OSHA nariaďuje personálu údržby, aby nebezpečnú energiu uzamkol, označil a kontroloval. Niektorí ľudia nevedia, ako tento krok vykonať, každý stroj je iný. Getty Images
Medzi ľuďmi, ktorí používajú akýkoľvek typ priemyselného zariadenia, nie je blokovanie/označovanie (LOTO) ničím novým. Pokiaľ nie je odpojené napájanie, nikto sa neodváži vykonávať žiadnu formu bežnej údržby ani sa pokúšať o opravu stroja alebo systému. Je to len požiadavka zdravého rozumu a Úradu pre bezpečnosť a ochranu zdravia pri práci (OSHA).
Pred vykonaním údržby alebo opráv je jednoduché odpojiť stroj od zdroja napájania – zvyčajne vypnutím ističa – a zamknúť dvierka rozvádzača ističov. Pridanie štítku s menom identifikujúceho technikov údržby je tiež jednoduchá záležitosť.
Ak napájanie nie je možné zablokovať, je možné použiť iba štítok. V oboch prípadoch, či už so zámkom alebo bez neho, štítok označuje, že prebieha údržba a zariadenie nie je napájané.
To však nie je koniec lotérie. Celkovým cieľom nie je len odpojiť zdroj energie. Cieľom je spotrebovať alebo uvoľniť všetku nebezpečnú energiu – aby sme použili slová OSHA, kontrolovať nebezpečnú energiu.
Bežná píla predstavuje dve dočasné nebezpečenstvá. Po vypnutí píly sa pílový kotúč ešte niekoľko sekúnd otáča a zastaví sa až vtedy, keď sa vyčerpá hybnosť uložená v motore. Kotúč zostane horúci ešte niekoľko minút, kým sa teplo nerozptýli.
Rovnako ako píly ukladajú mechanickú a tepelnú energiu, aj práca pri prevádzke priemyselných strojov (elektrických, hydraulických a pneumatických) dokáže zvyčajne ukladať energiu na dlhý čas. V závislosti od tesniacej schopnosti hydraulického alebo pneumatického systému alebo od kapacity obvodu je možné energiu ukladať na neuveriteľne dlhý čas.
Rôzne priemyselné stroje potrebujú spotrebovať veľa energie. Typická oceľ AISI 1010 znesie ohybové sily až do 45 000 PSI, takže stroje ako ohraňovacie lisy, razníky, dierovače a ohýbačky rúrok musia prenášať silu v jednotkách ton. Ak je obvod, ktorý poháňa hydraulický systém čerpadla, uzavretý a odpojený, hydraulická časť systému môže stále dokázať poskytnúť 45 000 PSI. Na strojoch, ktoré používajú formy alebo čepele, to stačí na rozdrvenie alebo odrezanie končatín.
Zatvorený kamión s vedrom vo vzduchu je rovnako nebezpečný ako nezatvorený kamión. Otvorte nesprávny ventil a gravitácia prevezme kontrolu. Podobne aj pneumatický systém dokáže po vypnutí udržať veľa energie. Stredne veľká ohýbačka rúrok dokáže absorbovať až 150 ampérov prúdu. Už pri 0,040 ampéra môže srdce prestať biť.
Bezpečné uvoľnenie alebo vyčerpanie energie je kľúčovým krokom po vypnutí napájania a LOTO. Bezpečné uvoľnenie alebo spotreba nebezpečnej energie si vyžaduje pochopenie princípov systému a detailov stroja, ktorý je potrebné udržiavať alebo opravovať.
Existujú dva typy hydraulických systémov: otvorený a uzavretý. V priemyselnom prostredí sú bežnými typmi čerpadiel ozubené kolesá, lopatky a piesty. Valec pracovného nástroja môže byť jednočinný alebo dvojčinný. Hydraulické systémy môžu mať ktorýkoľvek z troch typov ventilov – smerové riadenie, riadenie prietoku a riadenie tlaku – každý z týchto typov má viacero typov. Je potrebné venovať pozornosť mnohým veciam, preto je potrebné dôkladne pochopiť každý typ komponentu, aby sa eliminovali riziká súvisiace s energiou.
