5.4.70. Защита от механического травмирования.

Общие средства и методы защиты. Наибольшее приме­нение для защиты человека от механического травмирова­ния находят оградительные и предохранительные средства, тормозные и блокировочные устройства, устройства автома­тического контроля и сигнализации.

Оградительные средства защиты наиболее распро­странены в промышленности. Они препятствуют попаданию

человека в опасную зону. Все открытые движущиеся и вра­щающиеся части оборудования, расположенные на высоте до 2,5 м от уровня пола, если они являются источниками опас­ности, должны быть закрыты сплошным или сетчатым ограж­дением. Ограждения могут быть полными, закрывающими травмоопасный агрегат в целом, и частичными, исключаю­щими доступ к наиболее опасным частям оборудования.

В большинстве случаев ограждения являются стационар­ными, но в машинах по обработке металлов давлением и неко­торых видах станков они могут выполняться подвижными, с блокированными рабочими органами оборудования.

Ограждения закрывают доступ в опасную зону только в момент обработки (например, вырубки заготовки). Воз­можно устройство подвижных заграждений с индивидуальным приводом. Подвижные защитные устройства с индивидуаль­ным приводом являются наиболее перспективными сред­ствами защиты.

Конструкция ограждения чаще всего представляет собой кожух. В корпусах машин и механизмов, а также станков они могут выполняться в виде дверцы, перекрывающей доступ к редукторам, коробкам скоростей и другим эле­ментам привода. Ограждения в виде щитов (в том числе сетчатых) широко используются в роботизированном про­изводстве. Переносные щиты устанавливают при проведении ремонт­ных и наладочных работ для исключения попадания в зону их проведения посторонних лиц, например, при сварочных работах, работах в колодцах подземных коммуникаций, при ремонте электроустановок в цехах.

Оградительные средства защиты изготавливают из метал­лов и пластиков. Широкое применение находят ограждения из сеток. При расчете на прочность ограждений, применя­емых при обработке металлов и дерева, необходимо учиты­вать возможность вылета и удара об ограждение заготовок и режущего инструмента.

Предохранительные устройства могут быть двух типов: ограничительные и блокировочные.

Ограничительные устройства срабатывают при превыше­нии какого-либо параметра, характеризующего работу меха­низма или машин. Например, срезные штифты и шпонки срабатывают при превышении допустимого крутящего момента, предохранительные клапаны — при превышении

рабочего давления, упоры — при выходе элементов за допу­стимые пределы в пространстве. Таким образом, исключа­ются режимы работы оборудования, при которых возможно получение травмы человеком.

Различают предохранительные ограничительные устрой­ства с автоматическим восстановлением кинематической цепи после того, как контролируемый параметр пришел в норму, и устройства, которые после срабатывания требуют остановки оборудования и их замены. Примером первых являются пре­дохранительные клапаны, фрикционные муфты, регуляторы давления, вторых — предохранители электроустановок, раз­рывные мембраны систем, работающих под давлением. Тормозные устройства подразделяются на четыре группы:

1) по конструктивному исполнению — на колодочные дисковые, конические и клиновые;

2) способу срабатывания — на ручные, автоматические и полуавтоматические;

3) принципу действия — на механические, электромагнит­ные, пневматические, гидравлические и комбинированные;

4) назначению — на рабочие, резервные, стояночные и экс­тренного торможения.

Тормоза играют важную роль в обеспечении безопасной эксплуатации, ремонта и обслуживания технологического обо­рудования, позволяя быстро останавливать валы, шпиндели и прочие элементы, являющиеся потенциальными источни­ками опасности. Кроме того, они служат для остановки или торможения груза в подъемно-транспортных машинах. Особо отметим наличие у всех видов травмоопасного оборудования систем экстренного торможения в аварийных ситуациях. Они обязательны в автоматических линиях. В особо опасных слу­чаях предусматриваются резервные системы торможения.

Стояночные тормоза используются в грузоподъемных кра­нах, работающих на рельсовом пути, что исключает их дви­жение при значительной ветровой нагрузке. Это позволяет исключить возможность опрокидывания крана вследствие потери устойчивости.

В оборудовании чаще всего используются дисковые и коло­дочные тормоза.

Частным случаем тормозных устройств являются регуля­торы скорости, которые ограничивают скорость вращения валов двигателей внутреннего сгорания и турбин, а также скорость спуска грузов.

