Bloqueo, etiquetado e control de enerxía perigosa no taller

A OSHA instrúe ao persoal de mantemento para que bloquee, etiquete e controle a enerxía perigosa. Algunhas persoas non saben como dar este paso, cada máquina é diferente. Getty Images
Entre as persoas que empregan calquera tipo de equipamento industrial, o bloqueo/etiquetado (LTO) non é nada novo. A menos que se desconecte a electricidade, ninguén se atreve a realizar ningún tipo de mantemento de rutina nin a intentar reparar a máquina ou o sistema. Isto é simplemente un requisito do sentido común e da Administración de Seguridade e Saúde no Traballo (OSHA).
Antes de realizar tarefas de mantemento ou reparacións, é sinxelo desconectar a máquina da fonte de alimentación (normalmente apagando o disxuntor) e pechar a porta do panel de disxuntores. Engadir unha etiqueta que identifique os técnicos de mantemento polo seu nome tamén é unha cuestión sinxela.
Se non se pode bloquear a alimentación, só se pode usar a etiqueta. En calquera caso, con ou sen bloqueo, a etiqueta indica que hai mantemento en curso e que o dispositivo non ten alimentación.
Non obstante, isto non é o final da lotaría. O obxectivo xeral non é simplemente desconectar a fonte de enerxía. O obxectivo é consumir ou liberar toda a enerxía perigosa; para usar as palabras da OSHA, controlar a enerxía perigosa.
Unha serra común ilustra dous perigos temporais. Despois de apagar a serra, a folla da serra seguirá funcionando durante uns segundos e só parará cando se esgote o impulso almacenado no motor. A folla permanecerá quente durante uns minutos ata que a calor se disipe.
Do mesmo xeito que as serras almacenan enerxía mecánica e térmica, o traballo de facer funcionar máquinas industriais (eléctricas, hidráulicas e pneumáticas) normalmente pode almacenar enerxía durante moito tempo. Dependendo da capacidade de selado do sistema hidráulico ou pneumático, ou da capacitancia do circuíto, a enerxía pode almacenarse durante un tempo asombrosamente longo.
Varias máquinas industriais necesitan consumir moita enerxía. O aceiro típico AISI 1010 pode soportar forzas de flexión de ata 45.000 PSI, polo que máquinas como prensas plegadoras, punzonadoras, perforadoras e curvadoras de tubos deben transmitir a forza en unidades de toneladas. Se o circuíto que alimenta o sistema de bomba hidráulica está pechado e desconectado, a parte hidráulica do sistema aínda pode ser capaz de proporcionar 45.000 PSI. Nas máquinas que usan moldes ou láminas, isto é suficiente para esmagar ou cortar extremidades.
Un camión de plataforma pechado cun balde no aire é tan perigoso como un camión de plataforma sen pechar. Abre a válvula incorrecta e a gravidade tomará o control. Do mesmo xeito, o sistema pneumático pode reter moita enerxía cando está apagado. Unha curvadora de tubos de tamaño mediano pode absorber ata 150 amperios de corrente. Con só 0,040 amperios, o corazón pode deixar de latexar.
Liberar ou esgotar a enerxía de forma segura é un paso fundamental despois de apagar a alimentación e o LOTO. A liberación ou o consumo seguro de enerxía perigosa require a comprensión dos principios do sistema e dos detalles da máquina que precisa mantemento ou reparación.
Hai dous tipos de sistemas hidráulicos: de circuíto aberto e de circuíto pechado. Nun ambiente industrial, os tipos de bombas máis habituais son as de engrenaxes, as de paletas e os de pistóns. O cilindro da ferramenta en funcionamento pode ser de simple efecto ou de dobre efecto. Os sistemas hidráulicos poden ter calquera dos tres tipos de válvulas: control direccional, control de fluxo e control de presión; cada un destes tipos ten varios tipos. Hai moitas cousas ás que prestar atención, polo que é necesario comprender a fondo cada tipo de compoñente para eliminar os riscos relacionados coa enerxía.