Jay Robinson, majiteľ a prezident spoločnosti RbSA Industrial, povedal: „Hydraulický pohon môže byť poháňaný uzatváracím ventilom s plným prietokom.“ „Solenoidový ventil otvára ventil. Keď je systém v prevádzke, hydraulická kvapalina prúdi do zariadenia pod vysokým tlakom a do nádrže pod nízkym tlakom,“ povedal. „Ak systém produkuje 2 000 PSI a napájanie sa vypne, solenoid sa presunie do strednej polohy a zablokuje všetky otvory. Olej nemôže tiecť a stroj sa zastaví, ale systém môže mať na každej strane ventilu až 1 000 PSI.“
V niektorých prípadoch sú technici, ktorí sa pokúšajú vykonávať bežnú údržbu alebo opravy, vystavení priamemu riziku.
„Niektoré spoločnosti majú veľmi bežné písomné postupy,“ povedal Robinson. „Mnohé z nich uvádzajú, že technik by mal odpojiť napájanie, zablokovať ho, označiť a potom stlačiť tlačidlo ŠTART, aby spustil stroj.“ V tomto stave stroj nemusí robiť nič – nenakladá obrobok, neohýba, nereže, netvaruje, nevykladá obrobok ani nič iné – pretože to nemôže robiť. Hydraulický ventil je poháňaný solenoidovým ventilom, ktorý vyžaduje elektrinu. Stlačenie tlačidla ŠTART alebo použitie ovládacieho panela na aktiváciu akéhokoľvek aspektu hydraulického systému neaktivuje nenapájaný solenoidový ventil.
Po druhé, ak technik chápe, že na uvoľnenie hydraulického tlaku musí manuálne ovládať ventil, môže uvoľniť tlak na jednej strane systému a myslieť si, že uvoľnil všetku energiu. V skutočnosti ostatné časti systému stále odolávajú tlaku až do 1 000 PSI. Ak sa tento tlak objaví na strane systému s nástrojom, technici budú prekvapení, ak budú pokračovať vo vykonávaní údržby a môžu sa dokonca zraniť.
Hydraulický olej sa príliš nestláča – iba asi 0,5 % na 1 000 PSI – ale v tomto prípade to nevadí.
„Ak technik uvoľní energiu na strane ovládača, systém môže posúvať nástroj počas celého zdvihu,“ povedal Robinson. „V závislosti od systému môže byť zdvih 1/16 palca alebo 16 stôp.“
„Hydraulický systém je multiplikátor sily, takže systém, ktorý produkuje 1 000 PSI, dokáže zdvihnúť ťažšie bremená, napríklad 3 000 libier,“ povedal Robinson. V tomto prípade nebezpečenstvo nespočíva v náhodnom spustení. Rizikom je uvoľnenie tlaku a náhodné spustenie bremena. Nájdenie spôsobu, ako znížiť bremeno pred zaobchádzaním so systémom, sa môže zdať ako zdravý rozum, ale záznamy o úmrtiach OSHA naznačujú, že v týchto situáciách zdravý rozum nie vždy prevláda. V incidente OSHA 142877.015 „Zamestnanec vymieňa... nasaďte netesnú hydraulickú hadicu na kormidlové zariadenie, odpojte hydraulické potrubie a uvoľnite tlak. Výložník rýchlo klesol a zasiahol zamestnanca, pričom mu rozdrvil hlavu, trup a ruky. Zamestnanec zomrel.“
Okrem olejových nádrží, čerpadiel, ventilov a ovládačov majú niektoré hydraulické nástroje aj akumulátor. Ako už názov napovedá, akumuluje hydraulický olej. Jeho úlohou je upravovať tlak alebo objem systému.
„Akumulátor sa skladá z dvoch hlavných komponentov: airbagu vo vnútri nádrže,“ povedal Robinson. „Airbag je naplnený dusíkom. Počas normálnej prevádzky hydraulický olej vstupuje do nádrže a vystupuje z nej, keď sa tlak v systéme zvyšuje a znižuje.“ To, či kvapalina vstupuje do nádrže alebo z nej vystupuje, alebo či sa presúva, závisí od tlakového rozdielu medzi systémom a airbagom.
„Tieto dva typy sú akumulátory nárazov a objemové akumulátory,“ povedal Jack Weeks, zakladateľ spoločnosti Fluid Power Learning. „Akumulátor nárazov absorbuje tlakové špičky, zatiaľ čo objemový akumulátor zabraňuje poklesu tlaku v systéme, keď náhly dopyt prekročí kapacitu čerpadla.“
Aby mohol technik údržby na takomto systéme pracovať bez zranenia, musí vedieť, že systém má akumulátor a ako v ňom uvoľniť tlak.
