OSHA instrueert onderhoudspersoneel om gevaarlijke energie te vergrendelen, te labelen en te beheersen. Sommige mensen weten niet hoe ze deze stap moeten nemen, elke machine is anders. Getty Images
Lockout/tagout (LOTO) is niets nieuws onder mensen die industriële apparatuur gebruiken. Zolang de stroom niet is uitgeschakeld, durft niemand routinematig onderhoud uit te voeren of de machine of het systeem te repareren. Dit is gewoon een vereiste van gezond verstand en de Occupational Safety and Health Administration (OSHA).
Voordat u onderhouds- of reparatiewerkzaamheden uitvoert, kunt u de machine eenvoudig loskoppelen van de stroombron – meestal door de stroomonderbreker uit te schakelen – en de deur van het paneel van de stroomonderbreker te vergrendelen. Het aanbrengen van een label met de naam van de onderhoudstechnicus is eveneens eenvoudig.
Als de stroom niet kan worden vergrendeld, kan alleen het label worden gebruikt. In beide gevallen, met of zonder vergrendeling, geeft het label aan dat er onderhoud gaande is en het apparaat niet van stroom is voorzien.
Dit is echter niet het einde van de loterij. Het uiteindelijke doel is niet simpelweg de stroombron los te koppelen. Het doel is om alle gevaarlijke energie te verbruiken of vrij te geven – om de woorden van OSHA te gebruiken: gevaarlijke energie te beheersen.
Een gewone zaag illustreert twee tijdelijke gevaren. Nadat de zaag is uitgeschakeld, blijft het zaagblad nog enkele seconden doordraaien en stopt pas wanneer de in de motor opgeslagen energie is uitgeput. Het zaagblad blijft nog enkele minuten heet totdat de hitte is verdwenen.
Net zoals zagen mechanische en thermische energie opslaan, kan het werk van draaiende industriële machines (elektrisch, hydraulisch en pneumatisch) energie doorgaans langdurig opslaan. Afhankelijk van de afdichting van het hydraulische of pneumatische systeem of de capaciteit van het circuit, kan energie verbazingwekkend lang worden opgeslagen.
Verschillende industriële machines verbruiken veel energie. Het typische AISI 1010-staal is bestand tegen buigkrachten tot 45.000 PSI, waardoor machines zoals kantbanken, ponsmachines en pijpenbuigers kracht moeten overbrengen in tonnen. Als het circuit dat het hydraulische pompsysteem aandrijft gesloten en losgekoppeld is, kan het hydraulische deel van het systeem mogelijk nog steeds 45.000 PSI leveren. Bij machines die mallen of messen gebruiken, is dit voldoende om ledematen te verbrijzelen of af te snijden.
Een gesloten hoogwerker met een bak in de lucht is net zo gevaarlijk als een ongesloten hoogwerker. Draai de verkeerde klep open en de zwaartekracht neemt het over. Evenzo kan het pneumatische systeem veel energie vasthouden wanneer het wordt uitgeschakeld. Een middelgrote pijpenbuiger kan tot 150 ampère stroom opnemen. Bij slechts 0,040 ampère kan het hart stoppen met kloppen.
Het veilig vrijgeven of verbruiken van energie is een belangrijke stap na het uitschakelen van de stroom en LOTO. Het veilig vrijgeven of verbruiken van gevaarlijke energie vereist inzicht in de principes van het systeem en de details van de machine die onderhouden of gerepareerd moet worden.
Er zijn twee soorten hydraulische systemen: open en gesloten. In een industriële omgeving zijn tandwielen, schoepen en zuigers de meest voorkomende pomptypen. De cilinder van het draaiende gereedschap kan enkelwerkend of dubbelwerkend zijn. Hydraulische systemen kunnen drie soorten kleppen hebben: richtingsregeling, debietregeling en drukregeling. Elk van deze typen heeft meerdere typen. Er zijn veel aspecten om op te letten, dus is het noodzakelijk om elk componenttype grondig te begrijpen om energiegerelateerde risico's te elimineren.
Jay Robinson, eigenaar en president van RbSA Industrial, zei: "De hydraulische actuator kan worden aangestuurd door een volledig afsluitventiel." "Het magneetventiel opent de klep. Wanneer het systeem draait, stroomt de hydraulische vloeistof onder hoge druk naar de apparatuur en onder lage druk naar de tank", zei hij. "Als het systeem 2000 PSI produceert en de stroom wordt uitgeschakeld, gaat de magneetventiel naar de middenstand en blokkeert alle poorten. De olie kan niet stromen en de machine stopt, maar het systeem kan tot 1000 PSI aan elke kant van het ventiel hebben."
