Khóa, gắn thẻ và kiểm soát năng lượng nguy hiểm trong xưởng

OSHA hướng dẫn nhân viên bảo trì khóa, gắn thẻ và kiểm soát năng lượng nguy hiểm. Một số người không biết cách thực hiện bước này, mỗi máy đều khác nhau. Getty Images
Trong số những người sử dụng bất kỳ loại thiết bị công nghiệp nào, khóa/gắn thẻ (LOTO) không phải là điều gì mới mẻ. Trừ khi ngắt nguồn điện, không ai dám thực hiện bất kỳ hình thức bảo trì thường xuyên nào hoặc cố gắng sửa chữa máy móc hoặc hệ thống. Đây chỉ là yêu cầu của lẽ thường và của Cơ quan Quản lý An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp (OSHA).
Trước khi thực hiện các nhiệm vụ bảo trì hoặc sửa chữa, bạn chỉ cần ngắt máy khỏi nguồn điện - thường là bằng cách tắt cầu dao - và khóa cửa bảng cầu dao. Thêm nhãn ghi rõ tên kỹ thuật viên bảo trì cũng là một vấn đề đơn giản.
Nếu không thể khóa nguồn, chỉ có thể sử dụng nhãn. Trong cả hai trường hợp, có hoặc không có khóa, nhãn cho biết rằng đang bảo trì và thiết bị không được cấp nguồn.
Tuy nhiên, đây không phải là kết thúc của xổ số. Mục tiêu chung không chỉ đơn giản là ngắt nguồn điện. Mục tiêu là tiêu thụ hoặc giải phóng tất cả năng lượng nguy hiểm - theo cách nói của OSHA, là kiểm soát năng lượng nguy hiểm.
Một chiếc cưa thông thường minh họa hai mối nguy hiểm tạm thời. Sau khi tắt máy cưa, lưỡi cưa sẽ tiếp tục chạy trong vài giây và chỉ dừng lại khi động lượng được lưu trữ trong động cơ cạn kiệt. Lưỡi cưa sẽ vẫn nóng trong vài phút cho đến khi nhiệt tan hết.
Cũng giống như máy cưa lưu trữ năng lượng cơ học và nhiệt, hoạt động của các máy công nghiệp (điện, thủy lực và khí nén) thường có thể lưu trữ năng lượng trong thời gian dài. Tùy thuộc vào khả năng bịt kín của hệ thống thủy lực hoặc khí nén, hoặc điện dung của mạch, năng lượng có thể được lưu trữ trong thời gian dài đáng kinh ngạc.
Nhiều máy công nghiệp khác nhau cần tiêu thụ rất nhiều năng lượng. Thép AISI 1010 thông thường có thể chịu được lực uốn lên tới 45.000 PSI, do đó các máy như máy ép thủy lực, máy đột, máy đột và máy uốn ống phải truyền lực theo đơn vị tấn. Nếu mạch cung cấp năng lượng cho hệ thống bơm thủy lực bị đóng và ngắt kết nối, bộ phận thủy lực của hệ thống vẫn có thể cung cấp 45.000 PSI. Trên các máy sử dụng khuôn hoặc lưỡi dao, lực này đủ để nghiền nát hoặc cắt đứt các chi.
Một xe tải thùng kín có gầu trên không cũng nguy hiểm như một xe tải thùng không đóng. Mở nhầm van và trọng lực sẽ tiếp quản. Tương tự như vậy, hệ thống khí nén có thể giữ lại rất nhiều năng lượng khi tắt. Một máy uốn ống cỡ trung bình có thể hấp thụ tới 150 ampe dòng điện. Chỉ cần 0,040 ampe, tim có thể ngừng đập.
Giải phóng hoặc làm cạn kiệt năng lượng một cách an toàn là bước quan trọng sau khi tắt nguồn điện và LOTO. Việc giải phóng hoặc tiêu thụ năng lượng nguy hiểm một cách an toàn đòi hỏi phải hiểu các nguyên tắc của hệ thống và các chi tiết của máy cần được bảo trì hoặc sửa chữa.
