OSHA инструктира персонала по поддръжката да заключва, маркира и контролира опасната енергия. Някои хора не знаят как да предприемат тази стъпка, всяка машина е различна. Getty Images
Сред хората, които използват всякакъв вид промишлено оборудване, заключването/етикетирането (LOTO) не е нищо ново. Освен ако захранването не е изключено, никой не смее да извършва каквато и да е форма на рутинна поддръжка или да се опитва да ремонтира машината или системата. Това е просто изискване на здравия разум и на Администрацията по безопасност и здраве при работа (OSHA).
Преди да извършите задачи по поддръжка или ремонт, е лесно да изключите машината от захранването – обикновено чрез изключване на прекъсвача – и да заключите вратата на панела с прекъсвачи. Добавянето на етикет, който идентифицира техниците по поддръжка по име, също е лесна задача.
Ако захранването не може да бъде заключено, може да се използва само етикетът. И в двата случая, независимо дали със или без заключване, етикетът показва, че се извършва поддръжка и устройството не е захранвано.
Това обаче не е краят на лотарията. Крайната цел не е просто да се изключи източникът на захранване. Целта е да се консумира или освободи цялата опасна енергия – да използваме думите на OSHA, да се контролира опасната енергия.
Обикновеният трион е пример за две временни опасности. След като трионът е изключен, острието на триона ще продължи да работи няколко секунди и ще спре само когато инерцията, съхранена в двигателя, се изчерпи. Острието ще остане горещо няколко минути, докато топлината се разсее.
Точно както трионите съхраняват механична и топлинна енергия, работата на промишлените машини (електрически, хидравлични и пневматични) обикновено може да съхранява енергия за дълго време. В зависимост от уплътнителната способност на хидравличната или пневматичната система или от капацитета на веригата, енергията може да се съхранява за удивително дълго време.
Различни промишлени машини консумират много енергия. Типичната стомана AISI 1010 може да издържи на сили на огъване до 45 000 PSI, така че машини като абкант преси, щанци, перфоратори и огъвачи на тръби трябва да предават сила в единици тонове. Ако веригата, която захранва хидравличната помпена система, е затворена и изключена, хидравличната част на системата все още може да осигури 45 000 PSI. При машини, които използват форми или остриета, това е достатъчно, за да смачка или отреже крайници.
Затворен камион с кофа във въздуха е също толкова опасен, колкото и незатворен камион. Отворете грешен клапан и гравитацията ще поеме контрола. По подобен начин пневматичната система може да задържи много енергия, когато е изключена. Тръбоогъваща машина със среден размер може да абсорбира до 150 ампера ток. Дори при 0,040 ампера сърцето може да спре да бие.
Безопасното освобождаване или изчерпване на енергия е ключова стъпка след изключване на захранването и LOTO. Безопасното освобождаване или потребление на опасна енергия изисква разбиране на принципите на системата и детайлите на машината, която трябва да се поддържа или ремонтира.
Съществуват два вида хидравлични системи: с отворен контур и със затворен контур. В индустриална среда, често срещаните видове помпи са зъбни колела, лопатки и бутала. Цилиндърът на работещия инструмент може да бъде еднодействащ или двойнодействащ. Хидравличните системи могат да имат три типа клапани - за управление на посоката, за управление на потока и за управление на налягането - всеки от тези типове има няколко вида. Има много неща, на които трябва да се обърне внимание, така че е необходимо да се разбере добре всеки тип компонент, за да се елиминират рисковете, свързани с енергията.
Джей Робинсън, собственик и президент на RbSA Industrial, каза: „Хидравличният задвижващ механизъм може да се задвижва от спирателен вентил с пълен отвор.“ „Електромагнитният вентил отваря вентила. Когато системата работи, хидравличната течност тече към оборудването под високо налягане и към резервоара под ниско налягане“, каза той. „Ако системата произвежда 2000 PSI и захранването е изключено, соленоидът ще премине в централно положение и ще блокира всички отвори. Маслото не може да тече и машината спира, но системата може да има до 1000 PSI от всяка страна на вентила.“
В някои случаи техниците, които се опитват да извършват рутинна поддръжка или ремонти, са изложени на пряк риск.
„Някои компании имат много често срещани писмени процедури“, каза Робинсън. „Много от тях казват, че техникът трябва да изключи захранването, да го заключи, да го маркира и след това да натисне бутона СТАРТ, за да стартира машината.“ В това състояние машината може да не прави нищо – не зарежда детайла, не огъва, не реже, не формова, не разтоварва детайла или каквото и да е друго – защото не може. Хидравличният клапан се задвижва от електромагнитен клапан, който изисква електричество. Натискането на бутона СТАРТ или използването на контролния панел за активиране на който и да е аспект на хидравличната система няма да активира незахранвания електромагнитен клапан.
Второ, ако техникът разбере, че трябва ръчно да задейства клапана, за да освободи хидравличното налягане, той може да освободи налягането от едната страна на системата и да си помисли, че е освободил цялата енергия. Всъщност, други части на системата все още могат да издържат на налягане до 1000 PSI. Ако това налягане се появи от страната на инструмента на системата, техниците ще бъдат изненадани, ако продължат да извършват дейности по поддръжката и дори могат да бъдат наранени.
