OSHA instruerer vedlikeholdspersonell til å låse, merke og kontrollere farlig energi. Noen vet ikke hvordan de skal gjøre dette, hver maskin er forskjellig. Getty Images
Blant folk som bruker alle typer industrielt utstyr, er lockout/tagout (LOTO) ikke noe nytt. Med mindre strømmen er frakoblet, tør ingen å utføre noen form for rutinemessig vedlikehold eller forsøke å reparere maskinen eller systemet. Dette er bare et krav fra sunn fornuft og Occupational Safety and Health Administration (OSHA).
Før du utfører vedlikeholdsoppgaver eller reparasjoner, er det enkelt å koble maskinen fra strømkilden – vanligvis ved å slå av sikringsbryteren – og låse døren til sikringsbryterpanelet. Det er også enkelt å legge til en etikett som identifiserer vedlikeholdsteknikernes navn.
Hvis strømmen ikke kan låses, kan bare etiketten brukes. Uansett, med eller uten lås, indikerer etiketten at vedlikehold pågår og at enheten ikke er strømforsynt.
Dette er imidlertid ikke slutten på lotteriet. Det overordnede målet er ikke bare å koble fra strømkilden. Målet er å forbruke eller frigjøre all farlig energi – for å bruke OSHAs ord, å kontrollere farlig energi.
En vanlig sag illustrerer to midlertidige farer. Etter at sagen er slått av, vil sagbladet fortsette å gå i noen sekunder, og vil bare stoppe når momentumet som er lagret i motoren er oppbrukt. Bladet vil forbli varmt i noen minutter til varmen forsvinner.
Akkurat som sager lagrer mekanisk og termisk energi, kan arbeidet med å kjøre industrimaskiner (elektriske, hydrauliske og pneumatiske) vanligvis lagre energi i lang tid. Avhengig av tetningsevnen til det hydrauliske eller pneumatiske systemet, eller kretsens kapasitans, kan energi lagres i utrolig lang tid.
Ulike industrimaskiner trenger mye energi. Typisk stål AISI 1010 tåler bøyekrefter på opptil 45 000 PSI, så maskiner som kantpresser, stansere, stansere og rørbøyere må overføre kraft i enheter av tonn. Hvis kretsen som driver det hydrauliske pumpesystemet er lukket og frakoblet, kan den hydrauliske delen av systemet fortsatt være i stand til å levere 45 000 PSI. På maskiner som bruker former eller blader, er dette nok til å knuse eller kutte lemmer.
En lukket bøttebil med bøtte i luften er like farlig som en ulukket bøttebil. Åpne feil ventil, og tyngdekraften tar over. På samme måte kan det pneumatiske systemet holde på mye energi når det er slått av. En mellomstor rørbøyer kan absorbere opptil 150 ampere strøm. Så lavt som 0,040 ampere kan hjertet slutte å slå.
Sikker frigjøring eller utmattelse av energi er et viktig trinn etter at strømmen og LOTO er slått av. Sikker frigjøring eller forbruk av farlig energi krever forståelse av systemets prinsipper og detaljene i maskinen som må vedlikeholdes eller repareres.
Det finnes to typer hydrauliske systemer: åpen sløyfe og lukket sløyfe. I et industrielt miljø er vanlige pumpetyper gir, skovler og stempler. Sylinderen til det bevegelige verktøyet kan være enkeltvirkende eller dobbeltvirkende. Hydrauliske systemer kan ha hvilken som helst av tre ventiltyper – retningskontroll, strømningskontroll og trykkkontroll – hver av disse typene har flere typer. Det er mange ting å være oppmerksom på, så det er nødvendig å forstå hver komponenttype grundig for å eliminere energirelaterte risikoer.
Jay Robinson, eier og president i RbSA Industrial, sa: «Den hydrauliske aktuatoren kan drives av en fullportsavstengningsventil.» «Magnetventilen åpner ventilen. Når systemet er i gang, strømmer hydraulikkvæsken til utstyret ved høyt trykk og til tanken ved lavt trykk», sa han. «Hvis systemet produserer 2000 PSI og strømmen slås av, vil solenoiden gå til midtposisjonen og blokkere alle porter. Oljen kan ikke strømme, og maskinen stopper, men systemet kan ha opptil 1000 PSI på hver side av ventilen.»
