Automatyzacja zwiększa bezpieczeństwo pracy
| TechnikaW przemyśle zdarzają się wypadki, pracownicy zapadają na choroby zawodowe i przebywają w uciążliwych warunkach. Zapraszamy do lektury drugiej części artykułu, w której kontynuujemy temat bezpieczeństwa na stanowiskach pracy, wskazując rozwiązania z zakresu automatyzacji mogące to bezpieczeństwo poprawić.
JAK WAŻNA JEST PIERWSZA POMOC?
Ze statystyk GUS, które przytoczyliśmy w pierwszej części artykułu, wynika, że jedną z częstszych przyczyn niebezpiecznych zdarzeń na stanowiskach pracy jest niewłaściwe zachowanie się personelu. Dlatego ważnym środkiem zapobiegania wypadkom są szkolenia.
Te ostatnie obejmują m.in. zakres wykonywanych zadań, unikanie zagrożeń, z jakimi pracownicy będą spotykać się w miejscu pracy, właściwe zachowania w razie wypadku i udzielanie pierwszej pomocy. Ta ostatnia często decyduje o tym, czy poszkodowany przeżyje i jak poważne okażą się dla niego skutki wypadku.
Tutaj istnieje wiele schematów zachowań, aczkolwiek warto przytoczyć kilka porad. Na przykład oczy i skórę, które miały kontakt z kwasem, należy jak najszybciej umyć czystą, zimną wodą. Zmywanie powinno potrwać co najmniej kilkanaście minut.
Odzież trzeba zdjąć, a jeżeli przykleiła się do skóry, należy ją spłukać. Zwlekać nie wolno też, jeśli doszło do wdychania par kwasów, choć w tym przypadku skutki mogą się pojawić dopiero kilka godzin później. Wówczas może już być jednak za późno na ratunek. Dlatego w razie takiego wypadku natychmiast trzeba udać się do lekarza.
Regularnie warto (a zasadniczo wręcz trzeba) ćwiczyć procedury postępowania w razie awarii lub wypadku, tak aby w takich przypadkach działania załogi miały charakter rutynowy. Do działań zapobiegawczych należy też ostrzeganie pracowników o niebezpieczeństwie. W tym celu stosowane są świetlne oraz dźwiękowe sygnalizatory. Są one używane m.in. w maszynach i ciągach technologicznych, gdzie służą do wskazywania stanu pracy i informowania albo ostrzegania obsługi o sytuacjach nadzwyczajnych.
OZNAKOWANIE STANOWISKA
Sygnalizatory świetlne i dźwiękowe są także nieodzownymi elementami urządzeń, które same w sobie nie są niebezpieczne, ale w pewnych sytuacjach, gdy pracownicy działają pośpiesznie lub nieuważnie, mogą zagrozić ich życiu lub zdrowiu. Przykłady to: podnośniki, automatyczne bramy oraz urządzenia mobilne, jak wózki widłowe.
Na stanowiskach pracy umieszcza się oprócz tego różne symbole. Znaki te mogą informować o niebezpieczeństwie, m.in. ostrzegać przed: substancjami łatwopalnymi, drażniącymi, toksycznymi, żrącymi, atmosferą wybuchową, silnym polem magnetycznym, porażeniem prądem elektrycznym, kolizją z pojazdami do transportu poziomego, na przykład wózkami widłowymi, promieniami lasera albo promieniowaniem jonizującym.
Oddzielne grupy stanowią znaki zakazujące, na przykład wstępu, używania otwartego ognia, gaszenia płomienia wodą, oraz znaki nakazujące, na przykład zakładanie ochronników na określone części ciała. Znaki informacyjne z kolei zazwyczaj wskazują, gdzie znajduje się sprzęt potrzebny w razie wypadku, taki jak apteczka, nosze, myjka do przemywania oczu albo prysznic bezpieczeństwa.
ORGANIZACJA STANOWISKA PRACY
Kolejne istotne kwestie to organizacja stanowiska pracy i sposobu jej wykonywania - niewłaściwe zachowania pracowników często są wynikiem zaniedbań właśnie w tym zakresie. Nie powinno się przede wszystkim dopuszczać do tego, żeby stanowisko samo w sobie stanowiło zagrożenie dla obsługi.
Niebezpieczne są na przykład: nieuporządkowane okablowanie, w które można się zaplątać, nierówności na podłogach, o które można się potknąć, powierzchnie, na których łatwo się poślizgnąć i nieprawidłowo zabezpieczone materiały albo narzędzia składowane w pobliżu, które mogą spaść na pracownika.
Ryzyko wystąpienia wypadku stwarza także brak swobody poruszania się i zbyt mała przestrzeń w stosunku do potrzeb wykonywanego zadania. Stanowisko pracy należy oprócz tego zorganizować w taki sposób, by żaden jego element nie dekoncentrował personelu. Rozpraszać może na przykład migające światło.
