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

OSHA hướng dẫn nhân viên bảo trì khóa, gắn thẻ và kiểm soát năng lượng nguy hiểm. Một số người không biết thực hiện bước này, mỗi máy mỗi khác. Hình ảnh Getty
Đối với những người sử dụng bất kỳ loại thiết bị công nghiệp nào, việc khóa/gắn thẻ cách ly (LOTO) không có gì mới. Trừ khi nguồn điện bị ngắt, không ai dám thực hiện bất kỳ hình thức bảo trì định kỳ nào hoặc cố gắng sửa chữa máy móc, hệ thống. Đây chỉ là một yêu cầu thông thường và của Cơ quan Quản lý An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp (OSHA).
Trước khi thực hiện các công việc bảo trì hoặc sửa chữa, thật đơn giản là ngắt kết nối máy khỏi nguồn điện - thường bằng cách tắt cầu dao - và khóa cửa bảng cầu dao. Việc thêm nhãn xác định tên kỹ thuật viên bảo trì cũng là một việc đơn giản.
Nếu không thể khóa nguồn thì chỉ có thể sử dụng nhãn. Trong cả hai trường hợp, dù có khóa hay không, nhãn đều cho biết rằng quá trình bảo trì đang diễn ra và thiết bị không được cấp nguồn.
Tuy nhiên, đây không phải là kết thúc của xổ số. Mục tiêu tổng thể không chỉ đơn giản là ngắt kết nối nguồn điện. Mục tiêu là tiêu thụ hoặc giải phóng tất cả năng lượng nguy hiểm - nói theo cách nói của OSHA là kiểm soát năng lượng nguy hiểm.
Một cái 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 hết đà tích trữ trong động cơ. Lưỡi dao sẽ vẫn nóng trong vài phút cho đến khi nhiệt tiêu tan.
Cũng giống như máy cưa lưu trữ năng lượng cơ và nhiệt, công việc vận hành các máy công nghiệp (điện, thủy lực, khí nén) thường có thể tích trữ năng lượng trong thời gian dài.​ ​Tùy thuộc vào khả năng bịt kín của hệ thống thủy lực, khí nén hoặc điện dung của mạch điện, năng lượng có thể được lưu trữ trong một thời gian dài đáng kinh ngạc.
Các loại máy công nghiệp khác nhau cần tiêu thụ rất nhiều năng lượng. Thép AISI 1010 điển hình có thể chịu được lực uốn lên tới 45.000 PSI nên các máy như máy ép phanh, máy đột, máy đột, máy uốn ống phải truyền lực tính bằng đơn vị tấn. Nếu mạch cấp nguồn 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, điều này đủ để nghiền nát hoặc cắt đứt các chi.
Xe thùng kín để thùng trên không cũng nguy hiểm như xe thùng không mui. Mở nhầm van và trọng lực sẽ chiếm lấy. Tương tự, 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 dòng điện lên tới 150 ampe. Ở mức thấp 0,040 amps, tim có thể ngừng đập.
Giải phóng hoặc tiêu hao năng lượng một cách an toàn là bước quan trọng sau khi tắt nguồn và LOTO. Việc giải phóng hoặc tiêu thụ năng lượng nguy hiểm một cách an toàn đòi hỏi sự hiểu biết về 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 máy bơm phổ biến là bánh răng, cánh gạt và piston. Xi lanh của dụng cụ chạy có thể tác động đơn hoặc tác động kép. Hệ thống thủy lực có thể có bất kỳ loại nào trong số ba loại van - điều khiển hướng, điều khiển dòng chảy và điều khiển áp suất - mỗi loại này có nhiều loại. Có rất nhiều điều cần chú ý nên cần tìm hiểu kỹ từng loại linh kiện để loại bỏ những 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 dẫn động bởi một van ngắt toàn bộ cổng.” “Van điện từ mở van. Khi hệ thống hoạt động, chất lỏng thủy lực chảy vào thiết bị ở áp suất cao và vào bể chứa ở áp suất thấp,” ông nói. . “Nếu hệ thống tạo ra 2.000 PSI và tắt nguồn, bộ điện từ sẽ đi về vị trí trung tâm và chặn tất cả các cổng. Dầu không thể chảy và máy dừng, 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 định kỳ sẽ gặp rủi ro trực tiếp.
