L'OSHA instrueix el personal de manteniment per bloquejar, etiquetar i controlar l'energia perillosa. Algunes persones no saben com fer aquest pas, cada màquina és diferent. Getty Images
Entre les persones que utilitzen qualsevol tipus d'equip industrial, el bloqueig/etiquetatge (LOTO) no és res de nou. A menys que es desconnecti l'alimentació, ningú s'atreveix a realitzar cap mena de manteniment rutinari ni a intentar reparar la màquina o el sistema. Això és simplement un requisit de sentit comú i de l'Administració de Seguretat i Salut Laboral (OSHA).
Abans de realitzar tasques de manteniment o reparacions, és senzill desconnectar la màquina de la font d'alimentació (normalment apagant l'interruptor) i bloquejar la porta del panell d'interruptors. Afegir una etiqueta que identifiqui els tècnics de manteniment pel seu nom també és una qüestió senzilla.
Si no es pot bloquejar l'alimentació, només es pot utilitzar l'etiqueta. En qualsevol cas, tant si té bloqueig com si no, l'etiqueta indica que hi ha manteniment en curs i que el dispositiu no té alimentació.
Tanmateix, això no és el final de la loteria. L'objectiu general no és simplement desconnectar la font d'alimentació. L'objectiu és consumir o alliberar tota l'energia perillosa; per utilitzar les paraules de l'OSHA, controlar l'energia perillosa.
Una serra normal il·lustra dos perills temporals. Després d'apagar la serra, la fulla de la serra continuarà funcionant durant uns segons i només s'aturarà quan s'esgoti l'impuls emmagatzemat al motor. La fulla romandrà calenta durant uns minuts fins que la calor es dissipi.
De la mateixa manera que les serres emmagatzemen energia mecànica i tèrmica, el treball de fer funcionar màquines industrials (elèctriques, hidràuliques i pneumàtiques) normalment pot emmagatzemar energia durant molt de temps. Depenent de la capacitat de segellat del sistema hidràulic o pneumàtic, o de la capacitància del circuit, l'energia es pot emmagatzemar durant un temps sorprenentment llarg.
Diverses màquines industrials necessiten consumir molta energia. L'acer típic AISI 1010 pot suportar forces de flexió de fins a 45.000 PSI, de manera que màquines com ara plegadores, punxons, punxonadores i doblegadores de tubs han de transmetre la força en unitats de tones. Si el circuit que alimenta el sistema de bomba hidràulica està tancat i desconnectat, la part hidràulica del sistema encara pot proporcionar 45.000 PSI. En màquines que utilitzen motlles o fulles, això és suficient per aixafar o tallar extremitats.
Un camió de cisterna tancat amb una cisterna a l'aire és tan perillós com un camió de cisterna sense tancar. Si obriu la vàlvula equivocada, la gravetat prendrà el control. De la mateixa manera, el sistema pneumàtic pot retenir molta energia quan està apagat. Una doblegadora de tubs de mida mitjana pot absorbir fins a 150 amperes de corrent. Amb un corrent tan baix com 0,040 amperes, el cor pot deixar de bategar.
L'alliberament o l'esgotament segur de l'energia és un pas clau després de desconnectar l'alimentació i el LOTO. L'alliberament o el consum segur d'energia perillosa requereix una comprensió dels principis del sistema i dels detalls de la màquina que cal mantenir o reparar.
Hi ha dos tipus de sistemes hidràulics: de circuit obert i de circuit tancat. En un entorn industrial, els tipus de bombes més comuns són els d'engranatges, les de pales i els de pistons. El cilindre de l'eina en funcionament pot ser de simple o doble efecte. Els sistemes hidràulics poden tenir qualsevol dels tres tipus de vàlvules: control direccional, control de flux i control de pressió; cadascun d'aquests tipus té diversos tipus. Hi ha moltes coses a les quals cal parar atenció, per la qual cosa cal entendre a fons cada tipus de component per eliminar els riscos relacionats amb l'energia.