Có hai loại hệ thống thủy lực: vòng hở và vòng kín. Trong môi trường công nghiệp, các loại bơm phổ biến là bánh răng, cánh gạt và piston. Xi lanh của công cụ chạy có thể là tác động đơn hoặc tác động kép. Hệ thống thủy lực có thể có bất kỳ loại van nào trong ba loại - điều khiển hướng, điều khiển lưu lượng và điều khiển áp suất - mỗi loại này có nhiều loại. Có nhiều điều cần chú ý, vì vậy cần phải hiểu rõ từng loại thành phần để loại bỏ các rủi ro liên quan đến năng lượng.
Jay Robinson, chủ sở hữu và chủ tịch của RbSA Industrial, cho biết: “Bộ truyền động thủy lực có thể được điều khiển bởi van ngắt cổng đầy đủ”. “Van điện từ mở van. Khi hệ thống đang chạy, chất lỏng thủy lực chảy đến thiết bị ở áp suất cao và đến bình chứa ở áp suất thấp”, ông cho biết. . “Nếu hệ thống tạo ra 2.000 PSI và nguồn điện bị tắt, van điện từ sẽ chuyển đến vị trí trung tâm và chặn tất cả các cổng. Dầu không thể chảy và máy dừng lại, nhưng hệ thống có thể có tới 1.000 PSI ở mỗi bên của van”.
Trong một số trường hợp, các kỹ thuật viên cố gắng thực hiện bảo trì hoặc sửa chữa thường xuyên có thể gặp rủi ro trực tiếp.
“Một số công ty có các quy trình viết rất chung”, Robinson cho biết. “Nhiều công ty trong số họ nói rằng kỹ thuật viên phải ngắt nguồn điện, khóa nguồn, đánh dấu nguồn và sau đó nhấn nút START để khởi động máy”. Ở trạng thái này, máy có thể không làm bất cứ điều gì - nó không Nạp phôi, uốn, cắt, tạo hình, dỡ phôi hoặc bất cứ điều gì khác - vì nó không thể. Van thủy lực được dẫn động bằng van điện từ, cần có điện. Nhấn nút START hoặc sử dụng bảng điều khiển để kích hoạt bất kỳ khía cạnh nào của hệ thống thủy lực sẽ không kích hoạt van điện từ không có nguồn.
Thứ hai, nếu kỹ thuật viên hiểu rằng anh ta cần phải vận hành van thủ công để giải phóng áp suất thủy lực, anh ta có thể giải phóng áp suất ở một bên của hệ thống và nghĩ rằng anh ta đã giải phóng toàn bộ năng lượng. Trên thực tế, các bộ phận khác của hệ thống vẫn có thể chịu được áp suất lên đến 1.000 PSI. Nếu áp suất này xuất hiện ở đầu dụng cụ của hệ thống, các kỹ thuật viên sẽ ngạc nhiên nếu họ tiếp tục thực hiện các hoạt động bảo trì và thậm chí có thể bị thương.
Dầu thủy lực không nén quá nhiều—chỉ khoảng 0,5% cho mỗi 1.000 PSI—nhưng trong trường hợp này, điều đó không thành vấn đề.
Robinson cho biết: "Nếu kỹ thuật viên giải phóng năng lượng ở phía bộ truyền động, hệ thống có thể di chuyển dụng cụ trong suốt hành trình". "Tùy thuộc vào hệ thống, hành trình có thể là 1/16 inch hoặc 16 feet".
