Защитные устройства и знаки безопасности

Основными техническими средствами охраны труда, служащи­ми для коллективной защиты работающих, являются за­щитные устройства.

Защитными устройствами называются устройства, приме­няемые для предотвращения или уменьшения воздействия на работающих опасных и вредных производственных факторов. В частности, защитные устройства предупреждают попадание человека в опасную зону.

Опасной зоной считается пространство, в котором постоян-. но действует или периодически возникает ситуация, опасная для жизни и здоровья работающего.Х)пасная зона может быть ограниченной (локализованной вокруг опасного элемента обо­рудования) и неограниченной, изменяющейся в пространстве и времени (например, пространство под транспортируемым грузом и т. п.).

Кроме защиты человека защитные устройства предохра­няют оборудование от аварий, создают необходимую согласо­ванность действий человека и машины, предупреждают послед­ствия ошибочных действий персонала, служат для автоматиза­ции работы оборудования и т. п.

Защитные устройства весьма разнообразны по принципу действия и конструктивному исполнению. В некоторой степени условно их можно подразделить на: оградительные, блокировочные, предохранительные, специальные, тормозные, автоматического контроля и сигнализации, дистанционного управления.

Оградительные устройства представляют собой физи­ческую преграду между человеком и опасным или вредным производственным фактором. Это всевозможные кожухи, щиты, экраны, козырьки, планки, барьеры. Благодаря простоте конструкции, малой стоимости и надежности они нашли широ­кое применение в технике.

По способу установки ограждения могут быть стацио­нарными или передвижными, неподвижными и подвижными (откидными, раздвижными, съемными).

Ограждение должно иметь простую и компактную кон­струкцию, отвечать требованиям эстетики, само не быть источ­ником опасности и не ограничивать технологические возмож­ности оборудования. Ограждения желательно выполнять в виде сплошных кожухов, щитов, экранов. Допускается ис­пользование металлических сеток и решеток при условии обес­печения постоянства формы и необходимой жесткости. Огра­ждение не должно терять своих защитных свойств под воздействием возникающих при эксплуатации оборудования факторов, таких, например, как вибрация, высокая температура и др.

Если оборудование не должно эксплуатироваться без огра­ждения. то необходимо предусматривать блокировку, остана­вливающую работу оборудования при снятом, открытом или находящемся в другом нерабочем состоянии ограждении.

/Блокировкой называется совокупность методов и средств, обеспечивающих закрепление рабочих органов (ча­стей) аппаратов, машин или элементов электрических схем в определенном состоянии, которое сохраняется и после снятия блокирующего воздействия.

Блокировочные устройства применяются для предотвраще­ния аварийных и травмоопасных ситуаций.

Существует очень много видов блокировочных устройств. Некоторые из них, иногда называемые запретно-разрешающи­ми, препятствуют неправильному включению и выключению аппаратов, механизмов, регулирующих, пусковых и запорных устройств, не допускают включения машины при снятом огра­ждении, а также препятствуют другим неправильным дей­ствиям обслуживающего персонала. Другие блокировочные устройства (аварийные) предотвращают развитие аварийной ситуации, автоматически отключая определенные участки тех­нологической системы или включая специальные сбрасываю­щие устройства и т. п.

По принципу действия блокировочные устройства подразде­ляются на механические, электронные, электромагнитные, элек­трические, пневматические, гидравлические, оптические и ком­бинированные. Например, механическая блокировка, препят­ствующая включению агрегата при снятом ограждении, может быть осуществлена с помощью специальных стопоров, заще­лок или замков. Однако механические блокировки сложны по устройству и поэтому применяются редко.

Широко используется электрическая блокировка, осущест­вляемая с помощью электрических связей цепей управления, контроля и сигнализации блокируемого оборудования. Такие блокировки в основном применяются для предотвращения не­правильного включения отдельных механизмов или частей оборудования. Электрическая блокировка съемных или от­кидных ограждений сравнительно просто решается установкой конечных выключателей. При снятии или неправильной уста­новке ограждений она отключает цепи управления электродви­гателя привода.*

Широко применяются сейчас блокировки, основанные на фотоэлектрическом эффекте. Преимуществом фотоэлектриче­ской защиты является отсутствие каких-либо мешающих или затемняющих рабочую зону ограждений. Действие такой за­щиты основано на том, что луч света, проходя через опасную зону, попадает на фотоэлемент. При перекрытии луча каким-либо предметом прекращается освещение фотоэлемента, элек­трическая цепь разрывается и машина (станок) останавливается.

Предохранительными называются устройства, обеспечивающие безопасную эксплуатацию оборудования огра­ничением скоростей, давлений, температур, электрического на­пряжения, механических нагрузок и других факторов, которые могут разрушить оборудование и привести к несчастным слу­чаям. Предохранительные устройства должны автоматически с минимальным инерционным запаздыванием срабатывать при выходе контролируемого параметра за допустимые пределы.

В зависимости от природы опасного фактора предохрани­тельные устройства можно подразделить на несколько групп.

К предохранителям от механических перегрузок относятся срезающиеся шпильки и штифты, фрикционные муфты, цен­тробежные регуляторы. Срезающимися шпильками, рассчи­танными на определенную нагрузку, шкив или шестерня соеди­няется с приводным валом. Если нагрузка превысит допусти­мую, то шпилька разрушается (срезается) и шкив или шестерня начинают вращаться вхолостую. Для пуска машины необходи­мо заменить шпильки. Фрикционные муфты позволяют регули­ровать значение допустимого крутящего момента и автомати­чески начинают работать, как только нагрузка приходит в норму. Паровые и газовые турбины, детандеры, дизели снаб­жаются центробежными регуляторами, которые ограничивают подачу рабочего вещества в машину при увеличении частоты вращения.

