נעילה, תיוג ובקרה של אנרגיה מסוכנת בסדנה

OSHA מורה לצוות התחזוקה לנעול, לתייג ולשלוט באנרגיה מסוכנת. יש אנשים שלא יודעים כיצד לבצע את הצעד הזה, כל מכונה שונה. Getty Images
בקרב אנשים המשתמשים בכל סוג של ציוד תעשייתי, נעילה/תיוג (LOTO) אינה דבר חדש. אלא אם כן מנותקים את החשמל, איש אינו מעז לבצע שום צורה של תחזוקה שוטפת או לנסות לתקן את המכונה או המערכת. זוהי פשוט דרישה של שכל ישר ושל מינהל הבטיחות והבריאות התעסוקתית (OSHA).
לפני ביצוע משימות תחזוקה או תיקונים, קל לנתק את המכונה ממקור החשמל שלה - בדרך כלל על ידי כיבוי מפסק החשמל - ולנעול את דלת לוח מפסק החשמל. הוספת תווית המזהה את טכנאי התחזוקה בשמם היא גם עניין פשוט.
אם לא ניתן לנעול את החשמל, ניתן להשתמש רק בתווית. בכל מקרה, בין אם עם נעילה ובין אם בלעדיה, התווית מציינת שמתבצעת תחזוקה והמכשיר אינו מחובר לחשמל.
עם זאת, זה לא סוף ההגרלה. המטרה הכוללת אינה רק לנתק את מקור החשמל. המטרה היא לצרוך או לשחרר את כל האנרגיה המסוכנת - אם להשתמש במילותיה של OSHA, לשלוט באנרגיה מסוכנת.
מסור רגיל ממחיש שתי סכנות זמניות. לאחר כיבוי המסור, להב המסור ימשיך לפעול במשך מספר שניות, וייעצר רק כאשר התנע המאוחסן במנוע יתרוקן. הלהב יישאר חם במשך מספר דקות עד שהחום יתפוגג.
בדיוק כמו שמסורים אוגרים אנרגיה מכנית ותרמית, עבודת הפעלת מכונות תעשייתיות (חשמליות, הידראוליות ופנאומטיות) יכולה בדרך כלל לאגור אנרגיה למשך זמן רב. בהתאם ליכולת האטימה של המערכת ההידראולית או הפנאומטית, או לקיבול של המעגל, ניתן לאגור אנרגיה למשך זמן רב להפליא.
מכונות תעשייתיות שונות צריכות צריכת אנרגיה רבה. פלדת AISI 1010 טיפוסית יכולה לעמוד בכוחות כיפוף של עד 45,000 PSI, כך שמכונות כמו בלמי לחץ, מחוררים, מחוררים ומכופפי צינורות חייבות להעביר כוח ביחידות של טונות. אם המעגל המפעיל את מערכת המשאבה ההידראולית סגור ומנותק, החלק ההידראולי של המערכת עדיין עשוי לספק 45,000 PSI. במכונות המשתמשות בתבניות או בלהבים, זה מספיק כדי למעוך או לנתק גפיים.
משאית דלי סגורה עם דלי באוויר מסוכנת בדיוק כמו משאית דלי לא סגורה. פתחו את השסתום הלא נכון וכוח המשיכה ישתלט. באופן דומה, המערכת הפנאומטית יכולה לשמור הרבה אנרגיה כשהיא כבויה. מכופף צינורות בגודל בינוני יכול לספוג עד 150 אמפר של זרם. אפילו ב-0.040 אמפר, הלב יכול להפסיק לפעום.
שחרור או דלדול אנרגיה בטוחים הם שלב מפתח לאחר כיבוי החשמל וה-LOTO. שחרור או צריכה בטוחים של אנרגיה מסוכנת דורשים הבנה של עקרונות המערכת ופרטי המכונה שיש לתחזק או לתקן.
ישנם שני סוגים של מערכות הידראוליות: לולאה פתוחה ולולאה סגורה. בסביבה תעשייתית, סוגי משאבות נפוצים הם גלגלי שיניים, כנפי משאבה ובוכנות. הצילינדר של הכלי הפועל יכול להיות בעל פעולה חד פעמית או פעולה כפולה. מערכות הידראוליות יכולות להיות בעלות כל אחד משלושה סוגי שסתומים - בקרת כיוונים, בקרת זרימה ובקרת לחץ - לכל אחד מסוגים אלה יש מספר סוגים. ישנם דברים רבים שיש לשים לב אליהם, לכן יש צורך להבין לעומק כל סוג רכיב כדי למנוע סיכונים הקשורים לאנרגיה.