“Hệ thống thủy lực là một hệ thống nhân lực, do đó, một hệ thống tạo ra 1.000 PSI có thể nâng được những vật nặng hơn, chẳng hạn như 3.000 pound”, Robinson cho biết. Trong trường hợp này, mối nguy hiểm không phải là khởi động vô tình. Rủi ro là giải phóng áp suất và vô tình hạ thấp tải trọng. Tìm cách giảm tải trước khi xử lý hệ thống có vẻ là điều hợp lý, nhưng hồ sơ tử vong của OSHA chỉ ra rằng lý lẽ hợp lý không phải lúc nào cũng chiếm ưu thế trong những tình huống này. Trong Sự cố OSHA 142877.015, “Một nhân viên đang thay thế… trượt ống thủy lực bị rò rỉ vào bánh lái và ngắt kết nối đường ống thủy lực và giải phóng áp suất. Cần trục hạ xuống nhanh chóng và đập vào nhân viên, đè bẹp Đầu, thân và cánh tay của anh ta. Nhân viên đó đã tử vong”.
Ngoài các thùng dầu, bơm, van và bộ truyền động, một số dụng cụ thủy lực còn có bình tích trữ. Như tên gọi của nó, bình tích trữ dầu thủy lực. Nhiệm vụ của nó là điều chỉnh áp suất hoặc thể tích của hệ thống.
“Bình tích áp bao gồm hai thành phần chính: túi khí bên trong bình,” Robinson cho biết. “Túi khí được nạp đầy nitơ. Trong quá trình hoạt động bình thường, dầu thủy lực đi vào và đi ra khỏi bình khi áp suất hệ thống tăng và giảm.” Việc chất lỏng đi vào hay đi ra khỏi bình, hoặc việc nó có truyền đi hay không, phụ thuộc vào chênh lệch áp suất giữa hệ thống và túi khí.
“Hai loại là bộ tích lũy tác động và bộ tích lũy thể tích”, Jack Weeks, người sáng lập Fluid Power Learning cho biết. “Bộ tích lũy sốc hấp thụ các đỉnh áp suất, trong khi bộ tích lũy thể tích ngăn không cho áp suất hệ thống giảm khi nhu cầu đột ngột vượt quá khả năng bơm”.
Để làm việc trên hệ thống như vậy mà không bị thương, kỹ thuật viên bảo trì phải biết hệ thống có bộ tích áp và cách giải phóng áp suất của bộ tích áp.
Đối với bộ giảm xóc, các kỹ thuật viên bảo trì phải đặc biệt cẩn thận. Vì túi khí được bơm căng ở áp suất lớn hơn áp suất hệ thống, nên hỏng van có nghĩa là nó có thể làm tăng áp suất cho hệ thống. Ngoài ra, chúng thường không được trang bị van xả.
“Không có giải pháp tốt nào cho vấn đề này, vì 99% hệ thống không cung cấp cách để xác minh tình trạng tắc van”, Weeks cho biết. Tuy nhiên, các chương trình bảo trì chủ động có thể cung cấp các biện pháp phòng ngừa. “Bạn có thể thêm một van sau bán hàng để xả một số chất lỏng ở bất kỳ nơi nào có thể tạo ra áp suất”, ông cho biết.
Một kỹ thuật viên dịch vụ nhận thấy túi khí tích lũy thấp có thể muốn thêm không khí, nhưng điều này bị cấm. Vấn đề là những túi khí này được trang bị van kiểu Mỹ, giống như loại được sử dụng trên lốp xe ô tô.
Wicks cho biết: "Bình ắc quy thường có nhãn cảnh báo không được nạp thêm không khí, nhưng sau nhiều năm sử dụng, nhãn cảnh báo này thường biến mất từ ​​lâu".
Một vấn đề khác là việc sử dụng van đối trọng, Weeks cho biết. Trên hầu hết các van, xoay theo chiều kim đồng hồ làm tăng áp suất; trên van cân bằng, tình hình ngược lại.
Cuối cùng, các thiết bị di động cần phải cảnh giác hơn. Do hạn chế về không gian và chướng ngại vật, các nhà thiết kế phải sáng tạo trong cách sắp xếp hệ thống và vị trí đặt các thành phần. Một số thành phần có thể bị ẩn khỏi tầm nhìn và không thể tiếp cận, khiến việc bảo trì và sửa chữa thường xuyên trở nên khó khăn hơn so với thiết bị cố định.
