Протоколы безопасности и управление рисками при операциях по формовке ударов

Понимание опасностей, уникальных для выдувания литья

Взрыв формования работает на пересечении высокой температуры, экстремального давления и быстрого механического движения. Любой из этих факторов, если он неконтролируем, может нанести серьезный вред. Самые непосредственные опасности исходят от горячих поверхностей - бочки, гибки и формы обычно достигают 180-230 ° C (356-446 ° F). Прямой контакт кожи вызывает ожоги третьей степени в секундах; даже лучистое тепло может привести к тепловому стрессу в течение сдвига. Воздух под давлением или гидравлические системы создают риски взрыва: линия разрыва может отправлять металлические фрагменты или горячее масло на смертельных скоростях. Движущиеся пластины, раздвижные зажимы и взлеты конвейера представляют собой точки щипков и дробить опасности, которые вызвали ампутации.

Помимо механических опасностей, операторы сталкиваются с респираторными рисками от паров деградации полимеров. Пластмассы, такие как ПВХ, поликарбонат и АБС, выделяют пары, содержащие хлорид водорода, бисфенол-А и другие раздражители при перегреве. Тонкий пластиковый слой пыли из шлифовальной отделки или перемола, может быть взрывоопасным в высоких концентрациях. Электрические опасности возникают из-за открытой проводки на стареющих машинах, особенно во время технического обслуживания, когда процедуры локаута / тагута пропускаются. Уровень шума часто превышает 85 дБ от воздушных эжекторов, насосов чиллера и шлифовальных машин, что приводит к постоянной потере слуха без защиты.

Наконец, эргономичный штамм распространен. Рабочие, выполняющие ручное удаление деталей, упаковку или изменение формы, неоднократно изгибают, скручивают и поднимают тяжелые предметы. Повторяющееся движение на станциях отделки вызывает синдром запястного канала. Понимание этого полного спектра рисков имеет важное значение для разработки средств контроля, которые касаются каждой категории, а не лечения симптомов.

Нормативно-правовые и отраслевые стандарты

Соблюдение признанных стандартов является основой программы безопасности. В Соединенных Штатах Управление по безопасности и гигиене труда (OSHA) устанавливает требования к охране машин (29 CFR 1910.212), локаут / тагут (29 CFR 1910.147), средства индивидуальной защиты (29 CFR 1910.132) и связь с опасностью (29 CFR 1910.1200). Многие установки для формования ударов также следуют ANSI B151.1-2022 (Требования безопасности для машин для формования ударов), который охватывает охрану, блокировки и элементы управления, специально предназначенные для машин для формования ударов. ISO 11111 (Требования безопасности для текстильных машин) часто применяется, когда формование ударов интегрировано в операции текстильной линии. Кроме того, Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA) коды для горючей пыли

Соответствие этим стандартам не является обязательным. Штрафы от OSHA могут достигать сотен тысяч долларов за нарушение, но реальная стоимость - это человеческая жизнь. Интеграция стандартов в повседневную деятельность - вместо того, чтобы рассматривать их как контрольный список для ежегодного аудита - создает культуру, в которой безопасность встроена в каждый запуск машины и каждую задачу обслуживания.

Личная защита: за пределами основ

Базовые СИЗ — защитные очки, термостойкие перчатки, стальные туфли — необходимы, но часто используются неправильно. Для формования удара перчатки должны быть рассчитаны на контактное тепло до по меньшей мере 250°C (например, кевлар или кожа с изоляцией). Стандартные перчатки мастерской будут плавиться на коже. Очки безопасности должны включать боковые щиты и для шлифовальных работ полный щит лица, рассчитанный на удар. Защита слуха обязательна, когда шум превышает 85 дБ в течение 8-часовой смены; двойная защита (затычки под наушниками) должна использоваться для таких задач, как работа гранулятора, которая производит пики выше 100 дБ.

