OSHA ohjeistaa huoltohenkilöstöä lukitsemaan, merkitsemään ja hallitsemaan vaarallista energiaa. Jotkut ihmiset eivät tiedä, miten tämä vaihe tehdään, koska jokainen kone on erilainen. Getty Images
Teollisuuslaitteiden käyttäjien keskuudessa lukitus/merkintä (LOTO) ei ole mikään uusi asia. Ellei virtaa ole katkaistu, kukaan ei uskalla suorittaa minkäänlaista rutiinihuoltoa tai yrittää korjata konetta tai järjestelmää. Tämä on vain maalaisjärjen ja työterveys- ja työturvallisuusviraston (OSHA) vaatimus.
Ennen huolto- tai korjaustöiden suorittamista on helppo irrottaa kone virtalähteestä – yleensä sammuttamalla sulake – ja lukita sulakepaneelin luukku. Myös huoltoteknikkojen nimeävän tarran lisääminen on helppoa.
Jos virtaa ei voida lukita, vain tarraa voi käyttää. Kummassakin tapauksessa, olipa laitteessa lukko tai ei, tarra osoittaa, että huolto on käynnissä ja laite ei ole päällä.
Tämä ei kuitenkaan ole lottovoiton loppu. Yleisenä tavoitteena ei ole vain irrottaa virtalähde. Tavoitteena on kuluttaa tai vapauttaa kaikki vaarallinen energia – OSHA:n sanoin, hallita vaarallista energiaa.
Tavallisessa sahassa on kaksi tilapäistä vaaraa. Kun saha on sammutettu, sahanterä jatkaa pyörimistä muutaman sekunnin ajan ja pysähtyy vasta, kun moottorin varastoima momentti on loppunut. Terä pysyy kuumana muutaman minuutin, kunnes lämpö haihtuu.
Aivan kuten sahat varastoivat mekaanista ja lämpöenergiaa, myös teollisuuskoneiden (sähköisten, hydraulisten ja pneumaattisten) käyttö voi yleensä varastoida energiaa pitkäksi aikaa. Hydraulisen tai pneumaattisen järjestelmän tiiviyskyvystä tai piirin kapasitanssista riippuen energiaa voidaan varastoida hämmästyttävän pitkään.
Erilaiset teollisuuskoneet kuluttavat paljon energiaa. Tyypillinen AISI 1010 -teräs kestää jopa 45 000 PSI:n taivutusvoimia, joten koneiden, kuten särmäyspuristimien, lävistimien, rei'ittimien ja putkentaivuttajien, on siirrettävä voima tonneissa. Jos hydrauliikkapumppujärjestelmää käyttävä piiri on suljettu ja irrotettu, järjestelmän hydraulinen osa voi silti pystyä tuottamaan 45 000 PSI:n paineen. Muotteja tai teriä käyttävissä koneissa tämä riittää raajojen murskaamiseen tai katkaisemiseen.
Suljettu ämpäriauto, jossa ämpäri on ilmassa, on aivan yhtä vaarallinen kuin avoin ämpäriauto. Jos avaat väärän venttiilin, painovoima ottaa vallan. Samoin pneumaattinen järjestelmä voi pidättää paljon energiaa, kun se on sammutettu. Keskikokoinen putkentaivutin voi absorboida jopa 150 ampeeria virtaa. Jopa 0,040 ampeerin virta voi aiheuttaa sydämen pysähtymisen.
Energian turvallinen vapauttaminen tai kuluttaminen on tärkeä vaihe virran katkaisemisen ja LOTO:n jälkeen. Vaarallisen energian turvallinen vapauttaminen tai kuluttaminen edellyttää järjestelmän periaatteiden ja huollettavan tai korjattavan koneen yksityiskohtien ymmärtämistä.
