Опасные узлы и зоны машин и механизмов. Субъективные и объективные средства защиты (ограждения, блокировки, предохранительные устройства и т. д.). Схемы и эскизы устройств - Естественное освещение. Обеспечение безопасности при эксплуатации сосудов и устан

§ 2. Оградительные устройства. Опасные зоны машин и оборудования.

Движущиеся части производственного оборудования, если они являются источниками опасности, должны быть ограждены.

В таких случаях под опасной зоной машин и оборудования понимается пространство (на производственном оборудовании, механизмах, машинах или вблизи них), проникновение в которое человека может быть опасным для его здоровья и жизни.

Опасную зону могут создать открытые вращающиеся или перемещающиеся детали машин или обрабатываемые изделия (рис. 99), она может быть даже на расстоянии от источника опасности - от отлетающей стружки, частиц абразива и т. п. Положение опасной зоны в пространстве может быть постоянным или непрерывно меняющимся. В первом случае - это пространство между нижней и верхней частями штампа, молота или пресса, вращающимися зубьями шестерен, шкивами ременной передачи и т. п., а во втором - отлетающая стружка, пространство перед перемещаемым грузом и др. Дальность поражающего действия стружки зависит от характера обработки, режима резания и физико-химических свойств обрабатываемого материала.

Рис. 99. Опасные зоны механизмов (указаны жирной стрелкой) :

1 - передаточная цепь с зубчаткой; 2 - ременная передача; 3 - зубчатая рейка; 4 - вальцы; 5 - зубчатые колеса; 6 - конечный узел ленточного конвейера; 7 - суппорт токарного станка; 8 - сверло; 9 - абразивный круг; 10 - циркульная пила; 11 - ленточная пила; 12 - фреза; 13 - резец поперечно-строгального станка; 14 - штамп; 15 - отрезное устройство; 16 - выдавливающее устройство

При работе различных строительно-дорожных машин и механизмов, производстве монтажных работ возникают постоянные или переменные опасные зоны. Опасной называют зону, в которой постоянно действуют или периодически возникают факторы, создающие yгрозу для жизни и здоровья человека. Эти зоны существуют вблизи движу­щихся или вращающихся деталей, вокруг открытых токоведущих частей и т.п. Постоянные опасные зоны находятся у подвижных час­тей оборудования при наличии определенной закономерности их перемещения во время pa6oты (пространство около приводного ремня, находящиеся под напряжением электроустановки и т.п.). Переменные опасные зоны существуют около источников опасности, которые во времени изменяют свое направление в соот­ветствии с создавшимися условиями и режимами выполнения операций трудового процесса, а также свойствами материалов (движущаяся машина, работающий кран и т.п.).

Границы постоянных опасных зон можно легко определить, так как они не меняются в процессе выполнения работ. Границы переменных зон изменяются во времени и пространстве. По­этому для создания безопасных условий труда задача инженера - найти эти зоны, в пределах которых возможно воздействие на человека опасных производственных факторов эксплуа­тируемых машин и оборудования.

Опасная зона при работе на высоте

Работой на высоте считается работа, при выполнении которой работник находится на расстоянии менее 2 м от неогражденных перепадов по высоте 1,3 м и более .

При невозможности устройства ограждения работы должны выполняться с применением предохранительного пояса и страховочного каната.

Опасная зона при строительстве объекта

При перемещении грузов подъемными кранами, при работах вблизи строящегося здания границы опасных зон принимают от крайней точки горизонтальной проекции наружного наибольшего размера перемещаемого (падающего) предмета или стены здания с прибавлением вылета стрелы крана, наибольшего габаритного размера перемещаемого груза и минимального расстояния отлета груза при его падении, согласно табл. 2.

Таблица 2

Расстояние отлета грузов и предметов в зависимости от высоты падения

Примечание. При промежуточном значении высоты возможного падения расстояние отлета определяют интерполяцией.

При работах, выполняемых на высоте, опасной считается зона, расположенная под рабочей площадкой (рис. 2).

Границы зоны определяют по проекции, увеличенной на безопасное расстояние, м

L оп = 0,3·H , (4)

где Н - высота, на которой производятся работы, м.

Рис. 2. Граница опасной зоны при падении предметов с высоты

При работе грузоподъемных машин и механизмов опасным считается расстояние, на которое может отлететь груз при обрыве одной из строп, как показано на рис. 3.