Хидравличното масло не се компресира твърде много - само около 0,5% на 1000 PSI - но в този случай това няма значение.
„Ако техникът освободи енергия от страната на задвижващия механизъм, системата може да премести инструмента по време на целия ход“, каза Робинсън. „В зависимост от системата, ходът може да бъде 1/16 инча или 16 фута.“
„Хидравличната система е умножител на силата, така че система, която произвежда 1000 PSI, може да повдига по-тежки товари, като например 3000 паунда“, каза Робинсън. В този случай опасността не е случайно стартиране. Рискът е да се освободи налягането и случайно да се спусне товарът. Намирането на начин за намаляване на товара, преди да се работи със системата, може да звучи като здрав разум, но данните за смъртните случаи на OSHA показват, че здравият разум не винаги надделява в тези ситуации. В инцидент 142877.015 на OSHA, „Служител подменя... пъхнете течащия хидравличен маркуч на кормилната уредба и разкачете хидравличната линия и освободете налягането. Стрелата падна бързо и удари служителя, смачквайки главата, торса и ръцете му. Служителят загина.“
В допълнение към резервоарите за масло, помпите, клапаните и задвижващите механизми, някои хидравлични инструменти имат и акумулатор. Както подсказва името, той натрупва хидравлично масло. Неговата задача е да регулира налягането или обема на системата.
„Акумулаторът се състои от два основни компонента: въздушната възглавница вътре в резервоара“, каза Робинсън. „Въздушната възглавница е пълна с азот. По време на нормална работа хидравличното масло влиза и излиза от резервоара, когато налягането в системата се увеличава и намалява.“ Дали течността влиза или излиза от резервоара, или дали се прехвърля, зависи от разликата в налягането между системата и въздушната възглавница.
„Двата вида са акумулатори на удар и акумулатори на обем“, каза Джак Уийкс, основател на Fluid Power Learning. „Акумулаторът на удар абсорбира пикове на налягане, докато акумулаторът на обем предотвратява спадането на системното налягане, когато внезапното търсене надвиши капацитета на помпата.“
За да работи по такава система без нараняване, техникът по поддръжката трябва да знае, че системата има акумулатор и как да освободи налягането в него.
При амортисьорите техниците по поддръжката трябва да бъдат особено внимателни. Тъй като въздушната възглавница се надува при налягане, по-високо от налягането в системата, повреда на клапана означава, че може да се добави налягане към системата. Освен това, те обикновено не са оборудвани с изпускателен клапан.
„Няма добро решение на този проблем, защото 99% от системите не осигуряват начин за проверка на запушването на клапаните“, каза Уийкс. Проактивните програми за поддръжка обаче могат да осигурят превантивни мерки. „Можете да добавите следпродажбен клапан, за да изпуснете част от течността, където може да се генерира налягане“, каза той.
Сервизен техник, който забележи ниско ниво на акумулатора на въздушните възглавници, може да поиска да добави въздух, но това е забранено. Проблемът е, че тези въздушни възглавници са оборудвани с клапани от американски тип, които са същите като тези, използвани на автомобилните гуми.
„Акумулаторът обикновено има стикер, който предупреждава да не се добавя въздух, но след няколко години работа стикерът обикновено отдавна изчезва“, каза Уикс.
Друг проблем е използването на противовесни клапани, каза Уийкс. При повечето клапани въртенето по часовниковата стрелка увеличава налягането; при балансовите клапани ситуацията е обратна.
И накрая, мобилните устройства трябва да бъдат изключително бдителни. Поради ограничения в пространството и препятствия, дизайнерите трябва да бъдат креативни в това как да подредят системата и къде да поставят компонентите. Някои компоненти може да са скрити от погледа и недостъпни, което прави рутинната поддръжка и ремонти по-трудни, отколкото при фиксираното оборудване.
Пневматичните системи носят почти всички потенциални опасности, характерни за хидравличните системи. Ключова разлика е, че хидравличната система може да причини теч, създавайки струя течност с достатъчно налягане на квадратен инч, за да проникне през дрехите и кожата. В индустриална среда „дрехи“ включват подметките на работните обувки. Нараняванията от проникване на хидравлично масло изискват медицински грижи и обикновено изискват хоспитализация.
Пневматичните системи също са по своята същност опасни. Много хора си мислят: „Ами, това е просто въздух“ и боравят с него небрежно.
„Хората чуват как помпите на пневматичната система работят, но не вземат предвид цялата енергия, която помпата постъпва в системата“, каза Уийкс. „Цялата енергия трябва да тече някъде, а системата за флуидно захранване е умножител на силата. При 50 PSI, цилиндър с повърхност от 10 квадратни инча може да генерира достатъчно сила, за да премести товар от 500 паунда.“ Както всички знаем, работниците използват тази система, за да издуха отломките от дрехите.