Jay Robinson, propietario e presidente de RbSA Industrial, afirmou: «O actuador hidráulico pode ser accionado por unha válvula de peche de porto completo». «A válvula solenoide abre a válvula. Cando o sistema está en funcionamento, o fluído hidráulico flúe cara ao equipo a alta presión e cara ao tanque a baixa presión», afirmou. «Se o sistema produce 2.000 PSI e se corta a alimentación, o solenoide irá á posición central e bloqueará todos os portos. O aceite non pode fluír e a máquina para, pero o sistema pode ter ata 1.000 PSI a cada lado da válvula».
Nalgúns casos, os técnicos que intentan realizar mantemento ou reparacións rutineiras corren un risco directo.
«Algunhas empresas teñen procedementos escritos moi comúns», dixo Robinson. «Moitos deles din que o técnico debe desconectar a fonte de alimentación, bloqueala, marcala e, a continuación, premer o botón START para arrincar a máquina». Neste estado, a máquina pode non facer nada (non cargar a peza, dobrala, cortala, conformala, descargala ou calquera outra cousa) porque non pode. A válvula hidráulica é accionada por unha válvula solenoide, que require electricidade. Premer o botón START ou usar o panel de control para activar calquera aspecto do sistema hidráulico non activará a válvula solenoide sen alimentación.
En segundo lugar, se o técnico entende que precisa operar manualmente a válvula para liberar a presión hidráulica, pode liberar a presión nun lado do sistema e pensar que liberou toda a enerxía. De feito, outras partes do sistema aínda poden soportar presións de ata 1.000 PSI. Se esta presión aparece no extremo da ferramenta do sistema, os técnicos sorprenderanse se continúan realizando actividades de mantemento e mesmo poden resultar feridos.
O aceite hidráulico non se comprime demasiado (só arredor do 0,5 % por cada 1000 PSI), pero neste caso non importa.
«Se o técnico libera enerxía no lado do actuador, o sistema pode mover a ferramenta ao longo da carreira», dixo Robinson. «Dependendo do sistema, a carreira pode ser de 1/16 de polgada ou 16 pés».
«O sistema hidráulico é un multiplicador de forza, polo que un sistema que produce 1.000 PSI pode levantar cargas máis pesadas, como 3.000 libras», dixo Robinson. Neste caso, o perigo non é un arranque accidental. O risco é liberar a presión e baixar accidentalmente a carga. Atopar unha forma de reducir a carga antes de ocuparse do sistema pode parecer de sentido común, pero os rexistros de falecementos da OSHA indican que o sentido común non sempre prevalece nestas situacións. No incidente 142877.015 da OSHA, «Un empregado está a substituír... deslizar a mangueira hidráulica que gotea no mecanismo de dirección e desconectar a liña hidráulica e liberar a presión. A pluma caeu rapidamente e golpeou ao empregado, esmagándolle a cabeza, o torso e os brazos. O empregado morreu».
Ademais dos depósitos de aceite, bombas, válvulas e actuadores, algunhas ferramentas hidráulicas tamén teñen un acumulador. Como o nome indica, acumula aceite hidráulico. O seu traballo é axustar a presión ou o volume do sistema.
«O acumulador consta de dous compoñentes principais: o airbag do interior do depósito», dixo Robinson. «O airbag está cheo de nitróxeno. Durante o funcionamento normal, o aceite hidráulico entra e sae do depósito a medida que a presión do sistema aumenta e diminúe». Que o fluído entre ou saia do depósito, ou que se transfira, depende da diferenza de presión entre o sistema e o airbag.
«Os dous tipos son os acumuladores de impacto e os acumuladores de volume», afirmou Jack Weeks, fundador de Fluid Power Learning. «O acumulador de choque absorbe os picos de presión, mentres que o acumulador de volume impide que a presión do sistema caia cando a demanda repentina supera a capacidade da bomba».
Para traballar nun sistema deste tipo sen sufrir lesións, o técnico de mantemento debe saber que o sistema ten un acumulador e como liberar a súa presión.