Hydraulijärjestelmiä on kahdenlaisia: avoimen piirin ja suljetun piirin. Teollisuusympäristössä yleisiä pumpputyyppejä ovat hammaspyörät, siivet ja männät. Käyntityökalun sylinteri voi olla yksitoiminen tai kaksitoiminen. Hydraulijärjestelmissä voi olla kolme venttiilityyppiä – suuntasäätö, virtauksen säätö ja paineen säätö – jokaisella näistä tyypeistä on useita tyyppejä. On monia asioita, joihin on kiinnitettävä huomiota, joten on välttämätöntä ymmärtää perusteellisesti jokainen komponenttityyppi energiaan liittyvien riskien välttämiseksi.
RbSA Industrialin omistaja ja toimitusjohtaja Jay Robinson sanoi: ”Hydraulista toimilaitetta voi käyttää täysporttinen sulkuventtiili.” ”Solenoidiventtiili avaa venttiilin. Kun järjestelmä on käynnissä, hydraulineste virtaa laitteeseen korkealla paineella ja säiliöön matalalla paineella”, hän sanoi. ”Jos järjestelmä tuottaa 2 000 PSI:tä ja virta katkaistaan, solenoidi siirtyy keskiasentoon ja tukkii kaikki portit. Öljy ei pääse virtaamaan ja kone pysähtyy, mutta järjestelmässä voi olla jopa 1 000 PSI:tä venttiilin kummallakin puolella.”
Joissakin tapauksissa rutiinihuoltoa tai korjauksia suorittavat teknikot ovat suorassa vaarassa.
”Joillakin yrityksillä on hyvin yleiset kirjalliset menettelytavat”, Robinson sanoi. ”Monissa niistä sanottiin, että teknikon tulisi irrottaa virtalähde, lukita se, merkitä se ja sitten painaa START-painiketta käynnistääkseen koneen.” Tässä tilassa kone ei välttämättä tee mitään – se ei lataa työkappaletta, taivuta, leikkaa, muotoile, poista työkappaletta tai tee mitään muuta – koska se ei pysty siihen. Hydrauliventtiiliä ohjaa solenoidiventtiili, joka vaatii sähköä. START-painikkeen painaminen tai hydraulijärjestelmän minkä tahansa osan aktivointi ohjauspaneelista ei aktivoi virratonta solenoidiventtiiliä.
Toiseksi, jos teknikko ymmärtää, että hänen on käytettävä venttiiliä manuaalisesti hydraulisen paineen vapauttamiseksi, hän saattaa vapauttaa paineen järjestelmän toiselta puolelta ja ajatella vapauttaneensa kaiken energian. Itse asiassa järjestelmän muut osat kestävät edelleen jopa 1 000 PSI:n paineen. Jos tätä painetta esiintyy järjestelmän työkalupäässä, teknikot yllättyvät, jos he jatkavat huoltotoimien suorittamista, ja voivat jopa loukkaantua.
Hydrauliöljy ei puristu liikaa – vain noin 0,5 % per 1 000 PSI – mutta tässä tapauksessa sillä ei ole väliä.
”Jos teknikko vapauttaa energiaa toimilaitteen puolella, järjestelmä saattaa liikuttaa työkalua iskun aikana”, Robinson sanoi. ”Järjestelmästä riippuen iskun pituus voi olla 1/16 tuumaa tai 16 jalkaa.”
”Hydraulijärjestelmä on voiman moninkertaistaja, joten 1 000 PSI:tä tuottava järjestelmä voi nostaa raskaampia kuormia, kuten 3 000 paunaa”, Robinson sanoi. Tässä tapauksessa vaarana ei ole vahingossa tapahtuva käynnistys. Riskinä on paineen vapauttaminen ja kuorman vahingossa laskeminen. Kuorman vähentäminen ennen järjestelmään puuttumista saattaa kuulostaa järkevältä, mutta OSHA:n kuolemantapaustilastot osoittavat, että maalaisjärki ei aina voita näissä tilanteissa. OSHA:n tapauksessa 142877.015 ”Työntekijä on vaihtamassa…liu'uttamaan vuotavan hydrauliletkun ohjausvaihteeseen ja irrottamaan hydraulilinjan ja vapauttamaan paineen. Puomi putosi nopeasti ja osui työntekijään murskaamalla hänen päänsä, vartalonsa ja käsivartensa. Työntekijä kuoli.”