„В много компании това е причина за незабавно уволнение“, каза Уийкс. Той добави, че струята въздух, изхвърлена от пневматичната система, може да оделе кожата и други тъкани до костите.
„Ако има теч в пневматичната система, независимо дали е на съединението или през отвор в маркуча, обикновено никой няма да забележи“, каза той. „Машината е много шумна, работниците имат предпазни средства за слуха и никой не чува теча.“ Самото повдигане на маркуча е рисковано. Независимо дали системата работи или не, за работа с пневматични маркучи са необходими кожени ръкавици.
Друг проблем е, че тъй като въздухът е силно свиваем, ако отворите клапана на работеща система, затворената пневматична система може да съхрани достатъчно енергия, за да работи за дълъг период от време и да стартира инструмента многократно.
Въпреки че електрическият ток – движението на електроните, докато се движат в проводник – изглежда е различен свят от физиката, той не е. Прилага се първият закон за движението на Нютон: „Неподвижният обект остава неподвижен, а движещият се обект продължава да се движи със същата скорост и в същата посока, освен ако не е подложен на небалансирана сила.“
За първата точка, всяка верига, независимо колко проста е, ще се съпротивлява на протичането на ток. Съпротивлението възпрепятства протичането на ток, така че когато веригата е затворена (статична), съпротивлението я държи в статично състояние. Когато веригата е включена, токът не протича през нея мигновено; отнема поне кратко време, за да преодолее напрежението съпротивлението и токът да протече.
По същата причина всяка верига има определено измерване на капацитета, подобно на импулса на движещ се обект. Затварянето на превключвателя не спира незабавно тока; токът продължава да се движи, поне за кратко.
Някои вериги използват кондензатори за съхранение на електричество; тази функция е подобна на тази на хидравличния акумулатор. В зависимост от номиналната стойност на кондензатора, той може да съхранява електрическа енергия за дълго време - опасна електрическа енергия. За вериги, използвани в промишлени машини, времето за разреждане от 20 минути не е невъзможно, а някои може да изискват повече време.
За огъвача на тръби, Робинсън изчислява, че продължителност от 15 минути може да е достатъчна, за да се разсее съхранената в системата енергия. След това извършете проста проверка с волтметър.
„Свързването на волтметър има две важни характеристики“, каза Робинсън. „Първо, той уведомява техника дали в системата има оставаща мощност. Второ, създава път на разреждане. Токът протича от една част на веригата през волтметъра към друга, изчерпвайки всякаква енергия, която все още е съхранена в него.“
В най-добрия случай, техниците са напълно обучени, опитни и имат достъп до всички документи на машината. Той разполага с ключалка, етикет и задълбочено разбиране на задачата. В идеалния случай, той работи с наблюдатели по безопасността, за да осигури допълнителен чифт очи за наблюдение на опасностите и да окаже медицинска помощ, когато все още възникнат проблеми.
Най-лошият сценарий е техниците да нямат обучение и опит, да работят във външна фирма за поддръжка и следователно да не са запознати със специфичното оборудване, да заключват офиса през уикендите или нощните смени и ръководствата за оборудването вече да не са достъпни. Това е ситуация на перфектна буря и всяка компания с промишлено оборудване трябва да направи всичко възможно, за да я предотврати.
Компаниите, които разработват, произвеждат и продават предпазно оборудване, обикновено имат задълбочени експертни познания в областта на безопасността, специфични за индустрията, така че одитите за безопасност на доставчиците на оборудване могат да помогнат за повишаване на безопасността на работното място при рутинни задачи по поддръжка и ремонти.
Ерик Лундин се присъединява към редакционния отдел на The Tube & Pipe Journal през 2000 г. като заместник-редактор. Основните му отговорности включват редактиране на технически статии за производството и изработката на тръби, както и писане на казуси и профили на компании. Повишен е до редактор през 2007 г.
Преди да се присъедини към списанието, той е служил във Военновъздушните сили на САЩ в продължение на 5 години (1985-1990 г.) и е работил за производител на тръби, тръбни колена и канали в продължение на 6 години, първо като представител на обслужване на клиенти, а по-късно като технически писател (1994-2000 г.).
Учи в Северния университет на Илинойс в Декалб, Илинойс, и получава бакалавърска степен по икономика през 1994 г.
През 1990 г. Tube & Pipe Journal става първото списание, посветено на индустрията за метални тръби. Днес то все още е единственото издание, посветено на индустрията в Северна Америка, и се е превърнало в най-доверен източник на информация за специалистите по тръби.
Сега имате пълен достъп до дигиталната версия на The FABRICATOR и лесен достъп до ценни индустриални ресурси.
Ценни индустриални ресурси вече могат да бъдат лесно достъпни чрез пълен достъп до дигиталната версия на The Tube & Pipe Journal.
Възползвайте се от пълен достъп до дигиталното издание на STAMPING Journal, което предоставя най-новите технологични постижения, най-добри практики и новини от индустрията за пазара на щамповане на метал.
Време на публикуване: 30 август 2021 г.