Вимоги безпеки до виробничого обладнання
Безпека обладнання та технологічних процесів
Нормативним документом «ГОСТ 12.2.003-74 ССБТ. Устаткування виробниче. Загальні вимоги безпеки »встановлено, що безпека забезпечується:
вибором більш безпечного обладнання;
застосуванням в конструкції засобів захисту, механізації, автоматизації та дистанційного керування;
дотриманням ергономічних вимог.
Обладнання повинно бути безпечним як при нормальних умовах, так і при дії різних факторів навколишнього середовища (високих і низьких температур і вологості повітря, агресивних речовин, мікроорганізмів, грибків, сонячної радіації та ін.)
Використовуване обладнання не повинно забруднювати навколишнє природне середовище вище встановлених норм, бути пожежо-і вибухобезпечні.
Вимоги до виробничого обладнання, що забезпечують його безпечну експлуатацію, визначені положенням «ПОТ Р О-14000-002-98. Забезпечення безпеки виробничого устаткування ».
Безпека виробничих процесів визначається відповідно до «ГОСТ 12.3.002-75 ССБТ. Процеси виробничі. Загальні вимоги безпеки »і забезпечується:
безпекою виробничого обладнання;
вибором більш безпечного технологічного процесу;
усуненням безпосереднього контакту працюючих з вихідними матеріалами, заготовками, напівфабрикатами, готовою продукцією та відходами виробництва, що надають шкідливу дію;
вибором виробничого майданчика і виробничих приміщень;
застосуванням засобів захисту працюючих;
професійним відбором, инструктированием, навчанням і перевіркою знань з охорони праці.
Безпека повинна забезпечуватися вже на стадіях складання технічного завдання, при проектуванні та розробці проекту.
Необхідно забезпечувати герметизацію устаткування, застосування дистанційного управління, систем контролю і попереджувальної сигналізації при виникненні небезпечних ситуацій.
Виробничі процеси повинні бути пожежо-і вибухобезпечні, не повинні забруднювати навколишнє природне середовище.
При необхідності пред'являються додаткові вимоги до персоналу: за віком; медичному огляду; навчання та ін
Необхідно при виробництві робіт, особливо підвищеної небезпеки, враховувати і вимоги «ГОСТ 12.2.012-89 ССБТ. Пристосування по забезпеченню безпечного виконання робіт », який визначає вимоги до настилах, огорож, сходах і ін
Вимоги безпеки до виробничого обладнання
Основними вимогами безпеки, що пред'являються до конструкції машин і механізмів, є: безпека для здоров'я і життя людини, надійність, зручність експлуатації. Загальні вимоги безпеки до виробничого обладнання встановлені ГОСТ 12.2.003-74 *. Їх виконання робить машини і механізми безпечними не тільки при експлуатації, але і при монтажі, ремонті, транспортуванні і зберіганні. Згідно з цим стандартом безпеку виробничого обладнання повинна забезпечуватися:
- Вибором принципів дії, конструктивних схем, безпечних елементів конструкції і т. п.;
- Застосуванням в конструкції засобів механізації, автоматизації та дистанційного керування;
- Застосуванням в конструкції засобів захисту;
- Виконанням ергономічних вимог;
- Включенням вимог безпеки в технічну документацію з монтажу, експлуатації, ремонту, транспортування та зберігання;
- Застосуванням в конструкції відповідних матеріалів.
Виконання зазначених вимог у повному обсязі можливе лише в тому випадку, коли їх облік здійснюється на етапі проектування. Тому у нас в країні прийнято відповідний порядок постановки продукції на виробництво, відповідно до якого у всіх видах проектної документації повинні бути передбачені вимоги безпеки. Вони містяться в спеціальному розділі технічного завдання, технічних умов і стандартів на випускається устаткування (ГОСТ 15.001-88).