Упоры и ловители широко применяют на подъемно-транс­портных машинах для удержания поднятого груза, а также в некоторых механизмах для исключения обратного движе­ния вращающихся элементов.

Блокировочные устройства исключают возможность проникновения человека в опасную зону или устраняют опас­ный фактор на время пребывания человека в этой зоне.

Механическая блокировка представляет собой систему, обеспечивающую связь между ограждением и тормозным (пус­ковым) устройством. Например, для снятия ограждения кривошипно-шатунного механизма необходимо затормозить и полностью остановить привод механизма, что осуществ­ляется отключением электродвигателя.

При снятом ограждении агрегат невозможно запустить в работу. По такому принципу блокируют двери в помещениях испытательных стендов, а также в других, особо опасных помещениях, в которых пребывание людей во время работы оборудования запрещено.

Устройства автоматического контроля и сигнализа­ции также являются одним из способов защиты человека от механического травмирования. Наличие контрольно-измери­тельных приборов — одно из условий безопасной и надежной работы оборудования. Это приборы для измерения давлений, температур, статических и динамических нагрузок и дру­гих параметров, превышение допустимых значений кото­рых может привести к аварии. Эффективность устройств для контроля повышается при объединении их с системами сигнализации.

Информативная сигнализация находит применение при проведении многих технологических процессов, а также на испытательных стендах. Информативную сигнализацию используют также для согласования действий работающих, в частности крановщиков и стропальщиков.

Устройства предупредительной сигнализации предназна­чены для предупреждения о возникновении опасности. Чаще всего в них используют световые и звуковые сигналы, посту­пающие от различных приборов, регистрирующих ход техно­логического процесса, в том числе уровень опасных и вредных факторов. Для звуковой сигнализации применяют сирены или звонки.

Большое применение находит сигнализация, опережающая включение оборудования. Она предусматривается в производ­ствах, где перед началом работы в опасной зоне могут нахо­диться люди (участки испытания двигателей, автоматические линии сборочных цехов, литейные цеха и т.д.). К сигнализации относятся указатели и плакаты «Не включать — работают люди», «Не входить», «Не открывать — высокое напряже­ние» и др. Надписи с указанием допустимой нагрузки необ­ходимо располагать непосредственно в зоне обслуживания машин и агрегатов. На вращающихся и перемещающихся приспособлениях для механизированного закрепления заго­товок металлорежущих станков должны быть четко выпол­ненные нестираемые надписи, указывающие максимально допустимые характеристики их движения, при которых работа станка остается безопасной. Указатели желательно выпол­нять в виде световых табло с переменной по времени (мига­ющей) подсветкой.

Подвидом предупредительной сигнализации является сигнальная окраска (разметка). Травмоопасные элементы оборудования выделяют чередующимися (под углом 45° к гори­зонтали) полосами желтого и черного цвета. Так же окрашива­ются ограждающие барьеры и элементы зданий.

При расположении площадок (галерей) на высоте менее 2,2 м от пола их боковые поверхности окрашиваются в жел­тый сигнальный цвет. На станках в красный цвет окраши­вают обратные стороны дверец ниш для электрооборудования, а также поверхности схода стружки. Сигнальная окраска, как и окраска установок и систем, работающих под давлением, является примером цветовой сигнализации. Сигнальные цвета широко используются в промышленности. В табл. 11.31 пред­ставлены смысловые значения и области применения сигналь­ных цветов и соответствующие им контрастные цвета.

Знаки безопасности стандартизированы ГОСТ 12.4.026—2002. Они различаются между собой формой и цветом. Геометрические формы, сигнальные цвета и смысловые значения основ­ных знаков безопасности приведены в табл. 11.32.

Таблица 11.31

Смысловые значения, области применения сигнальных цветов и соответствующие им контрастные цвета

Сигнальный цвет	Смысловое значение	Область применения	Контрастный цвет
Красный	Непосред­ственная опасность	Запрещение опасного по­ведения или действия	Белый
		Обозначение непосред­ственной опасности
	Аварийная или опас­ная ситуа­ция	Сообщение об аварийном отключении или аварий­ном состоянии оборудо­вания (технологического процесса)
	Пожарная техника, средства противопо­жарной за­щиты, их элементы	Обозначение и определе­ние мест нахождения по­жарной техники, средств противопожарной защиты, их элементов
Желтый	Возможная опасность	Обозначение возможной опасности, опасной ситуа­ции	Черный
		Предупреждение, предо­стережение о возможной опасности
Зеленый	Безопас­ность, безо­пасные условия	Сообщение о нормальной работе оборудования, нор­мальном состоянии техно­логического процесса	Белый
	Помощь, спасение	Обозначение пути эвакуа­ции, аптечек, кабинетов, средств по оказанию пер­вой медицинской помощи
Синий •	Предписа­ние во из­бежание опасности	Требование обязательных действий в целях обеспече­ния безопасности
	Указание	Разрешение определенных действий

