OSHA instruerer vedligeholdelsespersonale i at låse, mærke og kontrollere farlig energi. Nogle mennesker ved ikke, hvordan man tager dette trin, hver maskine er forskellig. Getty Images
Blandt folk, der bruger enhver form for industrielt udstyr, er lockout/tagout (LOTO) ikke noget nyt. Medmindre strømmen er afbrudt, tør ingen udføre nogen form for rutinemæssig vedligeholdelse eller forsøge at reparere maskinen eller systemet. Dette er blot et krav fra sund fornuft og fra Occupational Safety and Health Administration (OSHA).
Før du udfører vedligeholdelsesopgaver eller reparationer, er det nemt at afbryde maskinen fra strømkilden – normalt ved at slukke for afbryderen – og låse døren til afbryderpanelet. Det er også nemt at tilføje en etiket, der identificerer vedligeholdelsesteknikerne ved navn.
Hvis strømmen ikke kan låses, kan kun mærkaten bruges. I begge tilfælde, uanset om den er med eller uden lås, angiver mærkaten, at der er vedligeholdelse i gang, og at enheden ikke er strømforsynet.
Dette er dog ikke slutningen på lotteriet. Det overordnede mål er ikke blot at afbryde strømkilden. Målet er at forbruge eller frigive al farlig energi – for at bruge OSHA's ord, at kontrollere farlig energi.
En almindelig sav illustrerer to midlertidige farer. Når saven er slukket, vil savklingen fortsætte med at køre i et par sekunder og stoppe først, når momentummet i motoren er opbrugt. Klingen vil forblive varm i et par minutter, indtil varmen forsvinder.
Ligesom save lagrer mekanisk og termisk energi, kan arbejdet med at drive industrimaskiner (elektriske, hydrauliske og pneumatiske) normalt lagre energi i lang tid. Afhængigt af det hydrauliske eller pneumatiske systems tætningsevne eller kredsløbets kapacitans kan energi lagres i forbløffende lang tid.
Diverse industrimaskiner skal bruge en masse energi. Typisk stål AISI 1010 kan modstå bøjningskræfter på op til 45.000 PSI, så maskiner som kantpresser, stansemaskiner, stansemaskiner og rørbukkere skal overføre kraft i enheder af tons. Hvis kredsløbet, der driver det hydrauliske pumpesystem, er lukket og afbrudt, kan den hydrauliske del af systemet muligvis stadig yde 45.000 PSI. På maskiner, der bruger forme eller klinger, er dette nok til at knuse eller afskære lemmer.
En lukket spandvogn med en spand i luften er lige så farlig som en ikke-lukket spandvogn. Åbn den forkerte ventil, og tyngdekraften tager over. På samme måde kan det pneumatiske system tilbageholde en masse energi, når det er slukket. En mellemstor rørbukker kan absorbere op til 150 ampere strøm. Så lavt som 0,040 ampere kan hjertet holde op med at slå.
Sikker frigivelse eller udtømning af energi er et vigtigt trin efter at have slukket for strømmen og LOTO. Sikker frigivelse eller forbrug af farlig energi kræver en forståelse af systemets principper og detaljerne i den maskine, der skal vedligeholdes eller repareres.
Der findes to typer hydrauliske systemer: åbne kredsløb og lukkede kredsløb. I et industrielt miljø er almindelige pumpetyper gear, skovle og stempler. Cylinderen på det kørende værktøj kan være enkeltvirkende eller dobbeltvirkende. Hydrauliske systemer kan have en af tre ventiltyper - retningsstyring, flowstyring og trykstyring - hver af disse typer har flere typer. Der er mange ting at være opmærksom på, så det er nødvendigt at forstå hver komponenttype grundigt for at eliminere energirelaterede risici.
Jay Robinson, ejer og præsident for RbSA Industrial, sagde: "Den hydrauliske aktuator kan drives af en fuldportsafspærringsventil." "Magnetventilen åbner ventilen. Når systemet kører, strømmer hydraulikvæsken til udstyret ved højt tryk og til tanken ved lavt tryk," sagde han. "Hvis systemet producerer 2.000 PSI, og strømmen er slukket, vil magnetventilen gå til midterpositionen og blokere alle porte. Olien kan ikke strømme, og maskinen stopper, men systemet kan have op til 1.000 PSI på hver side af ventilen."
