Опасная зона оборудования и оградительные средства защиты
Опасной зоной называют пространство, в котором возможно воздействие на работающего опасных и вредных производственных факторов.
Опасные зоны возникают в области действия рабочих органов технологического оборудования (мясорубки, режущие, тестомесильные и другие машины), у ременных, зубчатых и цепных передач, при эксплуатации подъемно-транспортных машин и т. д. Особая опасность создается в случаях, когда возможен захват одежды или волос работающего движущимися частями оборудования.
Наличие опасной зоны может быть обусловлено опасностью поражения электрическим током; воздействием тепловых, электромагнитных излучений, шума, вибрации, ультразвука, вредных паров, газов и пыли.
При проектировании и эксплуатации технологического оборудования предусматривают применение устройств, либо исключающих возможность контакта человека с опасной зоной, либо снижающих опасность травматизма.
Для защиты от действия опасных факторов применяют коллективные и индивидуальные средства защиты.
Средства коллективной защиты в зависимости от назначения подразделяют на следующие классы:
нормализация воздушной среды производственных помещений и рабочих мест;
нормализация освещения производственных помещений и рабочих мест;
средства защиты от ионизирующих, инфракрасных, ультрафиолетовых, электромагнитных излучений;
средства защиты от шума, вибрации, ультразвука, поражения электрическим током, электростатических зарядов, повышенных и пониженных температур поверхностей оборудования, материалов, готовой продукции, повышенных и пониженных температур воздуха рабочей зоны, воздействия механических, химических и биологических факторов.
Все применяющиеся на предприятиях средства коллективной защиты по принципу действия можно разделить:
на оградительные;
предохранительные;
блокирующие;
сигнализирующие;
системы дистанционного управления машинами;
специальные.
Общими требованиями к средствам защиты являются:
обеспечение оптимальных и безопасных условий труда рабочих; высокая степень защиты;
учет индивидуальных особенностей оборудования и технологических процессов;
удобство обслуживания машин и механизмов;
соблюдение требований технической эстетики.
Оградительные средства защиты применяют для изоляции систем привода машины и опасных рабочих зон машин. Оградительные устройства делят на стационарные, съемные и переносные. Стационарные ограждения устанавливаются для изоляции опасной зоны оборудования и снимаются лишь на время осмотра, смазки и ремонта рабочих органов. Такими ограждениями являются корпуса оборудования, сплошные кожухи, несъемные ограждения передач.
Съемные ограждения устанавливают на оборудовании в местах, требующих периодического доступа к опасным зонам для осуществления промежуточных технологических операций (загрузка и размещение сырья в месильных машинах, куттерах и т. д.). Съемные
ограждения блокируют с рабочими органами механизма или машины, обеспечивая невозможность эксплуатации оборудования при открытых ограждениях, тем самым предотвращая несчастные случаи, если оператор попытается снять ограждение, не остановив предварительно оборудование.
Блокировки, устанавливаемые на технологическом оборудовании пищевых предприятий, могут быть механические, электромеханические и фотоэлектрические.
Механическая блокировка представляет собой систему, обеспечивающую связь между ограждением и тормозным (пусковым) устройством.
На рис. показана схема механической блокировки защитной решетки вальцовой дробилки плодов (винограда, яблок и т. п.).
Рис. Схема механической блокировки:
1 -пружина; 2 - подвижная скоба; 3 - вставной ключ; 4 - коробка; 5 - направляющий ролик; 6 - трос; 7 - решетка
Решетка с помощью троса и направляющего ролика связана с подвижной скобой, которая перемещается внутри коробки. При закрытой решетке дробилки скоба под действием пружины занимает такое положение, что отверстия в ней и в коробке совпадают и в эти отверстия можно вставить ключ для включения электродвигателя дробилки. Если решетка будет открыта, то отверстие в передвинувшейся скобе не будет совпадать с отверстием в коробке и, следовательно, дробилку нельзя будет включить.
На рис. показана схема электромеханической блокировки съемного ограждения, применяемой для предотвращения пуска механизма привода машины при снятом ограждении.
Рис. Схема электромеханической блокировки: I - ограждение; II - корпус машины; 1 - изоляционная колодка; 2 - металлическая скоба; 3 - контакты
Ограждение снабжено изоляционной колодкой с вмонтированной в нее металлической скобой. Корпус машины снабжен заглубленными в изоляционной колодке контактами с присоединенными к ним проводами. При установке ограждения на место штыри скобы входят в заглубления и замыкают контакты электрической цепи, обеспечивая тем самым возможность пуска привода машины. При снятом ограждении электрическая цепь разомкнута и пуск привода невозможен.
Блокировки такого принципа действия нашли широкое применение для защиты рабочих, обслуживающих технологическое оборудование пищевых предприятий (месильные машины, миксеры, центрифуги и т. д.).
