Univerza v Ljubljani - Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo KATEDRA ZA TEHNIŠKO VARNOST Delovne naprave in priprave II Boris Jerman Prioriteta pri izboru načinov varovanja: a) vgrajena varnost; b) dodana varnost (varovalna oprema): varovala (fizične pregrade); varovalne naprave (vključno z zapornimi varovali); c) druge tehnike varovanja: OVO; vpenjalne naprave. varni postopki/varen sistem dela. 1
Varovala (že obdelana snov) Primeri varoval: nepomična varovala (navadna, zaporna, zaporna z zaklepanjem); pomična varovala (navadna, zaporna, zaporna z zaklepanjem); nastavljiva varovala; samonastavljiva varovala; samodejna varovala; tunelska varovala; spiralna varovala;... Varovalne naprave (ki niso varovala) Primeri varovalnih naprav: stikalo za izklop v sili (OBVEZNO!); zaporna varovala; stikala za vklop varnostnega režima delovanja; dvoročni vklop; svetlobni žarki in svetlobne zavese; preproge, občutljive na tlak; varovalne letve (elektro-mehanske, tlačne, optične); zaznavala prisotnosti (optična, ultrazvočna, induktivna,...)... 2
Druge tehnike varovanja imajo nižjo integriteto kot varovala in varovalne naprave. To so: OVO; vpenjalne naprave. Uporaba metod z znižano integriteto le, ko drugo ni tehnično izvedljivo. (Varovala in varnostne naprave so torej prioritetna.) Osebna varovalna oprema (1/2) Varuje osebo, ki jo pravilno uporablja pred nevarnostmi v njeni neposredni okolici. Primeri takih nevarnosti so: bolezenske vplivi substance (prah, hlapi, tekočine,...); onesnaženje delavca zaradi delovne snovi; ostri robovi obdelovanca (igla); hrup,... Ne varuje pred drugimi nevar. zaradi stroja. Le dopolnilo drugim varnostnim ukrepom. 3
Osebna varovalna oprema (2/2) Nepogrešljiva npr. pri: varjenju; plamenskem rezanju; uporabi laserjev in vodnih rezalnikov; delu z vročimi ali zelo hladnimi obdelovanci; pri vzdrževalnih delih na napravah, ki delajo s korozivnimi ali drugimi nevarnimi snovmi. Vpenjalne naprave in pritrjevala za pridrževanje obdelovancev med obdelavo; operatorjeve roke izven nevarnega območja; orodje stroja (npr. rezila) je nezavarovano, ko upravljavec prepenja obdelovance; obremenitve morajo biti v mejah, ki jih upravljavec obvlada; običajno uporabljeno pri obdelavi lesa. 4
Varen sistem dela upravljavec mora uporabljati predpisan in priučen sistem dela; da se to zagotovi, je potrebno učinkovito šolanje in pogost nadzor; integriteta odvisna od človeškega faktorja; uporablja naj se le kot dodatna zaščita. Zaporna varovala (1/3) (Interlocking safeguards) Zaporno varovalo je varovalo, povezano z zaporno napravo* tako, da: nevarna funkcija ne deluje, dokler varovalo ni zaprto; če nev. funk. deluje in se varovalo odpre, se delovanje nev. funk. zaustavi; zapiranje varovala ne sproži delovanja nev. funk. Za detajlne zahteve glej ISO 14119. *... Zaporna naprava (zapora) je naprava, ki v določenih razmerah preprečuje delovanje stroja. 5
Zaporna varovala (2/3) Zaporno varovalo z zaklepanjem varovala je varovalo, povezano z zaporno napravo in pripravo za zaklepanje varovala tako, da: nevarna funkcija ne deluje, dokler varovalo ni zaprto in zaklenjeno; varovalo ostane zaprto in zaklenjeno dokler obstaja tveganje zaradi delovanja nevarne funkcije; zapiranje in zaklepanje varovala ne sproži delovanja nevarne funkcije. Zaporna varovala (3/3) varovala z dodanimi zapornimi napravami (!); zaporne naprave (stikala, ventili) različni fizikalni principi delovanja zapornih naprav (mediji: elektrika, pnevmatika, hidravlika, mehanizmi); zagotavljanje zanesljivosti (kakovostni deli za celotno življensko dobo, predpisano vzdrževanje, nadzor); povečanje zanesljivosti (redundanca, diverziteta). 6