Pri tlmičoch musia byť technici údržby obzvlášť opatrní. Keďže sa airbag nafukuje pri tlaku vyššom ako je tlak v systéme, porucha ventilu znamená, že môže do systému pridať tlak. Okrem toho zvyčajne nie sú vybavené vypúšťacím ventilom.
„Na tento problém neexistuje dobré riešenie, pretože 99 % systémov neposkytuje spôsob, ako overiť upchatie ventilov,“ povedal Weeks. Preventívne opatrenia však môžu poskytnúť proaktívne programy údržby. „Môžete pridať popredajný ventil na vypustenie kvapaliny všade, kde sa môže vytvárať tlak,“ povedal.
Servisný technik, ktorý si všimne nízky tlak v airbagoch, môže chcieť dofúknuť vzduch, ale to je zakázané. Problém je v tom, že tieto airbagy sú vybavené ventilmi amerického typu, ktoré sú rovnaké ako tie, ktoré sa používajú na pneumatikách automobilov.
„Akumulátor má zvyčajne nálepku varujúcu pred pridávaním vzduchu, ale po niekoľkých rokoch prevádzky táto nálepka zvyčajne dávno zmizne,“ povedal Wicks.
Ďalším problémom je používanie vyvažovacích ventilov, povedal Weeks. Na väčšine ventilov otáčanie v smere hodinových ručičiek zvyšuje tlak; na vyvažovacích ventiloch je situácia opačná.
Nakoniec, mobilné zariadenia si vyžadujú mimoriadnu ostražitosť. Kvôli priestorovým obmedzeniam a prekážkam musia byť dizajnéri kreatívni pri usporiadaní systému a umiestnení komponentov. Niektoré komponenty môžu byť skryté a neprístupné, čo sťažuje bežnú údržbu a opravy v porovnaní s pevnými zariadeniami.
Pneumatické systémy predstavujú takmer všetky potenciálne riziká hydraulických systémov. Kľúčový rozdiel spočíva v tom, že hydraulický systém môže spôsobiť únik, ktorý vytvára prúd kvapaliny s dostatočným tlakom na štvorcový palec, aby prenikol cez odev a pokožku. V priemyselnom prostredí zahŕňa „oblečenie“ aj podrážky pracovných topánok. Zranenia spôsobené prenikaním hydraulického oleja si vyžadujú lekársku starostlivosť a zvyčajne si vyžadujú hospitalizáciu.
Pneumatické systémy sú tiež vo svojej podstate nebezpečné. Mnoho ľudí si myslí: „Veď je to len vzduch“ a zaobchádza s nimi neopatrne.
„Ľudia počujú bežať čerpadlá pneumatického systému, ale neberú do úvahy všetku energiu, ktorú čerpadlo vstupuje do systému,“ povedal Weeks. „Všetka energia musí niekam prúdiť a fluidný systém je multiplikátor sily. Pri tlaku 50 PSI môže valec s povrchovou plochou 10 štvorcových palcov vygenerovať dostatočnú silu na presun záťaže 500 libier.“ Ako všetci vieme, pracovníci používajú tento systém na odfúknutie nečistôt z oblečenia.
„V mnohých spoločnostiach je to dôvod na okamžité prepustenie,“ povedal Weeks. Povedal, že prúd vzduchu vytláčaný z pneumatického systému môže odlupovať kožu a iné tkanivá až po kosti.
„Ak dôjde k úniku v pneumatickom systéme, či už v spoji alebo cez dierku v hadici, nikto si to zvyčajne nevšimne,“ povedal. „Stroj je veľmi hlučný, pracovníci majú ochranu sluchu a nikto únik nepočuje.“ Už len samotné zdvihnutie hadice je riskantné. Bez ohľadu na to, či systém beží alebo nie, na manipuláciu s pneumatickými hadicami sú potrebné kožené rukavice.
Ďalším problémom je, že keďže vzduch je vysoko stlačiteľný, ak otvoríte ventil na systéme pod napätím, uzavretý pneumatický systém dokáže uložiť dostatok energie na dlhú prevádzku a opakované spustenie nástroja.
Hoci sa elektrický prúd – pohyb elektrónov, ktoré sa pohybujú vo vodiči – zdá byť iným svetom ako fyzika, nie je to tak. Platí Newtonov prvý pohybový zákon: „Stacionárny objekt zostáva stacionárny a pohybujúci sa objekt sa stále pohybuje rovnakou rýchlosťou a rovnakým smerom, pokiaľ nie je vystavený nevyváženej sile.“
V prvom rade, každý obvod, bez ohľadu na to, aký je jednoduchý, bude klásť odpor toku prúdu. Odpor bráni toku prúdu, takže keď je obvod uzavretý (statický), odpor ho udržiava v statickom stave. Keď je obvod zapnutý, prúd nepreteká obvodom okamžite; trvá aspoň krátky čas, kým napätie prekoná odpor a prúd začne tiecť.
