Защитные предохранительные блокировочные и сигнализирующие устройства. Предохранительные, блокирующие и сигнализирующие устройства, используемые на опасных производствах

На всех путях движения напольно-транспортного оборудования (сталевозов, шлаковозов, чугуновозов, тележек и др.) предусматривается установка концевых выключателей для автоматического отключения механизмов передвижения указанного оборудования (с учетом возможного перемещения по инерции). Кроме того, на всех путях напольно-транспортного оборудования установлены ограничивающие упоры.

Каждый электродвигатель привода поворота конвертера оборудуется тормозом, позволяющим в случае отключения электроэнергии удерживать конвертер в неподвижном положении. Механизмы вертикального перемещения фурм оборудуются выключателями и упорами, исключающими возможность падения фурм в конвертер.

Все краны оборудуются следующими предохранительными устройствами:

упорами, ограничивающими движение крана, установленными на крановых путях в торцах пролетов, а также концевыми выключателями, установленными на механизмах передвижения крана, отключающими механизм передвижения при приближении крана к упору на расстояние не менее половины пути торможения механизма передвижения;

Концевыми выключателями, отключающими механизмы передвижения кранов при приближении их друг к другу;

Упорами на мосту крана и концевыми выключателями, ограничивающими ход тележки;

упорами на тележках и концевыми выключателями, ограничивающими перемещение вверх крюков.

Места установки предохранительных устройств приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 – Предохранительные устройства

Наименование устройств

Место установки

1.1. Электрофицированная задвижка с дистанционным управлением 1.2. Взрывные предохранительные клапаны 1.3. Заземление металлических нетоковедущих: частей электрооборудования 1.4. Молниезащита 1.5. Гидрозатворы для обеспечения надежного затвора при отключение воды 1.6. Устройства, обеспечивающие постоянное рабочее давление кислорода на низкой стороне 1.7. Уплотнения, исключающие подсосы воздуха на всех подвижных соединениях газоотводящего тракта конвертера, работающих под разрежением 1.8. Ограничители хода мостовых кранов и полупортальных завалочных машин, работающих на одних путях 1.9. Ограничители грузоподъемности всех кранов, допускающие перегрузку не более чем на 25% 1.10. Упоры, препятствующие смещению совков с тележек

На отводе кислорода провода от цехового коллектора к конвертеру Газоотводящий тракт Электроприводы конвертера, фурмы, камина Газоотводящий тракт Газоотводящий тракт Узел регулирования кислорода Газоотводящий тракт конвертера Краны полупортальные, завалочные машины Мостовые краны, полупортальные завалочные машины Скраповозы

Места установки блокировочных устройств показаны в таблице 3.3.

Таблица 3.3 – Блокировочные устройства

Наименование средств

Место установки

1. Конвертер 1.1. Блокировка, исключающая ввод фурмы при наклонном положении конвертера 1.2. Блокировка, обеспечивающая подъем фурмы и прекращение подачи кислорода при снижении давления кислорода перед фурмой, уменьшении расхода воды на охлаждение фурмы или повышении температуры отходящей воды 1.3. Блокировка, обеспечивающая подъем фурмы из конвертера при внезапном прекращении подачи электроэнергии 1.4. Выключатели, исключающие возможность падения фурмы в конвертер 1.5. Блокировка, исключающая опускание фурмы и подачи кислорода в конвертер при прекращении или уменьшении подачи воды в котел или газоочистку ниже минимально допустимой величины, а также повышении температуры воды, выходящей из кессона выше допустимого предела 1.6. Блокировка, запрещающая побьем юбки котла при наличии окиси углерода в отходящих газах 1.7. Блокировки газоотводящего тракта: Подачи пара на свечу перед дожигающим устройством и отключении подачи газа на запальные горелка при аварийной остановке дымососа или падении разрежения до него, а также при любом аварийном прекращении продувки плавки; Предотвращения подачи кислорода на очередную продувку плавки при неисправности запальных горелок; Отключения подачи кислорода на фурму после начала ее подъема при прекращении продувки (нормальном и аварийном) 1.8. Блокировки, исключающие возможность управления движением напольно-транспортного оборудования (сталевозов, скраповозов, шлековозов и др.) одновременно из двух пунктов 1.9. Блокировки, исключающие возможность управления оборудованием одновременно из разных пунктов (дистанционное управление от ЭВМ, местное управление) 1.10. Блокировка, включающая системы регулирования дымососа после "зажигания" плавки 1.11. Блокировка, исключающая подачу кислорода в цех и на конвертер при прекращении подачи электроэнергии в цех