Mediji zapornih naprav zapornih varoval lahko delujejo s pomočjo različnih fizikalnih principov: električne zaporne naprave; hidravlične zaporne naprave; pnevmatske zaporne naprave; mehanske zaporne naprave. električne hidravlične pnevmatske 1) Način delovanja: tokokrog normalno razklenjen (negativni način - ) Smer odpiranja Smer odpiranja Smer odpiranja 2) Način delovanja: tokokrog normalno sklenjen (pozitiven način + ) 3) Način delovanja: kombiniran ( - in + ) Smer odpiranja Smer odpiranja Smer odpiranja Smer odpiranja Smer odpiranja Smer odpiranja zaporedna vezava pri enokanalnih tokokrogih Opomba 1: Vsa varovala na gornjih skicah so zaprta. S puščico je prikazana smer gibanja kulise ob odpiranju varovala. Opomba 2: Normalni položaj stikala/ventila je položaj, ko tipalo ni obremenjeno. 7
Način tokokrog normalno sklenjen (+) Prednosti: deluje tudi v primerih: če se zlomi povratna vzmet; če se zavarita kontakta stikala/če se zatakne ventil. Slabosti: ne deluje v primerih: če se obrabi kulisa ali tipalo (ali se sname kolesce); če se tipalo skrivi; če se tipalo sname s kulise; če se zaporno napravo premakne z njenega mesta. Ker prednosti prevladajo nad slabostim mora biti vedno, kadar imamo v varnostnem tokokrogu le eno zaporno napravo, le ta v načinu tokokrog normalno sklenjen (+)! Način tokokrog normalno razklenjen (-) Prednosti: deluje tudi v primerih: če se obrabi kulisa ali tipalo (ali se sname kolesce); če se tipalo skrivi; če se tipalo sname s kulise; če se zaporno napravo premakne s svojega mesta. Slabosti: ne deluje v primerih: če se zlomi povratna vzmet; če se zavarita kontakta stikala/če se zatakne ventil. Ker prednosti zapornih naprav v načinu tokokrog normalno razklenjen (-) ravno pokrivajo slabosti teh naprav v načinu tokokrog normalno sklenjen (+), je za zagotavljanje višje stopnje varnosti optimalna uporaba kombiniranega načina! 8
Mehanske zaporne naprave Mehanske zapore so izvedene z mehansko povezavo (mehanizem) med varovalom in organom za nadzor vira energije za stroj na tak način, da: se stroj ne more vklopiti, dokler je varovalo odprto; ko se stroj vklopi, se varovala ne da odpreti vse dokler se nevarni cikel ne konča in se delovanje stroja ne ustavi. Kulisa drog z utorom Primer mehanske zapore ročno upravljanega ventila hidravlične stiskalnice (deluje torej na ventil kontrolnega tokokroga) Meh. zaporna naprava mehanizem Tipalo zap. naprava Mehansko krmilje - ploščica z utorom 9
Zanesljivost (1/2) Definicija po SIST EN ISO 12100-1 (prej SIST EN 292-1) : Zanesljivost je sposobnost stroja, komponent ali opreme, da brez odpovedi izvede zahtevano funkcijo v določenih razmerah in času. Zanesljivost (2/2) Izračun zanesljivosti: IN vrata ALI vrata 10
Zanesljivost zapornnih varoval Izračun zanesljivosti delovanja varnostnega tokokroga: Primer 1: varovanje z enojno zaporo; Primer 2: povečanje zanesljivosti: s podvajanjem (redundanca); Komentar: različni fizikalni principi delovanja (diverziteta). 11