SMC Fókuszban a biztonság
Napjainkban elengedhetetlen minden üzemben a munkabiztonság, mely a munkavédelem egyik fő területe a munkaegészségügy mellett. Meghatározza az egészséget nem veszélyeztető és biztonságos munkavégzésre vonatkozó szabályokat. Az általa támasztott követelmények betartásával megvalósíthatók a balesetmentes munkavégzés feltételei, csökkenthető a veszélyforrások száma.
Új gép tervezése, egy régi átépítése során rengeteg hatályban lévő gépbiztonsági szabványnak kell megfelelnünk. A lehetséges kockázat felismerése, a megelőző gondolkodás és előre tekintő megoldások az alapja minden biztonságos berendezésnek. Ennek megvalósításában több szabvány is segít minket. Egy általános gép tervezése folyamán, folyamatosan kockázat értékelésre -csökkentésre van szükség, mellyel az MSZ EN ISO 12100:2011 foglalkozik. A tervezés során a következő kockázatelkerülési stratégia ajánlott:
Kockázatcsökkentés beépített biztonságot adó tervezői intézkedésekkel.
Ez jelenthet egy részegység esetén kisebb sebességet, -erőt, alacsonyabb üzemi nyomást, -felületi hőmérsékletet, legömbölyített éleket, ergonomikusabb kialakítást. Lényeg hogy a konstrukció átalakításával csökkenjenek a lokalizált veszélyek.
Kockázatcsökkentés védőintézkedésekkel, védőberendezésekkel.
Amennyiben a tervezésnél nem sikerült megfelelően alacsonyra csökkentenünk a kockázatot, úgy műszaki védőintézkedéseket kell alkalmaznunk, melynek két fő csoportja a védőburkolatok, mint „konstrukciós intézkedések” és műszaki védőberendezések.
Védőburkolatok megfelelő kialakításában az MSZ EN ISO 14120:2016 szabványra támaszkodhatunk. Burkolatok elhelyezése, kialakítása folyamán pedig érdemes még figyelembe venni a biztonsági távolságokat MSZ EN 13857:2008 alapján.
Ott ahol a védőburkolatok már nem adnak megfelelő védelmet, műszaki védőberendezéseket kell alkalmaznunk. Ezeken a helyeken a veszélyazonosítás és a kockázatbecslés mellett különösen nagy figyelmet kell szentelnünk a biztonsági vezérlőrendszerek koncepciójára is. Az MSZ EN ISO 13849-1:2016 szabványsorozat a biztonsággal összefüggő részekkel és azok vezérlést segítő kialakítási alapelveivel foglalkozik. Olyan fogalmakat, vezet be mint a:
- PL - Performance Level (teljesítményszint),
- B10d (építőelemek élettartama),
- DC - Diagnostic Coverage (diagnosztikai lefedettség ráta),
- MTTFd – Mean Time to Failer dangerous (átlagos működési idő a veszélyes meghibásodásig),
- CCF – Common Couse Faliure (közös okból eredő hiba),
melyek gyakran nem tisztázottak. Ezen fogalmak, értékek függvényében alakulnak ki a magvalósítandó biztonsági kategóriák.
A gépek tervezése során bármennyire is próbáljuk elburkolni a veszélyes tereket, sokszor elkerülhetetlen, hogy nyitott rész maradjon, ahol az operátornak automata üzemben is hozzá kell férnie a géphez. Amennyiben ezt sikerül is elkerülnünk, a beállító vagy karbantartási üzemmódban további veszélyek jelennek meg. Ezek csökkentésére több védőberendezés közül is választhatunk (fényfüggöny, kétkezes indítás, személyfelismerés, biztonsági kapcsolók, biztonsági szelepek, stb.) ügyelve, hogy a veszély mértékének megfelelő vezérlőrendszer struktúrát alkalmazzunk.
A veszély mértékét a teljesítményszinttel tudjuk a legjobban jellemezni.
1. ábra A teljesítményszint (PL szint) meghatározása „rizikógráf” alapján
Miután egy veszélyes térben azonosítottuk a veszélyt három lépésben meghatározhatjuk annak PL szintjét a gráfon balról jobbra haladva, ahol
S” sérülés mértéke: amennyiben az bekövetkezik. A szabvány szerint minden visszafordíthatatlan sérülés súlyosnak számít. ide tartoznak a törések, forradások is.
„F” A veszélygyakoriság: Az üzemeltetés során milyen sűrűn lép fel ez a veszély. Ha óránként egynél többször, akkor az F2-t kell választani, egyébként az F1-t.
