Роектирование промышленных объектов

3.2  Принципы  и методы обеспечения безопасности  в автоматизированном производстве

Основным принципом обеспечения безопасности автоматических и автоматизированных производственных процессов или производств является исключение или сведение до минимума вероятности (социально допустимого риска) возникновения опасных ситуаций, формирующих несчастные случаи и другие нежелательные явления. Реализация этого принципа при эксплуатации промышленных объектов возможна лишь при высоком уровне профессиональной подготовки обслуживающего персонала, соблюдении технологической дисциплины, использовании эргономически обоснованных конструкций производственного оборудования, участков, линий, высокой надежности всей техники при работе в конкретно заданных условиях рабочей среды, создании для человека комфортных условий труда. Другим, не менее важным,  принципом обеспечения безопасности автоматизированных производств является принцип экономической целесообразности. Учитывая, что абсолютная безопасность  - это лишь желаемое состояние любого производственного процесса при современном уровне развития техники, необходимо выбирать такие технологии, формы организации работ и средства защиты, которые позволили бы при минимально возможных расходах на охрану труда достигать требуемого уровня риска опасности. Основными формами реализации этого принципа являются переход к безлюдным или принципиально новым, более безопасным технологиям, производственным процессам, предусматривающим полную передачу энергетических, транспортных, технологических, логических функций от человека исполнительным механизмам, устройствам, машинам и т. п.; разработка и широкое использование автоматизированных, адаптивных систем диагностики, контроля и управления уровнем безопасности производственных процессов. Реализация указанных принципов предусматривает:

-необходимость использования  метода системного анализа при  выявлении ОиВПФ и нежелательных  последствий контакта человека  с ними;

-оценку состояния (уровня) безопасности процесса;

-выбор и обоснование  количественных показателей уровня  безопасности проектируемого или  эксплуатируемого производства  для разработки общих и специальных  требований;

-обеспечение выполнения  разработанных требований при  проектировании и эксплуатации.

Для защиты человека от опасностей применяют два метода:

-обеспечение невозможности проникновения человека в рабочую зону при наличии источников опасности;

-применение специальных приспособлений и устройств, непосредственно защищающих человека от любой опасности, представляющей реальную угрозу для его жизни или здоровья.

Первый метод состоит в разработке, выборе и применении ограждающих, блокирующих, предупреждающих, сигнализирующих устройств или систем, обеспечивающих недоступность человека к источнику опасности (подраздел 2.2). Второй метод основан на  использовании систем дистанционного управления или устройств, автоматически отключающих источники энергии или останавливающих движение исполнительных механизмов и других элементов при появлении человека в границах рабочей зоны. Рассмотрим требования охраны труда к автоматическим, автоматизированным и механизированным линиям и участкам, которые изложены в ГОСТ 12.2.119-88 ССБТ «Линии автоматические, роторные и роторноконвейерные. Общие требования безопасности». Для обеспечения безопасности автоматических, автоматизированных и механизированных линий должны выполняться следующие требования:

-требования к основным  элементам конструкции;

-требования к защитным  ограждениям;

-требования к главному  приводу линии, к гидроприводу, пневмоприводу и системе смазки;

-требования к загрузочным  устройствам;

-требования к органам  управления;

-требования к уровню  шума и вибрации;

-требования к устройству  площадок и лестниц;

требования к электрооборудованию.

Рассмотрим особенности  обеспечения безопасности линий  и участков.

Расположение. Автоматические линии (участки) располагаются в специально спроектированных цехах (зданиях) и отделяются от соседних линий (участков), стен, подъездных путей проходами. Линии, обслуживаемые с двух сторон, при отсутствии в них безопасных проходов оборудуют  переходами (мостиками) которые располагают на расстоянии, не превышающем 25 м. Линии, имеющие не доступные с пола элементы (которые необходимо периодически обслуживать), снабжают стационарными площадками или галереями. Мостики, площадки, галереи должны иметь двусторонние перила. Высота перил и ширина настила не  менее 800-1000 мм; настил не должен быть скользким

Органы управления. Расположение органов управления автоматических линий должно исключать возможность их случайного включения и выключения. Органы управления должны иметь четко выполненные надписи или символы, поясняющие назначение каждого из них. На линиях с большим фронтом обслуживания органы управления  дублируются. Управление оборудованием на  однотипных линиях унифицировано. Расположение пульта управления линией должно обеспечивать возможность визуального контроля  выполнения рабочих и транспортных операций. В некоторых случаях рабочее место оператора находится в закрытой кабине, обеспечивающей защиту от воздействия вредных производственных факторов данного технологического комплекса.

Ограждение. Ограждению подлежат: все потенциально опасные вращающиеся или движущиеся элементы механизированных и автоматизированных комплексов (исключение составляют элементы, ограждение которых не допускается их функциональным назначением);зоны возможного выброса рабочего материала и инструмента;82зоны факторов повышенной опасности (высоких температур, напряжений, излучений и т. д.).Для наблюдения за работой механизмов автоматических линий или с целью уменьшения массы конструкции ограждения могут иметь отверстия или изготавливаться из решетки или сетки. Обычно размер ячеек сетки не превышает 10х10 мм. Если ограждение изготовлено из решетки (сетки), то расстояние от движущихся элементов до поверхности ограждения должно соответствовать следующим величинам (ГОСТ 12.2.009-80), приведенным в табл.12

Таблица 12 – Расстояние от движущихся элементов до поверхности  ограждения

Наибольший диаметр окружности, вписанной в отверстие  решетки, мм	8	8-25	25-40
Расстояние от движущихся элементов, мм	15	120	200

 

Ограждение зоны обработки  выполняется из стали толщиной не менее 0,8 мм или алюминия толщиной не менее 2 мм, или из прочной пластмассы толщиной не менее 4 мм. При необходимости  ограждения могут иметь смотровые  окна из безопасного стекла толщиной не менее 4 мм.