Jay Robinson, propietari i president de RbSA Industrial, va dir: "L'actuador hidràulic pot ser accionat per una vàlvula de tancament de port complet". "La vàlvula solenoide obre la vàlvula. Quan el sistema està en funcionament, el fluid hidràulic flueix cap a l'equip a alta pressió i cap al dipòsit a baixa pressió", va dir. "Si el sistema produeix 2.000 PSI i s'apaga l'alimentació, el solenoide anirà a la posició central i bloquejarà tots els ports. L'oli no pot fluir i la màquina s'atura, però el sistema pot tenir fins a 1.000 PSI a cada costat de la vàlvula".
En alguns casos, els tècnics que intenten realitzar manteniments o reparacions rutinàries corren un risc directe.
«Algunes empreses tenen procediments escrits molt comuns», va dir Robinson. «Molts d'ells diuen que el tècnic hauria de desconnectar l'alimentació, bloquejar-la, marcar-la i després prémer el botó START per engegar la màquina». En aquest estat, és possible que la màquina no faci res (no carrega la peça, no la doblega, no la talla, no la forma, no la descarrega ni res més) perquè no pot. La vàlvula hidràulica és accionada per una vàlvula solenoide, que requereix electricitat. Premer el botó START o utilitzar el tauler de control per activar qualsevol aspecte del sistema hidràulic no activarà la vàlvula solenoide sense alimentació.
En segon lloc, si el tècnic entén que ha d'accionar manualment la vàlvula per alliberar la pressió hidràulica, pot alliberar la pressió d'un costat del sistema i pensar que ha alliberat tota l'energia. De fet, altres parts del sistema encara poden suportar pressions de fins a 1.000 PSI. Si aquesta pressió apareix a l'extrem de l'eina del sistema, els tècnics es sorprendran si continuen realitzant activitats de manteniment i fins i tot poden resultar ferits.
L'oli hidràulic no es comprimeix massa, només al voltant del 0,5% per cada 1.000 PSI, però en aquest cas no importa.
«Si el tècnic allibera energia al costat de l'actuador, el sistema pot moure l'eina al llarg de la carrera», va dir Robinson. «Depenent del sistema, la carrera pot ser d'1/16 de polzada o 16 peus».
«El sistema hidràulic és un multiplicador de força, de manera que un sistema que produeix 1.000 PSI pot aixecar càrregues més pesades, com ara 3.000 lliures», va dir Robinson. En aquest cas, el perill no és un inici accidental. El risc és alliberar la pressió i baixar accidentalment la càrrega. Trobar una manera de reduir la càrrega abans de tractar el sistema pot semblar de sentit comú, però els registres de morts de l'OSHA indiquen que el sentit comú no sempre preval en aquestes situacions. A l'incident 142877.015 de l'OSHA, «Un empleat està substituint... lliscant la mànega hidràulica que goteja a l'aparell de direcció i desconnectant la línia hidràulica i alliberant la pressió. La ploma va caure ràpidament i va colpejar l'empleat, aixafant-li el cap, el tors i els braços. L'empleat va morir».
A més dels dipòsits d'oli, bombes, vàlvules i actuadors, algunes eines hidràuliques també tenen un acumulador. Com el seu nom indica, acumula oli hidràulic. La seva funció és ajustar la pressió o el volum del sistema.
«L'acumulador consta de dos components principals: el coixí de seguretat dins del dipòsit», va dir Robinson. «El coixí de seguretat està ple de nitrogen. Durant el funcionament normal, l'oli hidràulic entra i surt del dipòsit a mesura que la pressió del sistema augmenta i disminueix». El fet que el fluid entri o surti del dipòsit, o que es transfereixi, depèn de la diferència de pressió entre el sistema i el coixí de seguretat.
«Els dos tipus són els acumuladors d'impacte i els acumuladors de volum», va dir Jack Weeks, fundador de Fluid Power Learning. «L'acumulador de xoc absorbeix els pics de pressió, mentre que l'acumulador de volum evita que la pressió del sistema baixi quan la demanda sobtada supera la capacitat de la bomba».
Per tal de treballar en un sistema d'aquest tipus sense patir lesions, el tècnic de manteniment ha de saber que el sistema té un acumulador i com alliberar-ne la pressió.
