Tyrimas atskleidė svarbią mašinos apsaugų konstrukcijos spragą, kai darbuotojo ranka įstrigo į pneumatinį presą, nes saugos sistema avarinio stabdymo metu nesugebėjo pakankamai greitai išleisti oro slėgio. Saugos išmetimo vožtuvas buvo per mažo dydžio ir netinkamai integruotas, todėl užtruko 3 sekundes, o turėjo užtrukti mažiau nei 0,5 sekundės. Šis incidentas rodo, kodėl tinkamas apsauginių išmetimo vožtuvų integravimas yra ne tik atitikties užtikrinimas - tai gyvybes keičiančių sužalojimų prevencija.
Apsauginiai išmetimo vožtuvai yra svarbūs pneumatinių mašinų apsaugos sistemų komponentai, kurie avarinių situacijų metu greitai išleidžia oro slėgį, leidžia greitai izoliuoti energiją, užkerta kelią netikėtam mašinos judėjimui ir užtikrina darbuotojų saugą, nes yra tinkamai integruoti su saugos grandinėmis, avariniais stabdžiais ir mašinų valdymo sistemomis.
Praėjusią savaitę po vos neįvykusio incidento padėjau Robertui, metalo gamybos gamyklos Ohajuje saugos inžinieriui, perprojektuoti pneumatinio preso saugos sistemą. Tinkamai parinkus dydį ir integravus saugos išmetimo vožtuvus į jų šviesos užuolaidos1 ir avarinio sustojimo, sutrumpinome jų reakcijos į avarinį sustojimą laiką nuo 2,1 sekundės iki 0,4 sekundės, t. y. neviršijome OSHA2 reikalavimus ir užtikrinti darbuotojams reikiamą saugumo atsargą ⚡.
Turinys
- Kokį vaidmenį atlieka apsauginiai išmetimo vožtuvai pneumatinėse mašinų saugos sistemose?
- Kaip suprojektuoti ir nustatyti saugos išmetimo vožtuvų sistemas, kad būtų užtikrintas optimalus reakcijos laikas?
- Kurie integravimo metodai užtikrina patikimą saugos sistemos veikimą ir atitiktį reikalavimams?
- Kokios bandymų ir techninės priežiūros procedūros užtikrina nuolatinį saugos sistemos patikimumą?
Kokį vaidmenį atlieka apsauginiai išmetimo vožtuvai pneumatinėse mašinų saugos sistemose?
Apsauginiai išmetimo vožtuvai užtikrina greitą slėgio sumažinimą ir energijos izoliavimą pneumatinėse sistemose avarinėmis sąlygomis arba suveikus saugos grandinei.
Apsauginiai išmetimo vožtuvai yra svarbūs saugos komponentai, kurie, suveikus saugos sistemoms, greitai išleidžia pneumatinę energiją, apsaugo nuo netikėto mašinos judėjimo, sutrumpina sustojimo laiką, leidžia saugiai izoliuoti energiją ir užtikrina saugų veikimą, apsaugantį darbuotojus nuo pneumatinių pavojų įprastinės eksploatacijos, techninės priežiūros ir avarinių situacijų metu.
Avarinė energijos izoliacija
Saugos išmetimo vožtuvai greitai pašalina sukauptą pneumatinę energiją iš pavaros ir cilindrų, todėl saugos sistemos įjungimo metu išvengiama netikėto judesio.
Stabdymo laiko sutrumpinimas
Greitas oro slėgio išleidimas sutrumpina mašinos sustojimo laiką, todėl sumažėja rizika, kai darbuotojai gali būti veikiami judančių mašinų.
Saugaus veikimo principai
Apsauginiai išleidimo vožtuvai suprojektuoti taip, kad, praradus maitinimą arba nutrūkus saugos grandinėms, automatiškai išleidžia slėgį.