Z rovnakého dôvodu má každý obvod určitú kapacitnú mieru, podobnú hybnosti pohybujúceho sa objektu. Zatvorením spínača sa prúd okamžite nezastaví; prúd sa stále pohybuje, aspoň na krátky čas.
Niektoré obvody používajú kondenzátory na ukladanie elektriny; táto funkcia je podobná funkcii hydraulického akumulátora. Podľa menovitej hodnoty kondenzátora môže tento dlhodobo ukladať elektrickú energiu – čo je nebezpečná elektrická energia. Pre obvody používané v priemyselných strojoch nie je doba vybíjania 20 minút nemožná a niektoré môžu vyžadovať dlhší čas.
Robinson odhaduje, že v prípade ohýbačky rúrok môže stačiť 15 minút na rozptýlenie energie uloženej v systéme. Potom vykonajte jednoduchú kontrolu voltmetrom.
„Pri pripojení voltmetra sú dôležité dve veci,“ povedal Robinson. „Po prvé, technik vie, či je v systéme ešte stále dostatok energie. Po druhé, vytvára sa tým vybíjacia dráha. Prúd preteká z jednej časti obvodu cez voltmeter do druhej, čím sa vyčerpáva všetka energia, ktorá je v ňom ešte uložená.“
V najlepšom prípade sú technici plne vyškolení, skúsení a majú prístup ku všetkým dokumentom o stroji. Majú zámok, štítok a dôkladné pochopenie danej úlohy. V ideálnom prípade spolupracujú s bezpečnostnými pozorovateľmi, aby mali ďalší pár očí na pozorovanie nebezpečenstiev a poskytnutie lekárskej pomoci, ak problémy pretrvávajú.
Najhorší scenár je, že technici nemajú dostatočné školenie a skúsenosti, pracujú v externej údržbárskej spoločnosti, a preto nie sú oboznámení s konkrétnym zariadením, zamykajú kanceláriu cez víkendy alebo nočné zmeny a manuály k zariadeniam už nie sú dostupné. Toto je situácia dokonalej búrky a každá spoločnosť s priemyselným zariadením by mala urobiť všetko pre to, aby jej predišla.
Spoločnosti, ktoré vyvíjajú, vyrábajú a predávajú bezpečnostné vybavenie, majú zvyčajne rozsiahle odborné znalosti v oblasti bezpečnosti v danom odvetví, takže bezpečnostné audity dodávateľov zariadení môžu pomôcť zvýšiť bezpečnosť na pracovisku pri bežných údržbárskych úlohách a opravách.
Eric Lundin nastúpil do redakčného oddelenia časopisu The Tube & Pipe Journal v roku 2000 ako zástupca redaktora. Medzi jeho hlavné zodpovednosti patrí editácia technických článkov o výrobe a spracovaní rúr, ako aj písanie prípadových štúdií a profilov spoločností. Na pozíciu redaktora bol povýšený v roku 2007.
Pred nástupom do časopisu slúžil 5 rokov v americkom letectve (1985 – 1990) a 6 rokov pracoval pre výrobcu potrubí, potrubí a káblovodov, najprv ako zástupca zákazníckeho servisu a neskôr ako technický redaktor (1994 – 2000).
Študoval na Northern Illinois University v DeKalb v štáte Illinois a v roku 1994 získal bakalársky titul z ekonómie.
Časopis Tube & Pipe Journal sa v roku 1990 stal prvým časopisom venovaným odvetviu kovových potrubí. Dnes je stále jedinou publikáciou venovanou tomuto odvetviu v Severnej Amerike a stal sa najdôveryhodnejším zdrojom informácií pre odborníkov v oblasti potrubí.
Teraz máte plný prístup k digitálnej verzii časopisu The FABRICATOR a jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.
Cenné priemyselné zdroje sú teraz ľahko dostupné prostredníctvom plného prístupu k digitálnej verzii časopisu The Tube & Pipe Journal.
Využite plný prístup k digitálnemu vydaniu časopisu STAMPING Journal, ktorý poskytuje najnovšie technologické pokroky, osvedčené postupy a novinky z odvetvia lisovania kovov.
Čas uverejnenia: 30. augusta 2021