OSHA vzdrževalnemu osebju naroči, naj zaklene, označi in nadzoruje nevarno energijo. Nekateri ljudje ne vedo, kako to storiti, saj je vsak stroj drugačen. Getty Images
Med ljudmi, ki uporabljajo kakršno koli industrijsko opremo, zaklepanje/označevanje (LOTO) ni nič novega. Dokler ni elektrika izklopljena, si nihče ne upa izvajati nobene oblike rutinskega vzdrževanja ali poskušati popraviti stroja ali sistema. To je zgolj zahteva zdrave pameti in Uprave za varnost in zdravje pri delu (OSHA).
Pred izvajanjem vzdrževalnih del ali popravil je preprosto odklopiti stroj iz vira napajanja – običajno z izklopom odklopnika – in zakleniti vrata razdelilne omare z odklopniki. Preprosto je tudi namestiti nalepko, ki označuje vzdrževalce po imenu.
Če napajanja ni mogoče zakleniti, se lahko uporabi samo nalepka. V obeh primerih, ne glede na to, ali je zaklepanje ali ne, nalepka označuje, da poteka vzdrževanje in da naprava ni pod napetostjo.
Vendar to še ni konec loterije. Splošni cilj ni zgolj odklopiti vir napajanja. Cilj je porabiti ali sprostiti vso nevarno energijo – če uporabimo besede OSHA, nadzorovati nevarno energijo.
Navadna žaga ponazarja dve začasni nevarnosti. Ko žago izklopite, se bo žagin list še nekaj sekund vrtel in se bo ustavil šele, ko se bo izčrpal zagon, shranjen v motorju. List bo še nekaj minut ostal vroč, dokler se toplota ne razprši.
Tako kot žage shranjujejo mehansko in toplotno energijo, lahko tudi delo industrijskih strojev (električnih, hidravličnih in pnevmatskih) običajno shranjuje energijo za dolgo časa. Glede na tesnilno sposobnost hidravličnega ali pnevmatskega sistema ali kapacitivnost vezja se lahko energija shranjuje za osupljivo dolgo časa.
Različni industrijski stroji porabijo veliko energije. Tipično jeklo AISI 1010 lahko prenese upogibne sile do 45.000 PSI, zato morajo stroji, kot so stiskalnice, prebijalniki, luknjači in upogibalniki cevi, prenašati silo v enotah ton. Če je tokokrog, ki poganja sistem hidravlične črpalke, zaprt in odklopljen, lahko hidravlični del sistema še vedno zagotavlja 45.000 PSI. Pri strojih, ki uporabljajo kalupe ali rezila, je to dovolj za zdrobljanje ali odrezovanje okončin.
Zaprt tovornjak z žlico v zraku je prav tako nevaren kot odprt tovornjak. Če odprete napačen ventil, bo gravitacija prevzela nadzor. Podobno lahko pnevmatski sistem zadrži veliko energije, ko je izklopljen. Srednje velik upogibalnik cevi lahko absorbira do 150 amperov toka. Že pri 0,040 ampera lahko srce preneha biti.
Varno sproščanje ali praznjenje energije je ključni korak po izklopu napajanja in LOTO. Varno sproščanje ali poraba nevarne energije zahteva razumevanje načel sistema in podrobnosti stroja, ki ga je treba vzdrževati ali popravljati.
Obstajata dve vrsti hidravličnih sistemov: odprta zanka in zaprta zanka. V industrijskem okolju so pogoste vrste črpalk zobniške, lamelne in batne. Valj delovnega orodja je lahko enojno ali dvostransko delujoč. Hidravlični sistemi imajo lahko tri vrste ventilov – smerni nadzor, nadzor pretoka in nadzor tlaka – vsaka od teh vrst ima več vrst. Pozornost je treba nameniti številnim stvarem, zato je treba temeljito razumeti vsako vrsto komponente, da se odpravijo tveganja, povezana z energijo.