I noen tilfeller er teknikere som prøver å utføre rutinemessig vedlikehold eller reparasjoner i direkte fare.
«Noen selskaper har svært vanlige skriftlige prosedyrer», sa Robinson. «Mange av dem sa at teknikeren skulle koble fra strømforsyningen, låse den, merke den og deretter trykke på START-knappen for å starte maskinen.» I denne tilstanden kan det hende at maskinen ikke gjør noe – den laster ikke arbeidsstykket, bøyer, skjærer, former, losser arbeidsstykket eller noe annet – fordi den ikke kan det. Den hydrauliske ventilen drives av en magnetventil, som krever strøm. Å trykke på START-knappen eller bruke kontrollpanelet til å aktivere noe aspekt av det hydrauliske systemet vil ikke aktivere den strømløse magnetventilen.
For det andre, hvis teknikeren forstår at han må betjene ventilen manuelt for å frigjøre det hydrauliske trykket, kan han frigjøre trykket på den ene siden av systemet og tro at han har frigjort all energien. Faktisk kan andre deler av systemet fortsatt tåle trykk opptil 1000 PSI. Hvis dette trykket oppstår på verktøyenden av systemet, vil teknikerne bli overrasket om de fortsetter å utføre vedlikeholdsaktiviteter og kan til og med bli skadet.
Hydraulikkolje komprimeres ikke for mye – bare omtrent 0,5 % per 1000 PSI – men i dette tilfellet spiller det ingen rolle.
«Hvis teknikeren frigjør energi på aktuatorsiden, kan systemet bevege verktøyet gjennom hele slaget», sa Robinson. «Avhengig av systemet kan slaget være 1/16 tomme eller 16 fot.»
«Det hydrauliske systemet er en kraftmultiplikator, så et system som produserer 1000 PSI kan løfte tyngre laster, for eksempel 3000 pund», sa Robinson. I dette tilfellet er ikke faren en utilsiktet start. Risikoen er å slippe trykket og senke lasten ved et uhell. Å finne en måte å redusere lasten på før man håndterer systemet kan høres sunn fornuft ut, men OSHAs dødsfallsregistre indikerer at sunn fornuft ikke alltid seirer i slike situasjoner. I OSHA-hendelse 142877.015, «En ansatt bytter ut ... skyver den lekkende hydrauliske slangen på styremaskinen og kobler fra hydraulikkledningen og slipper trykket. Bommen falt raskt og traff den ansatte, og knuste hodet, overkroppen og armene hans. Den ansatte ble drept.»
I tillegg til oljetanker, pumper, ventiler og aktuatorer har noen hydrauliske verktøy også en akkumulator. Som navnet antyder, akkumulerer den hydraulisk olje. Dens oppgave er å justere trykket eller volumet i systemet.
«Akkumulatoren består av to hovedkomponenter: kollisjonsputen inne i tanken», sa Robinson. «Kollisionsputen er fylt med nitrogen. Under normal drift kommer hydraulikkolje inn i og ut av tanken når systemtrykket øker og synker.» Om væske kommer inn i eller ut av tanken, eller om den overføres, avhenger av trykkforskjellen mellom systemet og kollisjonsputen.
«De to typene er støtakkumulatorer og volumakkumulatorer», sa Jack Weeks, grunnlegger av Fluid Power Learning. «Sjokkakkumulatoren absorberer trykktopper, mens volumakkumulatoren forhindrer at systemtrykket faller når det plutselige behovet overstiger pumpens kapasitet.»
For å kunne arbeide på et slikt system uten skader, må vedlikeholdsteknikeren vite at systemet har en akkumulator og hvordan trykket i den skal slippes ut.
