Защита от механического травмирования

Общие средства и методы защиты.

Наибольшее применение для защиты человека от механического травмирования находят оградительные и предохранительные средства, тормозные и блокировочные устройста, устройства автоматического контроля и сигнализации.

Оградительные средства защиты наиболее распространены в промышленности. Они препятствуют попаданию человека в опасную зону. Все открытые движущиеся и вращающиеся части оборудования, расположенные на высоте до 2,5 м от уровня пола, если они являются источниками опасности, должны быть закрыты сплошным или сетчатым ограждением. Ограждения могут быть полными, закрывающими травмоопасный агрегат в целом, и частичными, исключающими доступ к наиболее опасным частям оборудования.

В большинстве случаев ограждения являются стационарными, но в машинах по обработке металлов давлением и некоторых видах станков они могут выполняться подвижными, с блокированными рабочими органами оборудования.

Ограждения закрывают доступ в опасную зону только в момент обработки (например, вырубки заготовки). Возможно устройство подвижных заграждений с индивидуальным приводом. Подвижные защитные устройства с индивидуальным приводом являются наиболее перспективными средствами защиты.

Конструкция ограждения чаще всего представляет собой кожух. В корпусах машин и механизмов, а также станков они могут выполняться в виде дверцы, перекрывающей доступ к редукторам, коробкам скоростей и другим элементам привода. Ограждения в виде щитов (в том числе сетчатых) широко используются в роботизированном производстве (рис. 11.59).

Переносные щиты устанавливают при проведении ремонтных и наладочных работ для исключения попадания в зону их проведения посторонних лиц, например, при сварочных работах, работах в колодцах подземных коммуникаций, при ремонте электроустановок в цехах.

Оградительные средства защиты изготавливают из металлов и пластиков. Широкое применение находят ограждения из сеток. При расчете на прочность ограждений, применяемых при обработке металлов и дерева, необходимо учитывать возможность вылета и удара об ограждение заготовок и режущего инструмента.

Предохранительные устройства могут быть двух типов: ограничительные и блокировочные.

Ограничительные устройства срабатывают при превышении какого-либо параметра, характеризующего работу механизма или машин. Например, срезные штифты и шпонки срабатывают при превышении допустимого крутящего момента, предохранительные клапаны — при превышении рабочего давления, упоры — при выходе элементов за допу;

Рис. 11.59. Щитовое сетчатое ограждение.

стимые пределы в пространстве. Таким образом, исключаются режимы работы оборудования, при которых возможно получение травмы человеком.

Различают предохранительные ограничительные устройства с автоматическим восстановлением кинематической цепи после того, как контролируемый параметр пришел в норму, и устройства, которые после срабатывания требуют остановки оборудования и их замены. Примером первых являются предохранительные клапаны, фрикционные муфты, регуляторы давления, вторых — предохранители электроустановок, разрывные мембраны систем, работающих под давлением.

Тормозные устройства подразделяются на четыре группы:

• 1) по конструктивному исполнению — на колодочные дисковые, конические и клиновые;
• 2) способу срабатывания — на ручные, автоматические и полуавтоматические;

• 3) принципу действия — на механические, электромагнитные, пневматические, гидравлические и комбинированные;
• 4) назначению — на рабочие, резервные, стояночные и экстренного торможения.

Тормоза играют важную роль в обеспечении безопасной эксплуатации, ремонта и обслуживания технологического оборудования, позволяя быстро останавливать валы, шпиндели и прочие элементы, являющиеся потенциальными источниками опасности. Кроме того, они служат для остановки или торможения груза в подъемнотранспортных машинах. Особо отметим наличие у всех видов травмоопасного оборудования систем экстренного торможения в аварийных ситуациях. Они обязательны в автоматических линиях. В особо опасных случаях предусматриваются резервные системы торможения.

Стояночные тормоза используются в грузоподъемных кранах, работающих на рельсовом пути, что исключает их движение при значительной ветровой нагрузке. Это позволяет исключить возможность опрокидывания крана вследствие потери устойчивости.