No caso dos amortecedores, os técnicos de mantemento deben ter especial coidado. Dado que o airbag se infla a unha presión maior que a presión do sistema, un fallo na válvula significa que pode engadir presión ao sistema. Ademais, non adoitan estar equipados cunha válvula de drenaxe.
«Non existe unha boa solución para este problema, porque o 99 % dos sistemas non ofrecen unha forma de verificar a obstrución das válvulas», afirmou Weeks. Non obstante, os programas de mantemento proactivo poden proporcionar medidas preventivas. «Pódese engadir unha válvula posvenda para descargar algo de fluído onde queira que se poida xerar presión», afirmou.
Un técnico de servizo que detecte uns airbags acumuladores baixos pode querer engadir aire, pero isto está prohibido. O problema é que estes airbags están equipados con válvulas de estilo americano, que son as mesmas que se usan nos pneumáticos dos coches.
«O acumulador adoita ter unha pegatina para advertir contra engadir aire, pero despois de varios anos de funcionamento, a pegatina adoita desaparecer hai moito tempo», dixo Wicks.
Outro problema é o uso de válvulas de contrapeso, dixo Weeks. Na maioría das válvulas, a rotación no sentido horario aumenta a presión; nas válvulas de contrapeso, a situación é a contraria.
Finalmente, os dispositivos móbiles deben ser especialmente vixiantes. Debido ás restricións de espazo e aos obstáculos, os deseñadores deben ser creativos á hora de organizar o sistema e onde colocar os compoñentes. Algúns compoñentes poden estar agochados e inaccesibles, o que fai que o mantemento e as reparacións rutineiras sexan máis complexos que os equipos fixos.
Os sistemas pneumáticos presentan case todos os riscos potenciais dos sistemas hidráulicos. Unha diferenza fundamental é que un sistema hidráulico pode producir unha fuga, xerando un chorro de fluído con presión suficiente por polgada cadrada para penetrar na roupa e na pel. Nun ambiente industrial, a "roupa" inclúe as solas das botas de traballo. As lesións por penetración de aceite hidráulico requiren atención médica e normalmente requiren hospitalización.
Os sistemas pneumáticos tamén son inherentemente perigosos. Moita xente pensa: "Ben, é só aire" e trátao con descoido.
«A xente escoita as bombas do sistema pneumático funcionando, pero non ten en conta toda a enerxía que a bomba entra no sistema», dixo Weeks. «Toda a enerxía debe fluír por algún lugar, e un sistema de enerxía fluída é un multiplicador de forza. A 50 PSI, un cilindro cunha superficie de 10 polgadas cadradas pode xerar forza suficiente para mover 500 libras de carga». Como todos sabemos, os traballadores usan este sistema para soprar os restos da roupa.
«En moitas empresas, este é un motivo para o despedimento inmediato», dixo Weeks. Dixo que o chorro de aire expulsado do sistema pneumático pode pelar a pel e outros tecidos ata os ósos.
«Se hai unha fuga no sistema pneumático, xa sexa na unión ou a través dun burato na mangueira, normalmente ninguén se decatará», dixo. «A máquina fai moito ruído, os traballadores teñen protección auditiva e ninguén oe a fuga». O simple feito de coller a mangueira é arriscado. Independentemente de que o sistema estea funcionando ou non, son necesarias luvas de coiro para manipular mangueiras pneumáticas.
Outro problema é que, debido a que o aire é altamente compresible, se abres a válvula nun sistema baixo tensión, o sistema pneumático pechado pode almacenar enerxía suficiente para funcionar durante un longo período de tempo e arrincar a ferramenta repetidamente.
Aínda que a corrente eléctrica (o movemento dos electróns mentres se moven nun condutor) semella ser un mundo diferente ao da física, non o é. Aplícase a primeira lei do movemento de Newton: «Un obxecto estacionario permanece estacionario, e un obxecto en movemento segue movéndose á mesma velocidade e na mesma dirección, a menos que estea sometido a unha forza desequilibrada».