Оборудование, на котором рабочие органы по своим технологическим функциям не могут быть ограждены (гильотинные ножи, струнно-режущие механизмы, пуансон в штампующей машине и т. п.), оснащают фотоэлектрической блокировкой.
Фотоэлектрическая блокировка работает по принципу пересечения луча, направленного на фотоэлемент или фотосопротивление. Изменение светового потока, падающего на фотоэлемент, преобразуется в электрический сигнал, который после усиления подается на измерительно-командное устройство, которое дает импульс на включение исполнительного механизма защитного устройства.
На рис. представлена схема фоторелейной блокировки, устанавливаемой на штампующей машине.
Рис. Схема фотоэлектрической блокировки: 1 - луч; 2 - опасная зона; 3 - фотоэлемент; 4 - пружина; 5 - муфта; 6 - рычаг; 7- реле; 8- выпрямитель; 9- электромагнит; 10- контакты; 11 - стержень; 12- педаль пуска
Опасная зона машины просвечивается лучом, падающим от лампы на фотоэлемент, в цепи которого находится реле. В цепь через выпрямитель включены контакты и электромагнит. При пересечении луча света, т. е. при нахождении в опасной зоне рук рабочего, фотореле срабатывает, по обмотке электромагнита протекает ток, электромагнит оттягивает стержень, преодолевая сопротивление пружины, и подводит его под рычаг, включающий муфту. Стержень соединен с педалью пуска, которая при таком его положении блокируется, и работа машины прекращается.
На пищевых предприятиях эксплуатируется большое количество оборудования, использующего в качестве топлива природный газ. Имеют место случаи, когда при случайном уменьшении давления газа в сети или временном прекращении его подачи происходит отрыв пламени от горелки (погасание), а затем при поступлении газа топочный объем наполняется газом и смесь газа с воздухом взрывается. Для исключения подобных случаев применяют различные автоматические устройства.
Простейшим типом такого устройства является автоматический шаровой клапан (рис.), устанавливаемый на газопроводе в непосредственной близости к потребителю (печи, сушилки и т. п.).
Рис. 6.4. Автоматический шаровой клапан для газа: 1 - шарик; 2 - шпиндель; 3 - пружина; 4 - корпус
Во время работы горелки шарик витает в потоке газа, создающего давление. Если поступление газа прекратилось или понизилось его давление (напор газа ослаб), шарик скатывается по наклонному каналу вниз к выходному отверстию и плотно его закрывает. При зажигании горелки необходимо сместить шарик шпинделем, освободить отверстие клапана.
Дистанционное управление производством является самым надежным и эффективным средством по обеспечению безопасности труда.
Автоматизация освобождает человека от непосредственного участия в операциях по управлению технологическим процессом, позволяет осуществлять точно контролируемые высокоинтенсивные процессы, что практически невыполнимо с использованием ручного труда.
Различают частичную автоматизацию, когда управление процессом автоматизировано, а контроль и регулирование выполняет человек, и полную, когда автоматизирован весь процесс, а человек только включает, выключает, настраивает автоматическую систему и наблюдает за ее работой. Высшей формой автоматизации является комплексная автоматизация, осуществленная в масштабах всего цеха и предприятия.
Автоматическая система включает следующие элементы: измерительные и регистрирующие приборы для получения информации о ходе и параметрах технологических процессов; преобразователи, каналы связи, передатчики, приемники для передачи информации на расстояние; вычислительные, счетные, управляющие машины для переработки и преобразования полученной информации; автоматические регуляторы, воздействующие на ход технологического процесса в соответствии с полученной информацией.
Автоматические блокировочные устройства, защитные приспособления, сигнализация, срабатывая при любых нарушениях режима работы, обеспечивают практически полную безопасность труда, безаварийную эксплуатацию оборудования. Автоматическое управление, регулирование и контроль позволяют исключить непосредственное соприкосновение оператора с вредными и опасными факторами производственной среды.
Следует иметь в виду, что в ряде случаев внедрение комплексной механизации и автоматизации приводит к резкому сокращению физической нагрузки на человека и значительному росту нервного напряжения. Поэтому возникает необходимость внедрения в практику организации труда рекомендаций по оптимальному сочетанию нервно-психических, эмоциональных и энергетических компонентов умственных и физических усилий, высокой производительности труда и его творческого характера.
Чем меньше опасных операций в технологическом цикле, тем больше показатель Кт.б. Если все операции безопасны, то показатель технической безопасности составит 100%.
По сравнению с оборудованием, при эксплуатации которого предусмотрены некоторые ручные операции, машины-автоматы и автоматические линии имеют значительные преимущества - у них показатель технической безопасности выше.