Часто игнорируется защита дыхательных путей. При нормальной работе, где достаточно вентиляции, маски N95 достаточно. Но во время очистки пресс-форм растворителями, обслуживания горячих кристаллов или при обработке материалов, которые не являются газом (например, фторполимеры), требуется полулицо респиратор с органическими паровыми картриджами. Тест на подгонку респиратора должен проводиться ежегодно в OSHA 1910.134. Управление тепловым напряжением - холодные жилеты, принудительное охлаждение воздуха для ограниченных космических работ вблизи пресс-форм - следует рассматривать как часть стратегии индивидуальной защиты, а не как запоздалую мысль.

Машиноустойчивость и блокировки

Охрана машин является единственным наиболее эффективным инженерным контролем при формовке удара. Каждая точка щипца, горячая поверхность и движущийся компонент должны быть недоступны во время автоматической работы. Охрана должна быть зафиксирована там, где это возможно, и заблокирована там, где необходим доступ. Замки должны останавливать движение до того, как охранник может быть открыт, а не после. Стандарт требует переключателя с положительным разрывом или устройства с рейтингом безопасности с системой управления категории 3 или 4 в соответствии с ISO 13849.

Общие проблемные зоны: область вокруг ствола экструдера и гибнет, куда операторы добираются, чтобы обрезать вспышку или отрегулировать длину отстойника; область закрытия зажима, где второй оператор может вставить сердечник, в то время как первый запускает цикл; и область вокруг выносных роботов или конвейеров. Каждая из этих зон нуждается либо в физическом барьере (плексостекле, стальной сетке), либо в легкой завесе, которая останавливает машину при прерывании. Световые завесы должны быть установлены так, чтобы оператор не мог достичь опасной зоны, не нарушая луч. Они должны быть подключены к ПЛК безопасности с контролируемой схемой, которая не будет автоматически сбрасываться.

Регулярный осмотр охранников имеет решающее значение. После технического обслуживания распространены размытые болты, трещины из поликарбоната или отключенные блокировки. В протоколе технического обслуживания должны быть включены письменный ежедневный контрольный лист для охранников и еженедельный осмотр квалифицированным специалистом. Любой блокировщик, который был обойден, должен рассматриваться как почти пропущенный и немедленно расследоваться.

Lockout/Tagout для литья под давлением

Взрывоотливные машины хранят огромное количество энергии: пневматические (давление воздуха до 100 пси), гидравлические (до 2000 пси), электрические (480 В трехфазные) и тепловые (нагретые бочки, которые требуют часов для охлаждения). Правильная процедура локаута / тагута (LOTO) должна касаться каждого типа. Стандартная процедура включает в себя:

Одна распространенная ошибка заключается в предположении, что тепло может быть проигнорировано. Даже после того, как ствольные обогреватели отключены, расплав внутри ствола может удерживать 150°C в течение часа. Операторы должны быть обучены тому, что ожоги могут возникать даже тогда, когда машина «заперта». То же самое относится к поверхностям плесени: плесень с водяным охлаждением быстро охлаждается, но полосы нагревателя на кристалле остаются опасными. Вторичный период охлаждения или время ожидания должны быть записаны в процедуру LOTO.

Методология оценки рисков: FMEA и JSA

Для того чтобы выйти за рамки реактивной безопасности, объекты должны принять формальные инструменты оценки риска. Два широко используемых являются Анализ режима и эффектов отказа (FMEA) и Анализ безопасности работы (JSA) . FMEA рассматривает каждый компонент в системе формования удара - экструдер, головка дроссельной заслонки, зажим, штифт, система охлаждения, триммер - и спрашивает: «Что может выйти из строя здесь? Каково будет следствие?» Для каждого режима отказа, приоритетное число риска (RPN) присваивается путем умножения тяжести, возникновения и результатов обнаружения. Самые высокие элементы RPN сначала получают корректирующие действия.

JSA ориентирована на выполнение задач. Команда наблюдает за каждой работой (например, изменение формы, очистка варенья, прочистка ствола) и разбивает ее на этапы. Для каждого шага выявляются опасности и перечисляются элементы управления. Например, «Шаг 3: Удалить старую форму из тарелок». Опасность: форма весом 200 кг может ускользнуть. Контроль: использовать верхний кран с рейтингом 500 кг, проверить, что стропы находятся в хорошем состоянии, поддерживать три точки контакта. И FMEA, и JSA должны быть живыми документами, обновляемыми после каждой почти промаха, травмы или смены оборудования.

