Обеспечение безопасной эксплуатации технологического и подъемно-транспортного оборудования. - Основы производственной безопасности

В производстве очень широко используются самые разнообразные виды оборудования и машин, которые являются наиболее типичными источниками получения механических травм.

В условиях быстрых перемещений, повышенных давлений и температур нельзя полностью рассчитывать на внимательность и быструю реакцию рабочего, необходимо в самой конструкции машины предусмотреть соответствующие приспособления и устройства, устраняющие возможные опасности и вредности.

Уже при проектировании машины нужно учитывать способности обслуживающего рабочего понимать и правильно использовать информацию, поступающую от приборов и сигналов машины, с тем, чтобы создать условия для выработки у оператора привычных движений и исключить возможность его ошибочных действий. Кроме этого, при конструировании машины следует учитывать физические и психологические возможности организма человека: нельзя допускать монотонности работы, связанной с многократным повторением одних и тех же движений, так как это вызывает преждевременную усталость и нервное истощение; чрезмерное физическое усилие при работе приводит к излишней затрате энергии и большому напряжению; наличие большого числа раздражителей (световых и звуковых сигнализаторов, шкал, кнопок, рукояток и пр.) вызывает быстрое утомление нервной системы и т. д.

При эксплуатации оборудования возможны нарушения нормального режима работы: перегрузка механизмов, резкое повышение давления, нарушение герметичности, разрушение отдельных деталей (например, шлифовальных кругов) и т. д., поэтому в машинах и механизмах заранее должны предусматриваться специальные предохранительные и защитные устройства, предупреждающие или исключающие аварии и поломки. Большое разнообразие технологических процессов, применяемых в машиностроении, их специфические особенности определяют объем мероприятий по технике безопасности.

Эти мероприятия могут быть сведены к следующим:

1. Увеличение запаса прочности элементов оборудования.

Коэффициенты запаса прочности для большинства деталей и узлов оборудования регламентируются также стандартами или нормами техники безопасности. Например, по ГОСТу 3881—65 все шлифовальные круги диаметром 150мм и более, а также круги, предназначенные для работы со скоростью свыше 40 м/с диаметром 300 мм и более, подвергаются испытанию на механическую прочность вращением со скоростью, превышающей на 50% рабочую окружную скорость, а это значит, что гарантированный коэффициент запаса прочности будет в пределах 2—2,25. Коэффициент запаса прочности канатов и тросов для кранов и лебедок зависит от типа подъемных устройств, вида привода, режима работы и других факторов и принимается равным 4,5—9. Чалочные приспособления (стропы, петли) имеют коэффициент запаса прочности, равный 12, так как усилия в ветвях стропов будут резко меняться в зависимости от угла зачаливания.

Баллоны со сжатыми, сжиженными и растворенными газами в зависимости от типа и рабочего давления подвергаются гидравлическому и пневматическому испытаниям при давлениях, превышающих рабочие в 1,5—2 раза.

Оградительные кожухи, защитные щитки и экраны, устанавливаемые на станках и другом оборудовании, выполняются с учетом коэффициента запаса прочности, вводимом при расчете их на ударную нагрузку, которая может возникнуть при случайном разрушении шлифовального круга, ограждаемого шкива, обрыве ремня или цепи, ударе отлетающей стружкой при резании металла и пр.

Так, для стеклянного щитка, устанавливаемого на станке для защиты от отлетающей стружки, коэффициент запаса прочности принимают равным 3 и расчет ведут по формуле

Gv2 <= 0,763Fl,

где G — вес куска стружки в кг;

v — скорость отлетания стружки в см/с;

F — площадь сечения щитка в см2;

l — длина щитка в см.

Для многих ограждений необходимые расчеты могут быть выполнены заранее, а рекомендуемые параметры с учетом запаса прочности сведены в специальные таблицы. Например, толщина стенок защитных кожухов к станкам, работающим с абразивными кругами, приведены в ГОСТе 3881—65.

Таким образом, запас прочности деталей и узлов, заранее предусмотренный в машинах и механизмах, предупреждает аварии и поломки оборудования и, как следствие их, несчастные случаи.