Öljysäiliöiden, pumppujen, venttiilien ja toimilaitteiden lisäksi joissakin hydraulisissa työkaluissa on myös paineakku. Kuten nimestä voi päätellä, se kerää hydrauliöljyä. Sen tehtävänä on säätää järjestelmän painetta tai tilavuutta.
”Akku koostuu kahdesta pääkomponentista: säiliön sisällä olevasta turvatyynystä”, Robinson sanoi. ”Tyynytyyny on täytetty typellä. Normaalikäytössä hydrauliöljyä virtaa säiliöön ja sieltä pois järjestelmän paineen noustessa ja laskiessa.” Se, tuleeko nestettä säiliöön vai poistuuko se siitä vai siirtyykö se, riippuu järjestelmän ja turvatyynyn välisestä paine-erosta.
”Nämä kaksi tyyppiä ovat iskuakkuja ja tilavuusakkuja”, sanoo Fluid Power Learningin perustaja Jack Weeks. ”Iskuakku vaimentaa painepiikkejä, kun taas tilavuusakku estää järjestelmän paineen laskun, kun äkillinen kysyntä ylittää pumpun kapasiteetin.”
Jotta tällaisen järjestelmän parissa voidaan työskennellä loukkaantumatta, huoltoteknikon on tiedettävä, että järjestelmässä on paineakku ja miten sen paine vapautetaan.
Iskunvaimentimien huoltoteknikkojen on oltava erityisen varovaisia. Koska turvatyyny täyttyy suuremmalla paineella kuin järjestelmän paine, venttiilin vika voi lisätä painetta järjestelmään. Lisäksi niissä ei yleensä ole tyhjennysventtiiliä.
”Tähän ongelmaan ei ole hyvää ratkaisua, koska 99 % järjestelmistä ei tarjoa tapaa varmistaa venttiilien tukkeutumista”, Weeks sanoi. Ennakoivat huolto-ohjelmat voivat kuitenkin tarjota ennaltaehkäiseviä toimenpiteitä. ”Voit lisätä jälkimarkkinointiventtiilin, joka poistaa nestettä kaikkialle, missä painetta saattaa syntyä”, hän sanoi.
Huoltoteknikko, joka huomaa turvatyynyjen alhaisen paineen, saattaa haluta lisätä ilmaa, mutta se on kiellettyä. Ongelmana on, että näissä turvatyynyissä on amerikkalaistyyliset venttiilit, jotka ovat samat kuin autonrenkaissa käytettävät.
”Akussa on yleensä tarra, joka varoittaa ilman lisäämisestä, mutta useiden käyttövuosien jälkeen tarra yleensä katoaa jo kauan sitten”, Wicks sanoi.
Toinen ongelma on vastapainoventtiilien käyttö, Weeks sanoi. Useimmissa venttiileissä myötäpäivään kiertäminen lisää painetta; tasapainoventtiileissä tilanne on päinvastainen.
Lopuksi, mobiililaitteiden kohdalla on oltava erityisen valppaana. Tilarajoitteiden ja esteiden vuoksi suunnittelijoiden on oltava luovia järjestelmän järjestämisessä ja komponenttien sijoittelussa. Jotkin komponentit voivat olla piilossa näkymättömissä ja saavuttamattomissa, mikä tekee rutiinihuollosta ja korjauksista haastavampia kuin kiinteiden laitteiden.