Химическая безопасность и контроль паров

Вздутие формования часто включает в себя обработку смол, которые разлагаются или выводятся из-под газа при перегреве. Поливинилхлорид (ПВХ) производит газообразный хлорид водорода, который является коррозионным для дыхательных путей и глаз. Поликарбонат (ПК) может выделять частицы бисфенола-А (БПА). Многие инженерные пластмассы, такие как нейлон (ПА) и АБС, выделяют стирол, акрилонитрил и аммиачные соединения. Для контроля этих, местная выхлопная вентиляция (ЛЭВ) должна быть размещена в области выхлопа, где образуется большинство паров. Рекомендуется вытяжка, расположенная в пределах 12 дюймов от выхлопной трубы, со скоростью захвата не менее 100 футов в минуту.

Кроме того, удержание паров во время операций очистки - когда винтовой переключатель выталкивает деградированный материал - имеет решающее значение. Эти чистки часто производят густой дым. Некоторые объекты используют портативный выхлопной агрегат, колесный к машине. Атмосферный мониторинг рекомендуется при обработке ПВХ или фторполимеров, с датчиками в реальном времени для HCl или HF, которые вызывают тревогу. Личная пробоотборка воздуха каждые 6 месяцев может проверить, что воздействие остается ниже пределов, установленных OSHA PELs или ACGIH TLVs. Все используемые химические вещества (включая выпуски пресс-формы, чистящие растворители и клеи) должны быть покрыты кадастром данных безопасности (SDS) и письменной программой связи с опасностью.

Эргономика: предотвращение мышечно-скелетных расстройств

Ручная обработка материалов является основной причиной травм, полученных в результате ударного формования. Рабочие часто поднимают готовые бутылки или преформы из аккумуляторов, повторяя движение сотни раз за смену. Ключом к эргономичной безопасности является проектирование работы вокруг рабочего, а не наоборот. Решения включают:

Помимо этого, обучение правильной технике подъема (подъем ногами, а не спиной) само по себе недостаточно. Реальное решение заключается в том, чтобы устранить подъем везде, где это возможно. Любой ручной подъем более 35 фунтов должен иметь механическую помощь. Анализ рабочих станций с использованием таких инструментов, как NIOSH Lifting Equation, может количественно оценить риск и оправдать инвестиции в автоматизацию.

Готовность к чрезвычайным ситуациям и реагирование

Устройства для формования должны планировать для конкретных чрезвычайных ситуаций: пожары (от нефтяного тумана, гидравлических утечек или электрических шорт), химические разливы (выпуск плесени, растворители, расплав полимера) и медицинские чрезвычайные ситуации (ожоги, травмы от давки, тепловой удар). Каждая смена должна иметь по крайней мере два обученных респондента первой помощи и назначенного человека, чтобы позвонить 911. Огнетушители (класс ABC для электрических / нефтяных, класс D для металлических пожаров и класс K для кухонных областей - хотя редко необходимы) должны быть размещены в пределах 50 футов от любой машины и ежемесячно проверяются.

Ключевой элемент аварийного оборудования - станция аварийного душа и промывки глаз. ANSI Z358.1 требует, чтобы станция была доступна в течение 10 секунд (около 55 футов) от любой точки, где обрабатывается опасное химическое вещество. В формовке на удар, что обычно означает вблизи области химического хранения и вблизи кристалла, где используются растворители. Души должны быть промыты еженедельно для очистки осадка и ежегодно проверяться на скорость потока. Сотрудники должны знать местоположение всех станций и практиковать аварийное сверло по крайней мере два раза в год, которое имитирует химический всплеск.