I nogle tilfælde er teknikere, der forsøger at udføre rutinemæssig vedligeholdelse eller reparationer, i direkte fare.
"Nogle virksomheder har meget almindelige skriftlige procedurer," sagde Robinson. "Mange af dem sagde, at teknikeren skulle afbryde strømforsyningen, låse den, markere den og derefter trykke på START-knappen for at starte maskinen." I denne tilstand kan maskinen muligvis ikke gøre noget - den hverken ilægger emnet, bøjer, skærer, former, aflæsser emnet eller gør noget andet - fordi det ikke kan den. Hydraulikventilen drives af en magnetventil, som kræver strøm. Hvis du trykker på START-knappen eller bruger kontrolpanelet til at aktivere et hvilket som helst aspekt af det hydrauliske system, aktiveres den ikke-strømførende magnetventil ikke.
For det andet, hvis teknikeren forstår, at han skal betjene ventilen manuelt for at frigive det hydrauliske tryk, kan han frigive trykket på den ene side af systemet og tro, at han har frigivet al energien. Faktisk kan andre dele af systemet stadig modstå tryk på op til 1.000 PSI. Hvis dette tryk opstår på værktøjsenden af systemet, vil teknikerne blive overraskede, hvis de fortsætter med at udføre vedligeholdelsesaktiviteter og kan endda komme til skade.
Hydraulikolie komprimeres ikke for meget – kun omkring 0,5 % pr. 1.000 PSI – men i dette tilfælde betyder det ikke noget.
"Hvis teknikeren frigiver energi på aktuatorsiden, kan systemet bevæge værktøjet gennem hele slaget," sagde Robinson. "Afhængigt af systemet kan slaget være 1/16 tomme eller 16 fod."
"Det hydrauliske system er en kraftmultiplikator, så et system, der producerer 1.000 PSI, kan løfte tungere belastninger, såsom 3.000 pund," sagde Robinson. I dette tilfælde er faren ikke en utilsigtet start. Risikoen er at frigive trykket og ved et uheld sænke lasten. At finde en måde at reducere lasten på, før man håndterer systemet, lyder måske sund fornuft, men OSHA's dødsfaldsregistre viser, at sund fornuft ikke altid sejrer i disse situationer. I OSHA-hændelse 142877.015: "En medarbejder udskifter ... sætter den utætte hydrauliske slange på styretøjet, frakobler hydraulikledningen og frigiver trykket. Bommen faldt hurtigt og ramte medarbejderen og knuste hans hoved, torso og arme. Medarbejderen blev dræbt."
Ud over olietanke, pumper, ventiler og aktuatorer har nogle hydrauliske værktøjer også en akkumulator. Som navnet antyder, opsamler den hydraulikolie. Dens opgave er at justere systemets tryk eller volumen.
"Akkumulatoren består af to hovedkomponenter: airbaggen inde i tanken," sagde Robinson. "Airbaggen er fyldt med nitrogen. Under normal drift kommer hydraulikolie ind og ud af tanken, når systemtrykket stiger og falder." Om væske kommer ind i eller ud af tanken, eller om den overføres, afhænger af trykforskellen mellem systemet og airbaggen.
"De to typer er slagakkumulatorer og volumenakkumulatorer," sagde Jack Weeks, grundlægger af Fluid Power Learning. "Stødakkumulatoren absorberer trykspidser, mens volumenakkumulatoren forhindrer systemtrykket i at falde, når det pludselige behov overstiger pumpens kapacitet."
For at kunne arbejde på et sådant system uden at komme til skade, skal vedligeholdelsesteknikeren vide, at systemet har en akkumulator, og hvordan man udløser trykket i den.
