Коллективная и индивидуальная защита работающих и населения от опасностей в техносфере

Для предотвращения или уменьшения воздействия на рабо­тающих опасных и вредных производственных факторов, созда­ния необходимого микроклимата на рабочих местах применяются средства защиты работающих.

в целом средства защиты можно разделить в

зависимости от конструктивного исполнения на:

1) локализирующие источник опасности в оборудовании;

2) технические средства внутри источника;

3) разделяющие (отделяющие) работника и источник опасности (экранирование);

4) защищающие рабочую зону;

5) непосредственно защищающие конкретного работника (СИЗ).

Средства защиты работающих классифицируются по ГОСТ 12.4.011-89 на следующие категории: средства коллектив­ной защиты (СКЗ) и средства индивидуальной защиты (СИЗ).

Средства коллективной защиты предназначены для защиты от конкретного опасного или вредного фактора в данном помеще­нии или на рабочем месте.

1 Коллективные

1.1 Оградительные

1.1.1стационарные (несъемные);

1.1.2подвижные (съемные);

1.1.3переносные (временные)

Оградительные средства предназначены для исключения возможности попадания работника в опасную зону: зону ведущих частей, зону тепловых излучений, зону лазерного излучения и т.д.

2 Предохранительные

2.1 наличие слабого звена (плавкая вставка в предохранитель);

2.2 с автоматическим восстановлением кинематической цепи

3 Блокировочные

3.1 механические;

3.2 электрические;

3.3 фото-электрические;

3.4 радиационные;

3.5 гидравлические;

3.6 пневматические;

3.7 пневматические

4 Сигнализирующие

4.1 по назначению (оперативные, предупредительные, опознавательные средства);

4.2 по способу передачи информации

4.2.1световая;

4.2.2звуковая;

4.2.3комбинированная

Сигнализирующие средства предназначены для предупреждения и подачи сигнала об опасности в случае попадания работающего в опасную зону оборудования.

устройства автоматического контроля и сигнализации опасно­сти, предназначенные для предупреждения операторов и дру­гих работающих о наступающей опасности или о произошед­шей поломке, отказе и другой нештатной ситуации. Сигналы могут быть световые, звуковые, знаковые и в виде показаний прибора, и даже биомеханические. Для автоматического кон­троля служат предохранительные устройства, которые авто­матически срабатывают, отключая оборудование или его узел при выходе какого-либо из параметров за предельно допусти­мые величины, и тормозные устройства, обеспечивающие возможность быстрой остановки производственного оборудо­вания или отдельных его элементов; контролирующие ход технологического процесса и состояние оборудования в целом и его отдельных узлов, механизмов и деталей

5 Средства защиты дистанционного управления

5.1 визуальная;

5.2 дистанционная

Предназначены для удаления рабочего места персонала, работающего с органами, обеспечивающими наблюдение за процессами или осуществление управления за пределами опасной зоны.

6 специальные средства безопасности, характерные для каждого класса, например: вентиляционные и воздухоочистительные системы, кондиционеры, обогреватели, охладители; освети­тельные приборы и светозащитные устройства;

7 звукопоглощающие и звукоизолирующие устройства, глуши­тели шума, устройства виброгашения и виброизоляции, уст­ройства заземления и зануления, изолирующие устройства и покрытия, нейтрализаторы, средства дезактивации, гермети­зирующие устройства, оборудование для дезинфекции, дезин­секции, стерилизации;

8 знаки безопасности и сигнальные цвета, привлекающие вни­мание и напоминающие работникам об опасности и необхо­димости соблюдения мер безопасности.

Оградительные устройства

Устройство оградительное — это устройство защиты, устанавли-наемое между опасным производственным фактором и работаю­щим. Оградительные устройства могут быть выполнены в виде ко­жуха, дверцы, щита, планки. В оборудовании защитные ограждения предназначены в первую очередь для исключения случайного про­никновения человека в зону движения деталей и механизмов.

Защитные ограждения включают:

• ограждения, предназначенные не допустить человека в опас­ную зону;

• ограждения для защиты человека от опасных выделений (вы­бросов, осколков, стружки и т.д.).