Предотвращение пожара также требует внимания к электрическим панелям: они должны быть очищены от пластиковой пыли и паутины, которые являются легковоспламеняющимися. Расписание домашнего хозяйства, которое включает пылесосные электрические корпуса (с использованием вакуума HEPA, а не сжатого воздуха), значительно снижает риск пожара.

Программы обучения, которые держат

Обучение по технике безопасности не является разовой лекцией. Эффективные программы включают начальную подготовку, курсы повышения квалификации и своевременную подготовку при внедрении нового оборудования или материалов. Обучение должно охватывать:

Практические демонстрации более эффективны, чем видео-обучение. Каждый оператор должен выполнять контролируемую последовательность LOTO на своей машине перед тем, как его выключат. Использование программы наблюдения за безопасностью - где руководители проводят 30 минут в неделю, наблюдая за задачей и давая обратную связь - усиливает хорошие привычки. Анализ инцидентов после любой травмы или почти промаха должен быть совместно (анонимизирован) со всеми сменами, чтобы предотвратить повторение. Внешний аудитор, такой как инженер по предотвращению потерь от страхового перевозчика, может обеспечить беспристрастное представление о пробелах.

Безопасность обслуживания: управление непредвиденными рисками

Персонал технического обслуживания сталкивается с самым высоким риском, поскольку он работает на энергозаряжаемых системах или в то время как машины частично отключены. Отдельная процедура технического обслуживания LOTO, которая позволяет «горячую работу» только при контролируемом разрешении, имеет важное значение. Например, проверка непрерывности полосы нагревателя часто требует наличия напряжения; система разрешения потребует наблюдателя, надлежащих изолированных инструментов и огнетушителя поблизости. Все работы по техническому обслуживанию гидравлических систем требуют, чтобы насос был заблокирован и капельница, помещенная под линиями, чтобы поймать жидкость - скользкие полы вызывают падения.

Изменения формы требуют наличия собственного контрольного списка безопасности. Перед изменением формы давление зажима должно быть снято, применен локаут и проверена система поддержки формы (подъем или слайд). Рабочий, работающий с формой, должен носить ботинки со стальными пальцами, перчатки с резистентностью к порезам и жесткую шляпу. После установки все защитные элементы и блокировки должны быть восстановлены перед испытательным запуском. Журнал технического обслуживания, который включает в себя выключение на целостность устройства безопасности, является лучшей практикой.

Измерение эффективности безопасности

Ведущие показатели - количество выполненных туров по безопасности, поданные отчеты о близких к промахам, завершенные аудиты LOTO - предсказывают будущие показатели. Отстающие показатели, такие как показатель регистрируемых инцидентов OSHA (RIR) и показатель Days Away, ограниченный или перенесенный (DART), говорят вам, что уже произошло. Оба важны. Ежемесячные совещания по безопасности, где эти цифры рассматриваются, могут привести к постоянному улучшению. Отслеживание конкретных опасностей формования удара: «В этом месяце у нас было три близких промаха, связанных с горячими ожогами; мы добавим тепловые метки на поверхности отмирания для оповещения операторов».

Наконец, сильная культура безопасности требует приверженности руководства. Это означает, что расходы бюджета на охрану и обучение, привлечение всех (включая руководителей) к ответственности за нарушения и празднование успехов (например, 500 000 часов без инцидента с потерей времени). Когда работники видят, что безопасность так же важна, как и производительность, они будут следовать протоколам и говорить, когда они видят риск.

Вывод: разработка системной программы безопасности

Операции по формовке никогда не будут безрисковыми, но каждая опасность может контролироваться с помощью многоуровневых защит: инженерные средства контроля, административные процедуры, СИЗ и обучение. Ключ заключается в переходе от безопасности, основанной на соблюдении требований (сделать достаточно, чтобы пройти проверку) к безопасности, основанной на риске (выявление и устранение опасностей, прежде чем они причинят вред). Систематический подход - оценка рисков, внедрение контроля, обучение работников, проверка производительности и постоянное улучшение - защищает не только рабочую силу, но и качество и согласованность производимой продукции. Цель - нулевые травмы, достигнутый один охранник, один замок, один хорошо обученный оператор за раз.