Paineilmajärjestelmissä on lähes kaikki hydraulisten järjestelmien mahdolliset vaarat. Keskeinen ero on, että hydraulijärjestelmä voi aiheuttaa vuodon, jolloin nestesuihkun paine neliötuumaa kohden on riittävä tunkeutumaan vaatteisiin ja ihoon. Teollisuusympäristössä "vaatteilla" tarkoitetaan myös työkenkien pohjallisia. Hydrauliöljyn läpäisevistä vaurioista johtuvat vammat vaativat lääkärinhoitoa ja yleensä sairaalahoitoa.
Paineilmajärjestelmät ovat myös luonnostaan vaarallisia. Monet ihmiset ajattelevat: "No, se on vain ilmaa" ja käsittelevät sitä huolimattomasti.
”Ihmiset kuulevat pneumaattisen järjestelmän pumppujen käynnissä olevan äänen, mutta he eivät ota huomioon kaikkea energiaa, jonka pumppu syöttää järjestelmään”, Weeks sanoi. ”Kaiken energian on virrattava jonnekin, ja fluidijärjestelmä on voiman kerroin. 50 PSI:n paineella 10 neliötuuman pinta-alaltaan oleva sylinteri voi tuottaa riittävästi voimaa 500 paunan kuorman siirtämiseen.” Kuten me kaikki tiedämme, työntekijät käyttävät tätä järjestelmää puhaltaakseen roskat pois vaatteista.
”Monissa yrityksissä tämä on syy välittömään irtisanomiseen”, Weeks sanoi. Hän sanoi, että pneumaattisesta järjestelmästä purkautuva ilmasuihku voi kuoria ihoa ja muita kudoksia luihin asti.
”Jos pneumaattisessa järjestelmässä on vuoto, olipa se sitten liitoksessa tai letkun neulanreiässä, kukaan ei yleensä huomaa sitä”, hän sanoi. ”Kone on erittäin äänekäs, työntekijöillä on kuulonsuojaimet, eikä kukaan kuule vuotoa.” Jo pelkkä letkun nostaminen on riskialtista. Riippumatta siitä, onko järjestelmä käynnissä vai ei, nahkakäsineet vaaditaan pneumaattisten letkujen käsittelyyn.
Toinen ongelma on, että koska ilma on erittäin puristuvaa, jos avaat venttiilin jännitteisessä järjestelmässä, suljettu pneumaattinen järjestelmä voi varastoida tarpeeksi energiaa pitkän ajan toimintaan ja työkalun toistuvaan käynnistämiseen.
Vaikka sähkövirta – elektronien liike johtimessa – näyttää olevan eri asia kuin fysiikka, se ei ole sitä. Newtonin ensimmäinen liikelaki pätee: ”Pysähtymätön kappale pysyy paikallaan ja liikkuva kappale liikkuu samalla nopeudella ja samaan suuntaan, ellei siihen kohdistu epätasapainoista voimaa.”
Ensimmäisen kohdan osalta jokainen virtapiiri, olipa se kuinka yksinkertainen tahansa, vastustaa virran kulkua. Vastus estää virran kulkua, joten kun virtapiiri on suljettu (staattinen), vastus pitää virtapiirin staattisessa tilassa. Kun virtapiiri on päällä, virta ei kulje sen läpi välittömästi; jännitteellä kestää ainakin lyhyen ajan voittaa vastus ja virta alkaa kulkea.
Samasta syystä jokaisella piirillä on tietty kapasitanssimittaus, samanlainen kuin liikkuvan kappaleen liikemäärällä. Kytkimen sulkeminen ei pysäytä virtaa välittömästi; virta jatkaa kulkuaan ainakin lyhyen aikaa.
Joissakin piireissä käytetään kondensaattoreita sähkön varastointiin; tämä toiminto on samanlainen kuin hydraulisessa akussa. Kondensaattorin nimellisarvon mukaan se voi varastoida sähköenergiaa pitkään – vaarallista sähköenergiaa. Teollisuuskoneissa käytettävien piirien osalta 20 minuutin purkausaika ei ole mahdoton, ja jotkut saattavat vaatia enemmän aikaa.
