Защита работающих от вредных и (или) опасных факторов, вызванных эксплуатацией оборудования

Безопасность производственного оборудования должна обеспечиваться:

- выбором принципов действия, конструктивных схем, безопасных элементов конструкции;

- применением в конструкции средств механизации, автоматизации и дистанционного управления;

- применением в конструкции средств защиты;

- выполнением эргономических требований;

- включением требований безопасности в техническую документацию по монтажу, эксплуатации, ремонту, транспортированию и хранению;

- применением в конструкции соответствующих материалов.

Выполнение указанных требований в полном объеме возможно только в том случае, когда их учет производится на этапе проектирования. Поэтому принят соответствующий порядок постановки продукции на производство, в соответствии с которым во всех видах проектной документации должны быть предусмотрены требования безопасности. Они содержатся в специальном разделе технического задания, технических условий и стандартов на выпускаемое оборудование.

Для снижения и предупреждения травматизма на производстве применяют современные средства обеспечения безопасности (рис. 1). Средства управления включают в себя все системы, задействованные в управлении рабочими органами машин и оборудования (пускатели, кнопки, рычаги, тормозные системы, рулевое управление и т. д.).


Рис. 1 Классификация технических средств безопасности и защиты работающих

 Средства регулирования микроклимата (кондиционеры, отопители, вентиляторы, пылеотделители, аспирационное оборудование и др.) поддерживают требуемые параметры воздушной среды рабочей зоны оператора.

Дополнительные средства используют при техническом обслуживании или ремонте машин и ликвидации отклонений от нормального протекания технологического процесса. К таким средствам относят приспособления для настройки предохранительных муфт, очистки рабочих органов (крючки, чистики), огнетушители, лопаты и т. п.

Ограждения (кожух, капот, решетки, сетки, крышки, перила, барьеры, экраны, жалюзи, козырьки и т. д.) защищают оператора от механических воздействий движущихся и вращающихся частей, высоких или низких температур, повышенных уровней излучений, агрессивного действия химических веществ, биологических вредностей и излишней информации. По способу установки и особенностям эксплуатации ограждения подразделяют на съемные, открываемые и раздвижные; по времени эксплуатации — на постоянные, служащие неотъемлемыми частями машин или оборудования, и временные, устанавливаемые на период выполнения работ небольшой продолжительности на непостоянных рабочих местах.

Посредством блокировок можно предотвратить: пуск двигателя трактора при включенной передаче, начало движения при открытых дверях транспортного средства, включение рабочих органов при снятом ограждении, самопроизвольное включение рабочих органов и др. Ограничители энергии служат для предотвращения появления в технических системах излишнего количества энергии, влекущего за собой развитие нестационарных режимов и экстремальных ситуаций. К ограничителям энергии жидкости и газов относят клапаны (предохранительные, взрывные, перепускные), мембраны, шайбы; механической энергии — предохранительные муфты, срезные шпонки, штифты и шпильки, регуляторы частоты вращения, концевые выключатели, ловители; электрической энергии — предохранители, защитно-отключающие устройства, плавкие вставки, заземляющие устройства, устройства защитного зануления и т. п.

Защитные устройства должны удовлетворять следующим требованиям:

-    быть достаточно прочными, простыми в изготовлении и применении;

-     исключать возможность травмирования;

-     надежно фиксироваться в требуемом положении;

-     не мешать при работе, техническом обслуживании или ремонте машин и механизмов.

Конструкция защитного устройства должна быть такой, чтобы при отказе его отдельных элементов действие других не прекращалось раньше завершения действия опасного производственного фактора. Средства защиты не должны снижать производительности труда и качества обработки, ухудшать условия наблюдения при выполнении трудовых операций.

Ограждают все потенциально опасные вращающиеся или движущиеся части машин, механизмов и оборудования (кроме тех, которые нельзя оградить с учетом их функционального назначения); зоны возможного выброса рабочего материала и инструмента; зоны факторов повышенной опасности (высоких температур, напряжений, излучений).

Защитные ограждения, приспособления и устройства должны исключать:

-        возможность соприкосновения работника с движущимися частями машины;

-        выпадение или вылет обрабатываемых деталей (материалов), а также частей рабочих органов при их поломках;

-        попадание в работающих частичек обрабатываемого материала;

-       возможность травмирования при установке и смене рабочих органов, инструментов.

