Kā ISO 13849 drošības shēmas var aizsargāt jūsu pneimatiskās sistēmas no kritiskām kļūmēm?

Kā ISO 13849 drošības shēmas var aizsargāt jūsu pneimatiskās sistēmas no kritiskām kļūmēm?
ISO 13849 pneimatiskās drošības ķēdes shēma, kas paredzēta personāla un iekārtu aizsardzībai. Shēmā ir attēlots kompresors, kas savienots ar divkanālu drošības vārstu, kurš darbojas ar drošības releja moduli. Izcelta ir avārijas apturēšanas (E-STOP) poga, kas noved pie cilindra bez stieņiem, kurš simbolizē bīstamo enerģiju, ar vienkāršotu cilvēka figūru aiz žoga, kas norāda uz aizsardzību. Galvenie komponenti ir marķēti, tostarp "SAFE FAILURE MODE: Spiediena izplūde pie kļūdas." Fonā ir neskaidrs rūpnieciska objekta attēls.
ISO 13849 Pneimatiskā drošības ķēde - personāla un iekārtu aizsardzība

Vai jūsu pneimatiskās sistēmas darbojas bez atbilstošām drošības ķēdēm, apdraudot darbiniekus un pakļaujot jūsu uzņēmumu dārgiem normatīvo aktu pārkāpumiem? 🚨 Neatbilstošas pneimatiskās drošības sistēmas katru gadu izraisa vairāk nekā 15 000 ievainojumu darbavietā, un par drošības standartu pārkāpumiem tiek piemēroti naudas sodi līdz $140 000 par katru incidentu.

ISO 138491 Pneimatisko sistēmu drošības ķēdēm nepieciešama divkanālu uzraudzība, avārijas apturēšanas funkcijas, drošas atteices režīmi un veiktspējas līmeņa aprēķini, lai sasniegtu 3. vai 4. kategorijas drošības integritātes līmeni, kas aizsargā personālu un iekārtas no bīstamas pneimatiskās enerģijas izdalīšanās.

Pagājušajā mēnesī es saņēmu steidzamu zvanu no Roberta, drošības inženiera no metālapstrādes rūpnīcas Viskonsīnā, kura uzņēmumam draudēja $75 000 OSHA naudas sods, jo viņu bezstieņa cilindru drošības ķēdes kārtējās pārbaudes laikā neatbilda ISO 13849 atbilstības prasībām. 📞

Satura rādītājs

Kādas ir ISO 13849 galvenās prasības pneimatiskajām drošības ķēdēm?

Izpratne par ISO 13849 prasībām ir ļoti svarīga, lai izveidotu atbilstošas pneimatiskās drošības sistēmas! 🔒

ISO 13849 pneimatiskās drošības ķēdēs jāiekļauj dublēti drošības kanāli, diagnostikas pārklājums defektu noteikšanai, kopējo cēloņu analīze un sistemātiska spēju pārbaude, lai sasniegtu prasīto. Veiktspējas līmeņi (PLa līdz PLe)2 pamatojoties uz riska novērtējuma aprēķiniem.

Divu paneļu infografika, kas ilustrē ISO 13849 atbilstību pneimatisko drošības sistēmu projektēšanai. Kreisajā panelī "RISKA NOVĒRTĒŠANA" ir matrica, ko izmanto, lai noteiktu veiktspējas līmeni (PLd, 3. kategorija), pamatojoties uz nopietnību, biežumu un novēršanas iespējām. Labajā panelī "PNEIMATISKĀS DROŠĪBAS ARHITEKTŪRA" ir parādīta shēma ar divkanālu dublēšanu, drošības loģikas bloku, avārijas apstādināšanu (E-STOP) un diagnostikas pārklājumu, kas demonstrē 3. kategorijas drošības sistēmu ar tādām galvenajām sastāvdaļām kā drošības vārsti, sensori un balons bez stieņa.
ISO 13849 atbilstība - pneimatiskās drošības sistēmas projektēšana

Drošības kategorijas un arhitektūra

3. kategorijas prasības:
Divu kanālu drošības arhitektūra ar savstarpēju uzraudzību nodrošina, ka atsevišķi defekti neapdraud drošības funkcijas, kam nepieciešami dublēti sensori, loģika un gala elementi.