Привод подъема-опускания фурмы Привод фурмы Привод фурмы Привод фурмы Привод фурмы, узел регулирования кислорода Привод подъема юбки Газоотводящие тракты Газоотводящие тракты конвер-теров, узлы регулирования подачи кислорода на фурмы Узел регулирования подачи кисло-рода, привод подъема фурмы Посты, пульты управления напольно-транспортным обору-дованием Посты и пульты управления обору-дованием Газоотводящие тракты конвертеров Кислородно-расширительный пункт. Узлы регулирования

Применение ограждений.

Для создания безопасных условий труда все открытые движущиеся части оборудования, расположенные на высоте 2,5 м и менее от уровня пола или доступные для случайного прикосновения рабочих с обслуживающих площадок, а также контргрузы, не размещенные внутри оборудования, ограждаются сплошным или сетчатым ограждением с размерами ячеек 20x20 мм. Ограждения съемные, устойчивые по отношению к коррозии и механическим воздействиям.

Все ограждения имеют блокировки с пусковыми устройствами оборудования, исключающие работу оборудования при снятом ограждении.

Все площадки, расположенные на высоте 0,6 м и более, от уровня пола, лестницы, открытые приямки, переходные мостики, проемы в перекрытиях снабжены перилами или сплошными бетонными и металлическими ограждениями высотой не менее 0,9 м. Предусматривается закрытие люков, приямков, проемов прочными крышками или настилами, уложенными заподлицо с полом .

В конвертерном пролете ограждающими устройствами служат:

Шлакоотбойные щиты (под рабочей площадкой вдоль путей шлаковоза, сталевоза);

Сплошное ограждение (привод поворота конвертера);

Перила со сплошной обшивкой по низу (рабочая площадка, площадки обслуживания приводов, площадки обслуживания машины подачи кислорода, площадки обслуживания котла-охладителя, газоочистки и др.).

Защита трубопроводов от коррозии.

Коррозия – это разрушение, разъедание твердых тел, вызванное химическими и электрохимическими процессами. Она приводит к потере прочности, твердости, пластичности, герметичности, что в свою очередь может привести к авариям.

В конвертерном пролете имеются газоходы, в которых при конвертерной плавке возможны образования настылей при движении газа, отверстий, что может привести к обрушению конструкций газоходов, а, следовательно, к аварийности и травматизму. Чтобы избежать этого и обеспечить высокую коррозионную стойкость, необходимо использовать специальные коррозионно-стойкие материалы.

Так, например, для защиты сварных стыков трубопроводов рекомендуется использовать специальный коррозионно-стойкий, термостойкий материал. Им облицовывают внутренние поверхности труб. При этом, сначала облицовку выполняют тонкостенной втулкой из коррозионно-стойкой стали, которую устанавливают со смещением от торца труб и приваривают к телу трубы кольцевыми швами, а облицовку внутренней поверхности трубы между приваренной втулкой и торцом трубы выполняют наплавкой коррозийно-стойкого материала, затем внутрь поверхности трубы включают частично облицованную поверхность, покрытую термочувствительным коррозионно-стойким материалом, например, стеклоэмалевым или полимерным, а соединение труб осуществляют сваркой .

Защита от тепловых излучений.

В местах прохода сталевозов, чугуновозов с жидким металлом, шлаковозов с жидким шлаком, а также в местах, подвергающихся воздействию теплоизлучения установленнатеплозащита металлоконструкций здания и оборудования. Все колонны вдоль пути движения сталевоза на высоту до 8 м футеруются огнеупорным кирпичом, балки и площадки над сталевозами защищаются специальными экранами из нержавеющего металла или водоохлаждаемыми экранами (балки над конвертером).

Для защиты металлоконструкций здания и оборудования расположенного над конвертером предусматривается полное укрытие конвертеров, обеспечивающее улавливание факела, образующегося при завалке металлолома и заливке чугуна. Для обеспечения укрытия необходимых размеров и обеспечения технологии завалки металлолома и заливки чугуна и с целью удаления троссов крана от зоны выбивания факела предусмотрены совки для лома и ковши для заливки чугуна с удлиненными носками. Для защиты работающихот лучистого тепла и возможных выбросов продуктов плавки предусмотрено полное укрытие конвертеров с нулевой отметки до отметки выше юбки котла-охладителя конвертерных газов.