Jay Robinson, lastnik in predsednik podjetja RbSA Industrial, je dejal: »Hidravlični aktuator lahko poganja zaporni ventil s polnim odprtinami.« »Ventil odpre solenoidni ventil. Ko sistem deluje, hidravlična tekočina teče v opremo pod visokim tlakom, v rezervoar pa pod nizkim tlakom,« je dejal. »Če sistem proizvede 2000 PSI in je napajanje izklopljeno, se bo solenoid premaknil v srednji položaj in blokiral vse odprtine. Olje ne more teči in stroj se ustavi, vendar ima lahko sistem na vsaki strani ventila do 1000 PSI.«
V nekaterih primerih so tehniki, ki poskušajo izvajati rutinsko vzdrževanje ali popravila, neposredno ogroženi.
»Nekatera podjetja imajo zelo pogoste pisne postopke,« je dejal Robinson. »Mnogi od njih so rekli, da mora tehnik odklopiti napajanje, ga zakleniti, označiti in nato pritisniti gumb START, da zažene stroj.« V tem stanju stroj morda ne bo storil ničesar – ne bo nalagal obdelovanca, upogibal, rezal, oblikoval, razkladal obdelovanca ali česar koli drugega – ker tega ne more storiti. Hidravlični ventil poganja elektromagnetni ventil, ki potrebuje elektriko. Pritisk gumba START ali uporaba nadzorne plošče za aktiviranje katerega koli vidika hidravličnega sistema ne bo aktiviral nenapajanega elektromagnetnega ventila.
Drugič, če tehnik razume, da mora ročno upravljati ventil za sprostitev hidravličnega tlaka, lahko sprosti tlak na eni strani sistema in misli, da je sprostil vso energijo. Pravzaprav lahko drugi deli sistema še vedno prenesejo tlak do 1000 PSI. Če se ta tlak pojavi na koncu sistema z orodjem, bodo tehniki presenečeni, če bodo nadaljevali z vzdrževalnimi deli in se lahko celo poškodujejo.
Hidravlično olje se ne stisne preveč – le približno 0,5 % na 1000 PSI – vendar v tem primeru to ni pomembno.
»Če tehnik sprosti energijo na strani aktuatorja, lahko sistem premakne orodje skozi celoten hod,« je dejal Robinson. »Odvisno od sistema je lahko hod 1/16 palca ali 16 čevljev.«
»Hidravlični sistem je multiplikator sile, zato lahko sistem, ki proizvede 1000 PSI, dvigne težje tovore, na primer 3000 funtov,« je dejal Robinson. V tem primeru nevarnost ni nenameren zagon. Tveganje je, da se sprosti tlak in nenamerno spusti tovor. Iskanje načina za zmanjšanje tovora, preden se lotite sistema, se morda sliši zdravorazumsko, vendar zapisi o smrtnih žrtvah OSHA kažejo, da v teh situacijah zdrav razum ne prevlada vedno. V incidentu OSHA 142877.015 »zaposleni zamenjuje ... natakne puščajočo hidravlično cev na krmilni mehanizem, odklopi hidravlično cev in sprosti tlak. Roka se je hitro spustila in zadela zaposlenega, pri čemer mu je zdrobila glavo, trup in roke. Zaposleni je umrl.«
Poleg rezervoarjev za olje, črpalk, ventilov in aktuatorjev imajo nekatera hidravlična orodja tudi akumulator. Kot že ime pove, ta zbira hidravlično olje. Njegova naloga je prilagajanje tlaka ali prostornine sistema.
»Akumulator je sestavljen iz dveh glavnih komponent: zračne blazine v rezervoarju,« je dejal Robinson. »Zračna blazina je napolnjena z dušikom. Med normalnim delovanjem hidravlično olje vstopa in izstopa iz rezervoarja, ko se tlak v sistemu povečuje in zmanjšuje.« Ali tekočina vstopa ali izstopa iz rezervoarja oziroma ali se prenaša, je odvisno od tlačne razlike med sistemom in zračno blazino.
»Gre za dva akumulatorja udarcev in akumulatorje volumna,« je dejal Jack Weeks, ustanovitelj podjetja Fluid Power Learning. »Akumulator udarcev absorbira tlačne konice, medtem ko akumulator volumna preprečuje padec sistemskega tlaka, ko nenadna potreba preseže zmogljivost črpalke.«
Da bi vzdrževalec lahko delal na takšnem sistemu brez poškodb, mora vedeti, da ima sistem akumulator in kako sprostiti tlak v njem.