Внутренние поверхности защитных ограждений и посадочные места для них окрашивают в красный цвет, сигнализирующий об опасности в случае их открывания, а на наружной поверхности наносят предупреждающий знак. Для удержания ограждений при съеме и установке их снабжают рукоятками, скобами и другими устройствами, не допускающими самопроизвольного открывания во время работы. Ограждения должны отвечать эстетическим требованиям, быть компактными, пропорциональными, без выступающих крепежных деталей и острых углов.

Ограждения особо опасных рабочих органов или открывающиеся дверцы, крышки, щитки в этих ограждениях необходимо снабжать электрическими либо механическими блокирующими устройствами, обеспечивающими останов машин или оборудования при съеме или открывании ограждения. Дверцы или съемные крышки должны иметь приспособления, не допускающие их самопроизвольного открывания или смещения во время работы оборудования.

Ограждение ремней должно быть расположено возможно ближе к ним и быть шире их не менее чем на 50 мм.

Оградительные устройства чаще всего изготавливают в виде сплошных жестких щитов и кожухов из листовой стали толщиной не менее 0,8 мм либо листового алюминия толщиной не менее 2 мм, либо из прочной пластмассы толщиной не менее 4 мм. При необходимости осмотра ограждаемых механизмов или деталей оборудования ограждения снабжают смотровыми окнами из безопасного стекла толщиной не менее 4 мм. С этой же целью, а также для снижения массы конструкции ограждения выполняют с отверстиями. Они могут представлять собой решетки или сетки. Решетчатые и сетчатые ограждения необходимо располагать не ближе 50 мм от движущихся частей. Обычно размер ячеек сетки не превышает 10 х 10 мм.

На поточно-механизированных сварочных линиях соседние сварочные участки должны иметь несгораемые ограждения (перегородки), предохраняющие работающих от воздействия вредных и опасных факторов сварки.

Блокировки должны отвечать следующим требованиям:

-        исключать возможность выполнения операций при незафиксированном рабочем материале или его неправильном положении (установке);

-        не допускать самопроизвольных перемещений рабочих устройств, транспортных средств, механизмов подъема, поворота и других подвижных элементов линий, оборудования;

  -   не допускать выполнения следующего цикла до окончания предыдущего;

-    обеспечивать останов линии при снятии или открывании ограждения и входе человека в зону ограждения;

-        обеспечивать невозможность пуска линии при снятых или открытых ограждениях, а также при нахождении человека в зоне ограждения;

-        исключать возможность одновременного использования дублированных органов или пультов управления;

-      обеспечивать останов при выходе исполнительных устройств оборудования за пределы запрограммированного пространства, отказе оборудования или выходе параметров энергоносителей за допустимые пределы;

-       обеспечивать удержание заготовки и инструментов в случае неожиданного прекращения подачи электроэнергии, воздуха, масла и т. д.

Предохранительные клапаны и мембраны должны безотказно автоматически срабатывать при определенном заданном давлении и пропускать рабочую среду в таком количестве, которое исключало бы дальнейший рост давления в системе. Кроме того, предохранительный клапан должен быть постоянно закрыт при давлении, не нарушающем нормального течения технологического процесса в системе, а также сохранять герметичность в закрытом состоянии. Тормозные устройства должны иметь высокую надежность, большую износо- и теплостойкость, обеспечивать плавное торможение, быстрое размыкание тормоза, быть удобными в обслуживании.

Применение в конструкции машин средств защиты – одно из основных в настоящее время направлений по обеспечению безопасности оборудования. В нем используют ограждающие, предохранительные и тормозные средства защиты, средства автоматического контроля и сигнализации, а также знаки безопасности и дистанционное управление.

Общими требованиями, предъявляемыми к средствам защиты, являются:

- исключение вероятности воздействия опасных и снижение воздействия вредных производственных факторов на работающих;

- учет индивидуальных особенностей оборудования, инструмента, приспособлений или технологических процессов, для которых они предназначены;

- надежность, прочность, удобство обслуживания машин и механизмов в целом, включая средства защиты.

Рассмотрим отдельные виды средств защиты более подробно.

Оградительные устройства – класс средств защиты, препятствующий попаданию человека в опасную зону. Оградительные устройства применяют для изоляции систем привода машин и агрегатов, зоны обработки заготовок на станках, прессах, штампах, оголенных токоведущих частей, зон интенсивных излучений (тепловых, электромагнитных, ионизирующих), зон выделения вредностей и т.п. Ограждают также рабочие зоны, расположенные на высоте.

Конструктивные решения оградительных устройств весьма многообразны. Они зависят от вида оборудования, расположения человека в рабочей зоне, специфики опасных и вредных производственных факторов, сопровождающих технологический процесс. Оградительные устройства подразделяют:

- по конструктивному исполнению– на кожухи, дверцы, щиты, козырьки, планки, барьеры и экраны;

- по способу их изготовления – на сплошные, несплошные (перфорированные, сетчатые, решетчатые) и комбинированные;

- по способу их установки – на стационарные и передвижные.