In sommige gevallen lopen technici die routineonderhoud of reparaties uitvoeren direct gevaar.
"Sommige bedrijven hanteren zeer gebruikelijke schriftelijke procedures", aldus Robinson. "Veel van hen stelden dat de technicus de stroomtoevoer moest loskoppelen, vergrendelen, markeren en vervolgens op de START-knop moest drukken om de machine te starten." In deze toestand doet de machine mogelijk niets - het werkstuk laden, buigen, snijden, vormen, lossen of iets anders - omdat het dat niet kan. De hydraulische klep wordt aangestuurd door een magneetventiel, dat elektriciteit nodig heeft. Door op de START-knop te drukken of het bedieningspaneel te gebruiken om een onderdeel van het hydraulische systeem te activeren, wordt het niet-aangedreven magneetventiel niet geactiveerd.
Ten tweede, als de technicus begrijpt dat hij de klep handmatig moet bedienen om de hydraulische druk af te laten, kan hij de druk aan één kant van het systeem loslaten en denken dat hij alle energie heeft losgelaten. Andere delen van het systeem kunnen echter nog steeds een druk tot 1000 PSI weerstaan. Als deze druk aan de gereedschapszijde van het systeem optreedt, zullen de technici verbaasd zijn als ze onderhoudswerkzaamheden blijven uitvoeren en kunnen ze zelfs gewond raken.
Hydraulische olie comprimeert niet zo veel, slechts ongeveer 0,5% per 1.000 PSI, maar in dit geval maakt dat niet uit.
"Als de technicus energie vrijgeeft aan de actuatorzijde, kan het systeem het gereedschap gedurende de hele slag verplaatsen", aldus Robinson. "Afhankelijk van het systeem kan de slag 1/16 inch of 16 voet zijn."
"Het hydraulische systeem is een krachtvermenigvuldiger, dus een systeem dat 1000 PSI produceert, kan zwaardere lasten tillen, zoals 1360 kg", aldus Robinson. In dit geval is het gevaar niet een onbedoelde start. Het risico is dat de druk afneemt en de last onbedoeld zakt. Een manier vinden om de last te verlagen voordat u het systeem aanpakt, klinkt misschien logisch, maar uit OSHA-overlijdensgegevens blijkt dat gezond verstand in deze situaties niet altijd de overhand heeft. In OSHA-incident 142877.015: "Een medewerker vervangt... schuift de lekkende hydraulische slang op de stuurinrichting, ontkoppelt de hydraulische leiding en laat de druk ontsnappen. De giek zakte snel naar beneden en raakte de medewerker, waardoor zijn hoofd, torso en armen verbrijzeld raakten. De medewerker kwam om het leven."
Naast olietanks, pompen, kleppen en actuatoren hebben sommige hydraulische gereedschappen ook een accumulator. Zoals de naam al doet vermoeden, verzamelt deze hydraulische olie. Deze heeft als taak de druk of het volume van het systeem te regelen.
"De accumulator bestaat uit twee hoofdonderdelen: de airbag in de tank", aldus Robinson. "De airbag is gevuld met stikstof. Tijdens normaal gebruik stroomt hydraulische olie de tank in en uit naarmate de systeemdruk toeneemt en afneemt." Of er vloeistof de tank in- of uitstroomt, of dat deze wordt getransporteerd, hangt af van het drukverschil tussen het systeem en de airbag.
"De twee typen zijn impactaccumulatoren en volumeaccumulatoren", aldus Jack Weeks, oprichter van Fluid Power Learning. "De schokaccumulator absorbeert drukpieken, terwijl de volumeaccumulator voorkomt dat de systeemdruk daalt wanneer de plotselinge vraag de pompcapaciteit overschrijdt."
Om ongedeerd aan een dergelijk systeem te kunnen werken, moet de onderhoudstechnicus weten dat het systeem een accumulator heeft en hoe de druk hiervan kan worden afgelaten.
Bij schokdempers moeten onderhoudsmonteurs extra voorzichtig zijn. Omdat de airbag wordt opgeblazen met een druk die hoger is dan de systeemdruk, kan een defecte klep ervoor zorgen dat er druk in het systeem komt. Bovendien zijn schokdempers meestal niet voorzien van een aftapkraan.