Електропривод при наявності його в агрегаті повинен виконуватися з урахуванням «Правил устрою електричних установок». При використанні робочих тіл, що працюють під тиском, не рівному атмосферному, повинні дотримуватися «Правил будови і безпечної експлуатації посудин, що працюють під тиском» технагляду. Для безпечного підйому і пересування вузлів і агрегатів при монтажі, демонтажі і ремонті окремі великогабаритні частини машин повинні мати спеціальні пристрої (петлі, лапи та ін), які у своєму розпорядженні з урахуванням положення центру мас вантажу.
На етапі проектування всі зазначені пристрої та вузли розраховують на міцність з урахуванням їх жорсткості та виду навантажень впливають (статичні, динамічні). При цьому велику роль відіграє правильний вибір запасу міцності. Його значення залежать від умов експлуатації, наявності при роботі машин втомних напруг і ряду інших чинників.
Вибір конструкційних матеріалів машин і механізмів також проводиться з урахуванням потенційно можливих небезпечних і шкідливих чинників. В обладнанні для виробництв, де можливе утворення вибухонебезпечних середовищ, не повинні використовуватися іскрять матеріали. Звичайні конструкційні матеріали не повинні використовуватися в установках, що працюють під тиском, на агресивних робочих тілах або в умовах особливо низьких температур. Вибір в якості конструкційних пожежонебезпечних матеріалів (наприклад, магнію) створює великі. Загалом на етапі як експлуатації, так і виготовлення устаткування.
Застосування в конструкціях машин засобів механізації та автоматизації керування дозволяє різко знизити травматизм. Широке застосування в машинобудуванні отримали верстати з числовим програмним керуванням (ЧПК), де людина виконує лише функції наладчика або ремонтника. У ковальсько-пресового обладнання крім такого роду систем використовують спеціальні механізовані пристрої (маніпулятори) для видалення відштампованих деталей з матриці штампа.
Застосування в конструкції машин засобів захисту - одне з основних в даний час напрямків щодо забезпечення безпеки обладнання. У ньому використовують огороджувальні, запобіжні та гальмівні засоби захисту, засоби автоматичного контролю і сигналізації, а також знаки безпеки і дистанційне керування.
Загальними вимогами, що пред'являються до засобів захисту, є: виключення ймовірності впливу небезпечних і зниження впливу шкідливих виробничих факторів на працюючих, облік індивідуальних особливостей обладнання, інструменту, пристосувань або технологічних процесів,: для яких вони призначені; надійність, міцність, зручність обслуговування машин і механізмів в цілому, включаючи засоби захисту.
Розглянемо окремі види засобів захисту більш докладно.
Огороджувальні пристрої - клас засобів захисту, що перешкоджають попаданню людини в небезпечну зону. Огороджувальні пристрої застосовують для ізоляції систем приводу машин і агрегатів, зони обробки заготовок на верстатах, пресах, штампах, оголених струмоведучих частин, зон інтенсивних випромінювань (теплових, електромагнітних, іонізуючих), зон виділення шкідливостей, що забруднюють повітряне середовище, і т. п. Захищають також робочі зони, розташовані на висоті (ліси і т. п.). Конструктивні рішення огороджувальних пристроїв дуже різноманітні. Вони залежать від виду обладнання, розташування людини в робочій зоні, специфіки небезпечних і шкідливих факторів, які супроводжують технологічний процес. Відповідно до ГОСТ 12.4.125-83, класифікаційною засоби захисту від механічного травмування, огороджувальні пристрої поділяють: за конструктивним виконанням - на кожухи, дверцята, щити, козирки, планки, бар'єри та екрани; за способом їх виготовлення - на суцільні, несуцільні ( перфоровані, сітчасті, гратчасті) і комбіновані; за способом їх установки - на стаціонарні та пересувні.
Переносні огорожі є тимчасовими. Їх використовують при ремонтних і налагоджувальних роботах для захисту від випадкового дотику до струмоведучих частин, а також від механічних травм і опіків. Крім того, їх застосовують на постійних робочих місцях зварників для захисту оточуючих від впливу електричної дуги і ультрафіолетових випромінювань (зварювальні пости). Виконуються вони найчастіше у вигляді щитів заввишки 1,7 м.