2. Введение ослабленных звеньев в оборудование и применение устройств, уменьшающих возможные разрушения при взрывах, авариях и перегрузках или предупреждающих такие разрушения (кабины повышенной прочности, легкие покрытия, срезные шпонки и штифты, плавкие предохранители и т. п.).

Ряд деталей и узлов в оборудовании рассчитывается заранее на разрушение при перегрузках. Выходя из строя, эти детали и узлы машин останавливают работу оборудования, предотвращая тем самым аварию и возможные несчастные случаи.

3. Герметизация оборудования при работе с ядовитыми, огнеопасными и взрывоопасными веществами.

Для исключения травматизма и профессиональных заболеваний машины и аппараты, выделяющие при работе через неплотности в сочленениях пыль и вредные газы, изолируют от других машин и аппаратов, устанавливая их в отдельные помещения, и делают их совершенно непроницаемыми — герметичными. Герметичность оборудования определяется особенностями конструкции и характером протекаемого процесса.

На машиностроительных заводах герметизации подлежат установки, являющиеся источниками пылевыделений (очистные и дробильные машины в литейных цехах), газовыделений и паровыделений в термических, малярных, сварочных и других цехах, а также установки, в которых используются взрывоопасные и пожароопасные вещества и материалы.

4. Применение защитных и предохранительных устройств, ограждение движущихся и опасных для прикосновения частей машин, защита от движущихся инструментов и от отлетающих частиц обрабатываемого материала, защита от лучистой энергии, ионизирующих излучений и т. п.

5. Введение в машины устройств и приборов, предупреждающих об опасности (различные сигнализаторы, манометры, водомерные стекла и т. п.) и автоматически устраняющих опасность (ограничители хода кранов, различные блокирующие системы, предохранительные мембраны и т. д.).

6. Обеспечение безопасности пуска и остановки механизма.

Для устранения возможности перемещения рабочего в опасную зону, а также для защиты от случайного пуска механизма в оборудовании заранее предусматриваются специальные блокирующие системы. Эти системы выполняют роль ограждений, предупреждающих несчастные случаи. Защитная блокировка останавливает механизм, если рука или какая-либо часть тела оператора попадает в опасную зону. Наиболее перспективными в этом отношении являются фотоэлектрические блокировочные устройства и устройства с применением радиоактивных изотопов.

Фотоэлектрическая защита создает перед опасной зоной световую полосу (световой луч). При пересечении (разрыве) луча автоматически выключаются приборы, останавливающие машину. Радиоактивные блокировочные устройства используют источники излучений малой мощности, которые помещаются на руке рабочего в виде кольца или браслета. Источник излучения взаимодействует со счетчиком излучений, который при нахождений руки в опасной зоне дает сигнал механизму о прекращении движения.

Предохранение от случайного пуска механизма в ход осуществляется различными блокировками или ограждением кнопок и педалей включения специальными кожухами. Кожухи защищают пусковые кнопки и педали от возможных падений на них посторонних предметов и, как следствие этого, случайных включений механизма.

Предупреждение случайного пуска механизма достигается также автоблокировкой, широко применяемой на прессах и станках. На принципе автоблокировки основаны приспособления для принудительного устранения рук из опасной зоны в момент опускания пуансона пресса, включение пресса или станка двумя руками, блокировка ограждения режущего инструмента или опасной зоны с органами пуска и останова станка и т. п.

Для блокировок используют электрическую, механическую, оптическую и магнитную связи.

7. Применение опознавательной окраски и маркировки пусковых устройств, проводов, шин, баллонов и т. п. для исключения возможной ошибки или неправильного действия рабочего.

Следует иметь в виду, что на стадии конструирования значительно легче найти правильное решение, обеспечивающее безопасность машины, нежели в процессе эксплуатации приспособить ее к требованиям охраны труда. Любая машина должна быть сконструирована так, чтобы работать на ней было удобно, легко и безопасно.

Все это повышает требования и к подъемным механизмам и транспортным средствам в части их подвижности и исправности, улучшения организации труда обслуживающего их персонала и неукоснительного соблюдения ими основных правил техники безопасности.