Проемы в укрытии со стороны слива плавки оборудованы раздвижными воротами.

Пульты управления конвертеров располагаютсясо смещением относительно горловины конвертера.

Предусмотрен комплекс мероприятий по дополнительной теплозащите главных постов управления конвертерами, в том числе остекление поста теплопоглощающими стеклами, защиту наружной стенки поста, обращенной в сторону конвертера отражающими экранами (алюминиевыми листами S =1,5 мм), подача кондиционированного воздуха в пост от центральной вентстанции по теплоизолированному воздуховоду. Возможна также установка подвижного защитного экрана из полимерной пленки с металлизированным покрытием между элементами остекления. Экран устанавливается между двумя оконными блоками с одинаковым остеклением на расстоянии 5-20 мм от каждого из элементов остекления .

Взятие проб и замер температуры металла предусматривается с термозондом без повалки конвертера с автоматической перезарядкой датчиков. Для ручного отбора проб предусматривается механизированная тележка с теплозащитным экраном.

Обслуживание сталевыпускного отверстия предусмотрено со специальной площадки, оборудованной защитным экраном. Стекла кабины управления полупортальной машины выполняются прочными теплозащитными и оборудуются специальными защитными экранами. Кабина теплоизолирована, оборудована кондиционером.

Устройство аспирационных систем.

Образующиеся при продувке в конвертере дымовые газы полностью улавливаются, охлаждаются, подвергаются очистке на газоочистке мокрого типа и передаются на установку использования конвертерных газов.

Для предотвращения выбивания конвертерных газов через технологические отверстия в котле-охладителе конвертерных газов предусматривается их отсечка азотными эжекторами.

Для улавливания неорганизованных выбросов, образующихся при завалке металлолома и заливке чугуна в конвертер, выпуске металла, слива шлака из конвертера предусматривается полное укрытие конвертеров с индивидуальным отводом уловленных газов на центральную газоочистную станцию конвертерного цеха .

Защита от шума и вибрации.

Для уменьшения уровней шума и вибрации предусматривается герметизация постов управления с устройством звукопоглощающей облицовки внутренних поверхностей ограждающих конструкций, звукоизолирующие укрытия шумящих узлов агрегатов.

В качестве ограждающих конструкций встроенных помещений и постов управления в конвертерном пролете предусматривается применение трехслойных панелей. Внутренние поверхности стен и потолков в необходимых случаях облицовываются звукопоглощающими материалами. Стыки герметизируются с использованием резиновых и полиуретановых прокладок.

Предусмотрено снижение шумовых характеристик от оборудования конвертерного пролета. Предусматриваются мероприятия по звукоизоляции и звукопоглощению в источниках возникновения шума, на пути его распространения.

Полное укрытие конвертера обеспечивает снижение уровня шума на рабочей площадке и в пролете по ходу плавки. Для этого предлагается применить кожух конвертера, содержащий каркас, смонтированные на нем заднюю и лицевую панели и две боковины, образующие конвективный канал, крышку, воздуховыпускные прорези, отверстия в одну из боковин под трубы теплосети, подключаемые к нагревательному элементу. Воздуховыпускные прорези выполнены в крышке и верхней части лицевой панели в виде прорезей типа “жалюзи”, отбортовки отогнуты наружу кожуха .

Сталевозы и шлаковозы не являются источниками повышенного шума. Единственным источником шума является звуковая сирена, включаемая при их движении, согласно требованиям техники безопасности.

Для защиты от вибрации используются виброизолирующие и вибропоглощающие устройства, а также средства дистанционного управления, автоматического контроля и сигнализации.

На кранах конвертерного цеха не предусматривается установка высоковольтных преобразователей, что позволяет исключить вибрацию их мостов. Питание кранов - через тиристорные преобразователи, устанавливаемые в помещениях на полу цеха .

Вентиляция.

Естественная вентиляция.