Стационарные ограждения лишь периодически демонтируют для выполнения вспомогательных операций (смена рабочего инструмента, смазывание, проведение контрольных измерений деталей и т.п.). Их выполняют так, чтобы они пропускали обрабатываемую деталь, но препятствовали бы прохождению рук работающего в технологический проем. Такое ограждение может быть полным, когда локализуется опасная зона вместе с самой машиной, или частичным, когда изолируется только опасная зона машины. Примерами полного ограждения являются ограждения распределительных устройств электрооборудования, кожуха галтовочных барабанов, корпуса электродвигателей, насосов и т.п., частичного – ограждение фрез или рабочей зоны станка.

Возможно применение подвижного(съемного) ограждения, которое представляет собой устройство, сблокированное с рабочими органами механизма или машины, вследствие чего оно закрывает доступ в рабочую зону при наступлении опасного момента. В остальное время доступ в указанную зону открыт. Особенно широкое распространение получили такие оградительные устройства в станкостроении.

Переносные ограждения являются временными. Их используют при ремонтных и наладочных работах для защиты от случайных прикосновений к токоведущим частям, а также от механических травм и ожогов. Кроме того их применяют на рабочих местах сварщиков для защиты окружающих от воздействия электрической дуги и ультрафиолетовых излучений. Выполняются они чаще всего в виде щитов высотой 1,7 м.

Конструкция и материал ограждающих устройств определяются особенностями оборудования и техпроцесса в целом. Ограждения выполняют в виде сварных и литых кожухов, решеток, сеток на жестком каркасе, а также в виде жестких сплошных щитов (щитков, экранов).

В качестве материала ограждений используют металлы, пластмассы, дерево. При необходимости наблюдения за рабочей зоной кроме сеток и решеток применяют сплошные оградительные устройства из прозрачных материалов (оргстекла, триплекса и т.д.).

Предохранительные защитные средства предназначены для автоматического отключения агрегатов и машин при отклонении какого-либо параметра. Предохранительные устройства по характеру действия подразделяют на блокировочные и ограничительные.

Блокировочные устройства по принципу действия подразделяют на механические, электронные, электрические, электромагнитные, пневматические, гидравлические, оптические, магнитные и комбинированные.

Блокировочные устройства препятствуют проникновению человека в опасную зону либо на время пребывания его в этой зоне устраняют опасный фактор. Особенно большое значение этот вид средств защиты имеет на рабочих местах агрегатов и машин, не имеющих ограждений, а также там, где работа может вестись при снятом или открытом ограждении.

Ограничительные устройства по конструктивному исполнению подразделяют на муфты, штифты, клапаны, шпонки, мембраны, пружины, сильфоны и шайбы. Примерами ограничительных устройств являются элементы механизмов и машин, рассчитанные на разрушение или несрабатывание при перегрузках. К слабым звеньям таких устройств относятся: срезные штифты и шпонки, соединяющие вал маховиком, шестерней или шкивом: фрикционные муфты, не передающие движения при больших крутящих моментах; плавкие предохранители в электроустановках; разрывные мембраны в установках с повышенным давлением и т.п.

Слабые звенья делятся на две основные группы: звенья с автоматическим восстановлением кинетической цепи после того, как контролируемый параметр пришел в норму (например, муфты трения), и звенья с восстановлением кинетической цепи путем замены слабого звена (например, штифты и шпонки). Срабатывание слабого звена приводит к останову машины на аварийных режимах, что позволяет исключить поломки, разрушения и ,следовательно, травматизм.

Большое значение имеют тормозные средства защиты. Стремление к повышению рабочих скоростей механического оборудования приводит к увеличению размера и веса движущихся частей, а то и другое вместе обуславливает накопление больших запасов кинетической энергии , которые при остановке машины должны поглощаться работой вредных сопротивлений . Так как вредные сопротивления в современных машинах сводятся к минимуму за счет применения подшипников трения второго рода , то сочетание всех отмеченных факторов приводит к значительному увеличению времени выбега рабочих машин, что несовместимо с основными требованиями высокой производительности труда и техники безопасности. Выбег машины - постоянное уменьшение числа оборотов машины с момента прекращения подачи энергии до момента остановки этой машины. .Поэтому быстроходное и тяжелое механическое оборудование должно снабжаться тормозными средствами . Отсутствие тормозных средств делает машину неуправляемой в течение времени выбега и, таким образом, не обеспечивает элементарных средств безопасности, а также нередко является одной из главных причин сознательного грубого нарушения правил безопасности со стороны обслуживающего персонала (например, торможение шпинделя токарного станка нажатием руки на вращающийся патрон).