В оборудовании чаще всего используются дисковые и колодочные тормоза.

Частным случаем тормозных устройств являются регуляторы скорости, которые ограничивают скорость вращения валов двигателей внутреннего сгорания и турбин, а также скорость спуска грузов.

Упоры и ловители широко применяют на подъемно-транспортных машинах для удержания поднятого груза, а также в некоторых механизмах для исключения обратного движения вращающихся элементов.

Блокировочные устройства исключают возможность проникновения человека в опасную зону или устраняют опасный фактор на время пребывания человека в этой зоне.

Механическая блокировка представляет собой систему, обеспечивающую связь между ограждением и тормозным (пусковым) устройством. Например, для снятия ограждения кривошипно-шатунного механизма необходимо затормозить и полностью остановить привод механизма, что осуществляется отключением электродвигателя.

При снятом ограждении агрегат невозможно запустить в работу. По такому принципу блокируют двери в помещениях испытательных стендов, а также в других, особо опасных помещениях, в которых пребывание людей во время работы оборудования запрещено.

Устройства автоматического контроля и сигнализации также являются одним из способов защиты человека от механического травмирования. Наличие контрольно-измерительных приборов — одно из условий безопасной и надежной работы оборудования. Это приборы для измерения давлений, температур, статических и динамических нагрузок и других параметров, превышение допустимых значений которых может привести к аварии. Эффективность устройств для контроля повышается при объединении их с системами сигнализации.

Информативная сигнализация находит применение при проведении многих технологических процессов, а также на испытательных стендах. Информативную сигнализацию используют также для согласования действий работающих, в частности крановщиков и стропальщиков.

Устройства предупредительной сигнализации предназначены для предупреждения о возникновении опасности. Чаще всего в них используют световые и звуковые сигналы, поступающие от различных приборов, регистрирующих ход технологического процесса, в том числе уровень опасных и вредных факторов. Для звуковой сигнализации применяют сирены или звонки.

Большое применение находит сигнализация, опережающая включение оборудования. Она предусматривается в производствах, где перед началом работы в опасной зоне могут находиться люди (участки испытания двигателей, автоматические линии сборочных цехов, литейные цеха и т. д.). К сигнализации относятся указатели и плакаты «Не включать — работают люди», «Не входить», «Не открывать — высокое напряжение» и др. Надписи с указанием допустимой нагрузки необходимо располагать непосредственно в зоне обслуживания машин и агрегатов. На вращающихся и перемещающихся приспособлениях для механизированного закрепления заготовок металлорежущих станков должны быть четко выполненные нестираемые надписи, указывающие максимально допустимые характеристики их движения, при которых работа станка остается безопасной. Указатели желательно выполнять в виде световых табло с переменной по времени (мигающей) подсветкой.

Подвидом предупредительной сигнализации является сигнальная окраска (разметка). Травмоопасные элементы оборудования выделяют чередующимися (под углом 45° к горизонтали) полосами желтого и черного цвета. Так же окрашиваются ограждающие барьеры и элементы зданий (рис. 11.60).

При расположении площадок (галерей) на высоте менее 2,2 м от пола их боковые поверхности окрашиваются в желтый сигнальный цвет. На станках в красный цвет окрашивают обратные стороны дверец ниш для электрооборудования, а также поверхности схода стружки. Сигнальная окраска, как и окраска установок и систем, работающих под давлением, является примером цветовой сигнализации. Сигнальные цвета широко используются в промышленности. В табл. 11.31 представлены смысловые значения и области применения сигнальных цветов и соответствующие им контрастные цвета.

Знаки безопасности стандартизированы ГОСТ 12.4.026—02. Они различаются между собой формой и цветом. Геометриче;

Рис. 11.60. Применение сигнальной окраски (белыми полосами обозначен желтый цвет) при оформлении:

а — ограждений; б — габаритов транспортных проемов; в — перепада в плоскости пола; г — частей грузоподъемного оборудования; д — транспортных средств ские формы, сигнальные цвета и смысловые значения основных знаков безопасности приведены в табл. 11.32.