Pri amortizerjih morajo biti vzdrževalci še posebej previdni. Ker se zračna blazina napihne pri tlaku, ki je večji od tlaka v sistemu, lahko okvara ventila povzroči povečanje tlaka v sistemu. Poleg tega običajno niso opremljeni z izpustnim ventilom.
»Za to težavo ni dobre rešitve, saj 99 % sistemov ne omogoča preverjanja zamašitve ventilov,« je dejal Weeks. Vendar pa lahko proaktivni programi vzdrževanja zagotovijo preventivne ukrepe. »Dodate lahko poprodajni ventil, ki bo izpustil nekaj tekočine, kjer koli se lahko ustvari tlak,« je dejal.
Serviser, ki opazi nizko raven zraka v akumulatorjih zračnih blazin, jih bo morda želel napolniti, vendar je to prepovedano. Težava je v tem, da so te zračne blazine opremljene z ventili ameriškega tipa, ki so enaki tistim, ki se uporabljajo na avtomobilskih pnevmatikah.
»Akumulator ima običajno nalepko, ki opozarja pred dodajanjem zraka, vendar po več letih delovanja nalepka običajno že zdavnaj izgine,« je dejal Wicks.
Druga težava je uporaba protiutežnih ventilov, je dejal Weeks. Pri večini ventilov vrtenje v smeri urinega kazalca poveča tlak; pri uravnotežnih ventilih je situacija obratna.
Nenazadnje morajo biti mobilne naprave še posebej pozorne. Zaradi prostorskih omejitev in ovir morajo biti oblikovalci ustvarjalni pri razporeditvi sistema in namestitvi komponent. Nekatere komponente so lahko skrite in nedostopne, zaradi česar je redno vzdrževanje in popravila zahtevnejša kot pri fiksni opremi.
Pnevmatski sistemi imajo skoraj vse potencialne nevarnosti kot hidravlični sistemi. Ključna razlika je v tem, da lahko hidravlični sistem povzroči puščanje, pri čemer ustvari curek tekočine z dovolj visokim tlakom na kvadratni palec, da prodre skozi oblačila in kožo. V industrijskem okolju »oblačila« vključujejo podplate delovnih škornjev. Poškodbe zaradi prodiranja hidravličnega olja zahtevajo zdravniško oskrbo in običajno zahtevajo hospitalizacijo.
Pnevmatični sistemi so tudi sami po sebi nevarni. Mnogi ljudje mislijo: "Saj je samo zrak" in z njim ravnajo neprevidno.
»Ljudje slišijo delovanje črpalk pnevmatskega sistema, vendar ne upoštevajo vse energije, ki jo črpalka vnese v sistem,« je dejal Weeks. »Vsa energija mora nekam teči, sistem fluidnega pogona pa je multiplikator sile. Pri tlaku 50 PSI lahko valj s površino 10 kvadratnih palcev ustvari dovolj sile, da premakne 500 funtov obremenitve.« Kot vsi vemo, delavci uporabljajo ta sistem za odstranjevanje umazanije z oblačil.
»V mnogih podjetjih je to razlog za takojšnjo odpoved,« je dejal Weeks. Povedal je, da lahko curek zraka, ki ga izpušča pnevmatski sistem, olupi kožo in druga tkiva do kosti.
»Če v pnevmatskem sistemu pride do puščanja, bodisi na spoju bodisi skozi luknjico v cevi, tega običajno nihče ne opazi,« je dejal. »Stroj je zelo glasen, delavci imajo zaščito za sluh in nihče ne sliši puščanja.« Že samo dvigovanje cevi je tvegano. Ne glede na to, ali sistem deluje ali ne, so za rokovanje s pnevmatskimi cevmi potrebne usnjene rokavice.
Druga težava je, da je zrak zelo stisljiv in če odprete ventil na delujočem sistemu, lahko zaprti pnevmatski sistem shrani dovolj energije za daljše delovanje in večkratni zagon orodja.
Čeprav se zdi, da je električni tok – gibanje elektronov, ko se premikajo v prevodniku – drugačen svet od fizike, ni. Velja Newtonov prvi zakon gibanja: »Nepremični predmet ostane mirujoč, gibajoči se predmet pa se giblje z enako hitrostjo in v isto smer, razen če je izpostavljen neuravnoteženi sili.«
Za prvo točko, vsako vezje, ne glede na to, kako preprosto je, se bo upiralo toku toka. Upor ovira pretok toka, zato ko je vezje zaprto (statično), upor ohranja vezje v statičnem stanju. Ko je vezje vklopljeno, tok ne steče skozi vezje v trenutku; traja vsaj kratek čas, da napetost premaga upor in tok steče.