Тормозные устройства подразделяют:

- по конструктивному исполнению – на колодочные, дисковые, конические и клиновые;

- по способу срабатывания – на ручные, автоматические и полуавтоматические;

- по принципу действия – на механические, электромагнитные, пневматические, гидравлические и комбинированные;

- по назначению – на рабочие, резервные, стояночные и экстренного торможения.

В большинстве видов производственного оборудования машиностроительных заводов используют колодочные и дисковые тормоза. Конические (конусные) тормоза находят применение в подъемно-транспортных машинах, клиновые – в системах рельсового транспорта.

Тормозные средства механического оборудования могут быть разнообразными по принципу действия и конструкции , но в любом исполнении они должны обеспечивать быструю остановку рабочей машины при минимальном времени выбега , быть простыми по устройству и надежными в работе . Органы управления тормозами должны располагаться так , чтобы они были доступными с любого положения оператора в пределах рабочего места и в случае надобности дублироваться.

Рассмотрим средства автоматического контроля и сигнализации. Наличие КИП – одно из условий безопасной и надежной работы оборудования. Это приборы для измерения давлений, температуры, статических и динамических нагрузок, концентраций паров и газов и других вредных факторов. Эффективность их использования повышается при объединении их с системами сигнализации, как это имеет место в газосигнализаторах, срабатывающих при определенных уровнях концентрации паров, газов, пыли в воздухе.

Устройства автоматического контроля и сигнализации подразделяют:

по назначению – на информативные, предупреждающие, аварийные и ответные;

по способу срабатывания – на автоматические и полуавтоматические;

по характеру сигнала – на звуковые, световые, цветовые, знаковые и комбинированные;

по характеру подачи сигнала– на постоянные и пульсирующие.

Примером информативной сигнализации является окраска баллонов и цистерн со сжатыми, сжиженными и растворенными газами, а также цистерн для их перевозки, трубо- и газопроводов. Кроме того, она используется в цехах предприятий непосредственно на технологическом оборудовании.

Информативную сигнализацию используют также для согласованиядействий работающих, в частности крановщиков и стропальщиков. Такая же сигнализация применяется в шумных производствах, где нарушена речевая связь.

Подвидом информативной сигнализации являются всякого рода схемы, указатели, надписи. Последние могут пояснять назначение отдельных конструктивных элементов машин и механизмов либо указывать величину допустимой нагрузки (например, скорость ветра, выше которой работа грузоподъемного крана вне производственного помещения не допускается). Как правило, надписи делают непосредственно на оборудовании либо непосредственно в зоне его обслуживания на специальных табло.

Устройства предупредительной сигнализации предназначены для предупреждения о возникновении опасности. Чаще всего в них используют световые и звуковые сигналы, поступающие от различных приборов, регистрирующих ход технологического процесса, в том числе уровень производственных факторов.

Большое применение находит предупреждающая сигнализация, опережающая включение оборудования или подачу высокого напряжения. Она предусматривается в производствах, где перед началом работы в опасной зоне могут находиться люди (участки испытания двигателей, автоматические линии сборочных цехов, литейные цеха и т.д.). К предупреждающей сигнализации относятся указатели и плакаты «Не включать – работают люди», «Не входить», «Не открывать – высокое напряжение» и т.д. Указатели желательно выполнять в виде световых табло с переменной по времени (мигающей) подсветкой.

Подвидом предупредительной сигнализации является сигнальная окраска. Сигнальные цвета применяют для ограждения частей оборудования и конструкций, которые являются потенциальными источниками повышенной опасности. Предусматривает применение четырех сигнальных цветов: красного, желтого, зеленого и синего.

Красный сигнальный цвет – запрещение, непосредственная опасность, средства пожаротушения («Стоп», «Запрещение», «Явная опасность») - предусмотрен для надписей на знаках пожарной безопасности, окраски отключающих устройств оборудования (в том числе аварийных), внутренних поверхностей крышек (дверок) шкафов с открытыми токоведущими элементами электрооборудования, обозначения пожарной техники, окраски сигнальных ламп, извещающих о нарушении технологического процесса или условий безопасности, окантовки щитов белого цвета для крепления пожарного инструмента и огнетушителей.