В связи с выделением в кислородно-конвертерном цехе значительных количеств тепла, пыли (особенно мелкодисперсной, витающей в воздухе) и газов важное значение для создания благоприятных условий труда имеет организованный воздухообмен. Естественная вентиляция является основным средством борьбы с производственными вредностями. С ее помощью можно обеспечить огромные воздухообмены, достигающие иногда десятков миллионов кубических метров в час. Осуществление таких воздухообменов путем устройства механической вентиляции потребовало бы значительных затрат, больших расходов электрической и тепловой энергии и было бы весьма сложно в эксплуатации .

Основные достоинства аэрации – незначительные (по сравнению с механической) затраты и бесшумность.

Общие требования

Основные технические требования к конструкции предохранительных (блокировочных) устройств приведены в разделе 7.2 СТО 34.01-30.1-001-2016.

В соответствии с требованиями Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок, безопасные условия при работах в электроустановках должны обеспечиваться за счет выполнения организационных и технических мероприятий. При этом при снятии напряжения отключением напряжения коммутационными аппаратами должны быть приняты меры, препятствующие ошибочному или самопроизвольному их включению.

Выполнение данного требования бывает затруднено из-за конструктивных особенностей оборудования, а также в связи с имеющимся риском ошибочного или несанкционированного воздействия на коммутационные аппараты при использовании существующих блокировочных и запирающих устройств.

Предохранительные (блокировочные) устройства должны обеспечивать безопасную и эффективную фиксацию отключенного положения коммутационного аппарата от самопроизвольного и несанкционированного включения, и позволять исключить риски травматизма, связанные с невыполнением требований НТД при подготовке рабочего места и производстве работ в действующих электроустановках.

В каждом структурном подразделении филиала/ПО ДЗО,обслуживающем электроустановки, должен быть разработан перечень номенклатуры и объем комплектования блокировочными устройствами бригад по ремонту и техническому обслуживанию РУ ПС, ТП/РП и утвержден руководителем структурного подразделения.

При выполнении работ на ВЛ несколькими бригадами следует применить накладку-расширитель для блокирования отключенного положения коммутационных аппаратов (ЛР и др.) с исправным запорным устройством или использовать блокировочный трос, на приводах коммутационных аппаратов, разъединителей с неисправным или отсутствующим запорным устройством.

Для этого производитель работ каждой бригады должен устанавливать свой замок с уникальным ключом на накладку-расширитель или блокировочный трос, при этом ввод линии, оборудования в работу возможен только после снятия всеми бригадами своих замков.

Данный способ блокирования разъединителей должен исключать возможность включения (подачи) напряжения на рабочие места при возможных рисках ошибок оперативного персонала, ведущего учет количества работающих на линии бригад, либо ошибок при производстве несогласованных работ в электроустановках и применяться, как правило, при ликвидации массовых аварийных отключений.

Оборудование ПС 35 кВ и выше с выявленными при расследовании аварий и в процессе эксплуатации повреждениями, в т.ч. заводскими дефектами

Выключатели типа ВМТ-110Б/1250УХЛ1 (1988 года изготовления), ВМТ-220Б-25/1250УХЛ1 (1992 года изготовления)

Наиболее частыми причинными повреждениявыключателей типа ВМТ-110Б/1250УХЛ1, ВМТ-220Б-25/1250УХЛ1 за период с 2012 по 2016 гг. явились:

Разрушение фарфоровой покрышки типа ПМВО-110;

Перегорание или витковое замыкание катушек включения/отключения;

Нарушение герметичности (стекло, клапан, рез.уплотнения);

Повреждение дугогасящих камер и изоляционных тяг;

Отказ механических деталей привода ППрК, эл. двигателя, пружин.

Проведение некачественной регулировки контролируемых параметров при проведении ремонтов МВ также негативно влияет на увеличение количества отказов данного оборудования.