ג'יי רובינסון, הבעלים והנשיא של RbSA Industrial, אמר: "המפעיל ההידראולי עשוי להיות מופעל על ידי שסתום סגירה בעל פתח מלא." "שסתום הסולנואיד פותח את השסתום. כאשר המערכת פועלת, הנוזל ההידראולי זורם לציוד בלחץ גבוה ולמיכל בלחץ נמוך", אמר. "אם המערכת מייצרת 2,000 PSI והחשמל כבוי, הסולנואיד יעבור למצב המרכז ויחסום את כל הפתחים. שמן לא יכול לזרום והמכונה תעצור, אך המערכת יכולה להיות בעלת לחץ של עד 1,000 PSI מכל צד של השסתום."
במקרים מסוימים, טכנאים המנסים לבצע תחזוקה או תיקונים שוטפים נמצאים בסיכון ישיר.
"לחלק מהחברות יש נהלים כתובים נפוצים מאוד", אמר רובינסון. "רבות מהן אמרו שהטכנאי צריך לנתק את ספק הכוח, לנעול אותו, לסמן אותו ולאחר מכן ללחוץ על כפתור START כדי להפעיל את המכונה." במצב זה, המכונה עלולה לא לעשות דבר - היא לא טוענת את חומר העבודה, מכופפת, חותכת, מעצבת, פורקת את חומר העבודה או כל דבר אחר - כי היא לא יכולה. שסתום הסולנואיד מונע על ידי שסתום סולנואיד, הדורש חשמל. לחיצה על כפתור START או שימוש בלוח הבקרה כדי להפעיל כל היבט של המערכת ההידראולית לא יפעילו את שסתום הסולנואיד שאינו מופעל.
שנית, אם הטכנאי מבין שעליו להפעיל את השסתום באופן ידני כדי לשחרר את הלחץ ההידראולי, הוא עלול לשחרר את הלחץ בצד אחד של המערכת ולחשוב שהוא שחרר את כל האנרגיה. למעשה, חלקים אחרים במערכת עדיין יכולים לעמוד בלחצים של עד 1,000 PSI. אם לחץ זה מופיע בקצה הכלי של המערכת, הטכנאים יופתעו אם ימשיכו לבצע פעילויות תחזוקה ואף עלולים להיפגע.
שמן הידראולי לא נדחס יותר מדי - רק כ-0.5% לכל 1,000 PSI - אבל במקרה הזה, זה לא משנה.
"אם הטכנאי משחרר אנרגיה בצד המפעיל, המערכת עשויה להזיז את הכלי לאורך כל מהלך הפעולה", אמר רובינסון. "בהתאם למערכת, מהלך הפעולה עשוי להיות 1/16 אינץ' או 16 רגל."
"המערכת ההידראולית היא מכפיל כוח, כך שמערכת שמייצרת 1,000 PSI יכולה להרים משאות כבדים יותר, כמו 3,000 פאונד", אמר רובינסון. במקרה זה, הסכנה אינה התחלה מקרית. הסיכון הוא לשחרר את הלחץ ולהוריד את העומס בטעות. מציאת דרך להפחית את העומס לפני טיפול במערכת אולי נשמעת הגיונית, אך רישומי מקרי מוות של OSHA מצביעים על כך שההיגיון הישר לא תמיד גובר במצבים אלה. בתקרית OSHA 142877.015, "עובד מחליף... מחליק את הצינור ההידראולי הדולף על ציוד ההיגוי, נתק את הצינור ההידראולי ושחרר את הלחץ. הזרוע נפלה במהירות ופגעה בעובד, ומרסק את ראשו, פלג גופו העליון וזרועותיו. העובד נהרג."
בנוסף למיכלי שמן, משאבות, שסתומים ומפעילים, בחלק מהכלים ההידראוליים יש גם מצבר. כפי שהשם מרמז, הוא צובר שמן הידראולי. תפקידו הוא לכוון את הלחץ או את הנפח של המערכת.
"המצבר מורכב משני רכיבים עיקריים: כרית האוויר בתוך המיכל", אמר רובינסון. "כרית האוויר מלאה בחנקן. במהלך פעולה רגילה, שמן הידראולי נכנס ויוצא מהמיכל כאשר לחץ המערכת עולה ויורד." האם הנוזל נכנס או יוצא מהמיכל, או האם הוא מועבר, תלוי בהפרש הלחצים בין המערכת לכרית האוויר.
"שני הסוגים הם צוברי פגיעה וצברי נפח", אמר ג'ק וויקס, מייסד Fluid Power Learning. "צובר הזעזועים סופג שיאי לחץ, בעוד שצובר הנפח מונע ירידה בלחץ המערכת כאשר הדרישה הפתאומית עולה על קיבולת המשאבה."
כדי לעבוד על מערכת כזו ללא פגיעה, טכנאי התחזוקה חייב לדעת שיש במערכת מצבר וכיצד לשחרר את הלחץ שלו.
