Опасные зоны оборудования, машин и механизмов и средства защиты

При эксплуатации различного оборудования, машин и меха­низмов определенную опасность представляют движущиеся части приводов, конвейеров, подъемно-транспортных машин, роботи­зированных комплексов, обрабатываемых деталей, режущего ин­струмента, зубчатых, ременных, цепных передач и т.д. Причем эти части оборудования могут совершать как вращательное, так и вращательно-поступательное движения.

Кроме того, нахождение вблизи некоторых видов оборудования представляет опасность с точки зрения воздействия на человека таких факторов, как электрический ток, электромагнитное поле, ионизирующее излучение, тепловое излучение, шум, вибрация и др.

Возможность травмирования человека возникает при выбросах пламени из топки, струи пара из пробитой прокладки и т.д.

Анализ перечисленных ситуаций дает основание говорить об определенных зонах вокруг оборудования, машин и механизмов, представляющих опасность для человека.

В соответствии с ГОСТ 1.0.002 —80 опасной зоной называется пространство, в котором возможно воздействие на работающих опасного и (или) вредного производственного фактора. Опасная зона может быть четко ограниченной, постоянной (например, зона между штампами пресса, между ремнем и шкивом приводного механизма и т.д.) или переменной, когда положение опасной зоны в пространстве и размеры изменяются (например, при пе­ремещении грузов кранами, эксплуатации промышленных робо­тов, изменении режима и характера обработки различных деталей на станке и т.д.).

Рассмотрим пример построения границы опасной зоны стре­лового самоходного крана при монтаже устойчивых элементов (например, монтаж фундаментных плит). Границу опасной зоны при работе крана по монтажу установочных плит (рис. 6.1) опре­деляют по формуле

где Rо — радиус опасной зоны; Rmax — максимальный радиус вы­лета крюка крана; а — длина детали; S — расстояние от вылета крюка до места возможного падения груза.

Расстояние 5 определяется из расчета не менее 7 м при высоте подъема груза до 20 м; не менее Юм — при 20…70 м; 15 м — при 70… 120 м.

Производство всех работ и пребывание людей в опасной зоне вращения крана строго запрещаются.

При проектировании и эксплуатации различного оборудова­ния, машин и механизмов необходимо либо исключить возмож­ность нахождения человека в опасной зоне, либо снизить опа­сность нахождения в ней.

Этим целям служат средства защиты — средства, которые пре­дотвращают или уменьшают воздействие на одного или более ра­ботающих опасных или вредных производственных факторов.

В соответствии с ГОСТ 12.4.011 —89 средства защиты от опа­сных и вредных производственных факторов подразделяются на две категории: средства коллективной защиты и средства индиви­дуальной защиты.

Средства коллективной защиты можно классифицировать по принципу действия и назначению.

По принципу действия основные средства коллективной за­щиты можно подразделить на оградительные, предохранительные, блокировочные, сигнализирующие об опасности, знаки безопа­сности, системы дистанционного управления и специальные виды защиты. Коллективные средства защиты, за исключением знаков безопасности и специальных средств защиты, должны проекти­роваться как составная часть технологического оборудования.

Оградительные средства защиты препятствуют появлению человека в опасной зоне. Они могут быть выполнены в виде стационарных (несъемных), подвижных (съемных) и переносных. Вы­бор типа оградительного средства защиты, его конструктивное исполнение зависят от опасных или вредных производственных факторов, специфических для данного оборудования; вида обо­рудования; расположения человека в рабочей зоне.

Стационарные оградительные средства защиты могут быть полными, когда изо­лируется опасная зона вместе с машиной, механизмом, или час­тичными, когда изолируется только опасная зона.

Стационарные оградительные средства защиты демонтируют­ся только в том случае, когда необходимо провести вспомогатель­ные операции в опасной зоне: замену рабочего инструмента, кон­трольные операции и т.д.

Подвижные оградительные средства сблокированы с рабочи­ми органами механизма или машины. Они преграждают доступ в зону только в момент воздействия опасных факторов.

Переносные оградительные средства являются временными и устанавливаются на период ремонтных, наладочных и других ана­логичных видов работ. Выполняются они обычно в виде щитов высотой 1,7 м. Конструктивно оградительные средства защиты могут быть выполнены в виде сварных или литых кожухов, жестких сплошных щитов, экранов, решеток, сеток на жестком каркасе.
В качестве материала оградительных средств используют металлы, пластмассы, дерево. Если в процессе работы необходимо наблю­дать за ходом технологического процесса, то оградительные сред­ства изготавливают прозрачными (оргстекло, триплекс и т.д.).

Предохранительные средства защиты представляют со­бой устройства, обеспечивающие автоматическое отключение обо­рудования, механизмов, машин при возникновении аварийных ситуаций, когда какой-либо из параметров оборудования выхо­дит за пределы допустимых значений.

Одним из наиболее распространенных видов предохранитель­ных средств защиты являются так называемые слабые звенья в конструкциях оборудования, машин и механизмов, рассчитанные
на разрушение (или несрабатывание) при перегрузках. Срабаты­вание слабых звеньев приводит к останову оборудования, машин и механизмов.