Vedrørende støddæmpere skal vedligeholdelsesteknikere være særligt forsigtige. Da airbaggen pustes op ved et tryk, der er større end systemtrykket, kan en ventilfejl medføre øget tryk i systemet. Derudover er de normalt ikke udstyret med en drænventil.
"Der er ingen god løsning på dette problem, fordi 99 % af systemerne ikke giver mulighed for at verificere ventiltilstopning," sagde Weeks. Proaktive vedligeholdelsesprogrammer kan dog tilbyde forebyggende foranstaltninger. "Man kan tilføje en eftersalgsventil for at udlede væske, hvor der måtte opstå tryk," sagde han.
En servicetekniker, der bemærker lavt akkumulatorniveau i airbags, vil måske gerne tilføje luft, men det er forbudt. Problemet er, at disse airbags er udstyret med amerikanske ventiler, som er de samme som dem, der bruges på bildæk.
"Akkumulatoren har normalt et mærkat, der advarer mod at tilføre luft, men efter flere års drift forsvinder mærkatet normalt for længe siden," sagde Wicks.
Et andet problem er brugen af modvægtsventiler, sagde Weeks. På de fleste ventiler øger rotation med uret trykket; på balanceventiler er situationen den modsatte.
Endelig skal mobile enheder være ekstra opmærksomme. På grund af pladsbegrænsninger og forhindringer skal designere være kreative i, hvordan systemet skal arrangeres, og hvor komponenterne skal placeres. Nogle komponenter kan være skjult og utilgængelige, hvilket gør rutinemæssig vedligeholdelse og reparationer mere udfordrende end fastmonteret udstyr.
Pneumatiske systemer har næsten alle de potentielle farer, der findes ved hydrauliske systemer. En væsentlig forskel er, at et hydraulisk system kan forårsage en lækage, hvilket producerer en væskestråle med tilstrækkeligt tryk pr. kvadrattomme til at trænge ind i tøj og hud. I et industrielt miljø omfatter "tøj" sålerne på arbejdsstøvler. Skader, der er opstået ved indtrængning af hydraulisk olie, kræver lægehjælp og kræver normalt hospitalsindlæggelse.
Pneumatiske systemer er også i sagens natur farlige. Mange mennesker tænker: "Det er bare luft" og håndterer det skødesløst.
"Folk hører pumperne i det pneumatiske system køre, men de tager ikke al den energi i betragtning, som pumpen kommer ind i systemet," sagde Weeks. "Al energi skal flyde et sted hen, og et fluidkraftsystem er en kraftmultiplikator. Ved 50 PSI kan en cylinder med et overfladeareal på 10 kvadrattommer generere nok kraft til at flytte 500 pund. Belastning." Som vi alle ved, bruger arbejdere dette system til at blæse snavs væk fra tøjet.
"I mange virksomheder er dette en grund til øjeblikkelig opsigelse," sagde Weeks. Han sagde, at luftstrålen, der udstødes fra det pneumatiske system, kan skrælle hud og andet væv ned til knoglerne.
"Hvis der er en lækage i det pneumatiske system, uanset om det er ved samlingen eller gennem et lille hul i slangen, vil ingen normalt bemærke det," sagde han. "Maskinen larmer meget, arbejderne har høreværn, og ingen hører lækagen." Det er risikabelt blot at løfte slangen. Uanset om systemet kører eller ej, kræves der læderhandsker for at håndtere pneumatiske slanger.
Et andet problem er, at fordi luft er meget komprimerbar, kan det lukkede pneumatiske system lagre nok energi til at køre i lang tid og starte værktøjet gentagne gange, hvis man åbner ventilen på et strømførende system.
Selvom elektrisk strøm – elektronernes bevægelse, når de bevæger sig i en leder – synes at være en anden verden end fysik, er den det ikke. Newtons første bevægelseslov gælder: "Et stationært objekt forbliver stationært, og et objekt i bevægelse bevæger sig med samme hastighed og i samme retning, medmindre det udsættes for en ubalanceret kraft."