Hệ thống khí nén có hầu hết các mối nguy hiểm tiềm ẩn của hệ thống thủy lực. Một điểm khác biệt chính là hệ thống thủy lực có thể tạo ra rò rỉ, tạo ra một luồng chất lỏng có đủ áp suất trên một inch vuông để xuyên qua quần áo và da. Trong môi trường công nghiệp, "quần áo" bao gồm đế giày bảo hộ lao động. Các chấn thương do dầu thủy lực xuyên qua cần được chăm sóc y tế và thường phải nhập viện.
Hệ thống khí nén cũng nguy hiểm. Nhiều người nghĩ rằng, "Ồ, đó chỉ là không khí" và xử lý nó một cách cẩu thả.
“Mọi người nghe thấy tiếng máy bơm của hệ thống khí nén đang chạy, nhưng họ không xem xét đến toàn bộ năng lượng mà máy bơm đưa vào hệ thống”, Weeks cho biết. “Tất cả năng lượng phải chảy đến đâu đó, và hệ thống thủy lực là một hệ số nhân lực. Ở mức 50 PSI, một xi lanh có diện tích bề mặt là 10 inch vuông có thể tạo ra đủ lực để di chuyển 500 pound. Tải trọng.” Như chúng ta đã biết, công nhân sử dụng hệ thống này để thổi bay các mảnh vụn khỏi quần áo.
“Ở nhiều công ty, đây là lý do để chấm dứt hợp đồng ngay lập tức”, Weeks cho biết. Ông cho biết luồng khí đẩy ra từ hệ thống khí nén có thể lột da và các mô khác đến tận xương.
“Nếu có rò rỉ trong hệ thống khí nén, dù là ở mối nối hay qua lỗ kim trên ống, thường thì không ai để ý”, ông nói. “Máy rất ồn, công nhân có thiết bị bảo vệ thính giác, và không ai nghe thấy tiếng rò rỉ”. Chỉ cần nhấc ống lên cũng rất nguy hiểm. Bất kể hệ thống có đang chạy hay không, cần phải đeo găng tay da để xử lý ống khí nén.
Một vấn đề khác là do không khí có khả năng nén cao nên nếu bạn mở van trên hệ thống đang hoạt động, hệ thống khí nén đóng có thể tích trữ đủ năng lượng để chạy trong thời gian dài và khởi động công cụ nhiều lần.
Mặc dù dòng điện—chuyển động của các electron khi chúng di chuyển trong một vật dẫn—có vẻ là một thế giới khác với vật lý, nhưng thực tế không phải vậy. Định luật chuyển động đầu tiên của Newton được áp dụng: “Một vật đứng yên sẽ vẫn đứng yên, và một vật chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động với cùng một tốc độ và theo cùng một hướng, trừ khi nó chịu tác dụng của một lực không cân bằng”.
Đối với điểm đầu tiên, mọi mạch điện, bất kể đơn giản đến đâu, đều sẽ cản trở dòng điện. Điện trở cản trở dòng điện, vì vậy khi mạch điện đóng (tĩnh), điện trở giữ cho mạch điện ở trạng thái tĩnh. Khi mạch điện được bật, dòng điện không chạy qua mạch điện ngay lập tức; phải mất ít nhất một thời gian ngắn để điện áp thắng điện trở và dòng điện chạy qua.
Vì lý do tương tự, mỗi mạch điện đều có một phép đo điện dung nhất định, tương tự như động lượng của một vật thể chuyển động. Đóng công tắc không dừng dòng điện ngay lập tức; dòng điện vẫn tiếp tục di chuyển, ít nhất là trong thời gian ngắn.
Một số mạch sử dụng tụ điện để lưu trữ điện; chức năng này tương tự như chức năng của bình tích áp thủy lực. Theo giá trị định mức của tụ điện, nó có thể lưu trữ năng lượng điện trong thời gian dài - năng lượng điện nguy hiểm. Đối với các mạch được sử dụng trong máy móc công nghiệp, thời gian xả 20 phút không phải là không thể, và một số có thể cần nhiều thời gian hơn.