עבור בולמי זעזועים, טכנאי תחזוקה חייבים להיות זהירים במיוחד. מכיוון שכרית האוויר מתנפחת בלחץ גדול מלחץ המערכת, כשל בשסתום פירושו שהוא עלול להוסיף לחץ למערכת. בנוסף, בדרך כלל הם אינם מצוידים בשסתום ניקוז.
"אין פתרון טוב לבעיה הזו, כי 99% מהמערכות אינן מספקות דרך לאמת סתימה בשסתומים", אמר ויקס. עם זאת, תוכניות תחזוקה פרואקטיביות יכולות לספק אמצעי מניעה. "ניתן להוסיף שסתום לאחר המכירה כדי לשחרר נוזלים בכל מקום בו נוצר לחץ", אמר.
טכנאי שירות שמבחין בכריות אוויר עם מצבר נמוך עשוי לרצות להוסיף אוויר, אך הדבר אסור. הבעיה היא שכריות אוויר אלו מצוידות בשסתומים בסגנון אמריקאי, זהים לאלה המשמשים בצמיגי מכוניות.
"בדרך כלל יש על המצבר מדבקה המזהירה מפני הוספת אוויר, אך לאחר מספר שנות פעולה, המדבקה בדרך כלל נעלמת מזמן", אמר ויקס.
בעיה נוספת היא השימוש בשסתומי איזון, אמר ויקס. ברוב השסתומים, סיבוב עם כיוון השעון מגביר את הלחץ; בשסתומי איזון, המצב הוא הפוך.
לבסוף, מכשירים ניידים צריכים להיות ערניים במיוחד. עקב אילוצי מקום ומכשולים, מתכננים חייבים להיות יצירתיים באופן סידור המערכת והיכן למקם רכיבים. רכיבים מסוימים עשויים להיות מוסתרים מהעין ובלתי נגישים, מה שהופך תחזוקה ותיקונים שוטפים למאתגרים יותר מאשר ציוד קבוע.
מערכות פנאומטיות טומנות בחובן כמעט את כל הסכנות הפוטנציאליות של מערכות הידראוליות. הבדל מרכזי הוא שמערכת הידראולית יכולה לייצר דליפה, וליצור סילון נוזל בלחץ מספיק לכל אינץ' מרובע כדי לחדור לבגדים ועור. בסביבה תעשייתית, "בגדים" כוללים את סוליות נעלי העבודה. פציעות מחדירת שמן הידראולי דורשות טיפול רפואי ובדרך כלל דורשות אשפוז.
מערכות פנאומטיות הן גם מסוכנות מטבען. אנשים רבים חושבים "ובכן, זה רק אוויר" ומתייחסים אליו ברשלנות.
"אנשים שומעים את המשאבות של המערכת הפנאומטית פועלות, אבל הם לא מתחשבים בכל האנרגיה שהמשאבה נכנסת למערכת", אמר ויקס. "כל האנרגיה חייבת לזרום איפשהו, ומערכת כוח נוזלים היא מכפיל כוח. ב-50 PSI, גליל עם שטח פנים של 10 אינץ' רבועים יכול לייצר מספיק כוח כדי להזיז 500 פאונד. עומס." כידוע לכולנו, עובדים משתמשים במערכת זו כדי לנשוף את הפסולת מהבגדים.
"בחברות רבות, זוהי סיבה לפיטורים מיידיים", אמר ויקס. הוא אמר שסילון האוויר הנפלט מהמערכת הפנאומטית יכול לקלף עור ורקמות אחרות עד לעצמות.
"אם יש דליפה במערכת הפנאומטית, בין אם בחיבור או דרך חור בצינור, בדרך כלל אף אחד לא ישים לב", אמר. "המכונה רועשת מאוד, לעובדים יש אמצעי הגנה לאוזניים, ואף אחד לא שומע את הדליפה". עצם הרמת הצינור היא מסוכנת. בין אם המערכת פועלת ובין אם לאו, נדרשות כפפות עור לטיפול בצינורות פנאומטיים.
בעיה נוספת היא שמכיוון שאוויר דחיס מאוד, אם פותחים את השסתום במערכת פעילה, המערכת הפנאומטית הסגורה יכולה לאגור מספיק אנרגיה כדי לפעול במשך תקופה ארוכה ולהפעיל את הכלי שוב ושוב.
למרות שזרם חשמלי - תנועת האלקטרונים כשהם נעים במוליך - נראה כעולם שונה מהפיזיקה, הוא אינו כזה. חוק התנועה הראשון של ניוטון חל: "עצם נייח נשאר נייח, ועצם נע ממשיך לנוע באותה מהירות ובאותו כיוון, אלא אם כן הוא נתון לכוח לא מאוזן."
