6.5. Требования безопасности, предъявляемые к машинам и оборудованию
264. Обеспечение безопасности машин и оборудования [7, с.380; 26, c.173]
Современные предприятия оснащены различными машинами и оборудованием, облегчающими труд человека. Эксплуатация оборудования связана с возможностью воздействия на работающих опасных и вредных производственных факторов.
Безопасность эксплуатации машин и оборудования закладывается при их проектировании. Безопасность определяется системой стандартов безопасности труда, которая устанавливает требования безопасности к производственному оборудованию, к производственным процессам, к средствам защиты работающих, а также требования и нормы по видам опасных производственных факторов.
Требования ССБТ к производственному оборудованию устанавливаются подсистемой "2" ССБТ, где устанавливаются: общие требования безопасности к производственному оборудованию, требования безопасности к отдельным видам оборудования, методы контроля выполнения требований безопасности. Например: ГОСТ 12.2.064-81. ССБТ. Органы управления производственным оборудованием. Общие требования безопасности.
Безопасность оборудования обеспечивается правильным выбором:
- принципов действия;
- кинематических схем;
- конструктивных решений по его узлам и деталям;
- параметров рабочих процессов;
- средств защиты.
При наличии у оборудования электропривода или электропитания оборудование выполняется с учетом требований Правил устройства электроустановок [19]. При наличии в агрегатах давления выше атмосферного учитываются требования Госгортехнадзора. Должны предусматриваться средства защиты от электромагнитных и ионизирующих излучений, загрязнений атмосферы парами, газами, пылью и т.п. Порядок учета требований охраны труда при разработке новых машин и передаче их в серийное производство. Требования охраны труда должны выполняться на всех этапах создания новых образцов оборудования.
Проектирование начинается с технического задания, которое разрабатывается на основе результатов научно-исследовательских и экспериментальных работ, анализа передовых отечественных и мировых достижений техники (ГОСТ 15.001 - 88*).
При конструкторской разработке учитываются: опасные и вредные производственные факторы как в нормальных, так и при аварийных режимах работы; ожидаемые напряжения в элементах конструкций; усталостная прочность и устойчивость агрегатов. Все это обязательно включает проверочные расчеты. Испытания опытно-промышленных образцов производится заводской комиссией, а перед передачей опытного образца в серийное производство производят приемочные испытания комиссией с участием представителей инспекции Госнадзора и технической инспекции труда.
В соответствии с ГОСТ 1.26-77* в стандартах и технических условиях на серийно выпускаемое оборудование и технологические процессы должен быть раздел "Требование безопасности", контроль полноты его изложения производят в соответствии с методическими указаниями Госстандарта РД50-134-78.
265. Опасные зоны оборудования [7, с.385]
Опасная зона - это пространство, в котором возможно воздействие на работающего опасного или вредного производственного фактора. Опасность локализована в пространстве вокруг движущихся и вращающихся элементов: режущего инструмента, деталей, планшайб, зубчатых, ременных и цепных передач, рабочих столов, станков, конвейеров и т.д., особенно когда возможен захват одежды и волос работающего.
Опасная зона может быть обусловлена электроопасностью, воздействием тепловых, электромагнитных, ионизирующих и лазерных излучений, шума, вибрации и других производственных вредностей; возможностью травмирования отлетающими частями материала заготовки и инструмента при обработке или плохого закрепления детали, инструмента.
Размеры опасной зоны могут быть постоянными (зона между шкивом и ремнем) и переменными (зона резания). Для обеспечения безопасности необходимо предусматривать применение устройств, исключающих либо снижающих возможность контакта человека с опасной зоной.
266. Коллективные и индивидуальные средства защиты работающих
Средства защиты работающих по характеру их применения делятся на две категории: коллективные и индивидуальные. Согласно ГОСТ 12.4.125-83 средства коллективной защиты разделяются на устройства: оградительные, предохранительные, тормозные, автоматического контроля и сигнализации, дистанционного управления и знаки безопасности.
267. Оградительные и блокировочные устройства [7, с.385]
Оградительные устройства подразделяются:
- по конструкции на: кожухи, дверцы, щиты, козырьки, планки, барьеры и экраны;
- по способу их изготовления на: сплошные, несплошные (сетчатые и т.п.) и комбинированные;
- по способу их установки на: стационарные и передвижные.
Оградительные устройства препятствуют появлению человека в опасной зоне. Они применяются для ограждения систем привода, зон обработки, токоведущих частей, рабочих зон на высоте и т.д.