Integracija su saugos sistemomis
Apsauginiai išmetimo vožtuvai veikia kartu su avariniais stabdžiais, šviesos užuolaidomis, saugos PLC ir kitais saugos įtaisais, kad būtų sukurtos išsamios mašinų apsaugos sistemos.
| Saugos funkcija | Vožtuvo veikimas | Reakcijos laikas | Saugos nauda |
|---|---|---|---|
| Avarinis stabdymas | Nedelsiant išmetamos dujos, kai įjungiamas "E-stop | <0,5 sekundės | Greitas mašinos išjungimas |
| Šviesos uždangos pažeidimas | Automatinis išmetimas nutrūkus spinduliui | <0,2 sekundės | Apsaugo nuo patekimo į pavojingą zoną |
| Apsauginių vartų atidarymas | Išmetimas, kai aptinkama vartų padėtis | <0,3 sekundės | Apsauga nuo veikimo su atidarytomis apsaugomis |
| Slėgio stebėjimas | Išmetamųjų dujų išmetimas esant neįprastam slėgiui | <0,1 sekundės | Apsaugo nuo per didelio slėgio |
| Galios praradimas | Automatinis išmetimas nutrūkus elektros energijos tiekimui | Nedelsiant | Užtikrinamas saugus išjungimas |
Teisės aktų laikymosi reikalavimai
Apsauginiai išmetimo vožtuvai padeda laikytis OSHA reikalavimų, ANSI3ir tarptautinius mašinų apsaugos ir pneumatinių sistemų saugos standartus.
Kaip suprojektuoti ir nustatyti saugos išmetimo vožtuvų sistemas, kad būtų užtikrintas optimalus reakcijos laikas?
Tinkama konstrukcija ir dydis užtikrina, kad apsauginiai išmetimo vožtuvai užtikrintų pakankamą srauto pralaidumą ir reakcijos laiką veiksmingai mašinos apsaugai.
Norint veiksmingai suprojektuoti saugos išmetimo vožtuvą, reikia apskaičiuoti reikiamą srauto pralaidumą, atsižvelgiant į pavaros tūrį ir priimtiną stabdymo laiką, parinkti atitinkamus srauto koeficientus turinčius vožtuvus, sumažinti išmetimo kelio apribojimus, atsižvelgti į pavaros charakteristikas ir apkrovos sąlygas bei integruoti į bendrą saugos sistemos architektūrą, kad būtų pasiektas norimas reakcijos laikas.
Srauto greičio (Q) skaičiuoklė
Q = Cv × √(ΔP × SG)
Slėgio kritimo (ΔP) skaičiuoklė
ΔP = (Q / Cv)² ÷ SG
Garso laidumo skaičiuoklė (kritinis srautas)
Q = C × P₁ × √T₁
Srauto talpos skaičiavimai
Apskaičiuokite reikiamą išmetimo srautą pagal pavaros tūrį, darbinį slėgį ir tikslinį išmetimo laiką, kad užtikrintumėte pakankamą apsauginio vožtuvo talpą.
Vožtuvų dydžio nustatymo metodika
Pasirinkite apsauginius išmetimo vožtuvus su srauto koeficientai (Cv)4 kurie užtikrina reikiamą srauto pralaidumą su pakankama saugos atsarga patikimam darbui.
Išmetimo kelio optimizavimas
Iki minimumo sumažinkite išmetimo kanalų apribojimus, tinkamai suprojektuodami vamzdynus, nustatydami tinkamus angų dydžius ir pašalindami nereikalingas jungiamąsias detales ar apribojimus.
Pavaros ir apkrovos aspektai
Atsižvelkite į pavaros tipą, apkrovos charakteristikas ir mechaninius apribojimus, kurie turi įtakos stabdymo laikui ir reikiamam išmetimo našumui.
Dirbau su Viskonsino pakuočių įrangos gamintojo Viskonsino valstijoje mašinų projektuotoja Carol, kad optimizuotume naujo pneumatinio padėklų padavimo įrenginio apsauginio išmetimo vožtuvo dydį. Naudodami tinkamus srauto skaičiavimus ir parinkdami tinkamo dydžio vožtuvus, pasiekėme 0,3 sekundės avarinio sustojimo laiką, kuris viršijo užsakovo saugos reikalavimus 🎯.