Pel que fa als amortidors, els tècnics de manteniment han de tenir especial cura. Com que l'airbag s'infla a una pressió superior a la pressió del sistema, una fallada de la vàlvula significa que pot afegir pressió al sistema. A més, normalment no estan equipats amb una vàlvula de drenatge.
«No hi ha una bona solució per a aquest problema, perquè el 99% dels sistemes no proporcionen una manera de verificar l'obstrucció de les vàlvules», va dir Weeks. Tanmateix, els programes de manteniment proactiu poden proporcionar mesures preventives. «Podeu afegir una vàlvula postvenda per descarregar una mica de fluid allà on es pugui generar pressió», va dir.
Un tècnic de servei que noti que els airbags acumuladors tenen poc volum potser voldrà afegir aire, però això està prohibit. El problema és que aquests airbags estan equipats amb vàlvules d'estil americà, que són les mateixes que s'utilitzen als pneumàtics dels cotxes.
«L'acumulador sol tenir una etiqueta per advertir contra afegir aire, però després de diversos anys de funcionament, l'etiqueta sol desaparèixer fa molt de temps», va dir Wicks.
Un altre problema és l'ús de vàlvules de contrapès, va dir Weeks. En la majoria de vàlvules, la rotació en sentit horari augmenta la pressió; en les vàlvules de contrapès, la situació és la contrària.
Finalment, els dispositius mòbils han de ser especialment vigilants. A causa de les restriccions d'espai i els obstacles, els dissenyadors han de ser creatius a l'hora d'organitzar el sistema i on col·locar els components. Alguns components poden estar amagats i inaccessibles, cosa que fa que el manteniment i les reparacions rutinàries siguin més difícils que els equips fixos.
Els sistemes pneumàtics presenten gairebé tots els riscos potencials dels sistemes hidràulics. Una diferència clau és que un sistema hidràulic pot produir una fuita, produint un raig de fluid amb prou pressió per polzada quadrada per penetrar a la roba i la pell. En un entorn industrial, la "roba" inclou les soles de les botes de treball. Les lesions per penetració d'oli hidràulic requereixen atenció mèdica i normalment requereixen hospitalització.
Els sistemes pneumàtics també són inherentment perillosos. Molta gent pensa: "Bé, només és aire" i ho tracten amb descuidació.
«La gent sent les bombes del sistema pneumàtic en funcionament, però no tenen en compte tota l'energia que la bomba entra al sistema», va dir Weeks. «Tota l'energia ha de fluir en algun lloc, i un sistema d'energia fluida és un multiplicador de força. A 50 PSI, un cilindre amb una superfície de 10 polzades quadrades pot generar prou força per moure 500 lliures de càrrega». Com tots sabem, els treballadors utilitzen aquest sistema per treure les restes de la roba.
«En moltes empreses, aquest és un motiu d'acomiadament immediat», va dir Weeks. Va dir que el raig d'aire expulsat del sistema pneumàtic pot pelar la pell i altres teixits fins als ossos.
«Si hi ha una fuita al sistema pneumàtic, ja sigui a la junta o a través d'un forat a la mànega, normalment ningú se n'adonarà», va dir. «La màquina fa molt soroll, els treballadors tenen protecció auditiva i ningú sent la fuita». El simple fet d'agafar la mànega és arriscat. Independentment de si el sistema funciona o no, calen guants de cuir per manipular mànegues pneumàtiques.
Un altre problema és que, com que l'aire és altament compressible, si obriu la vàlvula d'un sistema en actiu, el sistema pneumàtic tancat pot emmagatzemar prou energia per funcionar durant un llarg període de temps i engegar l'eina repetidament.
Tot i que el corrent elèctric —el moviment dels electrons a mesura que es mouen en un conductor— sembla un món diferent de la física, no ho és. S'aplica la primera llei del moviment de Newton: «Un objecte estacionari roman estacionari, i un objecte en moviment continua movent-se a la mateixa velocitat i en la mateixa direcció, tret que estigui sotmès a una força desequilibrada».