Рис. 3. Схема определения границ опасной зоны при обрыве стропа грузоподъемной машины

Границу опасной зоны можно определить по формуле, м

где h г - высота подъема груза, м; l с - длина ветви стропа, м; - угол между стропами и вертикалью, град; - расстояние (максимальное) от центра тяжести груза до его края, м.

При работе крана должна быть учтена длина вылета стрелы l к. С учетом последнего границу опасной зоны около крана с учетом обрыва стропа и отлета груза (формула (5)) можно рассчитать по формуле, м

. (6)

Опасная зона при работе строительных машин и вблизи движущихся частей машин и оборудования

При работе строительных машин и оборудования опасной считается зона в пределах 5 м от движущихся частей, если другие повышенные требования отсутствуют в паспорте или инструкции завода-изготовителя машин и оборудования.

Опасная зона при установке подъемника вблизи откоса

При использовании в работе подъемников, устанавливаемых на краю откоса или канавы, необходимо учитывать опасную зону в соответствии с табл. 3.

Опасной зоной называют пространство, в котором возможно воздействие на работающего опасных и вредных производственных факторов.

Опасные зоны возникают в области действия рабочих органов технологического оборудования (мясорубки, режущие, тестомесильные и другие машины), у ременных, зубчатых и цепных передач, при эксплуатации подъемно-транспортных машин и т. д. Особая опасность создается в случаях, когда возможен захват одежды или волос работающего движущимися частями оборудования.

Наличие опасной зоны может быть обусловлено опасностью поражения электрическим током; воздействием тепловых, электромагнитных излучений, шума, вибрации, ультразвука, вредных паров, газов и пыли.

При проектировании и эксплуатации технологического оборудования предусматривают применение устройств, либо исключающих возможность контакта человека с опасной зоной, либо снижающих опасность травматизма.

Для защиты от действия опасных факторов применяют коллективные и индивидуальные средства защиты.

Средства коллективной защиты в зависимости от назначения подразделяют на следующие классы:

нормализация воздушной среды производственных помещений и рабочих мест;

нормализация освещения производственных помещений и рабочих мест;

средства защиты от ионизирующих, инфракрасных, ультрафиолетовых, электромагнитных излучений;

средства защиты от шума, вибрации, ультразвука, поражения электрическим током, электростатических зарядов, повышенных и пониженных температур поверхностей оборудования, материалов, готовой продукции, повышенных и пониженных температур воздуха рабочей зоны, воздействия механических, химических и биологических факторов.

Все применяющиеся на предприятиях средства коллективной защиты по принципу действия можно разделить:

на оградительные;

предохранительные;

блокирующие;

сигнализирующие;

системы дистанционного управления машинами;

специальные.

Общими требованиями к средствам защиты являются:

обеспечение оптимальных и безопасных условий труда рабочих; высокая степень защиты;

учет индивидуальных особенностей оборудования и технологических процессов;

удобство обслуживания машин и механизмов;

соблюдение требований технической эстетики.

Оградительные средства защиты применяют для изоляции систем привода машины и опасных рабочих зон машин. Оградительные устройства делят на стационарные, съемные и переносные. Стационарные ограждения устанавливаются для изоляции опасной зоны оборудования и снимаются лишь на время осмотра, смазки и ремонта рабочих органов. Такими ограждениями являются корпуса оборудования, сплошные кожухи, несъемные ограждения передач.

Съемные ограждения устанавливают на оборудовании в местах, требующих периодического доступа к опасным зонам для осуществления промежуточных технологических операций (загрузка и размещение сырья в месильных машинах, куттерах и т. д.). Съемные

ограждения блокируют с рабочими органами механизма или машины, обеспечивая невозможность эксплуатации оборудования при открытых ограждениях, тем самым предотвращая несчастные случаи, если оператор попытается снять ограждение, не остановив предварительно оборудование.

Блокировки, устанавливаемые на технологическом оборудовании пищевых предприятий, могут быть механические, электромеханические и фотоэлектрические.

Механическая блокировка представляет собой систему, обеспечивающую связь между ограждением и тормозным (пусковым) устройством.

На рис. показана схема механической блокировки защитной решетки вальцовой дробилки плодов (винограда, яблок и т. п.).