Красным сигнальным цветом следует окрашивать только движущийся потенциально опасный объект или смежную с ним неподвижную поверхность, закрываемую кожухом.

Желтый сигнальный цвет - предупреждение, возможная опасность («Внимание», «Предупреждение о возможной опасности») - предусмотрен для окраски частей производственного помещения, которые представляют собой потенциальную опасность: элементов производственного оборудования, открытых движущихся частей оборудования (подвижных столов-станков, схватов промышленных роботов и т.д.), кромок оградительных устройств, не полностью закрывающих движущиеся элементы оборудования (ограждения шлифовальных кругов, фрез и т.д.); внутренних поверхностей открывающихся кожухов, корпусов и дверец ниш, ограждающих движущие элементы механизмов и машин; элементов внутрицехового и межцехового транспорта, подъемно-транспорного оборудования (кабины кранов, крюковые подвески, бамперы погрузчиков и т.д.).

Предупреждающую окраску вышеперечисленных объектов и элементов (за исключением маховиков, подвижных столов станков и др.) следует выполнять в виде чередующихся наклонных под углом 45 – 60о полос шириной от 30 до 200 мм желтого и черного цветов при соотношении ширины полос 1:1.

Зеленый сигнальный цвет безопасность, предписание («Без-опасность», «Разрешение», «Путь свободен») - применяется для световых табло или эвакуационных выходов, сигнальных ламп, извещающих о нормальном режиме работы оборудования.

Синий сигнальный цвет - указание, информация («Информация») - предусмотрен для указательных знаков.

Выбор сигнальных цветов научно обоснован. Красный цвет, по данным физиологов, увеличивающий кровяное давление и возбуждающе действующий на людей, вызывает условный рефлекс, направленный на самозащиту, и поэтому используется для предупреждения о непосредственной опасности, требующей немедленной реакции. Желтый цвет, стимулирующий зрение, но не оказывающий столь интенсивного воздействия, как красный, способствует сосредоточению внимания и поэтому используется для обозначения возможной опасности. Зеленый цвет, по данным физиологов, понижающий кровяное давление, действует успокаивающе, традиционно ассоциируется с отсутствием опасности, используется как сигнал безопасности. Установлено также, что скорость возникновения зрительных ощущений от раздражителей разного цветового тона неодинакова. Сила ощущения возрастает по мере перехода от зеленого к красному. Это также соответствует принятым значениям цветов безопасности.

В качестве вспомогательных цветов приняты белый и черный цвета – для усиления контраста основных сигнальных цветов. Белый цвет применяется также для обозначения габаритов внутрицеховых проездов, пешеходных дорожек и рабочих мест.

Установлены четыре группы знаков безопасности  «Цвета сигнальные и знаки безопасности»:

запрещающие – красный круг с белым полем внутри и символическим изображением черного цвета, перечеркнутым красной полосой;

предупреждающие – желтый равносторонний треугольник вершиной кверху с символическим изображением черного цвета;

предписывающие – зеленый квадрат с символическим изображением черного цвета на белом фоне или поясняющей надписью;

указательные – синий прямоугольник с символическим изображением или надписью черного цвета внутри белого квадрата; для знаков пожарной безопасности символ или надпись предусмотрено выполнять красным цветом внутри белого квадрата.

Устройства для дистанционного управления оборудованием позволяют осуществлять контроль и регулирование его работы с участков, достаточно удаленных от опасной зоны, и тем самым решать проблему безопасности труда.

Устройства дистанционного управления подразделяют:

-по конструктивному исполнению – на стационарные и передвижные;

-по принципу действия – на механические, электрические, пневматические, гидравлические и комбинированные.

Безопасность работы на механическом оборудовании в большой степени зависит от конструкции, расположения и безотказности действия органов управления. Наиболее удобным и безопасным является кнопочное управление. Кнопки пусковых устройств делают черного цвета и с целью предотвращения произвольного включения устанавливают так, чтобы они были утоплены в корпус коробки на 3-5 мм. Кнопки останова должны быть красного цвета, иметь надпись «стоп» и выступать над поверхностью корпуса коробки или панели на 3 мм .

Рычаги и кнопки управления должны находиться в пределах рабочего места и устраиваться таким образом, чтобы оператор, обслуживающий рабочую машину, мог в любой момент легко и безошибочно пользоваться ими . Поэтому все органы управления надлежит снабжать надежными фиксаторами различных положений и четкими надписями, обозначающими их назначение и положения. В крупных машинах и уникальных станках необходимо предусматривать возможность их остановки из различных точек обслуживания.

Последнее изменение: Четверг, 25 октября 2018, 16:42