Подъемные машины делят на три группы: подъемные механизмы (полиспасты, тали, электротельферы, лебедки и домкраты), краны различных типов (мостовые, консольные, поворотные и др.) и подъемники (лифты и штабелеукладчики). Все они характеризуются наличием механизма подъема грузов и прерывностью работы.

Транспортирующие машины предназначены для транспортирования однородных массовых грузов; к ним относятся конвейеры с гибким (ленточные, цепные и канатные) и без гибкого (винтовые, роликовые) тягового устройства, наземный и подвесной транспорт (безрельсовые тележки, автопогрузчики, передвижные и переносные конвейеры и другие погрузочные машины), вспомогательные устройства, служащие для загрузки конвейеров (склизы, рольганги, желоба, дозаторы, затворы, бункеры и т. п.), К транспортирующим машинам и устройствам относятся также установки пневмо- и гидротранспорта, подвесные дороги, механизированные склады и другие устройства.

Подъемно-транспортные механизмы могут эксплуатироваться только при полной исправности и в том случае, если они способны безаварийно выдерживать предельную рабочую нагрузку в течение длительного времени. Исправность и прочность подъемно-транспортных механизмов определяют при техническом освидетельствовании перед пуском их в эксплуатацию и затем периодически не реже чем через 12 месяцев.

Техническое освидетельствование включает тщательный осмотр подъемно-транспортного устройства и его отдельных узлов, статическое и динамическое испытания грузом. При осмотре проверяется наличие и исправность предохранительных и блокировочных приборов и ограждений, состояние и степень износа канатов, цепей, крюков, зубчатых и червячных передач, тормозов, и т. п., состояние креплений, концевых ограничителей, перил и т. д.; у электрических подъемно-транспортных механизмов при осмотре проверяется состояние заземления, наличие ограждений и блокировок, препятствующих случайному прикосновению к токоведущим частям электрического оборудования. Статическое испытание предусматривает проверку общей прочности устройства, исправность тормозов на механизме подъема, а для стреловых кранов — устойчивость против опрокидывания.

При вводе в эксплуатацию вновь установленных или изготовленных кранов, а также после реконструкции, капитального ремонта металлоконструкций или монтажа крана на новом месте установки статическое испытание производится нагрузкой, на 25% превышающей грузоподъемность крана. При периодических технических освидетельствованиях, а также после капитального ремонта или смены механизма подъема, крюка или канатов (грузовых, стреловых, вантовых) статическое испытание крана может производиться нагрузкой, на 10% превышающей грузоподъемность крана. В обоих случаях контрольный груз поднимается захватным устройством на высоту 100мм и остается в подвешенном состоянии в течение 10 мин. В конце испытания производится замер стрелы прогиба.

Предельно допустимая величина упругого прогиба зависит от типа подъемного устройства и длины пролета (стрелы крана, фермы, балки) и допускается: для ручных кранов — не более 1/400 длины пролета, для электрических кранов—не более 1/700 длины пролета, для электрических кранбалок — не более 1/500 длины пролета. Остаточная деформация не допускается.

При статическом испытании лифты и товарные подъемники, эксплуатируемые с проводником, нагружают. дополнительно против предельной рабочей нагрузки на 100%, а грузовые лифты и подъемники, эксплуатируемые без людей, — на 50%.

Динамическое испытание проводят в том случае, если результаты статических испытаний признаны удовлетворительными. Это испытание сводится к повторному подъему и опусканию груза (или клети лифтов), превышающего рабочую нагрузку на 10%. При этом испытываются все движущие механизмы, тормоза, ограничители хода крана и тележки, а для лифтов еще и надежность ловителей. Ограничитель хода механизма подъема испытывают при подъеме крюка без груза.

Результаты испытания фиксируют в специальном журнале, который заводится на каждое подъемно-транспортное устройство. Надзор за безопасным состоянием грузоподъемных машин возлагается администрацией предприятия на специально выделенное лицо высокой квалификации, у которого хранятся журналы; в них он отмечает о всех переустройствах и ремонтах подъемных механизмов.

