umflat la o presiune mai mare decât presiunea sistemului, o defecțiune a supapei înseamnă că aceasta poate adăuga presiune în sistem. În plus, acestea nu sunt de obicei echipate cu o supapă de golire.
„Nu există o soluție bună la această problemă, deoarece 99% dintre sisteme nu oferă o modalitate de a verifica înfundarea supapelor”, a spus Weeks. Cu toate acestea, programele de întreținere proactivă pot oferi măsuri preventive. „Puteți adăuga o supapă post-vânzare pentru a evacua o parte din fluid oriunde ar putea fi generată presiune”, a spus el.
Un tehnician de service care observă airbag-uri acumulatoare cu nivel scăzut ar putea dori să adauge aer, dar acest lucru este interzis. Problema este că aceste airbag-uri sunt echipate cu valve de tip american, aceleași cu cele folosite la anvelopele auto.
„Acumulatorul are de obicei un autocolant care avertizează împotriva adăugării de aer, dar după câțiva ani de funcționare, autocolantul dispare de obicei cu mult timp în urmă”, a spus Wicks.
O altă problemă este utilizarea supapelor de contrabalansare, a spus Weeks. La majoritatea supapelor, rotația în sensul acelor de ceasornic crește presiunea; la supapele de contrabalansare, situația este inversă.
În cele din urmă, dispozitivele mobile trebuie să fie extrem de vigilente. Din cauza constrângerilor de spațiu și a obstacolelor, proiectanții trebuie să fie creativi în modul de aranjare a sistemului și unde să plaseze componentele. Unele componente pot fi ascunse și inaccesibile, ceea ce face ca întreținerea și reparațiile de rutină să fie mai dificile decât cele ale echipamentelor fixe.
Sistemele pneumatice prezintă aproape toate pericolele potențiale ale sistemelor hidraulice. O diferență cheie este că un sistem hidraulic poate produce o scurgere, generând un jet de fluid cu suficientă presiune pe inch pătrat pentru a penetra hainele și pielea. Într-un mediu industrial, „îmbrăcămintea” include tălpile bocancilor de lucru. Leziunile cauzate de penetrarea uleiului hidraulic necesită îngrijiri medicale și, de obicei, spitalizare.
Sistemele pneumatice sunt, de asemenea, inerent periculoase. Mulți oameni se gândesc: „Ei bine, e doar aer” și se ocupă de asta fără grijă.
„Oamenii aud pompele sistemului pneumatic funcționând, dar nu iau în considerare toată energia pe care pompa o intră în sistem”, a spus Weeks. „Toată energia trebuie să curgă undeva, iar un sistem de alimentare cu fluide este un multiplicator de forță. La 50 PSI, un cilindru cu o suprafață de 10 inci pătrați poate genera suficientă forță pentru a mișca o sarcină de 500 de livre.” După cum știm cu toții, muncitorii folosesc acest sistem pentru a îndepărta resturile de pe haine.
„În multe companii, acesta este un motiv pentru concedierea imediată”, a spus Weeks. El a precizat că jetul de aer expulzat din sistemul pneumatic poate decoji pielea și alte țesuturi până la oase.
„Dacă există o scurgere în sistemul pneumatic, fie că este la îmbinare, fie printr-o gaură în furtun, de obicei nimeni nu va observa”, a spus el. „Mașina este foarte zgomotoasă, muncitorii au protecție auditivă și nimeni nu aude scurgerea.” Simpla ridicare a furtunului este riscantă. Indiferent dacă sistemul funcționează sau nu, sunt necesare mănuși de piele pentru a manipula furtunurile pneumatice.
O altă problemă este că, deoarece aerul este foarte compresibil, dacă deschideți supapa unui sistem sub tensiune, sistemul pneumatic închis poate stoca suficientă energie pentru a funcționa o perioadă lungă de timp și a porni unealta în mod repetat.
Deși curentul electric — mișcarea electronilor pe măsură ce se deplasează într-un conductor — pare a fi o lume diferită de fizică, nu este. Se aplică prima lege a mișcării a lui Newton: „Un obiect staționar rămâne staționar, iar un obiect în mișcare continuă să se miște cu aceeași viteză și în aceeași direcție, cu excepția cazului în care este supus unei forțe dezechilibrate.”