4. kategorijas standarti:
Uzlabots defektu atklāšanas un diagnostikas pārklājums, kas pārsniedz 3. kategoriju, ar sistemātisku spēju atklāt uzkrātos defektus, pirms tie ietekmē drošības veiktspēju.

Riska novērtēšanas sistēma

Darbības līmeņa noteikšana:
Aprēķiniet nepieciešamo veiktspējas līmeni, izmantojot smaguma pakāpi (S1-S2), iedarbības biežumu (F1-F2) un iespēju izvairīties (P1-P2), lai noteiktu PLa līdz PLe prasības.

Ar pneimatiku saistīti specifiski apdraudējumi:
Pievērsiet uzmanību uzkrātās enerģijas atbrīvošanai, negaidītām kustībām, spiediena spēkiem un ar spiedienu saistītām traumām, kas raksturīgas pneimatiskajiem izpildmehānismiem un cilindriem bez stieņiem.

Dokumentācijas prasības

ISO 13849 elementsPneimatiskais pielietojumsNepieciešamā dokumentācijaValidācijas metode
Drošības funkcijaCilindra avārijas apstāšanāsFunkcionālā specifikācijaPierādījumu testēšana
Veiktspējas līmenisPLd drupināšanas bīstamības gadījumāRiska novērtējuma matricaAprēķinu verifikācija
KategorijaCat 3 divkanāluArhitektūras shēmaDizaina pārskatīšana
Diagnostikas pārklājums90% defektu noteikšanaFMEA analīze3Kļūdu iesmidzināšanas testēšana

Roberta uzņēmumā tika ieviesta mūsu ieteiktā ISO 13849 prasībām atbilstošā drošības ķēdes konstrukcija bezstieņa balonu lietojumiem, kas ne tikai atrisināja atbilstības problēmas, bet arī novērsa trīs iespējamos drošības incidentus pirmajā darbības mēnesī.

Kā aprēķināt pneimatisko drošības sistēmu veiktspējas līmeņus?

Pareizi veiktspējas līmeņa aprēķini nodrošina pneimatisko drošības ķēžu atbilstību normatīvajām prasībām! 📊

Veiktspējas līmeņa aprēķini apvieno Vidējais laiks līdz bīstamai atteicei (MTTFd)4, diagnostikas pārklājuma (DC) un kopējā cēloņa kļūmes (CCF) vērtības, izmantojot ISO 13849 formulas, lai noteiktu, vai jūsu pneimatiskā drošības ķēde sasniedz nepieciešamo PLa līdz PLe drošības integritātes līmeni.

Infografika ar detalizētu ISO 13849 veiktspējas līmeņa aprēķinu pneimatiskajām drošības sistēmām. Sadaļā "KALKULĀCIJAS IESNIEGUMI" ir uzskaitīti MTTFd, DC un CCF, kā rezultātā tiek iegūta formula "Σ = PL = f(MTTFd, DC, CCF)" un "NEPIECIEŠAMAIS PL (no riska novērtējuma)". Sadaļā "PNEUMATISKĀS SISTĒMAS ARHITEKTŪRA" ir parādīta divkanālu dubultās drošības sistēmas shēma ar kompresoru, drošības vārstiem, drošības loģikas bloku un balonu bez stieņiem, uzsverot savstarpējo uzraudzību un defektu noteikšanu. Sadaļā "VERIFIKĀCIJA UN REZULTĀTS" ir apstiprināta atbilstība.
ISO 13849 Pneimatisko drošības sistēmu veiktspējas līmeņa aprēķins

MTTFd aprēķini

Sastāvdaļu uzticamības dati:
Pneimatiskajiem komponentiem izmantojiet ražotāja norādītās B10d vērtības, parasti 20 000 000 ciklu kvalitātes drošības vārstiem un 10 000 000 ciklu standarta izpildmehānismiem.

Sistēmas līmeņa aprēķini:
Divkanālu 3. kategorijas sistēmām aprēķiniet līdzvērtīgu MTTFd, izmantojot paralēlas uzticamības formulas, kurās ņemtas vērā atlaišanas priekšrocības.