Таблица 11.32

Геометрические формы, сигнальные цвета и смысловые значения основных знаков безопасности

Группа	Геометрическая форма	Сигнальный цвет	Смысловое значение
Запреща­ющие знаки	Круг с попереч­ной полосой	Красный	Запрещение опасного поведения или дей­ствия
Предупреж­дающие знаки	Треугольник	Желтый	Предупреждение о возможной опасно­сти. Осторожность. Внимание
Предписы­вающие знаки	Круг	Синий	Предписание обяза­тельных действий во избежание опас­ности
Знаки по­жарной безо­пасности	Квадрат или прямоугольник	Красный	Обозначение и ука­зание мест нахожде­ния средств противо­пожарной защиты, их элементов
Эвакуаци­онные знаки и знаки меди­цинского и са-нигарного на­значения	Квадрат или пря­моугольник	Зеленый	Обозначение направ­ления движения при эвакуации, спасении, первая помощь при авариях или пожарах. Надпись, информа­ция для обеспечения безопасности
Указатель­ные знаки	Квадрат или пря­моугольник	Синий	Разрешение. Указа­ние. Надпись или ин­формация

Безопасность эксплуатации подъемно-транспортного оборудования. Безопасность при эксплуатации подъемно-транспортного оборудования и машин обеспечивается сле­дующими методами:

— определением размера опасной зоны ПТМ;

— расчетом на прочность канатов и грузозахватных устройств;

— определением устойчивости кранов;

— применением средств защиты от механического трав­мирования механизмами ПТМ;

— применением специальных устройств обеспечения без­опасности;

— регистрацией, техническим освидетельствованием и испытанием ПТМ и ГЗУ.

Эксплуатация грузоподъемных кранов определяется нор­мативным документом ПБ 10-382—2000 «Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов».

Размер опасной зоны ПТМ зависит от высоты подъема груза и длины пути перемещения ПТМ с грузом. Радиус окруж­ности R, в пределах которой может упасть груз, определяется по формуле

R = r_c + 0,5 l_г + 0,3 H

где r_с — вылет стрелы крана от оси его поворота (для мостовых и коз­ловых кранов r_с = 0); l_г — наибольший линейный размер груза (при подъеме длинномерных грузов по вертикали их отлет связан с паде­нием на всю длину); Н — высота подъема груза.

Расчет канатов на прочность осуществляется по фор­муле

K >P/S,

где К — коэффициент запаса прочности каната при разрывном уси­лии; Р — допустимое разрывное усилие каната, Н, определяемое по сертификату на канат; S — наибольшее натяжение каната (без учета динамических нагрузок), Н.

Величина К определяется правилами Ростехнадзора и зави­сит от типа каната и ПТМ, условий его работы. Так, для про­мышленных кранов в зависимости от условий работы каната К= 3,5...6, для грузовых лифтов без проводника К= 8...1З, для грузовых лифтов с проводником и пассажирами К = 9...15.

Для защиты от механических травмирований человека

механизмами приводов ПТМ (зубчатые, цепные, червячные передачи, валы механизмов ПТМ, соединительные муфты, барабаны, ходовые колеса и т.п.) применяются средства, ана­логичные средствам защиты, используемым для технологи­ческого оборудования. Прежде всего для защиты человека от травмирования используются ограждения.

К специальным устройствам безопасности ПТМ отно­сятся ограничители грузоподъемности. Они автоматически отключают механизм подъема груза, масса которого превы­шает предельное значение более чем на 10%. В стреловых кра­нах с переменной грузоподъемностью, зависящей от вылета стрелы, применяют ограничители грузового момента, учиты­вающие не только массу поднимаемого груза, но и величину вылета стрелы. Имеется много видов ограничителей, различаю­щихся по принципу действия и конструктивному исполнению.

Противоугонные устройства предназначаются для удер­жания крана, работающего на открытом воздухе, от самопро­извольного перемещения по рельсовому пути под действием ветра. Основным элементом противоугонных устройств явля­ются рельсовые захваты (рельсозажимные клещи), посред­ством которых кран вручную или автоматически закрепляется за рельсы.