В целях повышения надежности эксплуатациивыключателей типа ВМТ-110Б/1250УХЛ1, ВМТ-220Б-25/1250УХЛ1, следует предусматривать следующие мероприятия:

Проверку состояния фарфоровых покрышек выключателей типа ВМТ 110-220 кВ при всех видах ремонта (текущего, среднего, капитального) измерительным комплексом МИК 1М или др. приборами ультразвукового неразрушающего контроля в целях выявления развития внутренних дефектов фарфора на начальной стадии;

Инженерные осмотры эксплуатируемых выключателей типа ВМТ с целью выявления дефектов фарфоровых покрышек;

Применение при ремонтах для наладки выключателя современных приборов типа ПКВ, МКИ, МИКО и т.п. с соответствующей подготовкой персонала методам работы с приборами;

При проведении всех видов ремонта (текущего, среднего, капитального) измерение сопротивления изоляции обмотки электродвигателя заводки пружин приводаППрК;

Проверку наработанных ресурсов всех выключателей типа ВМТ и пересмотр срока (сокращение периода) среднего и капитального ремонта выключателей данного типа;

При проведении капитальных ремонтов производить замену фарфоровых покрышек на выключателях типа ПМВО-110 производства «Урализолятор» (г. Камышлов) со сроком эксплуатации более 20 лет, замену неподвижных контактов в камере, масла в колоннах выключателя, демонтаж и проверку полиспастного механизма, целостности корпуса полиспастного механизма, замену катушек включения и отключения со сроком службы более 20 лет;

Ежегодно, перед наступлением периода минусовых температур наружного воздуха проводить ревизию системы обогрева выключателей типа ВМТ.

Трансформаторы напряжения 110-220 кВ типа НКФ
(НКФ-110-57 ХЛ1,НКФ-220-58)

Наиболее частыми причинами повреждения ТН типа НКФ за период с 2012 по 2016 гг. явились:

износ, старение изоляции;

разгерметизация;

дефект изготовления.

В целях повышения надежности эксплуатации ТН 110-220 кВ типа НКФ следует предусматривать следующие мероприятия:

проведение внеочередных проверок сопротивления заземляющего контура ПС в сроки, устанавливаемые техническим руководителем филиала ДЗО;

уменьшение периодичности испытаний и тепловизионного контроля ТН, эксплуатируемых с превышением нормативных сроков службы;

замена ТН типа НКФ на более современные (антирезонансные, маломасляные или газовые);

проведение не реже 1 раза в 2 года высоковольтных испытаний ТН 110-220 кВ типа НКФ, находящихся в эксплуатации 25 лет и более, с измерением тока и потерь холостого хода;

проведение не реже 1 раза в 2 года хроматографического анализа газов, растворенных в масле ТН 110-220 кВ, со сроком эксплуатации 25 лет и более;

не допускать увлажнения силикагеля в воздухоосушительном фильтре.

Ограничители перенапряжения 110 кВ тип ОПН-110/84,
ОПН-У-110/84-2 завода изготовителя ЗАО «Завод энергозащитных устройств» г. Санкт-Петербург)

За период с 2012 по 2016 г. в ДЗО ПАО «Россети» зафиксировано 68 случаев повреждения ОПН 110 кВ и выше, находящихся в эксплуатации менее 5 лет, из них в 13 случаях повредились ОПН производства «Завод энергозащитных устройств» г. Санкт-Петербург.

Основными причинами повреждений ОПН завода-изготовителя «Завод энергозащитных устройств» г. Санкт-Петербург явились:

дефект конструкции (11 случаев);

атмосферные перенапряжения (гроза) - 2 случая.

Наиболее частыми случаями аварийных отключений, приведших к повреждению ОПН, явились:

нарушения герметичности - дефект завода-изготовителя в части применения некачественных материалов, в результате чего произошло увлажнение столба варисторов при нарушении герметизации соединения верхнего фланца с полимерным покрытием ОПН;

внутренний пробой по полимерной изоляции, вызванный дефектом изготовления.

В целях повышения надежности эксплуатацииОПНизготовителя ЗАО «Завод энергозащитных устройств» г. Санкт-Петербург следует предусматривать следующие мероприятия:

обеспечение учащенного тепловизионного контроля и осмотра ОПН;

организация замера и контроля за величиной тока проводимости;

организация претензионной работы с ЗАО «Завод энергозащитных устройств»;

К техническим средствам защиты относят оградительные, предохранительные, тормозные и блокировочные и устройства, средства сигнализации, дистанционного и автоматического управления или выполнения операций, противоаварийные устройства.

Ограждения опасных зон защищают обслуживающий персонал от травмирования различными передачами, а также перемещающимися и вращающимися частями и механизмами от возникающих при работе оборудования электромагнитных и тепловых излучений, от отлетающих частиц обрабатываемого материала, газов, пыли, аэрозолей и др.