Ограждения предназначены для защиты работающих от опасности, вызываемой движущимися частями производственного оборудования, отлетающими частицами обрабатывающего материала и брызгами смазочно-охлаждающих жидкостей.
Согласно ГОСТ 12.2.062-81*.ССБТ. (Оборудование производственное. Ограждения защитные.) устанавливаются основные требования к оградительным устройствам:
- откидные, раздвижные ограждения должны удерживаться от самопроизвольного перемещения;
- открываемые вверх должны фиксироваться в открытом положении;
- устройства должны быть жестки, с невозможностью снятия и перемещения из защитного положения без остановки ограждаемых элементов;
- в особо опасных случаях должна быть предусмотрена блокировка.
Ограждения выполняются в виде сварных или литых конструкций, жестких сплошных щитов или решеток и сеток на жестком каркасе. Стационарные ограждения иногда выполняются подвижными, сблокированными с рабочим органом и перекрывает доступ в опасную зону только при наличии опасности - в остальное время доступ в эту зону открыт. Переносные ограждения - временные, их используют при ремонтных и наладочных работах.
268. Предохранительные и тормозные устройства [7, с.387]
Предохранительные устройства подразделяются на блокировочные и ограничительные. Предохранительные защитные средства предназначены для автоматического отключения агрегатов и машин при выходе определенного параметра оборудования за пределы допустимых значений, что исключает аварийные режимы работы.
Блокировочные устройства подразделяют на механические, электронные, электрические, электромагнитные, пневматические, гидравлические, оптические, магнитные, комбинированные. Они исключают возможность проникновения человека в опасную зону, либо устраняют опасный фактор на время пребывания человека в этой зоне. Например, механическая блокировка обеспечивает связь между ограждением и тормозным или пусковым устройством, электрическая блокировка обеспечивает включение оборудования только при наличии ограждения.
Ограничительные устройства подразделяют на муфты, штифты, клапаны, шпонки, мембраны, пружины, сильфоны, шайбы. Эти устройства срабатывают при перегрузках или аварийных режимах. Например, срезные штифты и шпонки, фрикционные муфты, разрывные мембраны - это слабые звенья, при срабатывании которых происходит остановка агрегата.
Тормозные устройства подразделяют:
- по конструкции на колодочные, дисковые, конические, клиновые, ленточные, электрические;
- по способу срабатывания на ручные, автоматические и полуавтоматические;
- по принципу действия на механические, электромагнитные, пневматические, гидравлические, комбинированные;
- по назначению на рабочие, резервные, стояночные и экстренного торможения.
Тормозная техника позволяет быстро останавливать валы, шпиндели и другие элементы - потенциальные источники опасности.
269. Устройства автоматического контроля сигнализации и дистанционного управления
[7, с.391,398]
Устройства автоматического контроля и сигнализации различают:
- по назначению на информационные, 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.
Эти устройства дают информацию о работе технологического оборудования, а также об опасных и вредных производственных факторах.
Большое значение имеет сигнализация, опережающая включение оборудования или подачу высокого напряжения. Она устраивается на производствах, где перед началом работы в опасной зоне могут находиться люди.
Устройства дистанционного управления подразделяют:
- по конструктивному исполнению на стационарные и передвижные;
- по принципу действия на механические, электрические, пневматические, гидравлические, комбинированные.
При применении этих устройств обеспечивается контроль и регулирование работы оборудования с мест, удаленных от опасной зоны. Особенно полезны эти устройства в местах, где применяются легко воспламеняющиеся и взрывоопасные материалы, источники радиоактивных излучений, токсические вещества.
Важную роль играют знаки безопасности, которые подразделяются по ГОСТ 12.4.026-76* (см. выше - вопрос 35.).
К специальным средствам защиты относятся двуручное включение машин, защитное заземление, зануление, устройства для транспортировки и хранения изотопов и др.
Средства индивидуальной защиты (ГОСТ 12.4.011-89) применяются в тех случаях, когда безопасность работ не может быть достигнута конструкцией оборудования, организацией производственных процессов и средствами коллективной защиты; к ним относятся средства защиты органов дыхания, зрения и др.