For støtdempere må vedlikeholdsteknikere være spesielt forsiktige. Fordi kollisjonsputen blåses opp med et trykk som er større enn systemtrykket, betyr en ventilfeil at den kan øke trykket i systemet. I tillegg er de vanligvis ikke utstyrt med en dreneringsventil.
«Det finnes ingen god løsning på dette problemet, fordi 99 % av systemene ikke gir en måte å bekrefte ventiltilstopping på», sa Weeks. Proaktive vedlikeholdsprogrammer kan imidlertid gi forebyggende tiltak. «Du kan legge til en ettersalgsventil for å slippe ut væske der det kan oppstå trykk», sa han.
En servicetekniker som legger merke til lavt akkumulatornivå i kollisjonsputene, vil kanskje legge til luft, men dette er forbudt. Problemet er at disse kollisjonsputene er utstyrt med amerikanske ventiler, som er de samme som brukes på bildekk.
«Akkumulatoren har vanligvis et klistremerke som advarer mot å tilsette luft, men etter flere års drift forsvinner vanligvis klistremerket for lenge siden», sa Wicks.
Et annet problem er bruken av motvektsventiler, sa Weeks. På de fleste ventiler øker rotasjon med klokken trykket; på balanseventiler er situasjonen det motsatte.
Til slutt må mobile enheter være ekstra årvåkne. På grunn av plassbegrensninger og hindringer må designere være kreative i hvordan de skal arrangere systemet og hvor de skal plassere komponenter. Noen komponenter kan være skjult og utilgjengelige, noe som gjør rutinemessig vedlikehold og reparasjoner mer utfordrende enn fast utstyr.
Pneumatiske systemer har nesten alle potensielle farer som hydrauliske systemer har. En viktig forskjell er at et hydraulisk system kan produsere en lekkasje, noe som produserer en væskestråle med nok trykk per kvadrattomme til å trenge inn i klær og hud. I et industrielt miljø inkluderer «klær» sålene på arbeidsstøvler. Skader som penetrerer hydraulisk olje krever medisinsk behandling og krever vanligvis sykehusinnleggelse.
Pneumatiske systemer er også iboende farlige. Mange tenker: «Vel, det er bare luft» og håndterer det uforsiktig.
«Folk hører pumpene i det pneumatiske systemet gå, men de tar ikke hensyn til all energien pumpen kommer inn i systemet», sa Weeks. «All energi må flyte et sted, og et fluidkraftsystem er en kraftmultiplikator. Ved 50 PSI kan en sylinder med et overflateareal på 10 kvadrattommer generere nok kraft til å flytte 500 pund. Last.» Som vi alle vet, bruker arbeidere dette systemet for å blåse bort rusk fra klærne.
«I mange selskaper er dette en grunn til umiddelbar oppsigelse», sa Weeks. Han sa at luftstrålen som slippes ut fra det pneumatiske systemet kan skrelle hud og annet vev inntil beinene.
«Hvis det er en lekkasje i det pneumatiske systemet, enten det er ved skjøten eller gjennom et hull i slangen, vil vanligvis ingen legge merke til det», sa han. «Maskinen er veldig høylytt, arbeiderne har hørselsvern, og ingen hører lekkasjen.» Bare det å plukke opp slangen er risikabelt. Uansett om systemet er i gang eller ikke, kreves det skinnhansker for å håndtere pneumatiske slanger.
Et annet problem er at fordi luft er svært komprimerbar, kan det lukkede pneumatiske systemet lagre nok energi til å kjøre over lengre tid og starte verktøyet gjentatte ganger hvis du åpner ventilen på et strømførende system.
Selv om elektrisk strøm – bevegelsen av elektroner mens de beveger seg i en leder – virker som en annen verden enn fysikk, er den ikke det. Newtons første bevegelseslov gjelder: «Et stasjonært objekt forblir stasjonært, og et objekt i bevegelse fortsetter å bevege seg med samme hastighet og i samme retning, med mindre det utsettes for en ubalansert kraft.»