Per al primer punt, tots els circuits, per simples que siguin, es resistiran al flux de corrent. La resistència dificulta el flux de corrent, de manera que quan el circuit està tancat (estàtic), la resistència el manté en un estat estàtic. Quan el circuit està encès, el corrent no flueix a través del circuit instantàniament; triga almenys un curt període de temps perquè el voltatge superi la resistència i el corrent flueixi.
Pel mateix motiu, cada circuit té una determinada mesura de capacitança, similar a la quantitat de moviment d'un objecte en moviment. Tancar l'interruptor no atura immediatament el corrent; el corrent continua movent-se, almenys breument.
Alguns circuits utilitzen condensadors per emmagatzemar electricitat; aquesta funció és similar a la d'un acumulador hidràulic. Segons el valor nominal del condensador, pot emmagatzemar energia elèctrica durant molt de temps, cosa que pot ser perillosa. Per als circuits utilitzats en maquinària industrial, un temps de descàrrega de 20 minuts no és impossible, i alguns poden requerir més temps.
Per al corbador de tubs, Robinson calcula que una durada de 15 minuts pot ser suficient perquè l'energia emmagatzemada al sistema es dissipi. A continuació, feu una comprovació senzilla amb un voltímetre.
«Hi ha dues coses a l'hora de connectar un voltímetre», va dir Robinson. «Primer, permet al tècnic saber si el sistema té energia restant. Segon, crea una via de descàrrega. El corrent flueix d'una part del circuit a través del comptador a una altra, esgotant qualsevol energia que encara hi hagi emmagatzemada».
En el millor dels casos, els tècnics estan completament formats, tenen experiència i tenen accés a tots els documents de la màquina. Té un pany, una etiqueta i un coneixement profund de la tasca en qüestió. Idealment, treballa amb observadors de seguretat per proporcionar un parell d'ulls addicional per observar els perills i proporcionar assistència mèdica quan els problemes persisteixen.
El pitjor dels casos és que els tècnics no tinguin formació ni experiència, treballin en una empresa de manteniment externa, per tant no estiguin familiaritzats amb equips específics, tanquin l'oficina els caps de setmana o els torns de nit i els manuals dels equips ja no siguin accessibles. Aquesta és una situació de tempesta perfecta, i tota empresa amb equips industrials hauria de fer tot el possible per evitar-ho.
Les empreses que desenvolupen, produeixen i venen equips de seguretat solen tenir una àmplia experiència en seguretat específica del sector, de manera que les auditories de seguretat dels proveïdors d'equips poden ajudar a fer que el lloc de treball sigui més segur per a les tasques de manteniment i reparacions rutinàries.
Eric Lundin es va incorporar al departament editorial de The Tube & Pipe Journal l'any 2000 com a editor associat. Les seves principals responsabilitats inclouen l'edició d'articles tècnics sobre la producció i fabricació de tubs, així com la redacció d'estudis de casos i perfils d'empreses. Va ser ascendit a editor el 2007.
Abans d'unir-se a la revista, va servir a les Forces Aèries dels Estats Units durant 5 anys (1985-1990) i va treballar per a un fabricant de canonades, tubs i colzes de conductes durant 6 anys, primer com a representant d'atenció al client i més tard com a redactor tècnic (1994-2000).
Va estudiar a la Northern Illinois University de DeKalb, Illinois, i es va llicenciar en economia el 1994.
Tube & Pipe Journal es va convertir en la primera revista dedicada a la indústria de les canonades metàl·liques el 1990. Avui dia, continua sent l'única publicació dedicada a la indústria a Amèrica del Nord i s'ha convertit en la font d'informació més fiable per als professionals de les canonades.
Ara podeu accedir completament a la versió digital de The FABRICATOR i accedir fàcilment a recursos valuosos del sector.
Ara es pot accedir fàcilment a recursos valuosos de la indústria mitjançant l'accés complet a la versió digital de The Tube & Pipe Journal.
Gaudeix d'accés complet a l'edició digital de STAMPING Journal, que ofereix els darrers avenços tecnològics, les millors pràctiques i les notícies del sector per al mercat de l'estampació de metalls.
Data de publicació: 30 d'agost de 2021