Таблица 1131

Смысловые значения, области применения сигнальных цветов и соответствующие им контрастные цвета.

Таблица 1132

Геометрические формы, сигнальные цвета и смысловые значения основных знаков безопасности

Группа.	Геометрическая форма.	Сигнальный цвет.	Смысловое значение.
Запрещающие знаки.		Красный.	Запрещение опасного поведения или действия.
Предупреждающие знаки.		Желтый.	Предупреждение о возможной опасности. Осторожность. Внимание.
Предписывающие знаки.		Синий.	Предписание обязательных действий во избежание опасности.
Знаки пожарной безопасности.		Красный.	Обозначение и указание мест нахождения средств противопожарной защиты, их элементов.
Эвакуационные знаки и знаки медицинского и санитарного назначения.		Зеленый.	Обозначение направления движения при эвакуации, спасении, первая помощь при авариях или пожарах. Надпись, информация для обеспечения безопасности.
Указательные знаки.		Синий.	Разрешение. Указание. Надпись или информация.

Безопасность эксплуатации подъемно-транспортного оборудования. Безопасность при эксплуатации подъемнотранспортного оборудования и машин обеспечивается следующими методами:

определением размера опасной зоны ПТМ;

• — расчетом на прочность канатов и грузозахватных устройств;
• — определением устойчивости кранов; применением средств защиты от механического травмирования механизмами ПТМ;
• — применением специальных устройств обеспечения безопасности;
• — регистрацией, техническим освидетельствованием и испытанием ГГГМ и ГЗУ.

Эксплуатация грузоподъемных кранов определяется нормативным документом ПБ 10−382—2000 «Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов».

Размер опасной зоны ПТМ зависит от высоты подъема груза и длины пути перемещения ПТМ с грузом. Радиус окружности R, в пределах которой может упасть груз, определяется по формуле.

где г_с — вылет стрелы крана от оси его поворота (для мостовых и козловых кранов г_с = 0); /,. — наибольший линейный размер груза (при подъеме длинномерных грузов по вертикали их отлет связан с падением на всю длину); Н — высота подъема груза.

Расчет канатов на прочность осуществляется по формуле.

где К — коэффициент запаса прочности каната при разрывном усилии; Р — допустимое разрывное усилие каната, Н, определяемое по сертификату па канат; S — наибольшее натяжение каната (без учета динамических нагрузок), Н.

Величина К определяется правилами Ростехнадзора и зависит от типа каната и ПТМ, условий его работы. Так, для промышленных кранов в зависимости от условий работы каната К = 3,5н-6, для грузовых лифтов без проводника К = 8-ИЗ, для грузовых лифтов с проводником и пассажирами К= 9-И5.

Для защиты от механических травмировапий человека

механизмами приводов ПТМ (зубчатые, цепные, червячные передачи, валы механизмов ПТМ, соединительные муфты, барабаны, ходовые колеса и т. п.) применяются средства, аналогичные средствам защиты, используемым для технологического оборудования. Прежде всего для защиты человека от травмирования используются ограждения.

К специальным устройствам безопасности ПТМ относятся ограничители грузоподъемности. Они автоматически отключают механизм подъема груза, масса которого превышает предельное значение более чем на 10%. В стреловых кранах с переменной грузоподъемностью, зависящей от вылета стрелы, применяют ограничители грузового момента, учитывающие не только массу поднимаемого груза, но и величину вылета стрелы. Имеется много видов ограничителей, различающихся, но принципу действия и конструктивному исполнению.

Противоугонные устройства предназначаются для удержания крана, работающего на открытом воздухе, от самопроизвольного перемещения по рельсовому пути под действием ветра. Основным элементом противоугонных устройств являются рельсовые захваты (рельсозажимные клещи), посредством которых кран вручную или автоматически закрепляется за рельсы.

Применяются и другие специальные устройства безопасности, такие, как блокировка люка и дверки кабины в мостовых кранах; ограничители поворота на башенных кранах, измерители крена на самоходных кранах, ограничители перекоса на мостовых кранах и др.