Применяются и другие специальные устройства безопасно­сти, такие, как блокировка люка и дверки кабины в мостовых кранах; ограничители поворота на башенных кранах, изме­рители крена на самоходных кранах, ограничители перекоса на мостовых кранах и др.

Рис. 11.61. Грузозахватные приспособления:

а — крюк; б — электромагнитная шайба: 1 — электромагнит, 2 — корпус; в — грейфер; г, д, е — клешневые захваты для валов, слитков, рулонов

Такие грузозахватные устройства, как крюки, электромаг­нитные шайбы, грейферы, подхваты и захваты (рис. 11.61) являются особо ответственными деталями ПТМ и изготав­ливаются под форму перемещаемых с их помощью грузов. При их использовании необходим периодический контроль за состоянием рабочих поверхностей (износ, отсутствие тре­щин и дефектов).

Регистрация, техническое освидетельствование и испытание ПТМ и ГЗУ является важнейшим методом обеспечения подъемно-транспортного оборудования и подъ­емно-транспортных машин. Надзор за безопасностью ПТМ осуществляет Ростехнадзор. Регистрация объектов, где экс­плуатируются краны, должна производиться в соответствии с Правилами регистрации объектов в Государственном реестре опасных производственных объектов, утвержденным поста­новлением Правительства РФ от 24 ноября 1998 г. № 1371. Каждая изготовленная заводом-изготовителем грузоподъ­емная машина должна быть принята отделом технического контроля и снабжена паспортом, инструкцией по монтажу и эксплуатации и другой технической документацией, пред­усмотренной ГОСТ или ТУ. До пуска в работу грузоподъем­ная машина подлежит регистрации в органах Ростехнадзора, которые выдают разрешение на ввод ее в эксплуатацию. Регистрация кранов в органах Ростехнадзора производится по письменному заявлению владельца и паспорта крана. Гру­зоподъемная машина подлежит перерегистрации после про­ведения реконструкции машины, ремонта, передачи машины другому владельцу, перестановки на новое место.

Все вновь устанавливаемые грузоподъемные машины, а также съемные грузозахватные устройства до пуска в работу подлежат техническому освидетельствованию. Первичное освидетельствование проводится отделом технического контроля пред­приятия-изготовителя перед отправкой кранов потребителю. Находящиеся в эксплуатации грузоподъемные машины должны подвергаться периодическому частичному освидетельствова­нию через каждые 12 месяцев, а полному — через три года. Редко используемые машины (например, краны, обслуживающие про­изводственные помещения только при ремонте) подвергаются полному техническому освидетельствованию через пять лет.

При полном техническом освидетельствовании грузо­подъемная машина подвергается осмотру, статическим и динамическим испытаниям; при частичном техническом освидетельствовании — только осмотру. При осмотре уста­навливается надежность каждого узла и элемента машины, степень износа канатов, цепей, крюков, зубчатых и червячных передач, тормозов, аппаратов управления и других устройств, определяется работоспособность приборов и устройств безо­пасности, крепление канатов, наличие и исправность зазем­ления и электрических блокировок, состояние ограждений, перил, лестниц и т.п.

Статическое испытание грузоподъемной машины имеет целью проверку ее прочности в целом и прочности отдельных элементов. У стреловых кранов проверяют грузовую устой­чивость под нагрузкой, на 25% превышающей номинальную. Испытание стреловых кранов проводят при максимальном и минимальном вылете стрелы в положении, отвечающим наименьшей устойчивости крана, при этом груз поднимается на высоту 100—200 мм. Кран считается выдержавшим испыта­ние, если в течение 10 мин поднятый груз не опустился на землю, а также при осмотре крана и грузозахватных устройств не обна­ружено трещин, деформации и других повреждений.

Грузоподъемная машина, выдержавшая статическое испы­тание, подвергается динамическому испытанию с целью про­верки действия механизмов, тормозов, устройств безопасности. При динамическом испытании масса груза должна превышать номинальную на 10%.

Требования к операторам средств транспорта и ПТМ. При эксплуатации средств транспорта и ПТМ необходимо обес­печивать:

— соответствие квалификации оператора уровню тре­бований, предъявляемых к ведению безопасной эксплуата­ции ПТМ;

— тестирование операторов на их профессиональную при­годность перед началом конкретного вида деятельности;

— медицинский контроль состояния оператора перед нача­лом его взаимодействия с технической системой.