„P” A veszély elkerülésének lehetősége: Fontos tudni azt, hogy vajon egy veszélyhelyzet felismerhető és elkerülhető azelőtt, hogy balesethez vezetne. Például fontos szempont, hogy vajon közvetlenül azonosítható-e a veszély annak fizikai jellemzői alapján, vagy csak műszaki eszközökkel, pl. kijelzővel ismerhető fel. Amikor a veszélyhelyzet fellép, P1-et csak akkor lehet választani, ha reális lehetőség van a baleset elkerülésére vagy hatásának jelentős csökkentésére; P2-t akkor kell választani, ha szinte soha nincs lehetőség a veszély elkerülésére.
Amennyiben ezen három lépés után meghatároztuk a PL szintet, lehetőségünk van származtatni a biztonsági kategóriát amit minimum használnunk kell a következő táblázat segítségével.
2. ábra Biztonsági kategória származtatás
Az adott kategória, adott oszlopában megtalálható, hogy milyen további feltételeknek és élettartam adatoknak kell megfelelnie a biztonsági körünknek, melynek részletei és képletei az MSZ EN ISO 13849-1:2016 szabványban találhatóak.
3. ábra Biztonsági kategóriák MSZ EN ISO 13849-1 szabványnak megfelelően
(I: bemeneti készülék, O: kimeneti készülék)
A szabványnak megfelelően kategória 2, 3 és 4 biztonsági kör kialakításánál elengedhetetlen a biztonsággal kapcsolatos funkciók, időszakos diagnosztizálása. Ezen ellenőrzések megvalósítása történhet egy tesztrutin segítségével (közvetett módon), vagy olyan termékkel, ami integrált érzékelővel rendelkezik (közvetlen módon). A gépgyártók számára a tesztrutinok bonyolították a vezérlő programot és növelték a programozás idejét.
Az integrált érzékelővel szerelt termékek használata a biztonsági kör szempontjából nagyobb diagnosztikai lefedettséget ad. Az üzemeltetőknek ez nagyobb biztonságot, kevesebb munkahelyi kockázatot és hosszabb, megszakítás nélküli gépidőt jelent.
Vezérelt visszacsapó szelep integrált helyzetérzékelővel:
Eddig a vezérelt visszacsapó szelepek nem rendelkeztek helyzetérzékelővel. Az SMC új XT34-303 sorozatú vezérelt visszacsapó szelepe azonban már igen. Ezzel elkerülhető a biztonsággal kapcsolatos funkciók, ciklikus tesztrutinnal történő ellenőrzése, mint például a "Biztonságos leállítás”, „zuhanás gátlás" vagy a "Váratlan indítás elleni védelem".
4. ábra XT34-303 vészstop kapcsolása
Az új visszacsapó szelepek közvetlenül a hengerbe szerelhetők; ezért az utólagos felszerelés bármikor lehetséges. Az érzékelő M8 csatlakozóval szerelt, és IP67 védettséggel rendelkezik. Az XT34-303 széria a biztonsággal kapcsolatos vezérlőrendszerek tekintetében megfelel az MSZ EN ISO 13849-1:2016 követelményeinek és minden iparág számára jól alkalmazható.
A vezérlőrendszerek elhanyagolhatatlan eleme a több utú szelepek. Elsődlegesen a 3/2-utú mágnesszelep, melynél 1 és 2 csatornás biztonsági, helyzetérzékelővel szerelt kivitelt használhatunk a biztonsági körben. Ezzel a gépegység vagy a teljes gépsor biztonságos leszellőztetését valósíthatjuk meg, valamint a váratlan indítás elleni védelemről gondoskodhatunk.
Létezik 5/2-utú monostabil szelep is helyzetérzékelővel, mellyel alaphelyzetbe állítási biztonsági funkció valósítható meg. IP67 védettséggel rendelkezik ezen szelepcsalád, amely önálló elemként és szelepszigetbe építve is használható. Az átlagos termékekkel szemben nagyobb élettartammal rendelkeznek ezen biztonságtechnikai elemek, ezzel is segítve, hogy a teljes biztonsági rendszer nagyobb MTTFd értéket érjen el.
6. ábra 5/2 monostabil szelep helyzetérzékelővel
|
Az egyszerű (PL) teljesítményszint számításához nagy segítséget nyújt a SISTEMA program, mely könyvtárában a fent említett SMC termékek adatai is megtalálhatóak. Termékeinkkel és átfogó szaktudásunkkal segítünk Önnek a kockázatbecslésben, az irányelvekre és szabványokra vonatkozó kérdésekben, valamint az érvényes biztonsági előírásokra vonatkozó valamennyi óvintézkedésben és számításban az ipari automatizálás területén.
2019.03.15.