"Er is geen goede oplossing voor dit probleem, omdat 99% van de systemen geen manier biedt om klepverstopping te controleren", aldus Weeks. Proactieve onderhoudsprogramma's kunnen echter preventieve maatregelen bieden. "Je kunt een aftersalesklep installeren om vloeistof af te voeren waar druk kan ontstaan", zei hij.
Een servicemonteur die merkt dat de accumulator-airbags leeg zijn, wil misschien lucht bijvullen, maar dit is verboden. Het probleem is dat deze airbags zijn uitgerust met Amerikaanse ventielen, die ook op autobanden worden gebruikt.
"De accumulator heeft meestal een sticker die waarschuwt tegen het toevoegen van lucht, maar na een aantal jaar gebruik is de sticker meestal al lang verdwenen", aldus Wicks.
Een ander probleem is het gebruik van tegenbalanskleppen, aldus Weeks. Bij de meeste kleppen verhoogt de draaiing met de klok mee de druk; bij balanskleppen is de situatie precies andersom.
Tot slot moeten mobiele apparaten extra waakzaam zijn. Vanwege ruimtebeperkingen en obstakels moeten ontwerpers creatief zijn in de plaatsing van het systeem en de plaatsing van componenten. Sommige componenten kunnen uit het zicht en onbereikbaar zijn, wat routinematig onderhoud en reparaties lastiger maakt dan vaste apparatuur.
Pneumatische systemen hebben bijna alle potentiële gevaren van hydraulische systemen. Een belangrijk verschil is dat een hydraulisch systeem een lek kan veroorzaken, waarbij een vloeistofstraal met voldoende druk per vierkante inch door kleding en huid heen dringt. In een industriële omgeving omvat "kleding" ook de zolen van werklaarzen. Letsels door binnendringende hydraulische olie vereisen medische zorg en vereisen meestal ziekenhuisopname.
Pneumatische systemen zijn ook inherent gevaarlijk. Veel mensen denken: "Nou ja, het is maar lucht" en gaan er onzorgvuldig mee om.
"Mensen horen de pompen van het pneumatische systeem draaien, maar ze denken niet aan alle energie die de pomp in het systeem brengt", aldus Weeks. "Alle energie moet ergens heen stromen, en een vloeistofkrachtsysteem is een krachtvermenigvuldiger. Bij 50 PSI kan een cilinder met een oppervlakte van 10 vierkante inch genoeg kracht genereren om 500 pond te verplaatsen. Last." Zoals we allemaal weten, gebruiken werknemers dit systeem. Dit systeem blaast het vuil van de kleding.
"Bij veel bedrijven is dit een reden voor onmiddellijk ontslag", aldus Weeks. Hij zei dat de luchtstroom die uit het pneumatische systeem komt, huid en ander weefsel tot op het bot kan beschadigen.
"Als er een lek in het pneumatische systeem zit, of dat nu bij de verbinding of via een gaatje in de slang is, merkt meestal niemand het," zei hij. "De machine maakt veel lawaai, de werknemers dragen gehoorbescherming en niemand hoort het lek." Het simpelweg oppakken van de slang is riskant. Ongeacht of het systeem draait of niet, zijn leren handschoenen vereist bij het hanteren van pneumatische slangen.
Een ander probleem is dat lucht zeer samendrukbaar is. Als u de klep van een werkend systeem opent, kan het gesloten pneumatische systeem voldoende energie opslaan om gedurende een lange periode te werken en het gereedschap herhaaldelijk te starten.
Hoewel elektrische stroom – de beweging van elektronen terwijl ze door een geleider bewegen – een andere wereld lijkt dan de natuurkunde, is dat niet zo. Newtons eerste bewegingswet is van toepassing: "Een stilstaand object blijft stilstaan, en een bewegend object blijft met dezelfde snelheid en in dezelfde richting bewegen, tenzij het wordt blootgesteld aan een onevenwichtige kracht."
Om te beginnen zal elk circuit, hoe eenvoudig ook, de stroomtoevoer tegenhouden. Weerstand hindert de stroomtoevoer, dus wanneer het circuit gesloten (statisch) is, houdt de weerstand het circuit in een statische toestand. Wanneer het circuit wordt ingeschakeld, stroomt er niet onmiddellijk stroom door het circuit; het duurt minstens een korte tijd voordat de spanning de weerstand overwint en de stroom vloeit.