Para o primeiro punto, todos os circuítos, por sinxelos que sexan, resistirán o fluxo de corrente. A resistencia dificulta o fluxo de corrente, polo que cando o circuíto está pechado (estático), a resistencia mantén o circuíto nun estado estático. Cando o circuíto está acendido, a corrente non flúe a través del instantaneamente; tarda polo menos un curto período de tempo en superar a resistencia e a corrente en fluír.
Pola mesma razón, cada circuíto ten unha determinada medida de capacitancia, semellante ao momento dun obxecto en movemento. Pechar o interruptor non detén a corrente inmediatamente; a corrente segue movéndose, polo menos brevemente.
Algúns circuítos empregan condensadores para almacenar electricidade; esta función é similar á dun acumulador hidráulico. Segundo o valor nominal do condensador, pode almacenar enerxía eléctrica durante moito tempo, enerxía eléctrica perigosa. Para os circuítos empregados en maquinaria industrial, un tempo de descarga de 20 minutos non é imposible, e algúns poden requirir máis tempo.
Para a dobradora de tubos, Robinson estima que unha duración de 15 minutos pode ser suficiente para que a enerxía almacenada no sistema se disipe. Despois, realice unha comprobación sinxela cun voltímetro.
«Hai dúas cousas á hora de conectar un voltímetro», dixo Robinson. «En primeiro lugar, permite que o técnico saiba se o sistema ten enerxía restante. En segundo lugar, crea unha vía de descarga. A corrente flúe dunha parte do circuíto a través do contador a outra, esgotando calquera enerxía aínda almacenada nel».
No mellor dos casos, os técnicos están totalmente formados, teñen experiencia e acceso a todos os documentos da máquina. Ten un cadeado, unha etiqueta e un coñecemento profundo da tarefa en cuestión. O ideal é que traballe con observadores de seguridade para proporcionar un par de ollos adicionais para observar os perigos e proporcionar asistencia médica cando os problemas persistan.
O peor escenario posible é que os técnicos carezan de formación e experiencia, traballen nunha empresa de mantemento externa, polo que non estean familiarizados con equipos específicos, pechen a oficina os fins de semana ou nos turnos de noite e os manuais dos equipos xa non estean accesibles. Esta é unha situación de tormenta perfecta e todas as empresas con equipos industriais deberían facer todo o posible para evitala.
As empresas que desenvolven, producen e venden equipos de seguridade adoitan ter unha ampla experiencia en seguridade específica do sector, polo que as auditorías de seguridade dos provedores de equipos poden axudar a que o lugar de traballo sexa máis seguro para as tarefas de mantemento e as reparacións rutineiras.
Eric Lundin incorporouse ao departamento editorial de The Tube & Pipe Journal no ano 2000 como editor asociado. As súas principais responsabilidades inclúen a edición de artigos técnicos sobre a produción e fabricación de tubos, así como a redacción de estudos de casos e perfís de empresas. Ascendido a editor en 2007.
Antes de unirse á revista, serviu na Forza Aérea dos Estados Unidos durante 5 anos (1985-1990) e traballou para un fabricante de tubaxes, cóbados de tubaxes e condutos durante 6 anos, primeiro como representante de atención ao cliente e máis tarde como redactor técnico (1994-2000).
Estudou na Northern Illinois University en DeKalb, Illinois, e licenciouse en economía en 1994.
Tube & Pipe Journal converteuse na primeira revista dedicada á industria das tubaxes metálicas en 1990. Hoxe en día, segue sendo a única publicación dedicada á industria en América do Norte e converteuse na fonte de información máis fiable para os profesionais das tubaxes.
Agora podes acceder completamente á versión dixital de The FABRICATOR e acceder facilmente a recursos valiosos do sector.
Agora pódese acceder facilmente a recursos valiosos da industria mediante o acceso completo á versión dixital de The Tube & Pipe Journal.
Goza de acceso completo á edición dixital de STAMPING Journal, que ofrece os últimos avances tecnolóxicos, as mellores prácticas e as novidades do sector para o mercado da estampación de metais.