Diagnostikas pārklājuma novērtējums

Pneimatiskās sistēmas uzraudzība:
Ieviest spiediena uzraudzību, atgriezenisko saiti par pozīciju un vārsta reakcijas pārbaudi, lai sasniegtu DC ≥ 90%, kas nepieciešams augstākiem veiktspējas līmeņiem.

Kļūdu noteikšanas metodes:
Pneimatisko komponentu kļūmju atklāšanai izmantojiet dublēto kanālu savstarpēju salīdzināšanu, ticamības pārbaudes un laika uzraudzību.

Kopējā cēloņa kļūdu analīze

Atdalīšanas prasības:
Drošības kanālu fiziska, elektriska un programmatūras nodalīšana novērš pneimatiskās vadības sistēmu kļūmes kopīgā režīmā.

Vides faktori:
Ņemiet vērā temperatūras, vibrācijas, piesārņojuma un elektromagnētisko traucējumu ietekmi uz pneimatisko drošības komponentu uzticamību.

Veiktspējas līmeņa verifikācija

Aprēķinu rīki:
Izmantojiet ISO 13849 programmatūras rīkus vai manuālus aprēķinus, lai pārbaudītu, vai sasniegtais veiktspējas līmenis atbilst riska novērtējumā noteiktajam līmenim.

Validācijas testēšana:
Veikt sistemātisku testēšanu, ieskaitot defektu ievadīšanu, reakcijas laika mērījumus un atteices režīma pārbaudi, lai apstiprinātu aprēķināto veiktspējas līmeni.

Bepto sniedz detalizētus uzticamības datus par mūsu bezstieņa baloniem un drošības sastāvdaļām, kas ļauj veikt precīzus veiktspējas līmeņa aprēķinus ISO 13849 prasībām atbilstošām sistēmām.

Kādi drošības komponenti ir būtiski ISO 13849 prasībām atbilstošām pneimatiskajām ķēdēm?

Lai panāktu atbilstību ISO 13849, ir svarīgi izvēlēties pareizās drošības sastāvdaļas! ⚙️

Svarīgākie ISO 13849 pneimatiskās drošības komponenti ietver divkanālu drošības vārstus, kas paredzēti SIL 3/PLe5, dublētie pozīcijas sensori ar daudzveidīgu tehnoloģiju, drošības klases spiediena uzraudzības ierīces un avārijas izplūdes vārsti ar manuālas atiestatīšanas iespējām, lai nodrošinātu pilnīgu bīstamās enerģijas kontroli.

Drošības vārstu izvēle

Divkanālu drošības vārsti:
Izmantojiet 5/2 vai 5/3 drošības vārstus ar pozitīvu mehānisko sasaisti starp kanāliem, kas nodrošina, ka abi kanāli avārijas apturēšanai aktivizējas vienlaicīgi.

Izplūdes plūsmas jauda:
Drošības vārstu izmēri ir paredzēti ātrai spiediena samazināšanai, parasti tiem ir nepieciešama 2-3 reizes lielāka caurplūdes jauda, lai sasniegtu nepieciešamo apstāšanās laiku.

Pozīcijas uzraudzības sistēmas

Redundantā sensoru tehnoloģija:
Dažādu tipu sensoru (magnētiskais + induktīvais) ieviešana, lai novērstu kopīgu cēloņu kļūdas un sasniegtu nepieciešamo diagnostikas pārklājuma līmeni.

Drošībai atbilstoši sensori:
Izmantojiet funkcionālās drošības lietojumiem sertificētus sensorus ar dokumentētu atteices biežumu un diagnostikas iespējām.

Spiediena drošības sistēmas

Divkanālu spiediena uzraudzība:
Uzraugiet padeves spiedienu un izpildmehānisma spiedienu, izmantojot dublētus raidītājus, lai atklātu bīstamus spiediena apstākļus vai komponentu kļūmes.

Drošs spiediena līmenis:
Noteikt maksimālo drošo darba spiedienu un ieviest automātisko spiediena samazināšanas sistēmu, ja robežas tiek pārsniegtas.