Robinson cho biết: “Một số công ty có các quy trình bằng văn bản rất phổ biến. “Nhiều người nói rằng kỹ thuật viên nên ngắt nguồn điện, khóa máy, đánh dấu rồi nhấn nút BẮT ĐẦU để khởi động máy.” Ở trạng thái này, máy có thể không làm bất cứ điều gì - nó không tải phôi, uốn, cắt, tạo hình, dỡ phôi hoặc bất cứ điều gì khác - bởi vì nó không thể. Van thủy lực được điều khiển bởi van điện từ, cần có điện. Nhấn nút BẮT ĐẦU 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 được cấp nguồn.
Thứ hai, nếu kỹ thuật viên hiểu rằng cần phải vận hành van bằng tay để xả áp suất thủy lực, anh ta có thể xả áp suất ở một bên của hệ thống và cho rằng mình đã xả hết năng lượng. Trên thực tế, các bộ phận khác của hệ thống vẫn có thể chịu được áp suất lên tới 1.000 PSI. Nếu áp suất này xuất hiện ở đầu dụng cụ của hệ thống, các kỹ thuật viên sẽ bất ngờ nếu 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% trên 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.”
Robinson cho biết: “Hệ thống thủy lực là một hệ số nhân lực, do đó, một hệ thống tạo ra 1.000 PSI có thể nâng các vật nặng hơn, chẳng hạn như 3.000 pound”. Trong trường hợp này, mối nguy hiểm không phải là sự khởi đầu ngẫu nhiên. Rủi ro là làm giảm áp suất và vô tình làm giảm tải. Tìm cách giảm tải trước khi xử lý hệ thống nghe có vẻ hợp lý, nhưng hồ sơ tử vong của OSHA chỉ ra rằng nhận thức chung 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 thiết bị lái và ngắt kết nối đường thủy lực cũng như giải phóng áp suất. Cần cẩu rơi nhanh và trúng vào người nhân viên, đè nát đầu, thân và cánh tay của anh ta. Nhân viên đó đã bị giết.”
Ngoài thùng dầu, máy bơm, van và bộ truyền động, một số dụng cụ thủy lực còn có bộ tích lũy. Như tên cho thấy, nó tích tụ dầu thủy lực. Công việc của nó là điều chỉnh áp suất hoặc âm lượng của hệ thống.
Robinson cho biết: “Bộ tích điện bao gồm hai thành phần chính: túi khí bên trong bình. “Túi khí chứa đầy nitơ. Trong quá trình hoạt động bình thường, dầu thủy lực vào và ra khỏi thùng khi áp suất hệ thống tăng giảm.” Việc chất lỏng đi vào hay ra khỏi bình, hay việc nó có truyền đi hay không, đều phụ thuộc vào chênh lệch áp suất giữa hệ thống và túi khí.
Jack Weeks, người sáng lập Fluid Power Learning cho biết: “Có hai loại là bộ tích lũy tác động và bộ tích lũy khối lượng. “Bộ tích lũy sốc hấp thụ các đỉnh áp suất, trong khi bộ tích lũy thể tích ngăn áp suất hệ thống giảm khi nhu cầu đột ngột vượt quá công suất bơm.”
Để làm việc trên một hệ thống như vậy mà không bị thương, kỹ thuật viên bảo trì phải biết rằng hệ thống có bộ tích lũy và cách giải phóng áp suất của nó.
Đối với giảm xóc, kỹ thuật viên bảo trì phải đặc biệt cẩn thận. Vì túi khí được bơm căng ở áp suất lớn hơn áp suất của hệ thống nên việc hỏng van có nghĩa là nó có thể tăng thêm áp suất cho hệ thống. Ngoài ra, chúng thường không được trang bị van xả.