For det første punkt vil ethvert kredsløb, uanset hvor simpelt det er, modstå strømmens flow. Modstand hindrer strømmens flow, så når kredsløbet er lukket (statisk), holder modstanden kredsløbet i en statisk tilstand. Når kredsløbet er tændt, flyder strømmen ikke øjeblikkeligt gennem kredsløbet; det tager mindst kort tid for spændingen at overvinde modstanden, og strømmen at flyde.
Af samme grund har ethvert kredsløb en bestemt kapacitansmåling, svarende til momentumet af et objekt i bevægelse. Lukning af kontakten stopper ikke strømmen med det samme; strømmen fortsætter med at bevæge sig, i det mindste kortvarigt.
Nogle kredsløb bruger kondensatorer til at lagre elektricitet; denne funktion minder om en hydraulisk akkumulators. Afhængigt af kondensatorens nominelle værdi kan den lagre elektrisk energi i lang tid - farlig elektrisk energi. For kredsløb, der anvendes i industrimaskiner, er en afladningstid på 20 minutter ikke umulig, og nogle kan kræve mere tid.
For rørbukkeren vurderer Robinson, at en varighed på 15 minutter kan være tilstrækkelig til at den energi, der er lagret i systemet, forsvinder. Udfør derefter en simpel kontrol med et voltmeter.
"Der er to ting ved at tilslutte et voltmeter," sagde Robinson. "For det første lader det teknikeren vide, om systemet har strøm tilbage. For det andet skaber det en afladningsbane. Strøm flyder fra en del af kredsløbet gennem måleren til en anden, hvilket udtømmer den energi, der stadig er lagret i den."
I bedste fald er teknikerne fuldt uddannede, erfarne og har adgang til alle maskinens dokumenter. Han har en lås, en etikette og en grundig forståelse af den aktuelle opgave. Ideelt set arbejder han sammen med sikkerhedsobservatører for at give et ekstra sæt øjne til at observere farer og yde lægehjælp, når der stadig opstår problemer.
Det værst tænkelige scenarie er, at teknikerne mangler uddannelse og erfaring, arbejder i et eksternt vedligeholdelsesfirma, derfor ikke er bekendt med specifikt udstyr, låser kontoret i weekender eller nattevagter, og at udstyrets manualer ikke længere er tilgængelige. Dette er en perfekt stormsituation, og enhver virksomhed med industrielt udstyr bør gøre alt for at forhindre det.
Virksomheder, der udvikler, producerer og sælger sikkerhedsudstyr, har normalt dybdegående branchespecifik sikkerhedsekspertise, så sikkerhedsrevisioner af udstyrsleverandører kan bidrage til at gøre arbejdspladsen mere sikker i forbindelse med rutinemæssige vedligeholdelsesopgaver og reparationer.
Eric Lundin blev en del af redaktionen på The Tube & Pipe Journal i 2000 som assisterende redaktør. Hans primære ansvarsområder omfatter redigering af tekniske artikler om rørproduktion og -fremstilling samt at skrive casestudier og virksomhedsprofiler. Blev forfremmet til redaktør i 2007.
Før han kom til magasinet, tjente han i det amerikanske luftvåben i 5 år (1985-1990) og arbejdede for en producent af rør, rør- og kanaler i 6 år, først som kundeservicerepræsentant og senere som teknisk skribent (1994-2000).
Han studerede på Northern Illinois University i DeKalb, Illinois, og fik en bachelorgrad i økonomi i 1994.
Tube & Pipe Journal blev det første magasin dedikeret til metalrørsindustrien i 1990. I dag er det stadig den eneste publikation dedikeret til industrien i Nordamerika og er blevet den mest betroede informationskilde for rørfagfolk.
Nu har du fuld adgang til den digitale version af The FABRICATOR og nemt adgang til værdifulde ressourcer fra branchen.
Værdifulde brancheressourcer kan nu nemt tilgås via fuld adgang til den digitale version af The Tube & Pipe Journal.
Få fuld adgang til den digitale udgave af STAMPING Journal, som leverer de seneste teknologiske fremskridt, bedste praksis og branchenyheder til markedet for metalprægning.
Opslagstidspunkt: 30. august 2021