Sastāvdaļu salīdzinājums

Sastāvdaļas tipsStandarta klaseDrošības klaseBepto priekšrocībasIzmaksu faktors
Drošības vārstsPamata 3/2 vārstsSIL 3 divkanāluISO 13849 sertifikāts3x standarta
Pozīcijas sensorsStandarta tuvumsDaudzveidīgs lieksIntegrētā diagnostika2,5x standarta
Spiediena monitorsVienkāršs mērinstrumentsDrošības klases raidītājsDivu kanālu izeja4x standarta
Vadības loģikaPamata PLCDrošības PLC/relejsIepriekš konfigurēta drošība2x standarta

Sāra, Mičiganas automobiļu montāžas rūpnīcas vadītāja, modernizēja savas pneimatiskās drošības sistēmas ar mūsu ISO 13849 prasībām atbilstošiem komponentiem un ieguva PLd sertifikātu, vienlaikus samazinot drošības ķēžu sarežģītību par 40%, salīdzinot ar iepriekšējo projektu.

Kādas biežāk pieļautās kļūdas jāizvairās, ieviešot pneimatiskās drošības ķēdes?

Izvairīšanās no biežāk pieļautajām ieviešanas kļūdām nodrošina veiksmīgu atbilstību ISO 13849! ⚠️

Biežāk pieļautās pneimatisko drošības ķēžu kļūdas ietver neatbilstošus diagnostikas pārklājuma aprēķinus, nepareizu kopējo cēloņu kļūdu analīzi, nepietiekamu drošības funkciju dokumentāciju, drošības un nedrošības ķēžu sajaukšanu un faktiskā veiktspējas līmeņa sasniegšanas neapstiprināšanu, izmantojot sistemātiskas testēšanas procedūras.

Projektēšanas posma kļūdas

Neatbilstošs riska novērtējums:
Ja netiek pienācīgi identificēti visi pneimatiskie apdraudējumi, tiek noteiktas nepietiekamas veiktspējas līmeņa prasības un nepiemēroti drošības pasākumi.

Viena kanāla domāšana:
Elektriskās drošības koncepciju piemērošana, neņemot vērā pneimatikas specifiskās prasības, piemēram, uzkrāto enerģiju un plūsmas raksturlielumus.

Īstenošanas kļūdas

Jauktas shēmas arhitektūra:
Drošības un standarta vadības funkciju apvienošana vienā pneimatiskajā ķēdē apdraud drošības integritāti un sarežģī validāciju.

Nepietiekama atdalīšana:
Neatbilstoša fiziska un funkcionāla atdalīšana starp dublētiem drošības kanāliem pieļauj kopīgu cēloņu kļūmes.

Validācijas pārraudzība

Dokumentācijas nepilnības:
Nepilnīgas drošības funkciju specifikācijas, trūkstoša atteices režīma analīze un neatbilstošas tehniskās apkopes procedūras kavē sekmīgu sertifikāciju.

Testēšanas trūkumi:
Nepietiekama pārbaudes pārbaude, trūkstoša defektu ievadīšanas validācija un neatbilstoša reakcijas laika pārbaude apdraud drošības sistēmas uzticamību.

Uzturēšanas apsvērumi

Periodiskas testēšanas prasības:
Izveidot sistemātisku pārbaudes testēšanas grafiku, pamatojoties uz komponentu uzticamības datiem un nepieciešamo veiktspējas līmeņa apkopi.

Rezerves daļu pārvaldība:
Uzturiet drošībai sertificētus rezerves komponentus un tehniskās apkopes laikā neaizstājiet standarta detaļas ar drošībai atbilstošām detaļām.

Mūsu Bepto tehniskā komanda nodrošina visaptverošu ISO 13849 ieviešanas atbalstu, palīdzot klientiem izvairīties no šīm biežāk pieļautajām kļūdām un sekmīgi sertificēt drošības sistēmu bezstieņa balonu lietojumiem.

Secinājums

ISO 13849 prasībām atbilstošu pneimatisko drošības ķēžu ieviešana aizsargā personālu, vienlaikus nodrošinot atbilstību normatīvajiem aktiem un darbības uzticamību! 🛡️

Bieži uzdotie jautājumi par pneimatiskajām drošības ķēdēm

J: Kāds veiktspējas līmenis parasti tiek prasīts pneimatiskajām drošības sistēmām?