Предохранительные устройства исключают возможность травмирования обслуживающего персонала, аварии и поломки оборудования, а также охраняют работающих от попадания в опасную зону при техническом обслуживании и эксплуатации.

Средства защиты , устанавливаемые на сельскохозяйственной технике, должны удовлетворять ряду требований. Основные требования для ограждений опасных зон заключаются в следующем:

– конструкция ограждения опасных зон не затрудняет нормальную работу и техническое обслуживание;

– не является источником шума;

– по виду исполнения конструкция соответствует ограждаемой опасной зоне;

– обеспечивает обзорность рабочей и при необходимости опасной зоны, имеет окраску, создающую нормальное восприятие обслуживающим персоналом;

– в необходимых случаях конструкция ограждения имеет блокировку с наиболее опасными ограждаемыми единицами и механизмами;

– соответствует требованиям технической эстетики;

– передаточные механизмы отделены сплошными защитными ограждениями, рассчитанными на прочность;

– защитное ограждение карданной передачи не вращается вместе с валом;

– ограждения органически связаны с конструкцией оборудования, обеспечивая надежное укрытие опасной зоны и удобство обслуживания;

– оборудование с гидроприводом, работающим под давлением, укрыто или снабжено надежными экранами, исключающими возможность выброса жидкости на рабочие места при их повреждении;

– ограждения мест, подлежащих осмотру, легкосъемные и открывающиеся, имеют рукоятки, скобы или другие устройства для безопасного удержания их при открывании или съеме;

– ограждения, открывающиеся вверх, снабжены устройствами для надежного их фиксирования в открытом состоянии;

– съемные ограждения имеют крепления, не требующие применения ключей и отверток.

Предохранительные устройства для защиты работающих от попадания в опасную зону выполняют в виде механической или электрической блокировок, фотоэлектрической или электронной защиты, двурукового включения, сигнализации и др. Оборудование, в отношении которого имеется опасность аварий, перегрузок, поломок, снабжают такими предохранительными устройствами, как фрикционные муфты, приборы с автоматической сигнализацией, автоматическим отключением или другими устройствами. Средствами защиты решается также ряд вопросов электробезопасности.

Ограждения. По конструктивному решению ограждающие устройства делятся на съемные, стационарные и переносные.

Съемные ограждения ограничивают доступ в основном к наружным передачам (ременным, цепным и зубчатым), и выполняются в виде крышек, кожухов, чехлов. Их изготавливают сетчатыми, решетчатыми или сплошными.

Стационарные ограждения выполняются в виде футляров, крышек, коробов и часто являются элементами наружных деталей машин или станины. Их изготавливают сплошными или жалюзийными.

Переносные ограждения, являясь временными элементами рабочего места, служат для предотвращения прикосновения к горячим поверхностям, токоведущим частям и элементам конструкций, которые могут нанести механические травмы. Их выполняют в виде переносных щитов, используют при ремонтных и наладочных работах. Примером таких устройств могут быть ограждения ям, траншей, рабочего места электросварщика, колодцев при производстве земляных, монтажных или ремонтных работ и др.

Предохранительные устройства отключают оборудование при выходе контролируемого параметра (давления, температуры, усилия, перемещения и др.) за допустимые пределы или снижают значение параметра до допустимого. Предохранительные устройства делят на 4 группы: для защиты от превышения давления и температуры, от механических перегрузок, от перехода движущихся частей машины за установленные пределы, от поражения электрическим током.

Для защиты от превышения давления предохранительные устройства выполняют в виде клапанов и мембран.

Для защиты от механических перегрузок и предотвращения связанных с этим аварий используют муфты, ограничители грузоподъемности, регуляторы частоты вращения, срезаемые штифты и шпильки.

Для защиты от перехода движущихся частей за установленные пределы и предотвращения связанных с этим поломок машин используют концевые выключатели (ограничители хода), остановы, захваты и упоры.

Для защиты от поражения электрическим током применяют плавкие предохранители и автоматические отключатели. Попадание электрического тока на токоведущие части оборудования, не находящегося под напряжением при нормальных режимах, исключается применением плавких предохранителей, которые при достижении током опасного значения расплавляются и прерывают электрическую цепь.