AUTOMATYZACJA I FUNKCJE BEZPIECZEŃSTWA
Jeżeli chodzi o organizację pracy, to uwaga personelu nie powinna być niepotrzebnie odwracana od najważniejszych czynności. Tak bywa, gdy musi on pewne zadania powtarzać, co odrywa go od podstawowej czynności. Przykłady to załadunek maszyny lub wymiana narzędzi. Dlatego zadania tego typu najlepiej jest zautomatyzować.
Należy równocześnie pamiętać o tym, że obciążeniem dla psychiki pracowników, którzy nadzorują pracę maszyn i linii zautomatyzowanych, może się okazać konieczność zachowania czujności, przy braku fizycznej aktywności. Podobny wpływ na personel ma monotonia wykonywanych zadań. O brak należytej ostrożności jest też łatwiej, jeśli niewłaściwa organizacja pracy wywołuje pośpiech.
Oprócz tego w maszynach wdrażane są funkcje bezpieczeństwa, zgodnie z zaleceniami odpowiednich norm. Przykład to PN-EN 61800-5-2. Dotyczy ona elektrycznych układów napędowych o regulowanej prędkości, w których można zrealizować m.in. bezpieczne wyłączenie momentu (Safe Torque Off, STO).
Działanie tej funkcji polega na odłączeniu zasilania od silnika, w efekcie czego nie wytwarza on momentu obrotowego albo siły, w wypadku silników liniowych. Jest to podstawowa metoda zapobiegania nagłemu nieoczekiwanemu rozruchowi silnika, powodującemu niekontrolowane przemieszczenie się ruchomych części maszyny.
Funkcja STO najlepiej sprawdza się wtedy, gdy nie jest wymagane natychmiastowe zatrzymanie całego układu napędowego. Tarcie i inercja silnika i jego mechanicznego obciążenia wpływają bowiem na szybkość hamowania. Dlatego ważne jest, by ta ostatnia zapewniała w danym przypadku odpowiedni poziom bezpieczeństwa.
W pewnych zastosowaniach konieczne jest użycie dodatkowych mechanizmów, na przykład hamulców w połączeniu z funkcją bezpiecznego wysterowania hamulców, które zapobiegną samoistnemu przemieszczaniu się mechanicznych obciążeń układu napędowego pod wpływem sił zewnętrznych, na przykład grawitacji.
BEZPIECZNY STOP
Innym przykładem jest funkcja bezpiecznego stopu (Safe Stop). Przebiega ona dwuetapowo. W pierwszej fazie prędkość silnika jest stopniowo zmniejszana, aż do jego zatrzymania. Następnie aktywowane są funkcje: STO i, o ile jest dostępna, bezpiecznego wysterowania hamulców. Bezpieczny stop można zrealizować na jeden z dwóch sposobów.
W pierwszym prędkość silnika jest monitorowana i dopiero, gdy jest mniejsza od wartości granicznej, aktywowana jest funkcja bezpiecznego wyłączenia momentu. W drugim wypadku zmiana prędkości silnika w czasie jego hamowania nie jest kontrolowana, a funkcja STO zostaje załączona po pewnym, z góry określonym czasie, dostosowanym do potrzeb. Z funkcji bezpiecznego stopu korzysta się, kiedy wymagane jest jak najszybsze zatrzymanie maszyny, szczególnie ciężkich wirujących mechanicznych obciążeń albo silników pracujących z dużą prędkością.