Weeks cho biết: “Không có giải pháp tốt nào cho vấn đề này vì 99% hệ thống không cung cấp cách xác minh tình trạng tắc van. Tuy nhiên, các chương trình bảo trì chủ động có thể cung cấp các biện pháp phòng ngừa. Ông nói: “Bạn có thể thêm một van sau bán hàng để xả một số chất lỏng ở bất cứ nơi nào có thể tạo ra áp suất.
Kỹ thuật viên dịch vụ nhận thấy túi khí có mức pin thấp có thể muốn bổ sung không khí, nhưng điều này bị cấm. Vấn đề là những túi khí này được trang bị van kiểu Mỹ, giống loại van dùng trên lốp ô tô.
“Bình ắc quy thường có decal cảnh báo không cho thêm không khí vào, nhưng sau vài năm hoạt động, decal này thường biến mất từ ​​lâu”, Wicks nói.
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 sẽ làm tăng áp suất; trên van cân bằng thì tình hình ngược lại.
Cuối cùng, các thiết bị di động cần phải hết sức cảnh giác. Do hạn chế về không gian và trở ngại, các nhà thiết kế phải sáng tạo trong cách sắp xếp hệ thống và vị trí đặt các bộ phận. Một số bộ phận có thể bị ẩn khỏi tầm nhìn và không thể tiếp cận được, điều này khiến cho việc bảo trì và sửa chữa định kỳ 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. Điểm khác biệt chính là hệ thống thủy lực có thể tạo ra rò rỉ, tạo ra một tia chất lỏng với áp suất đủ trên mỗi inch vuông để xuyên qua quần áo và da. Trong môi trường công nghiệp, “quần áo” bao gồm cả đế giày bảo hộ lao động. Chấn thương xuyên dầu thủy lực cần được chăm sóc y tế và thường phải nhập viện.
Hệ thống khí nén cũng vốn đã nguy hiểm. Nhiều người nghĩ rằng “Ồ, đó chỉ là không khí thôi” và xử lý nó một cách bất cẩn.
“Mọi người nghe thấy tiếng máy bơm của hệ thống khí nén đang chạy nhưng họ không tính đến toàn bộ năng lượng mà máy bơm đưa vào hệ thống,” Weeks nói. “Tất cả năng lượng phải chảy đi đâu đó, và hệ thống năng lượng chất lỏng là một hệ số nhân lực. Ở mức 50 PSI, một hình trụ có diện tích bề mặt 10 inch vuông có thể tạo ra lực đủ để di chuyển 500 pound. Trọng tải." Như chúng ta đã biết, công nhân sử dụng hệ thống này để thổi bay các mảnh vụn bám trên quần áo.
“Ở nhiều công ty, đây là lý do để chấm dứt hợp đồng ngay lập tức,” Weeks nói. Ông cho rằng luồng không khí thoát ra từ hệ thống khí nén có thể làm bong tróc da và các mô khác đến tận xương.
Ông nói: “Nếu có sự rò rỉ trong hệ thống khí nén, dù là ở khớp nối hay qua lỗ kim trên ống mềm, thì thường sẽ không có ai nhận ra. “Máy rất ồn, công nhân được đeo thiết bị bảo vệ thính giác và không ai nghe thấy tiếng rò rỉ”. Chỉ cần nhấc vòi lên là có nguy cơ. Bất kể hệ thống có chạy hay không, cần phải có 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 dụng cụ nhiều lần.
Mặc dù dòng điện – chuyển động của các electron khi chúng chuyển động trong một dây dẫn – dường như 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 vẫn đứng yên và một vật chuyển động tiếp tục chuyển động với cùng tốc độ và cùng hướng, trừ khi nó chịu tác dụng của một lực không cân bằng”.
Đối với điểm đầu tiên, mọi mạch điện, dù đơn giản đến đâu, sẽ chống lại dòng điện. Điện trở cản trở dòng điện chạy qua nên khi đóng mạch (tĩnh) thì điện trở giữ cho mạch ở trạng thái tĩnh. Khi mạch được bật, dòng điện không chạy qua mạch ngay lập tức; phải mất ít nhất một thời gian ngắn để điện áp vượt qua 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 chuyển động. Việc đóng công tắc không làm dòng điện dừng ngay lập tức; dòng điện tiếp tục chuyển động, ít nhất là trong thời gian ngắn.