Sistemos reakcijos laiko komponentai
- Aptikimo laikas: Saugos jutiklio reakcija (paprastai 10-50 ms)
- Apdorojimo laikas: Saugos valdiklio apdorojimas (paprastai 5-20 ms)
- Vožtuvo reakcija: Apsauginio išmetimo vožtuvo atidarymas (paprastai 10-100 ms)
- Išmetimo laikas: Slėgio sumažėjimas iki saugaus lygio (priklauso nuo konstrukcijos)
- Mechaninis stabdymas: Galutinis mašinos lėtėjimas (priklauso nuo inercijos)
Kurie integravimo metodai užtikrina patikimą saugos sistemos veikimą ir atitiktį reikalavimams?
Tinkami integravimo metodai užtikrina, kad saugos išmetimo vožtuvai patikimai veiktų kartu su kitais saugos komponentais ir atitiktų teisės aktų reikalavimus.
Norint patikimai integruoti saugos sistemą, reikia tinkamų elektrinių ir pneumatinių jungčių, prireikus - perteklinių saugos grandinių, tinkamų saugos vientisumo lygiai (SIL)5, reguliarios bandymų ir patvirtinimo procedūros bei išsamūs dokumentai, užtikrinantys, kad apsauginiai išmetimo vožtuvai tinkamai veiktų kaip bendros mašinos saugos sistemos dalis.
Saugos grandinės projektavimo principai
Suprojektuokite saugos grandines su tinkamu dubliavimu, stebėsena ir saugaus veikimo charakteristikomis, kad užtikrintumėte patikimą apsauginio išmetimo vožtuvo veikimą.
Saugos PLC integravimas
Integruokite apsauginius išmetimo vožtuvus su saugos reikalavimus atitinkančiais PLC ir valdikliais, kurie užtikrina tinkamą stebėseną, diagnostiką ir saugų veikimą.
Avarinio stabdymo sistemos prijungimas
Prie avarinio stabdymo grandinių prijunkite apsauginius išmetimo vožtuvus, kad suveikus avariniam stabdymui būtų nedelsiant sumažintas slėgis.
Šviesos uždangų ir apsaugų integravimas
Sujungti su šviesos užuolaidomis, apsauginiais vartais ir kitais apsauginiais įtaisais, kad būtų užtikrintas suderintas saugos atsakas ir mašinos išjungimas.
Stebėsena ir diagnostika
Įdiegti stebėjimo sistemas, kuriomis tikrinamas saugos išmetimo vožtuvo veikimas ir teikiama diagnostinė informacija techninei priežiūrai ir trikčių šalinimui.
Kokios bandymų ir techninės priežiūros procedūros užtikrina nuolatinį saugos sistemos patikimumą?
Reguliariai atliekant bandymus ir techninę priežiūrą užtikrinama, kad apsauginiai išmetimo vožtuvai ir toliau užtikrintų patikimą apsaugą per visą eksploatavimo laikotarpį.
Visapusiška saugos sistemos priežiūra apima reguliarius saugos išmetimo vožtuvų funkcinius bandymus, reakcijos laiko patikrą, valymo ir tikrinimo procedūras, susidėvėjusių komponentų keitimą, visų bandymų ir techninės priežiūros veiksmų dokumentavimą ir periodinį saugos sistemos patvirtinimą, kad būtų užtikrinta nuolatinė atitiktis ir darbuotojų apsauga.
Funkcinio testavimo procedūros
Reguliariai tikrinkite apsauginio išmetimo vožtuvo veikimą, kontroliuojamai įjungdami saugos grandines ir tikrindami, ar tinkamai reaguoja.
Reakcijos laiko tikrinimas
Matuokite ir dokumentais pagrįskite faktinį reagavimo laiką, kad užtikrintumėte, jog jis neviršija priimtinų ribų ir atitinka saugos reikalavimus.
Prevencinės techninės priežiūros veikla
Reguliariai valykite, tikrinkite ir keiskite susidėvėjusias sudedamąsias dalis, kad išlaikytumėte optimalų apsauginio išmetimo vožtuvo veikimą.