Конструкція і матеріал огороджуючих пристроїв визначаються особливостями обладнання і технологічного процесу в цілому. Огородження виконують у вигляді зварних та литих кожухів, грат, сіток на жорсткому каркасі, а також у вигляді жорстких суцільних щитів (щитків, екранів).
Розміри осередків в сітчастому і гратчастому огорожі визначаються відповідно ГОСТ 12.2.062-81.
В якості матеріалу огорож використовують метали, пластмаси, дерево. При необхідності спостереження за робочою зоною, крім сіток і грат, застосовують суцільні огороджувальні пристрої з прозорих матеріалів (оргскла, триплексу і т. д.).
Щоб витримувати навантаження від відлітають при обробці частинок і випадкові впливу обслуговуючого персоналу, огорожі повинні бути достатньо міцними і добре кріпитися до фундаменту або частинах машини. При розрахунку на міцність огороджень машин і агрегатів для обробки металів і дерева необхідно враховувати можливість вильоту і удару об огорожу оброблюваних заготовок.
Розрахунок огорож типу екранів, призначених для захисту від теплових, електромагнітних, іонізуючих випромінювань, а також від звукових і ультразвукових коливань, ведеться за спеціальними методиками. Основою розрахунку є забезпечення ослаблення випромінювань до допустимих відповідними санітарними нормами меж.
Блокувальні пристрої за принципом дії поділяють на механічні, електронні, електричні, електромагнітні, пневматичні, гідравлічні, оптичні, магнітні і комбіновані.
Обмежувальні пристрою по конструктивному виконанню поділяють на муфти, штифти, клапани, шпонки, мембрани, пружини, сильфони і шайби.
Блокувальні пристрої перешкоджають проникненню людини в небезпечну зону або на час перебування його в цій зоні усувають небезпечний чинник.
Особливо велике значення цей вид засобів захисту має на робочих місцях агрегатів і машин, які не мають огороджень, а також там, де робота може вестися при знятому або відкритому огорожі.
Електрична блокування застосовується на електроустановках з напругою від 500 В і вище, а також на різних видах технологічного обладнання з електроприводом. Вона забезпечує включення обладнання тільки при наявності огорожі. Електромагнітна (радіочастотна) блокування застосовується також для запобігання потрапляння людини в небезпечну зону. Принцип роботи блокування в цьому випадку заснований на застосуванні електромагнітних полів високої частоти, що випромінюються в простір транзисторним генератором. У момент попадання людини в небезпечну зону високочастотний генератор подає імпульс струму до електромагнітного підсилювача і поляризованому реле. Контакти електромагнітного реле знеструмлюють схему магнітного пускача, що забезпечує електромагнітне гальмування приводу за десяті частки секунди. Аналогічно працює магнітна блокування, що використовує постійне магнітне поле.
Оптична блокування заснована на принципі огородження небезпечної зони світловими променями. Світловий потік, що падає на фотоелемент (фотосопротивлений), перетворюється в електричний сигнал, який після підсилення (якщо це потрібно), подається на вимірювально-командне пристрій. Електронна (радіаційна) блокування застосовується для захисту небезпечних зон на пресах, гільйотинних ножицях та інших видах технологічного устаткування, яке застосовується в машинобудуванні.
Пневматична система блокування широко застосовується в агрегатах, де робочі тіла знаходяться під підвищеним тиском: турбінах, компресорах, повітродувках і т. п.
Прикладами обмежувальних пристроїв є елементи механізмів і машин, розраховані на руйнування (або неспрацювання) при перевантаженнях. До слабких ланок таких пристроїв відносяться: зрізні штифти і шпонки, що з'єднують вал маховиком, шестернею або шківом; фрикційні муфти, не передають руху при великих крутять моментах; плавкі запобіжники в електроустановках; розривні мембрани в установках з підвищеним тиском і т. п.