Согласно ГОСТ 12.2.062 оградительные устройства могут быть сплошными без отверстий и иметь смотровые окна, закрытые допус­каемым к применению прозрачным материалом, или иметь отвер­стия, несущие функциональную нагрузку (для смазки, вентиляции И т. д.), а также не сплошными (перфорированными, сетчатыми, ре­шетчатыми). Они могут быть стационарными и передвижными.

Конструкция ограждения должна соответствовать функциональ­ному назначению и конструктивному исполнению оборудования, на котором оно будет установлено, а также условиям, в которых оборудование будет эксплуатироваться.

Для ограждения передач привода (клиноременных, цепных, зуб­чатых) используются сплошные, сетчатые, перфорированные кожухи, выполненные в виде шкафа с дверцами, снабженные блокиро­вочным устройством или запором под специальный ключ. Такие ог­радительные устройства обеспечивают эффективную изоляцию пе­редач, особенно в тех случаях, когда по техническим причинам in возможно их полное укрытие. Доступ к опасным узлам (сушильные камеры, элементы привода, опасные рабочие органы, расположенные в корпусе машины) осуществляется через дверцы, сблокированные с приводом машины.

Шнеки, как травмоопасное производственное оборудование, закрываются со всех сторон стационарным сплошным кожухом. Дверцы (щиты) кожухов шнеков выполняются стационарными или накидными, запираются специальным ключом и имеют блокировку Загрузочные воронки выполняются так, чтобы через них невозможно было проникнуть к опасному органу.

Ограждения муфт выполняются в виде стационарного сплошно­го (сетчатого, перфорированного, решетчатого) кожуха. Если габариты двигателя и редуктора различаются, ограждение должно быть оснащено боковыми стенками. Если доступ в опасную зону во время нормальной работы не тре­буется, то устанавливают неподвижные защитные ограждения. Если подвижное защитное ограждение фиксируется в определенном положении, и его невозможно снять или открыть без применения инструментов (рис. 5.4.).

В других случаях, когда требуется доступ оператора в опасную зону (для наладки, поиска неисправностей и др.), могут быть приме­нены съемные защитные ограждения, защитные ограждения с блокировкой, автоматически закрываемые защитные устройства, защитные устройства с реакцией на приближение. Съемные ограждения устанавливают при необходимости перефирического доступа к движущимся частям — для настройки и регулировки оборудования; установки, перестановки, заточки или правки режущего инструмента; установки заготовки, выполнения контрольных измерений и других работ. Эти ограждения должны иметь установочную базу для надежного крепления к оборудованию пни несущим конструкциям.

Защитное ограждение с блокировкой исключает опасные функции машины. Такие ограждения могут быть исполнены с функцией фиксации закрытия, т. е. они остаются закрытыми и заблокированными до тех пор, пока не будет исключена опасность травмирования. Схема такого устройства представлена на рис. 5.5. С помощью специальных датчиков 1, 2 передается информация о вращении pабочего органа машины 3 на систему управления 8, 9 и исполнительное устройство 5, 6. Защитное ограждение 4, таким образом, бум находиться в состоянии «закрыто» до полного останова рабочей органа. Безопасный доступ в рабочую зону подтверждается сигнальным устройством 7.

Рис. 5.4. Неподвижные защитные ограждения: a — соединительных муфт; б — клиноременных передач; в — зубчатых передач; г — концов вращающихся валов; д — цепных передач; е — бара­банов ленточных или пластинчатых конвейеров, где 1 — муфта; 2 — ог­раждение; 3 - кожух; 4 - зубчатая передача; 5 - линия натяжения рем­ня; 6 — шкивы; 7 — вал; 8 — ограждение; 9 — барабан; 10 — контур огра­ждения; 11 — металлическая сетка

Рис. 5.5. Защитное ограждение с блокировкой: 1 — герметизированный контакт; 2 — постоянный магнит; 3 — рабочий орган машины; 4 — ограждение опасной зоны; 5 — контакт разрыва цепи питания; 6 - исполнительное устройство; 7 - сигнальное устройство; 8 — электронный блок управления; 9 — блок питания

Автоматически закрываемые ограждения приводятся в действие с помощью специальных устройств, например, после прохождения обрабатываемого материала к режущему инструменту автоматиче­ски закрывается открытая (рабочая) часть инструмента. Такое огра­ждение не допускает попадания рук станочника в опасную зону.