Dokumentų ir įrašų tvarkymas
Tvarkykite išsamius visų bandymų, techninės priežiūros ir eksploatacinių duomenų įrašus, kad įrodytumėte atitiktį ir stebėtumėte sistemos patikimumą.
"Bepto Pneumatics" teikiame išsamius apsauginių išmetimo vožtuvų sprendimus, įskaitant tinkamo dydžio parinkimą, integravimo projektavimą, montavimo pagalbą ir techninės priežiūros programas, kurios padeda mūsų klientams sukurti patikimas mašinų saugos sistemas, apsaugančias darbuotojus ir atitinkančias teisės aktų reikalavimus 💪.
Testavimo tvarkaraštis ir procedūros
- Kasdien: Vizuali saugos sistemos indikatorių ir būsenos patikra
- Kas savaitę: Avarinių stabdžių ir saugos grandinių funkcinis bandymas
- Kas mėnesį: Reakcijos laiko patikra ir išmetimo vožtuvo veikimas
- Ketvirtinis: Pilnas saugos sistemos funkcinis bandymas ir tikrinimas
- Kasmet: Išsamus saugos sistemos patvirtinimas ir dokumentų peržiūra
Veiklos stebėjimo parametrai
- Reakcijos laikas: Išmatuokite faktinį avarinio sustojimo reakcijos laiką
- Išmetamųjų dujų srautas: Patikrinkite pakankamą srauto talpą bandymų metu
- Vožtuvo veikimas: Patikrinkite, ar tinkamai atidaryta ir uždaryta
- Sistemos integracija: Bandymų derinimas su kitais saugos įtaisais
- Diagnostinė būklė: Stebėti saugos sistemos diagnostikos rodiklius
Geriausia techninės priežiūros praktika
- Planinė techninė priežiūra: Laikykitės gamintojo rekomenduojamų techninės priežiūros intervalų
- Užterštumo prevencija: Išmetimo vožtuvai turi būti švarūs ir be šiukšlių
- Dėvėjimosi komponentų keitimas: Aktyviai keiskite sandariklius ir judančias dalis
- Kalibravimo patikra: Užtikrinti tinkamą veikimą pagal specifikacijas
- Mokymo programos: Išlaikyti kvalifikuotus techninės priežiūros darbuotojus
Atitikties dokumentai
- Įrengimo įrašai: Dokumentuoti tinkamą diegimą ir konfigūraciją
- Bandymų rezultatai: Tvarkyti visų funkcinių ir eksploatacinių bandymų įrašus
- Techninės priežiūros žurnalai: Registruokite visus techninės priežiūros veiksmus ir komponentų keitimus.
- Patvirtinimo ataskaitos: Dokumentų periodinis saugos sistemos patvirtinimas
- Mokymo įrašai: tvarkyti personalo mokymo ir sertifikavimo įrašus
Bendri integracijos iššūkiai
- Netinkamas dydis: Nepakankamo dydžio vožtuvai lemia lėtą reakcijos laiką
- Prastas montavimas: Netinkamas montavimas ar jungtys turi įtakos veikimui
- Nepakankamas testavimas: Nepakankamas testavimas nepadeda nustatyti problemų
- Dokumentacijos spragos: Prasti dokumentai apsunkina trikčių šalinimą
- Mokymo trūkumai: Netinkamas mokymas lemia techninės priežiūros klaidas
Saugos sistemos optimizavimas
- Veiklos analizė: Reguliari sistemos veikimo duomenų peržiūra
- Atnaujinimo galimybės: Nustatyti patobulinimus saugai didinti
- Technologijų atnaujinimai: Atsižvelgti į naujesnes saugos technologijas ir standartus
- Rizikos vertinimas: Periodiškai peržiūrima saugos rizika ir jos mažinimas
- Nuolatinis tobulinimas: Nuolatinis saugos sistemos veikimo optimizavimas
Išvada
Integruojant apsauginius išmetimo vožtuvus į pneumatinių mašinų apsaugas, reikia tinkamai suprojektuoti, parinkti dydį, įrengti ir prižiūrėti, kad būtų užtikrintas greitas slėgio nuleidimas, patikimas avarinis reagavimas ir visapusiška darbuotojų apsauga, atitinkanti saugos standartus ir apsauganti nuo sužalojimų darbo vietoje 🚀.