Lielākajai daļai pneimatikas lietojumu ir nepieciešami PLc vai PLd veiktspējas līmeņi, bet augsta riska lietojumiem, piemēram, lieliem izpildmehānismiem vai augstspiediena sistēmām, bieži vien ir nepieciešami PLd vai PLe, lai pienācīgi aizsargātu pret nopietniem ievainojumiem vai nāvi.

J: Cik bieži jāveic pneimatisko drošības ķēžu testēšana, lai nodrošinātu atbilstību ISO 13849 standartam?

Pierādījumu testēšanas intervāli ir atkarīgi no aprēķinātajām MTTFd vērtībām, bet parasti tie ir no ikmēneša PLe sistēmām līdz ikgadējam PLc sistēmām, un ekspluatācijas laikā nepārtraukti tiek uzraudzītas diagnostikas funkcijas.

J: Vai esošās pneimatiskās sistēmas var modernizēt, lai tās atbilstu ISO 13849 prasībām?

Jā, lielāko daļu esošo sistēmu var modernizēt, izmantojot drošības prasībām atbilstošus komponentus, dublētu uzraudzību un atbilstošu vadības arhitektūru, lai gan sarežģītu sistēmu gadījumā pilnīga pārprojektēšana var būt rentablāka.

J: Kāda dokumentācija ir nepieciešama ISO 13849 pneimatisko drošības ķēžu sertifikācijai?

Nepieciešamajā dokumentācijā ietilpst riska novērtējums, drošības funkciju specifikācijas, arhitektūras diagrammas, FMEA analīze, veiktspējas līmeņa aprēķini, validācijas testu rezultāti un tehniskās apkopes procedūras pilnīgas atbilstības demonstrēšanai.

J: Cik parasti maksā ISO 13849 standartam atbilstošas pneimatiskās drošības sistēmas salīdzinājumā ar standarta sistēmām?

Drošības prasībām atbilstošas pneimatiskās sistēmas parasti sākotnēji maksā 150-300% dārgāk nekā standarta sistēmas, taču novērš dārgus negadījumus, normatīvajos aktos noteiktās soda naudas un apdrošināšanas atlīdzības, kas ievērojami pārsniedz papildu ieguldījumus.

  1. Izlasiet pārskatu par ISO 13849-1 standartu, kas nosaka drošības prasības ar drošību saistīto vadības sistēmu daļu projektēšanai un integrēšanai.

  2. Uzziniet par pieciem veiktspējas līmeņiem (no PLa līdz PLe) un to, kā tos izmanto, lai noteiktu ar drošību saistītas detaļas spēju veikt savu funkciju.

  3. Izpratne par kļūdu režīma un seku analīzes (FMEA) procesu soli pa solim - sistemātisku rīku iespējamo kļūdu identificēšanai projektēšanas procesos.

  4. Izpētiet jēdzienu "vidējais laiks līdz bīstamai atteicei" (MTTFd), kas ir galvenais ISO 13849 izmantotais rādītājs, lai novērtētu drošības komponentu uzticamību.

  5. Skatiet IEC 62061 drošības integritātes līmeņu (SIL) un ISO 13849 veiktspējas līmeņu (PL) salīdzinājumu, lai izprastu to saistību.

Saistīts

Chuck Bepto

Sveiki, es esmu Čaks, vecākais eksperts ar 13 gadu pieredzi pneimatikas nozarē. Uzņēmumā Bepto Pneumatic es koncentrējos uz augstas kvalitātes pneimatisko risinājumu nodrošināšanu, kas pielāgoti mūsu klientiem. Mana kompetence aptver rūpniecisko automatizāciju, pneimatisko sistēmu projektēšanu un integrāciju, kā arī galveno komponentu pielietošanu un optimizāciju. Ja jums ir kādi jautājumi vai vēlaties apspriest sava projekta vajadzības, lūdzu, sazinieties ar mani, rakstot uz šādu adresi pneumatic@bepto.com.

Satura rādītājs
Veidlapa Kontaktpersona
Bepto logotips

Iegūstiet vairāk priekšrocību, jo iesniedziet informācijas veidlapu

Veidlapa Kontaktpersona