Блокировки. Линии и оборудование должны иметь блокировки:

-исключающие возможность ведения рабочих операций при незафиксированном рабочем материале или при его неправильном положении;

-не допускающие самопроизвольных  перемещений рабочих устройств,  транспортных средств, механизмов  подъема, поворота и других  подвижных элементов линии и  оборудования;

-не допускающие выполнения  следующего цикла до окончания  предыдущего;

-обеспечивающие остановку  линии при снятии или открывании  ограждения и при входе человека  в зону ограждения, обеспечивающие  невозможность пуска линии при  снятых или открытых ограждениях  или нахождении человека в  зоне ограждения;

-исключающие возможность  одновременного использования дублированных  органов или пультов управления;

-обеспечивающие остановку  при выходе исполнительных устройств  оборудования за пределы запрограммированного  пространства, отказе оборудования  или выходе параметров за допустимые  пределы;

- обеспечивающие удержание  заготовки и инструмента в  случае неожиданного прекращения  подачи электроэнергии, воздуха,  масла и т. д.

Электробезопасность. Электробезопасность линий обеспечивается:

-размещением в удобном месте вводного аппарата ручного или станционного действия, который позволяет подключать к питающей сети все электрооборудование линии и отключить его во время перерыва в рабо-те или в аварийных случаях;

-наличием аварийной кнопки «Стоп» с выступающим грибовидным толкателем красного цвета, которая обеспечивает отключение электрооборудования независимо от режима работы линии;

-зашитой электроприводов от самовключения (независимо от положения органов управления) при внезапном восстановлении исчезнувшего напряжения;

-блокированием дверей шкафов (ниш) для электроаппаратуры;

-защитным заземлением, занулением, организацией защитного отключения механических устройств и установок, которые могут случайно оказаться под напряжением;

-заключением наружной электропроводки (кроме отдельных коротких участков) и внутренней (в местах возможных повреждений, попадания масла, влаги и т.д.) в трубы, металлорукава, резиновые шланги.

Сигнализация. При выборе предупредительных или аварийных сигналов предпочтение отдается звуковым сигналам, если шум в цехе соответствует ГОСТ 12.1.003-83. В противном случае целесообразно использовать яркий мигающий свет. Уровень звукового давления сигнала обычно 90–100 дБ в полосе частот 125–500 Гц. Сигнально-предупредительная окраска и знаки безопасности должны отвечать требованиям ГОСТ 12.4.026-76.

Санитарно-гигиенические  условия. Шумовые и вибрационные характеристики линий должны соответствовать ГОСТ 12.1.003-83, ГОСТ 12.1.012-78 (приложение Д). Линии должны быть снабжены устройствами местного освещения рабочей зоны в соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.119-88. Величина освещенности устанавливается СНиП II-4-79. Состояние воздушной среды в рабочей зоне производственных помещений должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.005-88. В цехах должна быть организована вентиляция. Линии, работа которых сопровождается образованием вредностей (вредные пыли, аэрозоли, излучения и т.д.), необходимо снабжать устройствами, позволяющими гарантировать соблюдение санитарных норм. Например, автоматические линии, которые в процессе работы образуют пыль, мелкую стружку, вредные жидкости (газы), должны иметь устройства для отсоса из зоны обработки загрязненного воздуха и его очистки. Процессы, в которых концентрация вредных веществ превышает ПДК, должны быть оборудованы дистанционным управлением.

Испытания. Автоматические линии проходят предварительную проверку, испытания на холостом ходу и испытания в режиме работы.

Конвейеры. В производственных процессах для  выполнения транспортных операций часто используют конвейеры. Применение конвейеров значительно интенсифицирует технологический процесс. Для обеспечения безопасности конвейеров должны выполняться требования:

-к конструкции конвейеров;

-к средствам защиты;

- к размещению конвейеров в производственных зданиях, галереях, тоннелях и на эстакадах.

 

                                                

                                                 Заключение.

Чтобы выстоять в жесточайших  условиях кризиса и обеспечить стабильное развитие, предприятиям необходимо провести коренную реорганизацию производственных мощностей, способных выпускать  дешевые и высококачественные товары. Технологическая сущность такой  реорганизации заключается в  высокой степени автоматизации  производства, создании гибких производственных систем. Внедрение автоматизации  производства оказывается надежным средством, приводящим не только к адаптации  предприятий к новым социально-экономическим  условиям, но и значительному числу  чисто технологических преимуществ, которые в итоге обеспечивают значительное увеличение прибавочной  стоимости продукции. Кроме того, автоматизация помогает выполнять  многие, ранее не доступные для  человека, технологические операции.

Таким образом, внедрение  автоматизация способствует общему технологическому прогрессу общества. Однако высокая стоимость средств  автоматизации с весьма короткими  сроками морального их износа удерживает в нерешительности многих руководителей  и предпринимателей.