Một số mạch sử dụng tụ điện để tích trữ điện năng; chức năng này tương tự như chức năng của bộ tích lũy thủy lực. Theo giá trị định mức của tụ điện, nó có thể lưu trữ năng lượng điện nguy hiểm trong thời gian dài. Đối với các mạch điện sử dụng trong máy móc công nghiệp, thời gian phóng điện là 20 phút không phải là không thể, và một số mạch có thể cần nhiều thời gian hơn.
Đối với máy uốn ống, Robinson ước tính rằng khoảng thời gian 15 phút có thể đủ để năng lượng tích trữ trong hệ thống tiêu tan. Sau đó thực hiện kiểm tra đơn giản bằng vôn kế.
Robinson nói: “Có hai điều về việc nối một vôn kế. “Đầu tiên, nó cho kỹ thuật viên biết liệu hệ thống có còn điện hay không. Thứ hai, nó tạo ra một đường dẫn xả. Dòng điện chạy từ phần này của mạch qua đồng hồ đến phần khác, làm cạn kiệt mọi năng lượng còn lưu trữ trong đó.”
Trong trường hợp tốt nhất, kỹ thuật viên được đào tạo bài bản, có kinh nghiệm và được tiếp cận toàn bộ tài liệu của máy. Anh ta có ổ khóa, thẻ và sự hiểu biết thấu đáo về nhiệm vụ trước mắt. Lý tưởng nhất là anh ta làm việc với những người quan sát an toàn để có thêm đôi mắt quan sát các mối nguy hiểm và cung cấp hỗ trợ y tế khi vấn đề vẫn xảy ra.
Trường hợp xấu nhất là kỹ thuật viên thiếu đào tạo và kinh nghiệm, làm việc ở công ty bảo trì bên ngoài, do đó không quen 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. Đây là một tình huống bão hoàn hảo và mọi công ty có thiết bị công nghiệp nên làm mọi cách có thể để ngăn chặn nó.
Các công ty phát triển, sản xuất và bán thiết bị an toàn thường có kiến ​​thức chuyên môn sâu về an toàn theo ngành cụ thể, do đó, việc kiểm tra an toàn của các nhà cung cấp thiết bị có thể giúp nơi làm việc trở nên an toàn hơn đối với các nhiệm vụ bảo trì và sửa chữa định kỳ.
Eric Lundin gia nhập ban biên tập của The Tube & Pipe Journal vào năm 2000 với tư cách là phó tổng biên tập. Trách nhiệm chính của anh bao gồm biên tập các bài báo kỹ thuật về sản xuất và chế tạo ống, cũng như viết các nghiên cứu điển hình và hồ sơ công ty. Được thăng chức biên tập viên vào năm 2007.
Trước khi gia nhập tạp chí, ông đã phục vụ trong Lực lượng Không quân Hoa Kỳ trong 5 năm (1985-1990) và làm việc cho một nhà sản xuất ống, ống dẫn và khuỷu ống dẫn trong 6 năm, đầu tiên là đại diện dịch vụ khách hàng và sau đó là nhà văn kỹ thuật ( 1994 -2000).
Ông học tại Đại học Bắc Illinois ở DeKalb, Illinois và nhận bằng cử nhân kinh tế năm 1994.
Tube & Pipe Journal trở thành tạp chí đầu tiên chuyên phục vụ ngành ống kim loại vào năm 1990. Ngày nay, đây vẫn là ấn phẩm duy nhất dành riêng cho ngành này ở Bắc Mỹ và đã trở thành nguồn thông tin đáng tin cậy nhất cho các chuyên gia về ống.
Giờ đây, bạn có thể truy cập đầy đủ vào phiên bản kỹ thuật số của The FABRICATOR và dễ dàng truy cập các tài nguyên có giá trị trong ngành.
Giờ đây, bạn có thể dễ dàng truy cập các tài nguyên có 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 ấn 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 trong ngành cho thị trường dập kim loại.