Đối với thợ uốn ống, Robinson ước tính rằng thời gian 15 phút có thể đủ để năng lượng được lưu trữ trong hệ thống tiêu tan. Sau đó thực hiện kiểm tra đơn giản bằng vôn kế.
Robinson cho biết: “Có hai điều về việc kết nối vôn kế. Đầu tiên, nó cho kỹ thuật viên biết hệ thống còn điện hay không. Thứ hai, nó tạo ra một đường xả. Dòng điện chạy từ một phần của mạch qua đồng hồ đo đến phần khác, làm cạn kiệt bất kỳ năng lượng nào vẫn được lưu trữ trong đó”.
Trong trường hợp tốt nhất, các kỹ thuật viên được đào tạo đầy đủ, có kinh nghiệm và có quyền truy cập vào tất cả các tài liệu của máy. Anh ta có khóa, thẻ và hiểu rõ về nhiệm vụ trong tầm tay. Lý tưởng nhất là anh ta làm việc với những người quan sát an toàn để cung cấp thêm một cặp mắt để quan sát các mối nguy hiểm và cung cấp hỗ trợ y tế khi vấn đề vẫn xảy ra.
Kịch bản tệ nhất là các kỹ thuật viên thiếu đào tạo và kinh nghiệm, làm việc tại một công ty bảo trì bên ngoài, do đó không quen thuộc với các thiết bị cụ thể, khóa văn phòng vào cuối tuần hoặc ca đêm và không thể truy cập được hướng dẫn sử dụng thiết bị nữa. Đây là tình huống hoàn hảo và mọi công ty có thiết bị công nghiệp nên làm mọi cách có thể để ngăn chặn điều này.
Các công ty phát triển, sản xuất và bán thiết bị an toàn thường có chuyên môn sâu về an toàn trong từng ngành, do đó, việc kiểm tra an toàn đối với các nhà cung cấp thiết bị có thể giúp nơi làm việc an toàn hơn cho các nhiệm vụ bảo trì và sửa chữa thường xuyên.
Eric Lundin gia nhập ban biên tập của The Tube & Pipe Journal vào năm 2000 với tư cách là biên tập viên cộng tác. Trách nhiệm chính của ông bao gồm biên tập các bài viết kỹ thuật về sản xuất và chế tạo ống, cũng như viết các nghiên cứu tình huống và hồ sơ công ty. Được thăng chức làm biên tập viên vào năm 2007.
Trước khi gia nhập tạp chí, ông đã phục vụ trong Không quân Hoa Kỳ trong 5 năm (1985-1990) và làm việc cho một nhà sản xuất ống, ống dẫn và ống khuỷu trong 6 năm, đầu tiên là đại diện dịch vụ khách hàng và sau đó là biên tập viên kỹ thuật (1994 -2000).
Ông theo học tại Đại học Bắc Illinois ở DeKalb, Illinois và nhận bằng cử nhân kinh tế vào năm 1994.
Tube & Pipe Journal trở thành tạp chí đầu tiên chuyên phục vụ ngành công nghiệp ống kim loại vào năm 1990. Ngày nay, đây vẫn là ấn phẩm duy nhất chuyên về ngành công nghiệp này ở Bắc Mỹ và đã trở thành nguồn thông tin đáng tin cậy nhất cho các chuyên gia về ống.
Bây giờ bạn có thể truy cập đầy đủ vào phiên bản kỹ thuật số của The FABRICATOR và dễ dàng tiếp cận các nguồn tài nguyên giá trị trong ngành.
Giờ đây, bạn có thể dễ dàng truy cập các nguồn tài nguyên giá trị của ngành thông qua quyền truy cập đầy đủ vào phiên bản kỹ thuật số của The Tube & Pipe Journal.
Tận hưởng quyền truy cập đầy đủ vào phiên bản kỹ thuật số của Tạp chí STAMPING, nơi cung cấp những tiến bộ công nghệ mới nhất, các phương pháp hay nhất và tin tức ngành cho thị trường dập kim loại.