Слабкі ланки діляться на дві основні групи: ланки з автоматичним відновленням кінематичного ланцюга після того, як контрольований параметр прийшов у норму (наприклад, муфти тертя), і ланки з відновленням кінематичного ланцюга шляхом заміни слабкої ланки (наприклад, штифти і шпонки). Спрацювання слабкої ланки призводить до останову машини на аварійних режимах, що дозволяє виключити поломки, руйнування і, отже, травматизм.
Загальні вимоги безпеки до виробничих процесів викладені в ГОСТ 12.3.002-75 «ССБТ. Процеси виробничі. Загальні вимоги безпеки ».
Безпека виробничих процесів досягається комплексом заходів і засобів проектних і організованих рішень:
· прийняттям найбільш прогресивних сучасних технологій;
· вибором виробничого обладнання та розміщенням його з урахуванням норм та правил безпечної експлуатації;
· вибором і забезпеченням виробничих площ, комплектацією і розміщенням будівель і споруд з урахуванням вимог промсанітарії, гігієни праці та техніки безпеки;
· професійним відбором і підготовкою працюючих на підприємстві;
· організацією виробничих процесів з урахуванням технічних можливостей обладнання та ергономічних можливостей людини;
· застосуванням засобів колективного та індивідуального захисту працюючих від небезпек і негативних факторів;
· постійним наглядом і контролем за виконанням вимог безпеки, промсанітарії та гігієни праці.
При всьому різноманітті технологічних процесів є спільні заходи, вимоги, виконання яких дозволяє створити безпечні умови праці:
· застосування дистанційного управління, комплексної механізації та автоматизації виробничих процесів;
· виключення безпосереднього контакту працюючих з шкідливими речовинами, негативними факторами;
· забезпечення герметизації технологічного обладнання;
· застосування систем контролю за безпекою технологічних процесів;
· застосування засобів блокування та автоматичного відключення технологічного обладнання;
· застосування раціональних режимів праці, відпочинку з метою попередження негативного впливу, профілактики дії небезпечних і шкідливих виробничих факторів (впливу шуму і вібрації, накопичення шкідливих речовин і радіонуклідів в організмі, психофізіологічного впливу тощо);
· забезпечення електробезпеки при роботі з електроприладами та обладнанням;
· забезпечення вибухопожежобезпеки та ін
Перше правило Кірхгофа
Перший встановлює зв'язок між сумою струмів, спрямованих до вузла електричного з'єднання (додатні струми), і сумою струмів, спрямованих від вузла (від'ємні струми). Згідно з цим законом алгебрична сума струмів, що збігаються в будь-якій точці розгалуження провідників, дорівнює нулю:
Перше правило Кірхгофа є наслідком закону збереження заряду. Для неперервно розподілених струмів у просторі воно відповідає рівнянню неперервності.
Друге правило Кірхгофа
Для будь-якого замкнутого контура проводів сума електрорушійних сил дорівнює сумі добутків сил струму на кожній ділянці контура на опір ділянки, враховуючи внутрішній опір джерел струму.
Математично друге правило Кірхгофа записується так:
Використання
Послідовне застосування правил Кірхгофа до усіх вузлів й контурів у складній електротехнічній мережі дозволяє скласти повну систему лінійних рівнянь для визначення сил струму на кожній із ділянок.
Для розрахунку перш за все малюють електротехнічну схему й довільним чином позначають стрілками напрями струмів на кожній ділянці. Потім виділяються замкнуті контури й обходяться в одному довільно вибраному напрямку. Якщо стрілка, яка вказує напрям струму направлена проти обходу, то відповідний добуток струму на опір береться зі знаком мінус.
Якщо при обході переходять від від'ємного полюса джерела струму до додатного, то е.р.с. записується з додатним знаком, якщо навпаки, то з від'ємним.
В результаті отримують систему рівнянь, розв'язуючи яку визначають сили струму. Якщо сила струму вийшла від'ємною, то це значить, що напрям струму на даній ділянці вгадали неправильно , хоча це не впливає на правильність результату.