К предохранителям от превышения давления пара и газа от­носятся предохранильные клапаны и разрывные мембраны, принцип действия которых описан выше. Основным требова­нием, предъявляемым к предохранительным клапанам, являет­ся безотказность автоматического открывания клапана при определенном заданном давлении (давлении срабатывания) и пропускание рабочей среды в таких количествах, чтобы даль­нейший рост давления в системе был исключен. Кроме того, предохранительный клапан должен безотказно автоматически закрываться при давлении, не нарушающем технологический процесс в системе, а также сохранять герметичность в закры­том состоянии.

Для защиты сосудов и аппаратов от очень быстрого или даже мгновенного повышения давления применяются предохранительные мембраны, которые в зависимости от характера их разрушения при срабатывании делятся на разрывные, срезные, ломающиеся, хлопающие, отрывные и специальные. Наибольшее распространение имеют разрывные мембраны — плоские и предварительно выпученные (куполообразные). Принцип действия разрывной мембраны основан на ее разрушении под действием нагрузки, превышающей предел прочности материала мембраны. Куполообразные мембраны бывают разрывными и выщелкивающими. Разрывные мембраны устанавливают вогнутой поверхностью в сторону давления выщелкивающие — наоборот.

Ограничители перемещения применяются для предотвращения движения частей какого-либо механизма или целой машины за установленные пределы или габариты. К ним относятся концевые выключатели (ограничители хода) и упоры.
Они, например, применяются на грузоподъемных кранах для ограничения высоты подъема крюковой обоймы и ограничения передвижения самого крана, на металлорежущих станках для ограничения движения суппорта и т. п.

Предохранители от превышения силы электрического тока применяются для предотвращения короткого замыкания, раз­рушения электрической изоляции и т. п. Действие плавких предохранителей (пробочных или трубчатых) основано на пере­горании плавкой вставки при увеличении электрического тока сверх допустимого. Существуют также автоматические предох­ранители с тепловыми реле. Автоматы с электромагнитными расцепителями при недопустимом токе производят мгновенное отключение линии (отсечку). Автоматы с комбинированными расцепителями имеют и тепловую и элекромагнитную отсечку.

К специальным устройствам безопасности относятся системы защиты от поражения электрическим током, ловители в лифтах и других подъемниках, двурукое включение на прес­сах, блок-замки, улавливатели инструмента и материалов, ограничители массы поднимаемого груза, ограничители враще­ния и крена кранов и многие другие.

Защитная блокировка, основанная на принципе занятости обеих рук оператора во время включения и рабочего хода обо­рудования, находит широкое применение, в частности на прес­совом оборудовании. Недостатком этого вида блокировки является возможность пуска оборудования при выходе из строя или преднамеренном деблокировании (заклинивании) одной из пусковых кнопок (рукояток).

К устройствам автоматического контроля и сигнализации относятся устройства, предназначенные для контроля, передачи и воспроизведения информации с целью привлечения внимания обслуживающего персонала и принятия им необходимых решений при появлении или возможности возникновения опасного или вредного производственного фак­тора. )Эти устройства по назначению подразделяются на ин­формационные, предупреждающие, аварийные и ответные; по характеру сигнала — на звуковые, световые, цветовые, знаковые и комбинированные; по характеру передачи сигнала — на по­стоянные и пульсирующие. По способу срабатывания они бы­вают автоматическими и полуавтоматическими.

Эти сигнализирующие устройства контролируют давление, высоту, расстояние, температуру, влажность, содержание в воз­духе вредных веществ, шум, вибрацию, скорость движения, скорость ветра, вылет стрелы крана, частоту оборотов, вредные излучения и т. п.

'Большое распространение имеет световая и звуко­вая сигнализация. Световая сигнализация в электроуста­новках предупреждает о наличии или отсутствии напряжения, штатном режиме автоматических линий, маневрах средств транспорта и т. п. Звуковые сигналы подаются с помощью си­рен, звонков, свистков, гудков. Звук сигнала должен сильно от­личаться от обычного шума, характерного для данной про­изводственной обстановки. Звуковыми сигналами снабжаются подъемные и транспортные установки; агрегаты, обслужи­ваемые группой рабочих; опасные зоны и др. Звуковые сиг­налы могут применяться для предупреждения о достижении предельно допустимой концентрации вредных веществ в возду­хе рабочей зоны, предельно допустимого уровня жидкости в резервуарах, предельных температур и давлений в различных установках.

К сигнализирующим устройствам относятся также раз­личные приборы-указатели: манометры, термометры, вольт­метры, амперметры и др.

Человек хорошо воспринимает и запоминает зрительные образы и различные цвета. На этом основано широкое использование на предприятиях цвета в качестве закодированного носителя информации об опасности. Цвета сигнальные и знаки безопасности регламентированы ГОСТ 12.4.026-79 (рис. 28, а-ж).

Устройства дистанци­онного управления предназначены для управле­ния технологическим процес­сом или производственным оборудованием за пределами опасной зоны. Эти устрой­ства могут быть стационар­ными и передвижными.

Рисунок 27 – Схема маятникового сигнализатора крана СКМ-3.