Устройства ограждения могут одновременно выполнять роль стружко- и пылеприемников, предотвращать запыленность и загазо­ванность рабочих мест, исключать воздействие тепловых и электро­магнитных излучений на рабочих местах, в отдельных случаях сни­жать шум и т. д. Такие ограждения называют комбинированными или совмещенными (например, ограждения фрез, круглых пил, но­жевых валов, головок, сверл, заточных и шлифовальных кругов).

Устройства ограждения должны удовлетворять следующим тех­нологическим и конструктивным требованиям: не разрушаться при разрыве или поломке закрываемых или движущихся деталей или режущих инструментов, не сдвигаться с места и не деформировать­ся под воздействием определенных усилий; не уменьшать произво­дительности труда; не снижать качества обработки; не ухудшать ус­ловий наблюдения за работой, максимально изолировать работаю­щих от опасных зон и вредных выделений (паров, газов, пыли) и др. Кроме того, ограждения не должны вызывать дополнительного шума и вибрации, а также должны отвечать требованиям техничес­кой эстетики. Ограждения окрашивают в соответствии с ГОСТ 12.4.026 «Цвета сигнальные и знаки безопасности промышленных предприятий».

Предохранительные защитные средства.

В зависимости от характера опасного фактора различают предохранительные устройства, защищающие от вы­хода за установленные предельные значения:

• величины рабочего давления;

• величины электрического тока, напряжения и другие пара­метры электроустановки;

• скорости движения;

• величины перемещения;

• Загазованности производственной атмосферы;

• величины веса;

• величины передаваемого усилия;

• величины температуры.

Для защиты машин от избыточного давления используют пре­дохранительные клапаны, разрывные мембраны.

Предохранительные клапаны прямого действия пружинные, рычажно-грузовые различают по высоте подъема зо­лотника (малого, среднего и большого подъема золотника). Обратные клапаны пропускают газ (жидкость) в одном на­правлении и предохраняют движение газа (жидкости) в обратном направлении.

Защитное отключение электроустановки - это система обес­печения безопасности путем автоматического отключения элек­троустановки при возникновении аварийной ситуации (повреж­дений), вызывающей опасность поражения людей. Такими опасными отклонениями являются: снижение сопротивления изоляции, замыкание на землю и др.

Защитными средствами от опасных отклонений величин ско­рости и перемещений механизмов служат тормозные устройства. Тормоза подразделяются:

• По конструкции: ленточные, колодочные, дисковые, грузо-упорные, центробежные.

• По характеру действия: автоматические, управляемые, ра­зомкнутые, замкнутые.

• По приводу: электрические, гидравлические, пневматические, механические, электромагнитные и комбинированные.

В грузоподъемных машинах используются спускные тормоза для торможения и остановки груза. Стопорные тормоза обеспе­чивают удержание груза, машины в заданном положении, оста­новку оборудования. Регуляторы скорости позволяют поддержи­вать заданную скорость вращения валов машин, скорость перемещения груза. Автоматические тормоза срабатывают при отклонении величины скорости (вращения, спуска), величины на­тяжения каната.

Тормозные устройства механического торможения — это в ос­новном колодочные тормоза. Колодочные тормоза проектируются и изготовляются в двух вариантах: автоматического действия и управ­ляемые вручную.

К механическим тормозам относятся также ленточные, дисковые и конусные. Ленточные тормоза, как правило, должны применяться в строительных лебедках, экскаваторах, металлорежущих станках, подъемно-транспортном оборудовании.

Дисковые тормозные устройства применяются там, где необходима поверхность трения большая, чем у колодочных тормозов, и возможна защита от пыли, грязи, влаги. В механизмах с машинным приводом, там, где необходимы компактные конструкции, примени-1 мы дисковые и конусные тормозные устройства.