Рис. Схема механической блокировки:

1 -пружина; 2 - подвижная скоба; 3 - вставной ключ; 4 - коробка; 5 - направляющий ролик; 6 - трос; 7 - решетка

Решетка с помощью троса и направляющего ролика связана с подвижной скобой, которая перемещается внутри коробки. При закрытой решетке дробилки скоба под действием пружины занимает такое положение, что отверстия в ней и в коробке совпадают и в эти отверстия можно вставить ключ для включения электродвигателя дробилки. Если решетка будет открыта, то отверстие в передвинувшейся скобе не будет совпадать с отверстием в коробке и, следовательно, дробилку нельзя будет включить.

На рис. показана схема электромеханической блокировки съемного ограждения, применяемой для предотвращения пуска механизма привода машины при снятом ограждении.

Рис. Схема электромеханической блокировки: I - ограждение; II - корпус машины; 1 - изоляционная колодка; 2 - металлическая скоба; 3 - контакты

Ограждение снабжено изоляционной колодкой с вмонтированной в нее металлической скобой. Корпус машины снабжен заглубленными в изоляционной колодке контактами с присоединенными к ним проводами. При установке ограждения на место штыри скобы входят в заглубления и замыкают контакты электрической цепи, обеспечивая тем самым возможность пуска привода машины. При снятом ограждении электрическая цепь разомкнута и пуск привода невозможен.

Блокировки такого принципа действия нашли широкое применение для защиты рабочих, обслуживающих технологическое оборудование пищевых предприятий (месильные машины, миксеры, центрифуги и т. д.).

Оборудование, на котором рабочие органы по своим технологическим функциям не могут быть ограждены (гильотинные ножи, струнно-режущие механизмы, пуансон в штампующей машине и т. п.), оснащают фотоэлектрической блокировкой.

Фотоэлектрическая блокировка работает по принципу пересечения луча, направленного на фотоэлемент или фотосопротивление. Изменение светового потока, падающего на фотоэлемент, преобразуется в электрический сигнал, который после усиления подается на измерительно-командное устройство, которое дает импульс на включение исполнительного механизма защитного устройства.

На рис. представлена схема фоторелейной блокировки, устанавливаемой на штампующей машине.

Рис. Схема фотоэлектрической блокировки: 1 - луч; 2 - опасная зона; 3 - фотоэлемент; 4 - пружина; 5 - муфта; 6 - рычаг; 7- реле; 8- выпрямитель; 9- электромагнит; 10- контакты; 11 - стержень; 12- педаль пуска

Опасная зона машины просвечивается лучом, падающим от лампы на фотоэлемент, в цепи которого находится реле. В цепь через выпрямитель включены контакты и электромагнит. При пересечении луча света, т. е. при нахождении в опасной зоне рук рабочего, фотореле срабатывает, по обмотке электромагнита протекает ток, электромагнит оттягивает стержень, преодолевая сопротивление пружины, и подводит его под рычаг, включающий муфту. Стержень соединен с педалью пуска, которая при таком его положении блокируется, и работа машины прекращается.

На пищевых предприятиях эксплуатируется большое количество оборудования, использующего в качестве топлива природный газ. Имеют место случаи, когда при случайном уменьшении давления газа в сети или временном прекращении его подачи происходит отрыв пламени от горелки (погасание), а затем при поступлении газа топочный объем наполняется газом и смесь газа с воздухом взрывается. Для исключения подобных случаев применяют различные автоматические устройства.

Простейшим типом такого устройства является автоматический шаровой клапан (рис.), устанавливаемый на газопроводе в непосредственной близости к потребителю (печи, сушилки и т. п.).

Рис. 6.4. Автоматический шаровой клапан для газа: 1 - шарик; 2 - шпиндель; 3 - пружина; 4 - корпус

Во время работы горелки шарик витает в потоке газа, создающего давление. Если поступление газа прекратилось или понизилось его давление (напор газа ослаб), шарик скатывается по наклонному каналу вниз к выходному отверстию и плотно его закрывает. При зажигании горелки необходимо сместить шарик шпинделем, освободить отверстие клапана.

Дистанционное управление производством является самым надежным и эффективным средством по обеспечению безопасности труда.

Автоматизация освобождает человека от непосредственного участия в операциях по управлению технологическим процессом, позволяет осуществлять точно контролируемые высокоинтенсивные процессы, что практически невыполнимо с использованием ручного труда.