Iz istega razloga ima vsako vezje določeno mero kapacitivnosti, podobno kot gibalna količina premikajočega se predmeta. Zaprtje stikala ne ustavi toka takoj; tok se še naprej premika, vsaj za kratek čas.
Nekatera vezja uporabljajo kondenzatorje za shranjevanje električne energije; ta funkcija je podobna funkciji hidravličnega akumulatorja. Glede na nazivno vrednost kondenzatorja lahko ta shranjuje električno energijo dlje časa – kar je nevarno. Za vezja, ki se uporabljajo v industrijskih strojih, čas praznjenja 20 minut ni nemogoč, nekatera pa lahko zahtevajo več časa.
Robinson ocenjuje, da bo za upogibalnik cevi 15 minut dovolj, da se energija, shranjena v sistemu, razprši. Nato izvedite preprosto preverjanje z voltmetrom.
»Pri priklopu voltmetra sta pomembna dva dejavnika,« je dejal Robinson. »Prvič, tehniku sporoči, ali ima sistem še vedno dovolj energije. Drugič, ustvari pot praznjenja. Tok teče iz enega dela tokokroga skozi merilnik v drugega in izčrpa vso energijo, ki je še shranjena v njem.«
V najboljšem primeru so tehniki popolnoma usposobljeni, izkušeni in imajo dostop do vseh dokumentov stroja. Imajo ključavnico, oznako in temeljito razumevanje naloge. V idealnem primeru sodelujejo z varnostnimi opazovalci, ki zagotavljajo dodaten par oči za opazovanje nevarnosti in zagotavljanje zdravniške pomoči, če se težave še vedno pojavijo.
V najslabšem primeru tehniki nimajo usposabljanja in izkušenj, delajo v zunanjem vzdrževalnem podjetju in zato ne poznajo določene opreme, ob vikendih ali nočnih izmenah zaklenejo pisarno, priročniki za opremo pa niso več dostopni. To je situacija popolne nevihte in vsako podjetje z industrijsko opremo bi moralo storiti vse, kar je v njegovi moči, da jo prepreči.
Podjetja, ki razvijajo, proizvajajo in prodajajo varnostno opremo, imajo običajno poglobljeno strokovno znanje na področju varnosti v posamezni panogi, zato lahko varnostni pregledi dobaviteljev opreme pomagajo povečati varnost na delovnem mestu pri rutinskih vzdrževalnih opravilih in popravilih.
Eric Lundin se je leta 2000 pridružil uredniškemu oddelku revije The Tube & Pipe Journal kot pomočnik urednika. Njegove glavne odgovornosti vključujejo urejanje tehničnih člankov o proizvodnji in izdelavi cevi ter pisanje študij primerov in profilov podjetij. V urednika je bil povišan leta 2007.
Preden se je pridružil reviji, je pet let (1985–1990) služil v ameriških letalskih silah in šest let delal za proizvajalca cevi, cevnih in kanalskih kolen, najprej kot predstavnik službe za stranke in kasneje kot tehnični pisec (1994–2000).
Študiral je na Univerzi Severni Illinois v DeKalbu v Illinoisu in leta 1994 diplomiral iz ekonomije.
Revija Tube & Pipe Journal je leta 1990 postala prva revija, posvečena industriji kovinskih cevi. Danes je še vedno edina publikacija, posvečena tej industriji v Severni Ameriki, in je postala najbolj zaupanja vreden vir informacij za strokovnjake za cevi.
Zdaj lahko v celoti dostopate do digitalne različice revije The FABRICATOR in enostavno dostopate do dragocenih industrijskih virov.
Dragoceni industrijski viri so zdaj enostavno dostopni prek polnega dostopa do digitalne različice revije The Tube & Pipe Journal.
Uživajte v polnem dostopu do digitalne izdaje revije STAMPING Journal, ki ponuja najnovejše tehnološke dosežke, najboljše prakse in novice iz industrije za trg žigosanja kovin.
Čas objave: 30. avg. 2021