Pentru primul punct, fiecare circuit, oricât de simplu ar fi, va rezista trecerii curentului. Rezistența împiedică trecerea curentului, așa că atunci când circuitul este închis (static), rezistența menține circuitul într-o stare statică. Când circuitul este pornit, curentul nu circulă instantaneu prin el; durează cel puțin puțin timp pentru ca tensiunea să depășească rezistența și curentul să circule.
Din același motiv, fiecare circuit are o anumită măsurătoare a capacității, similară impulsului unui obiect în mișcare. Închiderea comutatorului nu oprește imediat curentul; curentul continuă să se deplaseze, cel puțin pentru scurt timp.
Unele circuite folosesc condensatoare pentru a stoca electricitatea; această funcție este similară cu cea a unui acumulator hidraulic. Conform valorii nominale a condensatorului, acesta poate stoca energie electrică pentru o perioadă lungă de timp - energie electrică periculoasă. Pentru circuitele utilizate în utilaje industriale, un timp de descărcare de 20 de minute nu este imposibil, iar unele pot necesita mai mult timp.
Pentru îndoitorul de țevi, Robinson estimează că o durată de 15 minute poate fi suficientă pentru ca energia stocată în sistem să se disipeze. Apoi, efectuați o verificare simplă cu un voltmetru.
„Sunt două aspecte legate de conectarea unui voltmetru”, a spus Robinson. „În primul rând, acesta îi permite tehnicianului să știe dacă sistemul are curent rămas. În al doilea rând, creează o cale de descărcare. Curentul curge dintr-o parte a circuitului prin contor în alta, epuizând orice energie încă stocată în acesta.”
În cel mai bun caz, tehnicienii sunt complet instruiți, experimentați și au acces la toate documentele mașinii. El are un lacăt, o etichetă și o înțelegere aprofundată a sarcinii în cauză. În mod ideal, el lucrează cu observatori de siguranță pentru a oferi o pereche suplimentară de ochi pentru a observa pericolele și a oferi asistență medicală atunci când problemele persistă.
Cel mai rău scenariu este acela că tehnicienii nu au pregătire și experiență, lucrează într-o companie externă de mentenanță, prin urmare nu sunt familiarizați cu echipamente specifice, încuie biroul în weekenduri sau în turele de noapte, iar manualele echipamentelor nu mai sunt accesibile. Aceasta este o situație de tip „furtună perfectă”, iar fiecare companie cu echipamente industriale ar trebui să facă tot posibilul pentru a preveni acest lucru.
Companiile care dezvoltă, produc și vând echipamente de siguranță au de obicei o vastă expertiză în domeniul siguranței, specifică industriei, astfel încât auditurile de siguranță ale furnizorilor de echipamente pot contribui la creșterea siguranței la locul de muncă pentru sarcinile de întreținere și reparațiile de rutină.
Eric Lundin s-a alăturat departamentului editorial al revistei The Tube & Pipe Journal în anul 2000 ca redactor asociat. Principalele sale responsabilități includ editarea de articole tehnice despre producția și fabricarea de tuburi, precum și redactarea de studii de caz și profiluri de companii. A fost promovat în funcția de redactor în 2007.
Înainte de a se alătura revistei, a servit în Forțele Aeriene ale SUA timp de 5 ani (1985-1990) și a lucrat timp de 6 ani pentru un producător de țevi, coturi de conducte și conducte, mai întâi ca reprezentant al serviciului clienți și mai târziu ca redactor tehnic (1994-2000).
A studiat la Universitatea Northern Illinois din DeKalb, Illinois, și a obținut o licență în economie în 1994.
Tube & Pipe Journal a devenit prima revistă dedicată industriei țevilor metalice în 1990. Astăzi, este încă singura publicație dedicată industriei din America de Nord și a devenit cea mai de încredere sursă de informații pentru profesioniștii din domeniul țevilor.
Acum puteți accesa complet versiunea digitală a revistei The FABRICATOR și accesa cu ușurință resurse valoroase din industrie.
Resurse valoroase din industrie pot fi acum accesate cu ușurință prin acces complet la versiunea digitală a revistei The Tube & Pipe Journal.
Bucurați-vă de acces complet la ediția digitală a revistei STAMPING Journal, care oferă cele mai recente progrese tehnologice, cele mai bune practici și știri din industrie pentru piața de ștanțare a metalelor.
Data publicării: 30 august 2021