Om dezelfde reden heeft elk circuit een bepaalde capaciteitsmeting, vergelijkbaar met de impuls van een bewegend object. Het sluiten van de schakelaar stopt de stroom niet onmiddellijk; de stroom blijft stromen, althans kortstondig.
Sommige circuits gebruiken condensatoren om elektriciteit op te slaan; deze functie is vergelijkbaar met die van een hydraulische accumulator. Volgens de nominale waarde van de condensator kan deze elektrische energie langdurig opslaan – gevaarlijke elektrische energie. Voor circuits die in industriële machines worden gebruikt, is een ontladingstijd van 20 minuten niet onmogelijk, en sommige vereisen mogelijk meer tijd.
Voor de pijpenbuiger schat Robinson dat een tijdsduur van 15 minuten voldoende kan zijn om de in het systeem opgeslagen energie te laten verdwijnen. Voer vervolgens een eenvoudige controle uit met een voltmeter.
"Er zijn twee dingen die je moet weten over het aansluiten van een voltmeter," zei Robinson. "Ten eerste laat het de technicus weten of het systeem nog stroom heeft. Ten tweede creëert het een ontladingspad. Stroom loopt van het ene deel van het circuit door de meter naar het andere, waardoor alle energie die er nog in zit, wordt uitgeput."
In het beste geval zijn technici volledig opgeleid, ervaren en hebben ze toegang tot alle documentatie van de machine. Ze beschikken over een slot, een label en een grondige kennis van de uit te voeren taak. Idealiter werkt hij samen met veiligheidswaarnemers om extra ogen te hebben om gevaren te observeren en medische hulp te bieden wanneer zich toch problemen voordoen.
Het ergste scenario is dat de technici onvoldoende opleiding en ervaring hebben, bij een extern onderhoudsbedrijf werken, daardoor niet bekend zijn met specifieke apparatuur, het kantoor in het weekend of tijdens nachtdiensten op slot doen en de handleidingen van de apparatuur niet meer toegankelijk zijn. Dit is een perfecte stormsituatie en elk bedrijf met industriële apparatuur zou er alles aan moeten doen om dit te voorkomen.
Bedrijven die veiligheidsapparatuur ontwikkelen, produceren en verkopen, beschikken doorgaans over diepgaande kennis op het gebied van veiligheid in hun specifieke sector. Veiligheidsaudits van apparatuurleveranciers kunnen er dan ook toe bijdragen dat de werkplek veiliger wordt bij routinematige onderhoudstaken en reparaties.
Eric Lundin trad in 2000 in dienst bij de redactie van The Tube & Pipe Journal als adjunct-hoofdredacteur. Zijn belangrijkste verantwoordelijkheden omvatten het redigeren van technische artikelen over de productie en vervaardiging van buizen, evenals het schrijven van casestudies en bedrijfsprofielen. Hij werd in 2007 bevorderd tot redacteur.
Voordat hij bij het tijdschrift ging werken, diende hij vijf jaar (1985-1990) in de Amerikaanse luchtmacht en werkte hij zes jaar voor een fabrikant van buizen, pijp- en kanaalbochten, eerst als klantenservicemedewerker en later als technisch schrijver (1994-2000).
Hij studeerde aan de Northern Illinois University in DeKalb, Illinois, en behaalde in 1994 zijn bachelordiploma economie.
Tube & Pipe Journal werd in 1990 het eerste tijdschrift dat zich specifiek richtte op de metaalbuizenindustrie. Vandaag de dag is het nog steeds het enige tijdschrift dat zich specifiek richt op deze industrie in Noord-Amerika en is het uitgegroeid tot de meest betrouwbare bron van informatie voor professionals op het gebied van buizen.
U hebt nu volledig toegang tot de digitale versie van The FABRICATOR en kunt eenvoudig waardevolle bronnen uit de sector raadplegen.
Waardevolle bronnen uit de sector zijn nu eenvoudig toegankelijk via de digitale versie van The Tube & Pipe Journal.
Profiteer van volledige toegang tot de digitale editie van STAMPING Journal, met de nieuwste technologische ontwikkelingen, best practices en nieuws uit de branche voor de metaalstansmarkt.
Plaatsingstijd: 30-08-2021