Слабые звенья могут быть двух видов: с автоматическим вос­становлением работоспособности оборудования после того, как контролируемый параметр пришел в норму (например, муфтытрения); с восстановлением работоспособности оборудования путем замены слабого звена (например, срезные штифты, шпонки, плав­кие предохранители электроустановок, взрывные клапаны и т.д.).

В качестве предохранительных средств защиты применяют раз­личные по конструкции упоры для предотвращения поломок от­дельных частей оборудования вследствие их перехода за установ­ленные пределы и многое другое.

Блокировочные средства защиты либо исключают воз­можность проникновения человека в опасную зону, либо устра­няют опасный фактор на время пребывания человека в опасной зоне.

Различают следующие виды блокировочных устройств: меха­нические, электрические, фотоэлектрические, радиационные, гидравлические, пневматические и комбинированные.

Электрическую блокировку, например, применяют в том слу­чае, если необходимо обеспечить недоступность электроустанов­ки в рабочем режиме, когда на нее подано напряжение. При этом включение электроустановки будет возможно только при нали­чии ограждения. Достигается это встраиванием в дверь огражде­ния концевого выключателя, контакты которого при закрытой двери ограждения замкнуты, что позволяет включить электроус­тановку. При открытой двери в ограждении контакты концевого
выключателя разомкнуты, что делает невозможным подключение электроустановки к питающей сети.

Принцип действия фотоэлектрической блокировки основан на ограждении опасной зоны оборудования, механизмов и машин световыми лучами, световой поток которых падает на фотоэле­мент. При изменении светового потока, например когда человек попадает в опасную зону, сигнал с фотоэлемента поступает на специальное устройство, которое отключает оборудование и тем самым обеспечивает защиту человека. Фотоэлектрические блоки­ровки широко применяются в кузнечно-прессовых и механиче­ских цехах машиностроительных заводов.

Сигнализирующие об опасности средства защитыдают информацию о работе оборудования, машин и механизмов, а также об опасных и вредных производственных факторах, кото­рые при этом возникают. Различают оперативную, предупреди­тельную и опознавательную системы сигнализации.

По способу информации сигнализация может быть звуковой, визуальной, комбинированной (сочетание звуковой и световой) и одоризационной (по запаху). Для визуальной сигнализации при­меняют различные источники света, световые табло, подсветку шкал измерительных приборов, подсветку на мнемонических си­стемах, цветовую окраску, ручную сигнализацию.

В соответствии с ГОСТ 12.4.026 —76 различают следующие сиг­нальные цвета:

• красный (запрещение, непосредственная опасность, средство пожаротушения);
• желтый (предупреждение, возможная опасность);
• зеленый (предписание, безопасность);
• синий (указание, информация).

Для звуковой сигнализации применяют различные сирены, зуммеры и звонки.

В соответствии с ГОСТ 12.4.026 —76 установлены четыре груп­пы з н ак о в без опасности: запрещающие, предупрежда­ющие, предписывающие и указательные. Некоторые виды знаков
безопасности приведены на рис. 6.2.

Системы дистанционного управления позволяют наблюдать за процессами, происходящими в опасной зоне, на расстоянии либо визуально, либо с помощью систем телеметрии
и телевидения. Параметры режимов работы оборудования или тех­нологических процессов в опасной зоне контролируются с помо­щью датчиков и выводятся на специальные пульты управления.

Системы дистанционного управления позволяют наблюдать труднодоступные зоны и зоны повышенной опасности, где дли­тельное пребывание человека запрещено.

Специальные виды защиты применяют при монта­же, наладке и эксплуатации различного оборудования, машин и механизмов. К специальным видам защиты относятся: заземление и зануление, обеспечивающие защиту от поражения электриче­ским током; системы вентиляции; источники света; теплоизоля­ция; предохранительные и взрывные клапаны котлов, сосудов и т.д.

По назначению средства коллективной защиты подразделяют­ся на средства нормализации воздушной среды производственных помещений; средства нормализации освещения производствен­ных помещений; средства защиты от ионизирующих, инфракра­сных и ультрафиолетовых излучений; средства защиты от воздей­ствий электромагнитных полей; средства защиты от поражения электрическим током; средства защиты от шума, вибрации; сред­ства защиты от воздействия механических, химических, биологи­ческих факторов и др.

Если безопасность оборудования, машин и механизмов не мо­жет быть обеспечена конструктивными решениями, организаци­ей производственных процессов и средствами коллективной за­щиты, то следует применять средства индивидуальной защиты.

К средствам индивидуальной защиты относятся: изолирующие костюмы, средства защиты органов дыхания, специальная одеж­да, специальная обувь, средства зашиты рук, средства защиты головы, средства защиты лица, средства защиты глаз, средства защиты от падения с высоты, защитные дерматологические сред­ства и др.

Средства защиты, применяемые при эксплуатации различного оборудования, машин и механизмов на производстве, должны обеспечить максимальную безопасность людей и оптимальные условия для их трудовой деятельности.