В оборудовании, где предъявляются повышенные требования к надежности работы тормозных устройств, могут быть применены колодочные тормоза с короткоходовыми электромагнитами клапан­ного типа, работающие на постоянном токе.

Тормозные устройства предназначены для относительно кратко­временного удержания движущихся частей или поднятого груза или для ограничения скорости движения машин, механизмов, спуска груза, а также поглощения энергии поступательно движущихся и вращающихся масс оборудования, машин, механизмов и груза.

Кроме рассмотренных тормозных устройств, применяют ревер­сирование и электрическое торможение двигателей.

Характеристикой тормозов является коэффициент запаса тор­можения, который определяется отношением момента, создавае­мого тормозом, к статическому моменту на тормозном валу от наибольшего рабочего груза. Величина коэффициента запаса тор­можения принимается с учетом режима и ответственности рабо­ты, рода привода.

Защита от загазованности производственных помещений т оксичными и пожаровзрывоопасными газами достигается с помо­щью устройств, которые при достижении опасной концентрации прекращают поступление на производственный участок опасного вещества. Для этой цели вблизи оборудования устанавливаются стационарные газоанализаторы. При оценке концентрации ис­пользуются различные методы: фотоколориметрический, на ос­нове цветных реакций; термокондуктометрический, с использо­ванием принципа измерения теплопроводности газовой смеси; оптический, по изменению оптических свойств анализируемого производственного воздуха.

В качестве контролируемого параметра, при котором сраба­тывает автоматическая защита, прежде всего принимается кон­центрация взрывоопасных веществ в воздухе помещений. Авто­матическая защитная система состоит из датчиков, логического устройства для оценки сигнала, усилителя сигналов, устройства сигнализации и исполнительного механизма для проведения не­обходимых переключений. В случае прекращения подачи элек­троэнергии и сжатого воздуха исполнительный механизм автома­тической системы должен устанавливать регулирующие органы в положение, исключающее возникновение аварий.

Защиту машин от перегрузок (поднимаемого груза, переда­ваемого усилия) обеспечивают разнообразные ограничители гру­зоподъемности, введенные в кинематическую цепь, слабое звено.

Для ограничения грузоподъемности кранов и исключения их поломки и аварии используются ограничители грузоподъемности, отключающие подъемный механизм при превышении нормативного веса.

Использование слабого звена, которое разрушается при превышении номинальной нагрузки, исключает поломку машины В качестве слабого звена применяются срезные штифты и шпонки на валах, передающих крутящие моменты. При избыточных крутящих моментах штифты и шпонки срезаются, чем предотвращают разрушение машины. Восстановление кинематической це­пи осуществляется заменой срезанного штифта (шпонки). Фрик­ционные муфты при превышении нормативной величины крутящего момента обеспечивают проскальзывание дисков, чем исключается поломка машины. При нормализации крутящего момент кинематическая цепь автоматически восстанавливается.

Защита от нарушения параметров теплового режима техноло­гического процесса достигается с помощью тепловых реле, которые отключают двигатель компрессора при превыше­нии температуры сжатого воздуха, чем предотвращается взрыв в ресивере.

Блокировочные устройства не являются физическим препятст­вием для проникновения работника в опасную зону оборудования. Блокировочные устройства срабатывают при ошибочных действиях работника или опасных изменениях режима работы машин, при по­ступлении информации о наличии опасности травмирования через имеющиеся чувствительные элементы контактным и бесконтакт­ным способами. Отсутствие блокировочных устройств является причиной боль­шинства несчастных случаев, связанных с обслуживанием передач привода. Работники открывают ограждение передач привода на ходу машины и травмируются открытыми передачами.