Различают частичную автоматизацию, когда управление процессом автоматизировано, а контроль и регулирование выполняет человек, и полную, когда автоматизирован весь процесс, а человек только включает, выключает, настраивает автоматическую систему и наблюдает за ее работой. Высшей формой автоматизации является комплексная автоматизация, осуществленная в масштабах всего цеха и предприятия.

Автоматическая система включает следующие элементы: измерительные и регистрирующие приборы для получения информации о ходе и параметрах технологических процессов; преобразователи, каналы связи, передатчики, приемники для передачи информации на расстояние; вычислительные, счетные, управляющие машины для переработки и преобразования полученной информации; автоматические регуляторы, воздействующие на ход технологического процесса в соответствии с полученной информацией.

Автоматические блокировочные устройства, защитные приспособления, сигнализация, срабатывая при любых нарушениях режима работы, обеспечивают практически полную безопасность труда, безаварийную эксплуатацию оборудования. Автоматическое управление, регулирование и контроль позволяют исключить непосредственное соприкосновение оператора с вредными и опасными факторами производственной среды.

Следует иметь в виду, что в ряде случаев внедрение комплексной механизации и автоматизации приводит к резкому сокращению физической нагрузки на человека и значительному росту нервного напряжения. Поэтому возникает необходимость внедрения в практику организации труда рекомендаций по оптимальному сочетанию нервно-психических, эмоциональных и энергетических компонентов умственных и физических усилий, высокой производительности труда и его творческого характера.

Чем меньше опасных операций в технологическом цикле, тем больше показатель К т.б. Если все операции безопасны, то показатель технической безопасности составит 100%.

По сравнению с оборудованием, при эксплуатации которого предусмотрены некоторые ручные операции, машины-автоматы и автоматические линии имеют значительные преимущества - у них показатель технической безопасности выше.

2. Технические средства защиты.

3. Цвета и знаки безопасности.

4. Требования безопасности при эксплуатации зданий, сооружений.

5. Требования безопасности к оборудованию и процессам.

Технологические процессы с использованием техники и различных механизмов реализуются в условиях опасных зон.

Опасная зона – пространство, в котором возможно воздействие на работающего вредного или опасного фактора.

В разных технологических процессах безопасность обеспечивается различными техническими средствами: предохранительными, блокировочными, тормозными, сигнализирующими устройствами, защитными ограждениями, автоматическими сцепками, дистанционным управлением и др.

Предохранительные устройства – это устройства, обеспечивающие безопасную эксплуатацию оборудования и машин, по средствам автоматического выключения механизма или изменения режима работы, если контролируемый параметр выходит за допустимые пределы (концевые отключатели, ограничивающие перемещение рабочих органов; различные муфты; срезаемые штифты и шпильки; клапаны, открывающиеся при повышении давления; плавкие предохранители и автоматические выключатели).

Блокировочные устройства – это устройства, обеспечивающие фиксацию частей машин и элементов электросхем в определенном состоянии, которые либо препятствуют неправильным действиям персонала, либо предотвращают развитие аварийной ситуации (отключая участки тех. системы или вводя в действие спец. устройства).

Они бывают: механические, гидравлические, электрические, пневматические и др.

Сигнализирующие устройства – информируют работающих о состоянии рабочего процесса, его качественных и количественных изменениях, уровня вредностей и т.д.

Устройства бывают: с ручным приводом, автоматические

Сигнальные элементы бывают: визуальные, аккустические.

Защитные ограждения – представляют собой физическую преграду между человеком и опасным или вредным производственным фактором, тем самым препятствуют контакту.

Ограждения могут быть стационарными и съемными, постоянными и временными.

Ограждения не должны мешать: техническому обслуживанию, ограничивать обзорность, быть источником опасности

Тормозные устройства – используют для остановки движущихся машин и агрегатов, предотвращению самоопускания грузов, удержания техники на склонах и т.п.

Автоматические сцепные устройства – позволяют проводить автосцепку тракторов и автомобилей с прицепами и сельскохозяйственными машинами без участия человека, что исключает травматизм.

Дистанционное управление – предназначено для управления технологическими процессами или пр. оборудованием с рабочих мест, расположенных за пределами опасной зоны.