DUK apie apsauginių išmetimo vožtuvų integravimą į pneumatinę mašinų apsaugą
K: Kaip greitai turėtų reaguoti apsauginis išmetimo vožtuvas avarinio stabdymo atveju?
Apsauginiai išmetimo vožtuvai paprastai turėtų sureaguoti per 100 ms nuo saugos signalo gavimo, o visiškas slėgio išmetimas turėtų įvykti per 0,5-1,0 sekundės, priklausomai nuo sistemos tūrio ir reikalavimų. OSHA ir ANSI standartuose nurodytas maksimalus stabdymo laikas, atsižvelgiant į artėjimo greitį ir pavojaus analizę.
K: Ar galiu naudoti įprastus išmetimo vožtuvus saugos reikmėms, ar reikia specialių saugos vožtuvų?
Saugos reikmėms reikia specialiai suprojektuotų ir sertifikuotų vožtuvų, turinčių atitinkamus saugos vientisumo lygius (SIL reitingus), saugų veikimą ir įrodytą patikimumą. Įprastiniai išmetimo vožtuvai neturi konstrukcijos patvirtinimo ir sertifikavimo, reikalingo saugai svarbioms reikmėms.
K: Kaip apskaičiuoti tinkamo dydžio apsauginį išmetimo vožtuvą savo pneumatiniam cilindrui?
Apskaičiuokite pagal cilindro tūrį, darbinį slėgį ir reikiamą išmetimo laiką naudodami srauto lygtis. Paprastai vožtuvo Cv turėtų būti 2-3 kartus didesnis už apskaičiuotą mažiausią, kad būtų užtikrinta pakankama saugos atsarga. Atlikdami skaičiavimus atsižvelkite į pavaros apkrovą, mechaninius apribojimus ir saugos reikalavimus.
K: Kokios techninės priežiūros reikalauja mašinų apsaugos sistemų apsauginiai išmetimo vožtuvai?
Saugos išmetimo vožtuvams reikia reguliariai (paprastai kas mėnesį) atlikti funkcinius bandymus, tikrinti reakcijos laiką, valyti ir tikrinti susidėvėjusias sudedamąsias dalis. Laikykitės gamintojo rekomendacijų ir dokumentuokite visus bandymus bei techninės priežiūros veiksmus, kad išlaikytumėte saugos sertifikatą ir atitiktumėte teisės aktų reikalavimus.
K: Kaip integruoti apsauginius išmetimo vožtuvus į esamas avarinio stabdymo ir šviesos užuolaidų sistemas?
Integravimui reikia tinkamai suprojektuoti saugos grandinę su tinkamu dubliavimu ir stebėsena. Naudokite saugos reikalavimus atitinkančius PLC arba relių sistemas, kad galėtumėte koordinuoti visus saugos įtaisus, užtikrinti tinkamą laidų ir jungčių sujungimą ir išbandyti visą integruotą sistemą, kad patikrintumėte tinkamą veikimą ir reakcijos laiką.
-
Sužinokite apie optoelektroninių saugos įtaisų, naudojamų mašinų apsaugai ir apsaugai darbo vietoje, technologiją ir taikymą. ↩
-
Peržiūrėkite oficialius JAV darbuotojų saugos ir sveikatos administracijos (OSHA) nustatytus mašinų apsaugos reikalavimus. ↩
-
Sužinokite apie Amerikos nacionalinio standartų instituto (ANSI) parengtus staklių saugos standartus. ↩
-
Supraskite, kaip srauto koeficientas (Cv) naudojamas matuojant ir lyginant skirtingų vožtuvų srauto pralaidumą, kad būtų galima tinkamai parinkti jų dydį. ↩
-
Išnagrinėkite SIL sąvoką kaip saugos sistemos veikimo matą, išreikštą gedimo pagal poreikį tikimybe. ↩