В технологических процессах применяют ограничительное бло­кировочное устройство, срабатывающее при нарушении параметров технологического процесса или режима работы производственного оборудования, установки или аппарата. Блокировки безопасности подразделяются по назначению, по конструкции, по исполнению. По назначению можно выделить следующие виды блокировок:

—блокировки ограждений опасных зон (барьеров, экранов, кожухов др.);

—блокировки дверей опасных зон (распределительных уст­ройств, электрошкафов, шахт лифтов, кабин кранов, помеще­ний опасных и взрывоопасных и др.);

—блокировки органов включения (механизмов резания и подачи станков, механизмов многосекционных транспортеров (кон­вейеров), вытяжной и приточной систем вентиляции, аварий­ной и рабочей вентиляций, дверей и воздушных тепловых за­вес, аварийного и рабочего освещения и др.);

—блокировки опасных зон, которые по условиям работы невоз­можно закрыть ограждением полностью или частично. Например, при работе на прессах, гильотинных ножницах, бума­горезательных машинах и т. п. опасное пространство от про­никновения рук в опасную зону защищают параллельно на­правленным опасной зоне световым потоком или устраивают включение двумя руками, во время рабочей операций обе руки заняты, освобождение одной руки приводит к остановке пресса. По конструкции блокировки подразделяются на: механические, электрические, фотоэлектрические, радиационные, пневматические, гидравлические и комбинированные. По исполнению — на откры­тые, закрытые и взрывозащищенные. Исполнение выбирают по осо­бенностям окружающей производственной среды.

Механические блокировочные устройства устанавливаются в уз­лах с любой массой и скоростью рабочих органов. Они основаны на принципе разрыва кинематической цепи. Имеется ряд механиче­ских блокировочных устройств, предназначенных для предотвраще­ния опасности при нахождении рук оператора в рабочей зоне, кото­рые могут использоваться в различных производствах. Могут быть использованы электромеханические блокировочные устройства, в которых используется взаимодействие механического элемента с электрическим, в результате чего отключается система управления машиной.

Электрические блокировочные устройства используются в уз­лах, где отключение электрической цепи приводит практически к мгновенной остановке рабочих органов, т. е. имеющих невысокую скорость, малую массу или снабженных совершенной тормозной системой.

В пожаро- и взрывоопасных производствах могут быть примене­ны струйные устройства для защиты рук от попадания в опасную зону оборудования. Принцип их работы в следующем: при пересече­нии рукой работающего струи воздуха, истекающей из управляюще­го сопла, восстанавливается ламинарная струя между другими со­плами, переключающими логический элемент, который подает сиг­нал на остановку рабочего органа, предотвращая травмирование руки рабочего. Такие устройства невосприимчивы к запыленности, сотрясениям и вибрациям.

Работа бесконтактных блокировочных устройств основана на фотоэлектрическом эффекте, ультразвуке, изменении амплитуды колебаний, температуры, скорости истечения воздушных струй и т. д. Датчики, передающие сигнал на исполнительные элементы при пересечении работающими границы опасной зоны оборудования, контролируют и преобразуют параметры, являющиеся, как пра­вило, величинами неэлектрическими (например, индуктивное реле близости).

К этим устройствам относится защита опасной зоны световым невидимым потоком, направленным на фотоэлемент или фотосо­противление перед опасной зоной. Пересечение светового потока в случае проникновения в опасную зону вызывает отключение — ос­тановку оборудования. Такие устройства могут монтироваться вме­сте с оборудованием разработчиком, а также могут быть установле­ны потребителем. Схема светолокационных блокирующих уст­ройств показана на рис. 5.8.

Рис. 5.8. Схема фотоэлектрической блокировки: 1 — фотоэлемент; 2 — световая завеса; 3 - линза; 4 — источник света; 5 — сеть источника питания; 6 — понижающий трансформатор; 7 - вы­прямитель; 8 — электромагнит и сигнальная лампочка

Блокировочные устройства могут работать вместе с сигнализа­цией о состоянии опасной среды (токсичной или взрывоопасной), где одновременно с сигналом опасности подается импульс соответ­ствующему исполнительному механизму на ликвидацию опасного режима (например — включение аварийной вентиляции, отключе­ние всей установки или насосов, подающих токсические материалы; перекрытие трубопроводов и отключение емкостей и др.).

Дата добавления: 2014-01-06