Дистанционное наблюдение осуществляется с помощью датчиков, телеэкранов, контрольно-измерительных приборов и т.д., а управление – с помощью электрических, механических, гидравлических, пневматических и др. приводов и ЭВМ.

Для выделения производственных объектов и зон по какому-либо признаку опасности для предупреждения несчастных случаев в дополнение к общетехническим средствам обеспечения безопасности предназначена система цветов и знаков безопасности

Сигнальные цвета означают:

зеленый – безопасность, разрешение

красный – запрещение, стоп, опасность

синий – информация

желтый – внимание, предупреждение о возможной опасности.

В зеленый окрашивают предписывающие знаки и сигнальные лампы нормального режима работы оборудования.

В красный – внутренние поверхности корпусов и кожухов, ограждающих движущие части, емкости с огнеопасным и взрывоопасным содержимым, кнопки, рычаги включения и аварийной, запрещающие знаки, сигнальные лампы и др.

В синий – указательные знаки, места присоединения заземлителей и т.д.

В желтый – емкости пестицидов, точки смазки, предупреждающие знаки, сигнальные лампы, кромки оградительных устройств и т.д.

Знаки безопасности разделены на группы: запрещающие, предупреждающие, предписывающие, указательные, эвакуационные знаки, знаки пожарной безопасности, знаки медицинского и санитарного назначения.

Запрещающие – запрещают или ограничивают какие-либо действия (курить, вход, пользование приборами).

Предупреждающие – сигнализируют о возможной опасности (осторожно, опасность взрыва, ядовитые вещества, эл. напряжение).

Предписывающие – разрешают действия только при соблюдении конкретных требований безопасности (работать в каске, в защитной обуви, в очках).

Указательные – указывают расположение места, объекта или средства (место курения, пожарный кран).

Эвакуационные знаки – показывают пути эвакуации.

Знаки пожарной безопасности – указывают местонахождение противопожарных средств.

Знаки медицинского и санитарного назначения – указывают места нахождения этих объектов.

Общие требования безопасности к технологическим процессам предусматривают (требования к средствам защиты от опасных производственных факторов):

планирование, организация и проведение работ, включающих механизацию, автоматизацию, дистанционное управление;

своевременный ремонт и наладка оборудования;

устранение непосредственного контакта работающих с источниками вредных и опасных производственных факторов;

соответствие технологических процессов возделывания, уборки, переработки с/х продукции и работ в животноводстве типовым операционным технологиям;

соответствие работ, проводимых с применением пестицидов, нормативной документации.

Производственные здания, сооружения должны отвечать требо­ваниям, обеспечивающим здоровые и безопасные условия труда.

Эти требования включают рациональное использование террито­рии и производственных помещений, содержание производствен­ных помещений и рабочих мест в соответствии с санитарно-гигие­ническими нормами и правилами, устройство санитарно-бытовых помещений.

Территории предприятий и производственные площадки долж­ны освещаться в ночное время. Наружное освещение проектируется с управлением, не зависимым от управления освещением внутри здания.

Хранение различных материалов, деталей и агрегатов на терри­тории предприятия организуется в специальных местах на стелла­жах.

Для обеспечения пожарной безопасности предусматриваются проходы, проезды к пожарным водоемам, гидрантам, местам распо­ложения пожарного инвентаря и оборудования.

Территория предприятия оборудуется водоотводами и водосто­ками. Люки водостоков и прочих подземных сооружений должны находиться в закрытом положении.

Особое внимание уделяется подготовке на производственных предприятиях качественной питьевой воды.

При производстве ремонтных, земляных и других работ на тер­ритории предприятия открытые люки, траншеи и ямы ограждаются. В местах перехода через траншеи устанавливаются переходные мос­тики шириной не менее 1 м с перилами высотой не менее 1,1 м.

Проезды и проходы, примыкающие к производственным, адми­нистративным и санитарно-бытовым помещениям, летом необходимо поливать, зимой - очищать от снега и в случае обледенения посыпать песком.

1. Дайте классификацию и характеристику технических средств обеспечения безопасности.

2. Какие существуют знаки безопасности.

3.Предназначение и условия применения системы сигнальных цветов.

4. Перечислите основные требования безопасности при эксплуатации зданий, сооружений.

5.Охарактеризуйте требования безопасности к оборудованию и процессам.