Spawanie - opis procesu i zagrożenia na stanowisku pracy
W metodzie TIG (Tungsten Inert Gas) łuk elektryczny wytwarza nietopliwa elektroda wolframowa w osłonie z gazu obojętnego, argonu lub helu. Chroni on roztopiony metal przed utlenianiem. W metodach MIG/MAG łuk elektryczny wytwarza elektroda topliwa. W spawaniu MIG (Metal Inert Gas) gaz osłonowy jest chemicznie obojętny, jak argon lub hel. W technice MAG (Metal Active Gas) jest to natomiast gaz chemicznie aktywny, jak CO2. Źródłem ciepła w spawarkach mogą też być: plazma, laser albo wiązka elektronów. Zalety i wady spawanie ręcznego Automatyzacja spawania ma wiele zalet, m.in. dużą wydajność i powtarzalność, ważne szczególnie w produkcji na masową skalę. Ponadto ciągłość ani jakość produkcji nie zależą od dostępności ani kwalifikacji operatorów. Mimo to spawanie ręczne wciąż jest popularne. Operator bowiem szybciej niż automat adaptuje się do zmiennych warunków. Na przykład - po ocenie jakości krawędzi blach, może on dostosować do niej ustawienia spawarki. Jeśli zauważy ubytek, przez który arkusze dzieli większa szczelina, może wykonać grubszą spoinę. Jeżeli z kolei nierówne brzegi są zbyt blisko, wykona odpowiednio cieńszy spaw. Wadą spawania ręcznego jest konieczność narażenia operatorów na działanie wyjątkowo nieprzyjaznych czynników. Jednym z tych najuciążliwszych są dymy spawalnicze. Stanowią one mieszaninę pyłów spawalniczych z różnymi gazami. Dlaczego dym spawalniczy jest szkodliwy? W procesie spawania do otoczenia uwalniane są substancje o bardzo szerokim spektrum działania, od tylko drażniącego lub uczulającego, przez szkodliwe, w tym rakotwórcze i mutagenne, po toksyczne. Skład chemiczny pyłu zależy od wielu czynników, w tym głównie od tego, jakie materiały są łączone oraz od metody i parametrów technologicznych spawania. Na przykład w pyle, który powstaje podczas spawania stali niestopowych drutami litymi, znajduje się m.in. żelazo, ditlenek krzemu i mangan - pierwsze dwa mogą wywołać pylicę, zaś ten ostatni działa toksycznie na układ nerwowy. Przy spawaniu stali wysokostopowych pyły zawierają również związki chromu i niklu, które mają działanie rakotwórcze. Jeśli chodzi o gazowy składnik pyłów spawalniczych, to są to przede wszystkim tlenki azotu, tlenek węgla i ozon. Pierwsze powstają pod wpływem wysokiej temperatury łuku z tlenu oraz azotu z atmosfery. Emisja tlenku węgla towarzyszy spawaniu, gdy gaz osłonowy to CO2. Ozon powstaje na skutek działania promieni UV na tlen z atmosfery. Tlenek węgla powoduje niedotlenienie, natomiast tlenki azotu i ozon mają działanie drażniące. Pozostałe zagrożenia Spawanie jest procesem wysokotemperaturowym, w trakcie którego wokół stanowiska unoszą się iskry i spadają odpryski metali, a atmosfera jest mieszaniną substancji łatwopalnych oraz wybuchowych. Dlatego pracownik może się poparzyć. Łatwo też można wzniecić pożar lub spowodować eksplozję. Zagrożeniem dla operatorów spawarek jest także promieniowanie optyczne, którego źródłem są płomienie palnika i łuk elektryczny. Najniebezpieczniejsze powstaje podczas spawania elektrycznego, procesowi temu towarzyszy bowiem emisja światła niebieskiego, promieniowania podczerwonego i ultrafioletowego. Spawacze są ponadto narażeni na hałas, na poziomie nawet 90 dB, oraz pole elektromagnetyczne. To ostatnie występuje w pobliżu elektrody spawalniczej, kabli, tego zasilającego elektrodę oraz powrotnego, stołu spawalniczego oraz obudowy samej spawarki. Podczas spawania elektrycznego istnieje też zagrożenie porażenia prądem elektrycznym. |
KONTROLA DOSTĘPU
Aby zapewnić bezpieczeństwo personelu, w przypadku niektórych stanowisk wymagane jest wprowadzenie bariery fizycznej między nimi a ich otoczeniem. Może to być ogrodzenie z furtką, po której otwarciu urządzenia wewnątrz są wyłączane. Korzysta się także z różnego typu czujników, które wykrywają obecność człowieka w strefie zabronionej.
Są to na przykład kurtyny świetlne. W razie wkroczenia na teren, który zabezpieczają, strumień promieniowania podczerwonego między nadajnikiem a odbiornikiem jest przerwany. Kurtyny świetlne nie zawierają ruchomych części, które mogłyby się uszkodzić albo zużyć. Ich zaletą jest również szybka reakcja. Dzięki temu można je instalować bliżej stanowiska, a przez to efektywniej wykorzystać dostępną przestrzeń.
Na podobnej zasadzie działają skanery laserowe. Zawierają nadajnik impulsów laserowych i ich odbiornik, mierzący promieniowanie odbite od innych obiektów. Na tej podstawie wyznaczana jest odległość dzieląca je od skanera. Po przekroczeniu wartości granicznej sygnalizowane jest wejście do strefy niebezpiecznej. Zabezpieczeniem pomocniczym często są maty czułe na nacisk.
Bariery fizyczne i kontrola dostępu są wprowadzane na przykład w przypadku stanowisk wyposażonych w roboty. Nie zawsze jest jednak możliwe odseparowanie pracownika od szkodliwych albo niebezpiecznych czynników, takich jak trujące dymy, pyły albo promieniowanie. Przykład procesu, który odbywa się w takich warunkach, to spawanie. Pracowników należy wówczas chronić bezpośrednio, przy użyciu środków ochrony osobistej (indywidualnej).
Monika Jaworowska