Повседневное наблюдение за исправностью работы поручается квалифицированным монтерам и слесарям, прошедшим технический минимум по обращению с этими машинами и сдавшим соответствующий экзамен. К каждому подъемно-транспортному устройству правилами Госгортехнадзора предъявляются требования безопасности в зависимости от типа, специфики работы, назначения и характера обслуживания. Все части, детали и вспомогательные приспособления подъемно-транспортных механизмов в отношении изготовления, материалов, качества сварки, прочности, установки, эксплуатации должны удовлетворять соответствующим техническим условиям, ГОСТам, нормам и правилам.

В общем виде безопасность работы подъемно-транспортного устройства следует рассматривать в трех основных направлениях:

1) техническое состояние самого механизма;

2) удобство обслуживания и управления;

3) условия укладки, транспортировки и расчалки грузов.

Условия безопасной работы грузоподъемной машины определяются как порядком проектирования, изготовления и вводом ее в эксплуатацию, так и наблюдение за ней во время работы и способом производства работ.

На грузоподъемную машину имеется паспорт и индивидуальный номер. К управлению ею допускают только лиц, имеющих специальное удостоверение.

Масса поднимаемого груза с учетом такелажных приспособлений не должна превышать грузоподъемности крана на данном вылете стрелы. Груз массой, близкой к грузоподъемности крана, сначала поднимают на 100—300 мм, проверяют устойчивость, надежность действия тормозов и после этого поднимают на полную высоту. Стреловые краны имеют указатель вылета стрелы.

На стальные канаты имеется свидетельство завода-изготовителя об их испытании. Крепление их к подъемному механизму должно быть надежным и исключать возможность перетирания канатов.

Длина канатов лебедки должна быть такой, чтобы при опускании грузового крюка до нижнего рабочего положения на барабане лебедки оставалось 1,5—2 витка.

Запрещается подтаскивать грузы подъемными машинами. Горизонтальное перемещение грузов производится на высоте груза не менее 0,5м над встречающимися предметами. При этом запрещается перемещать груз над людьми, жилыми, служебными и производственными зданиями (для башенных кранов).

Электрические краны и подъемники должны иметь автоматические приборы (концевые выключатели, ограничители грузоподъемности и др.); грузовые крюки кранов — быть оборудованы предохранительными приспособлениями (замком, карабином, скобой и т.п.), исключающими возможность самопроизвольного отцепления груза.

Лебедки с ручным приводом разрешается применять только при наличии исправного грузоупорного тормоза или безопасной рукоятки. Фрикционные лебедки должны иметь двойное тормозное устройство — храповой останов и ленточный тормоз.

При подъеме грузов с помощью домкратов последний устанавливают на твердом основании и при необходимости подкладывают под него прочную подкладку. Домкрат должен занимать строго вертикальное положение и располагаться под центром тяжести груза. Освобождать домкрат из-под поднятого груза можно лишь после надежного укрепления груза.

Винтовые домкраты имеют стопорные приспособления, исключающие выход винта из гайки. Утечка жидкости из гидравлических домкратов во время подъема груза не допускается. Обратный клапан, обеспечивающий медленное опускание поршня, должен быть исправным.

Запрещается использовать грузовые подъемники и краны для перемещения людей.

С целью безопасности обслуживающего персонала все вращающиеся части приводов и детали самих машин должны иметь защитные кожухи и ограждения. Конструкция ограждений позволяет быстрое их снятие и удобную установку. Приводная и натяжная станции транспортеров должны иметь оградительный барьер. Тоннели и приямки у транспортирующих машин следует хорошо освещать; проходы должны быть ровными, свободными и содержаться в чистоте.

Рабочие, обслуживающие транспортирующие машины, имеют спецодежду, соответствующую выполняемой работе.

Для обеспечения устойчивости погрузчиков, работающих на стройке, площадка должна быть спланирована и уплотнена.

При транспортировке груза автопогрузчиком его поднимают на высоту не более 0,4м. Если груз при передвижении закрывает дорогу, автопогрузчик перемещают задним ходом или в сопровождении рабочего-сигнальщика. Изменение высоты расположения груза при передвижении автопогрузчика не допускается.

Груз на вилочном захвате должен лежать устойчиво. Если этого не удается достигнуть, груз крепят к захвату.

Запрещается находиться вблизи винтового питателя и места разгрузки материалов с ковшового транспортера многоковшового погрузчика.