עבור הנקודה הראשונה, כל מעגל, לא משנה כמה פשוט הוא, יתנגד לזרימת הזרם. התנגדות מעכבת את זרימת הזרם, כך שכאשר המעגל סגור (סטטי), ההתנגדות שומרת על המעגל במצב סטטי. כאשר המעגל מופעל, הזרם אינו זורם דרך המעגל באופן מיידי; לוקח לפחות זמן קצר עד שהמתח מתגבר על ההתנגדות והזרם יזרום.
מאותה סיבה, לכל מעגל יש מדידת קיבול מסוימת, בדומה לתנע של עצם נע. סגירת המתג אינה עוצרת את הזרם באופן מיידי; הזרם ממשיך לנוע, לפחות לזמן קצר.
ישנם מעגלים המשתמשים בקבלים לאחסון חשמל; פונקציה זו דומה לזו של מצבר הידראולי. בהתאם לערך המדורג של הקבל, הוא יכול לאגור אנרגיה חשמלית למשך זמן רב - אנרגיה חשמלית מסוכנת. עבור מעגלים המשמשים במכונות תעשייתיות, זמן פריקה של 20 דקות אינו בלתי אפשרי, וחלקם עשויים לדרוש זמן רב יותר.
עבור מכופף הצינורות, רובינסון מעריך שמשך זמן של 15 דקות עשוי להספיק כדי שהאנרגיה המאוחסנת במערכת תתפזר. לאחר מכן, בצעו בדיקה פשוטה באמצעות וולטמטר.
"יש שני דברים בחיבור מד מתח", אמר רובינסון. "ראשית, הוא מאפשר לטכנאי לדעת אם נותר חשמל במערכת. שנית, הוא יוצר נתיב פריקה. זרם זורם מחלק אחד של המעגל דרך המד לחלק אחר, ומרוקן את כל האנרגיה שעדיין מאוחסנת בו."
במקרה הטוב, טכנאים מאומנים במלואם, מנוסים ויש להם גישה לכל המסמכים של המכונה. יש לו מנעול, תג והבנה מעמיקה של המשימה שלפניו. באופן אידיאלי, הוא עובד עם צופי בטיחות כדי לספק זוג עיניים נוסף שיצפה בסכנות ויספק סיוע רפואי כאשר עדיין מתרחשות בעיות.
התרחיש הגרוע ביותר הוא שהטכנאים חסרים הכשרה וניסיון, יעבדו בחברת תחזוקה חיצונית, ולכן אינם מכירים ציוד ספציפי, ינעלו את המשרד בסופי שבוע או במשמרות לילה, ומדריכי הציוד אינם נגישים עוד. זהו מצב של סופה מושלמת, וכל חברה המחזיקה בציוד תעשייתי צריכה לעשות כל שביכולתה כדי למנוע זאת.
לחברות המפתחות, מייצרות ומוכרות ציוד בטיחות יש בדרך כלל מומחיות מעמיקה בתחום הבטיחות, כך שביקורות בטיחות של ספקי ציוד יכולות לסייע בהפיכת מקום העבודה לבטוח יותר עבור משימות תחזוקה ותיקונים שגרתיים.
אריק לונדין הצטרף למחלקת העריכה של כתב העת The Tube & Pipe Journal בשנת 2000 כעורך משנה. תחומי אחריותו העיקריים כוללים עריכת מאמרים טכניים על ייצור צינורות, כמו גם כתיבת מקרי בוחן ופרופילי חברה. קודם לעורך בשנת 2007.
לפני שהצטרף למגזין, הוא שירת בחיל האוויר האמריקאי במשך 5 שנים (1985-1990), ועבד עבור יצרן צינורות, מרפקי צינורות ותעלות במשך 6 שנים, תחילה כנציג שירות לקוחות ולאחר מכן ככתב טכני (1994-2000).
הוא למד באוניברסיטת צפון אילינוי בדקאלב, אילינוי, וקיבל תואר ראשון בכלכלה בשנת 1994.
Tube & Pipe Journal הפך למגזין הראשון שהוקדש לשירות תעשיית צינורות המתכת בשנת 1990. כיום, זהו עדיין הפרסום היחיד המוקדש לתעשייה בצפון אמריקה והפך למקור המידע המהימן ביותר עבור אנשי מקצוע בתחום הצנרת.
כעת תוכלו לגשת באופן מלא לגרסה הדיגיטלית של The FABRICATOR ולגשת בקלות למשאבים יקרי ערך בתעשייה.
כעת ניתן לגשת בקלות למשאבים יקרי ערך בתעשייה באמצעות גישה מלאה לגרסה הדיגיטלית של כתב העת The Tube & Pipe Journal.
תיהנו מגישה מלאה למהדורה הדיגיטלית של STAMPING Journal, המספקת את ההתקדמות הטכנולוגית, שיטות העבודה המומלצות וחדשות התעשייה האחרונות עבור שוק הטבעת המתכת.