270. Требования безопасности к конструкции промышленных роботов [7, с.406]
К промышленным роботам (ПР) и их частям предъявляются следующие требования:
а) наличие защитного исполнения соответствующего окружающей среде (взрыво-, пожаробезопасное и пр.);
б) захватное устройство должно удерживать объект манипулирования при внезапном отключении питания;
в) должно быть обеспечено снижение скорости перемещения до 0,3 м/с, если операции обучения и наладки требуют пребывания человека в рабочей зоне;
г) на пульт управления должна передаваться информация о режиме работы, срабатывании блокировок ПР и оборудования, работающего с ним, наличии сбоя в работе ПР, о начале движения исполнительных устройств и готовности к движению при исполнении программы;
д) должны быть средства защиты, исключающие воздействие вредных и опасных факторов на персонал (ограждения, блокировки, сигнализация);
е) наличие средств останова при попадании человека в опасную зону или при выходе манипулятора за пределы запрограммированной зоны ПР;
ж) наличие средств аварийного останова по команде оператора в любом режиме работы ПР;
з) расположение органов аварийного останова в легкодоступном месте, причем если это кнопочное управление, то кнопка аварийного останова должна быть увеличенного размера и иметь красный цвет;
и) наличие обозначения рабочего пространства ПР сплошной линией шириной 90 -100 мм желтого цвета на полу;
к) наличие над проходами защитных сеток при перемещении предметов ПР над ними.
Требования безопасности к конструкции промышленных роботов, организации и эксплуатации роботизированных технологических комплексов и участков (РТКУ) установлены ГОСТом 12.2.072-82*.
271. Причины травматизма на автоматизированных производствах
Промышленные роботы находят все большее применение, заменяя человека (или помогая ему) на участках с опасными, вредными для здоровья, тяжелыми или монотонными условиями труда. Они создают предпосылки для перехода к качественно новому уровню автоматизации - созданию автоматических производственных систем, работающих с минимальным участием человека. Промышленные работы дают возможность автоматизировать не только основные, но и вспомогательные операции. Они используются для обслуживания кузнечно-прессового и литейного оборудования, а также металлорежущих станков, на операциях сварки, окраски, нанесения покрытий, сварочных операций и др. Промышленные роботы входят в состав роботизированных технологических систем (РТС) наряду с роботизированными комплексами (совокупность технологических средств производства, включая ПР), участками линий и цехами.
Различают также роботизированные технологические комплексы (РТК), где РП выполняют вспомогательные операции (взять - перенести - положить), роботизированные производственные комплексы (РПК), где ПР выполняют основные операции (сборка, сварка, окраска). Рациональная эксплуатация роботов РТК включает меры по обеспечению безопасности и безаварийной работы оборудования.
В связи с конструктивными особенностями промышленных роботов (наличие большой зоны автоматического перемещения предметов, одновременное движение по нескольким координатам, высокие скорости перемещения исполнительных устройств, органическая взаимосвязь с работой технологического оборудования) при их работе возможно воздействие на работающих физических опасных производственных факторов: подвижных частей роботов и передвигающихся изделий, заготовок, инструментов, материалов.
Основные причины воздействия опасных производственных факторов при эксплуатации ПР и РТКУ:
- непредусмотренные движения исполнительных устройств промышленных роботов (ПР) при наладке, ремонте, при обучении;
- внезапный отказ ПР;
- ошибочные действия оператора или наладчика;
- доступ человека в рабочее пространство ПР;
- нарушение условий эксплуатации ПР и РТКУ;
- нарушение требований безопасности при планировке (размещении) ПР и РТКУ.
Травматизм при автоматизированных производствах чаще всего имеет место при ремонте и обслуживании линий, роботов.
Причины: несовершенство средств защиты, неэффективные системы удаления стружки, опасная конструкция транспортеров, ручная операция снятия готовых деталей с конвейера.
Меры по повышению безопасности автоматических линий: соблюдение требований общих правил безопасности, управление линии с центрального пульта управления с широким применением систем блокировки и сигнализации, снятие напряжения с оборудования при смене инструмента, ремонте, наладке, чистке, смазке.
272. Требования безопасности при эксплуатации ПР И РТКУ
Требования к эксплуатации промышленных роботов и роботизированных технологических комплексов и участков следующие:
- к работе на ПР (программирование, обучение, наладка, эксплуатация и ремонт) допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинский осмотр, обученные и имеющие удостоверение на право работы с ПР и РТКУ;
- должны быть разработаны инструкции по охране труда на ПР;
- перед началом работы должен быть произведен пробный цикл работы комплекса на холостом ходу и тестовая проверка функционирования всех частей ПР и РТКУ;
- запрещение нахождения персонала в рабочем пространстве ПР;
- фиксация неполадок и аварий о ПР и РТКУ в журнале;
- обеспечение работы персонала в рабочем пространстве ПР только при снятом питании и вывешивании плаката "Не включать";
- обеспечение скорости перемещения элементов ПР не более 0,3 м/с при обучении и наладке.