Тормозные устройства служат для исключения самопроизвольного опускания груза, быстрой остановки движущихся машин и частей оборудования, удержания машин на спусках или подъемах и др. Степень опасности травмирования движущимися машинами и оборудованием зависит не только от их скорости, но и от времени срабатывания тормозных устройств. Эффективность торможения оценивают длиной тормозного пути.

Блокировочные устройства безопасности предназначены для исключения травм за счет остановки действия оборудования или механизма, когда не ограждена опасная зона. Необходимость в блокировочных устройствах диктуется тем, что использование ограждений, предохранительных устройств или торможения не всегда обеспечивает безопасность.

Устройства, блокирующие возможность начала движения тракторов и других мобильных машин, оборудованных кабиной и пневматическими системами торможения, не позволяют трогаться с места при открытых дверях кабины и при недостаточном давлении в системе торможения. Такое устройство включено в пневмосистему машины.

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.

Блокировкой называют совокупность методов и средств, обеспечивающих фиксацию частей машин или элементов электрических схем в определенном состоянии, которое сохраняется независимо от наличия или прекращения воздействия.

Ограждения, предохранительные, тормозные устройства и сигнализация не всегда обеспечивают требуемый уровень защиты работающего. Поэтому применяют блокировочные устройства, которые либо препятствуют неправильным действиям персонала (например, попытке оператора включить оборудование при снятом ограждении), либо предотвращают развитие аварийной ситуации, отключая определенные участки технологической системы или вводя в действие специальные сбрасывающие устройства.

По принципу действия блокировочные устройства подразделяют на механические, электрические, фотоэлектрические, электронные, электромагнитные, пневматические, гидравлические, оптические, радиационные и комбинированные, а по исполнению -- на открытые, закрытые и взрывозащищенные. Их выбор зависит от особенностей окружающей среды.

Механические устройства связывают с помощью конструктивных элементов ограждения с тормозным или пусковым устройством или с тормозным и пусковым устройствами вместе. Однако из-за сложности конструкции и изготовления такие устройства не нашли широкого распространения.

Наиболее распространены электрические устройства. Основные элементы: преобразователь контролируемой величины в выходной сигнал, удобный для передачи и дальнейшей обработки; измерительно-командное устройство, определяющее величину и характер сигнала и выдающее команду на ликвидацию опасного режима; исполнительный механизм. Примером может служить блокировочное устройство заточного станка с контактами, выключающими электродвигатель при поднятии защитного экрана. При его опускании контакты замыкаются, включая станок. Электрическим блокировочным устройством, препятствующим пуску двигателя при включенной передаче, оснащают тракторы с пусковыми двигателями. Если рычаг коробки передач не установлен в нейтральное положение, то контактный прерыватель размыкает цепь питания первичной обмотки магнето, не давая возможности пустить пусковой двигатель.

Фотоэлектрические устройства срабатывают при пересечении светового луча, направленного на фотоэлемент. При изменении светового потока, падающего на фотоэлемент, в электрической цепи изменяется ток, который подается на измерительно-командное устройство, дающее, в свою очередь, импульс на включение исполнительного механизма защиты. Особенно эффективны блокирующие устройства, запирающие педаль или рукоятку пресса, пока руки рабочего находятся в опасной зоне. Благодаря компактности, отсутствию мешающих работе или ограничивающих рабочую зону элементов такие устройства применяют в прессах, штампах, гильотинных ножницах и др.; с их помощью устраивают ограждения опасных зон большой протяженности (до нескольких десятков метров) без механических узлов и конструкций.

Пневматические и гидравлические устройства применяют на агрегатах, где рабочие тела находятся под повышенным давлением: в насосах, компрессорах, турбинах и т. п. Основное преимущество таких устройств -- их малая инертность. При возникновении аварийной ситуации в машинах с гидро- или пневмоприводом сопутствующий этому процессу поток жидкости или газа, воздействуя на специальный рычаг, перекрывает клапаны питающей среды.

Существуют блокировочные устройства, принцип работы которых основан на использовании ионизирующих свойств радиоактивных веществ. Источник слабого излучения в виде браслета надевают на руку работающего. При приближении руки к опасной зоне излучение улавливается и преобразуется в электрический ток. Ток подается на тиратронную лампу. Последняя передает импульс на реле, размыкающее цепь магнитного пускателя. Оборудование, которым управляет этот пускатель, останавливается.