For det første punktet vil enhver krets, uansett hvor enkel den er, motstå strømmen. Motstand hindrer strømmen, så når kretsen er lukket (statisk), holder motstanden kretsen i en statisk tilstand. Når kretsen er slått på, flyter ikke strømmen gjennom kretsen umiddelbart; det tar minst kort tid før spenningen overvinner motstanden og strømmen flyter.
Av samme grunn har hver krets en viss kapasitansmåling, tilsvarende momentumet til et objekt i bevegelse. Å lukke bryteren stopper ikke strømmen umiddelbart; strømmen fortsetter å bevege seg, i hvert fall kort.
Noen kretser bruker kondensatorer til å lagre elektrisitet; denne funksjonen ligner på en hydraulisk akkumulator. I henhold til kondensatorens nominelle verdi kan den lagre elektrisk energi i lang tid – farlig elektrisk energi. For kretser som brukes i industrimaskiner er en utladningstid på 20 minutter ikke umulig, og noen kan kreve mer tid.
For rørbøyeren anslår Robinson at en varighet på 15 minutter kan være tilstrekkelig for at energien som er lagret i systemet skal forsvinne. Utfør deretter en enkel sjekk med et voltmeter.
«Det er to ting med å koble til et voltmeter», sa Robinson. «For det første lar det teknikeren vite om systemet har strøm igjen. For det andre oppretter det en utladningsbane. Strøm flyter fra en del av kretsen gjennom måleren til en annen, og tømmer all energi som fortsatt er lagret i den.»
I beste fall er teknikerne fullt utdannede, erfarne og har tilgang til alle maskinens dokumenter. Han har en lås, en merkelapp og en grundig forståelse av oppgaven. Ideelt sett samarbeider han med sikkerhetsobservatører for å gi et ekstra sett med øyne som kan observere farer og gi medisinsk hjelp når problemer fortsatt oppstår.
Det verst tenkelige scenarioet er at teknikerne mangler opplæring og erfaring, jobber i et eksternt vedlikeholdsfirma, derfor ikke er kjent med spesifikt utstyr, låser kontoret i helger eller nattskift, og at utstyrsmanualene ikke lenger er tilgjengelige. Dette er en perfekt stormsituasjon, og alle selskaper med industrielt utstyr bør gjøre alt de kan for å forhindre det.
Selskaper som utvikler, produserer og selger sikkerhetsutstyr har vanligvis dyp bransjespesifikk sikkerhetsekspertise, så sikkerhetsrevisjoner av utstyrsleverandører kan bidra til å gjøre arbeidsplassen tryggere for rutinemessige vedlikeholdsoppgaver og reparasjoner.
Eric Lundin begynte i redaksjonen til The Tube & Pipe Journal i 2000 som assisterende redaktør. Hans hovedoppgaver inkluderer redigering av tekniske artikler om rørproduksjon og -produksjon, samt skriving av casestudier og selskapsprofiler. Han ble forfremmet til redaktør i 2007.
Før han begynte i bladet, tjenestegjorde han i det amerikanske luftforsvaret i fem år (1985–1990), og jobbet for en produsent av rør, rør- og kanalbuer i seks år, først som kundeservicerepresentant og senere som teknisk skribent (1994–2000).
Han studerte ved Northern Illinois University i DeKalb, Illinois, og fikk en bachelorgrad i økonomi i 1994.
Tube & Pipe Journal ble det første magasinet dedikert til metallrørindustrien i 1990. I dag er det fortsatt den eneste publikasjonen dedikert til industrien i Nord-Amerika, og har blitt den mest pålitelige informasjonskilden for rørfagfolk.
Nå har du full tilgang til den digitale versjonen av The FABRICATOR og enkel tilgang til verdifulle ressurser fra bransjen.
Verdifulle bransjeressurser er nå enkelt tilgjengelige gjennom full tilgang til den digitale versjonen av The Tube & Pipe Journal.
Få full tilgang til den digitale utgaven av STAMPING Journal, som gir deg de nyeste teknologiske fremskrittene, beste praksis og bransjenyheter for metallstemplingsmarkedet.
Publisert: 30. august 2021