Такие грузозахватные устройства, как крюки, электромагнитные шайбы, грейферы, подхваты и захваты (рис. 11.61) являются особо ответственными деталями ПТМ и изготавливаются под форму перемещаемых с их помощью грузов. При их использовании необходим периодический контроль за состоянием рабочих поверхностей (износ, отсутствие трещин и дефектов).

Регистрация, техническое освидетельствование и испытание ПТМ и ГЗУ является важнейшим методом обеспечения подъемно-транспортного оборудования и подъемно-транспортных машин. Надзор за безопасностью ПТМ осуществляет Ростехнадзор. Регистрация объектов, где эксплуатируются краны, должна производиться в соответ;

Рис. 11.61. Грузозахватные приспособления:

а — крюк; б — электромагнитная шайба: 1 — электромагнит,.

2 — корпус; в — грейфер; г, д, е — клешневые захваты для валов, слитков, рулонов ствии с Правилами регистрации объектов в Государственном реестре опасных производственных объектов, утвержденным постановлением Правительства РФ от 24 ноября 1998 г. № 1371. Каждая изготовленная заводом-изготовителем грузоподъемная машина должна быть принята отделом технического контроля и снабжена паспортом, инструкцией по монтажу и эксплуатации и другой технической документацией, предусмотренной ГОСТ или ТУ. До пуска в работу грузоподъемная машина подлежит регистрации в органах Ростехнадзора, которые выдают разрешение на ввод ее в эксплуатацию. Регистрация кранов в органах Ростехнадзора производится по письменному заявлению владельца и паспорта крана. Грузоподъемная машина подлежит перерегистрации после проведения реконструкции машины, ремонта, передачи машины другому владельцу, перестановки на новое место.

Все вновь устанавливаемые грузоподъемные машины, а также съемные грузозахватные устройства до пуска в работу подлежат техническому освидетельствованию. Первичное освидетельствование проводится отделом технического контроля предприятия-изготовителя перед отправкой кранов потребителю. Находящиеся в эксплуатации грузоподъемные машины должны подвергаться периодическому частичному освидетельствованию через каждые 12 месяцев, а полному — через три года. Редко используемые машины (например, краны, обслуживающие производственные помещения только при ремонте) подвергаются полному техническому освидетельствованию через пять лет.

При полном техническом освидетельствовании грузоподъемная машина подвергается осмотру, статическим и динамическим испытаниям; при частичном техническом освидетельствовании — только осмотру. При осмотре устанавливается надежность каждого узла и элемента машины, степень износа канатов, цепей, крюков, зубчатых и червячных передач, тормозов, аппаратов управления и других устройств, определяется работоспособность приборов и устройств безопасности, крепление канатов, наличие и исправность заземления и электрических блокировок, состояние ограждений, перил, лестниц и т. п.

Статическое испытание грузоподъемной машины имеет целью проверку ее прочности в целом и прочности отдельных элементов. У стреловых кранов проверяют грузовую устойчивость под нагрузкой, на 25% превышающей номинальную. Испытание стреловых кранов проводят при максимальном и минимальном вылете стрелы в положении, отвечающим наименьшей устойчивости крана, при этом груз поднимается на высоту 100—200 мм. Кран считается выдержавшим испытание, если в течение 10 мин поднятый груз не опустился на землю, а также при осмотре крана и грузозахватных устройств не обнаружено трещин, деформации и других повреждений.

Грузоподъемная машина, выдержавшая статическое испытание, подвергается динамическому испытанию с целью проверки действия механизмов, тормозов, устройств безопасности. При динамическом испытании масса груза должна превышать номинальную на 10%.

Требования к операторам средств транспорта и ПТМ.

При эксплуатации средств транспорта и ПТМ необходимо обеспечивать:

— соответствие квалификации оператора уровню требований, предъявляемых к ведению безопасной эксплуатации ПТМ;

тестирование операторов на их профессиональную пригодность перед началом конкретного вида деятельности;

— медицинский контроль состояния оператора перед началом его взаимодействия с технической системой.