Robinson arvioi, että putkentaivuttajan tapauksessa 15 minuutin kesto voi riittää järjestelmään varastoituneelle energialle haihtumiseen. Suorita sitten yksinkertainen tarkistus volttimittarilla.
”Volttimittarin kytkemisessä on kaksi asiaa”, Robinson sanoi. ”Ensinnäkin se kertoo teknikolle, onko järjestelmässä virtaa jäljellä. Toiseksi se luo purkausreitin. Virta kulkee piirin yhdestä osasta mittarin kautta toiseen, kuluttaen siihen vielä varastoitunutta energiaa.”
Parhaassa tapauksessa teknikot ovat täysin koulutettuja, kokeneita ja heillä on pääsy kaikkiin koneen asiakirjoihin. Hänellä on lukko, lappu ja perusteellinen ymmärrys käsillä olevasta tehtävästä. Ihannetapauksessa hän työskentelee turvallisuustarkkailijoiden kanssa tarjotakseen lisäsilmäparin vaarojen havaitsemiseksi ja lääkinnällisen avun tarjoamiseksi, jos ongelmia ilmenee edelleen.
Pahimmassa tapauksessa teknikkoilla ei ole koulutusta ja kokemusta, he työskentelevät ulkopuolisessa huoltoyrityksessä, eivätkä siksi tunne tiettyjä laitteita, lukitsevat toimiston viikonloppuisin tai yövuoroissa, eivätkä laitekäsikirjat ole enää saatavilla. Tämä on täydellinen myrskytilanne, ja jokaisen teollisuuslaitteita omistavan yrityksen tulisi tehdä kaikkensa estääkseen sen.
Turvavarusteita kehittävillä, tuottavilla ja myyvillä yrityksillä on yleensä syvällistä toimialakohtaista turvallisuusosaamista, joten laitetoimittajien turvallisuustarkastukset voivat auttaa tekemään työpaikasta turvallisemman rutiinihuoltotehtävissä ja korjauksissa.
Eric Lundin aloitti The Tube & Pipe Journalin toimituskunnassa vuonna 2000 apulaispäätoimittajana. Hänen pääasiallisiin tehtäviinsä kuuluvat putkien tuotantoa ja valmistusta koskevien teknisten artikkelien toimittaminen sekä tapaustutkimusten ja yritysprofiilien kirjoittaminen. Ylennettiin päätoimittajaksi vuonna 2007.
Ennen lehteen tuloaan hän palveli Yhdysvaltain ilmavoimissa viisi vuotta (1985–1990) ja työskenteli putki-, putki- ja kanavamutkavalmistajalla kuusi vuotta, ensin asiakaspalveluedustajana ja myöhemmin teknisenä kirjoittajana (1994–2000).
Hän opiskeli Northern Illinoisin yliopistossa DeKalbissa, Illinoisissa, ja suoritti taloustieteen kandidaatin tutkinnon vuonna 1994.
Tube & Pipe Journalista tuli ensimmäinen metalliputkiteollisuudelle omistettu aikakauslehti vuonna 1990. Nykyään se on edelleen ainoa alalle omistettu julkaisu Pohjois-Amerikassa ja siitä on tullut putkialan ammattilaisten luotetuin tiedonlähde.
Nyt voit käyttää The FABRICATORin digitaalista versiota täysin ja helposti arvokkaita alan resursseja.
Arvokkaat alan resurssit ovat nyt helposti saatavilla The Tube & Pipe Journalin digitaalisen version täyden käyttöoikeuden kautta.
Nauti täydestä pääsystä STAMPING Journalin digitaaliseen versioon, joka tarjoaa uusimmat tekniset edistysaskeleet, parhaat käytännöt ja alan uutiset metallinleimausmarkkinoille.
Julkaisun aika: 30.8.2021