(B.C. Шкрабак и др. Безопасность жизнедеятельности в сельскохозяйственном производстве. М. «КолосС», 2004. Б.И. Зотов, В.И. Курдюмов. Безопасность жизнедеятельности на произ­водстве - М.: Колос, 2004. Безопасность жизнедеятельности. Учебник под ред. С.В. Белова М. Высшая школа, 2003. Беляков Г.И. Безопасность жизнедеятельности на производстве. СПб.: «Лань», 2006. Графкина М.В. Охрана труда и производственная безопасность: М.: ТК Велби, Изд – во Проспект, 2007.)

Тема лекции:Основы обеспечения электробезопасности

Опасные зоны машин и механизмов

Травмирование работающего возможно как при непосредственном соприкосновении его с источником опасности, так и на некотором расстоянии от него, при недопустимом сближении.

Пространство, в котором постоянно действует или периодически возникает производственный фактор, опасный для жизни и здоровья человека, называется опасной зоной.

Опасная зона может появляться вокруг движущихся, вращающихся элементов, вблизи перемещающихся грузов. Наличие опасной зоны может быть связано с опасностью поражения отлетающими посторонними частицами и частями инструмента.

Особую угрозу представляет собой опасная зона, где возможен захват одежды или волос работающего движущимися частями оборудования. Так, большое число несчастных случаев происходит при захвате развивающейся одежды в момент приближения к неогражденным карданным передачам сельскохозяйственных машин.

Опасность движущихся или вращающихся деталей возрастает, если на них имеются выступающие части (головки болтов). Когда части машин вращаются навстречу одна другой, создается опасность втягивания в опасную зону.

Охрана труда при восстановлении ножей

Восстановление ножей производят методом электродуговой наплавки.

Сварочные и наплавочные работы относятся к категории работ с повышенной опасностью, что обуславливает повышенные требования по организации рабочего места сварщика, обслуживанию применяемого оборудования и аппаратуры. Общие требования безопасности при проведении наплавочных работ установлены ГОСТ 12.3003-75.

Изучение и анализ причин производственного травматизма при выполнении наплавочных работ, показывает, что больше половины производственных травм происходит вследствие опасных действий обслуживающего персонала из-за недостаточной теоретической и практической подготовки.

Наплавку ножей производят на специальном наплавочном оборудовании.

Рабочее место персонала оборудовано специальной кабиной из несгораемого материала. Пол в помещении должен быть плотным, прочным и огнестойким, слабо проводящем теплоту. Рабочее место оборудуют принудительной приточно-вытяжной вентиляцией.

Наиболее эффективна вентиляция, выполненная в виде панелей равномерного всасывания над сварочным столом. Панель монтируют над столом на высоте 350..400 мм от поверхности крыши стола, противоположно рабочему месту сварщика.

При сварке деталей высотой до 500 мм хорошие результаты дает нижний отсос газов через решетчатый сварочный стол

Для создания нормальных условий труда при вибродуговой наплавке сварочную дугу необходимо закрывать специальными укрытиями и оборудовать местными отсосами.

Электросварочное оборудование следует надежно заземлить. Заземлению надлежат: свариваемое изделие, стол, все металлические части сварочного оборудования.

При сварке в среде защитного газа, с помощью осцилятора, помимо заземления, корпус должен быть огражден, иметь блокировку, автоматически разъединяющую электрическую цепь при открывании дверцы. Со стороны питающей сети сварочные установки должны быть защищены предохранителями или автоматическими выключателями.

Для защиты от вредного влияния лучистой энергии сварщики и подручные рабочие должны быть обеспечены специальными ручными или наголовными щитками. В зависимости от применяемой при сварке силы тока промышленность выпускает защитные стекла для сварщиков марок Э-1,Э-2, Э-3, Э-4, для подручных рабочих В-1, В-2, В-3.

Для предохранения тела от ожогов основной защитной мерой служат спецодежда и обувь. Наиболее подходящая обувь- башмаки без шнурков с гадким верхом. Брюки не должны иметь снизу отворотов, куда может попасть капля металла. Наружные карманы куртки должны закрываться клапанами. Детали перед наплавкой должны быть сухими, очищены от ржавчины, краски и других загрязнений. Эти же требования предъявляют к электродам и сварочной проволоке.