Wokół przenośników

Przenośniki łączą (albo dzielą, zależnie od spojrzenia^[1]biorąc pod uwagę tzw. maszyny zespolone, przenośnik może pozwolić uniknąć konieczności rozpatrywania zespołu maszyn jako niepodzielnej całości) maszyny i stanowiska. Mogą być różne: rolkowe, taśmowe, łańcuchowe; do pojedynczych elementów lub do materiałów sypkich — szczegóły omawiają normy od EN 617^[2]PN-EN 617:2011 Urządzenia i systemy transportu ciągłego. Wymagania bezpieczeństwa i EMC dotyczące urządzeń do magazynowania materiałów masowych w silosach, zasobnikach, … Continue reading do EN 620.^[3]PN-EN 620:2011 Urządzenia i systemy transportu ciągłego. Wymagania bezpieczeństwa i EMC dotyczące przenośników taśmowych stałych do transportu materiałów masowych Są jeszcze przenośniki pneumatyczne (EN 741^[4]PN-EN 741:2011 Urządzenia i systemy transportu ciągłego. Wymagania bezpieczeństwa dotyczące instalacji i elementów transportu pneumatycznego materiałów masowych), ale to już zupełnie inna bajka. Niezależnie od rodzaju przenośnika, wyzwaniem jest zabezpieczenie otworów wejściowych/wyjściowych wokół przenośników w taki sposób, by detal przeszedł, a człowiek — nie.

Najprostszym rozwiązaniem (i jak najbardziej godnym polecenia) jest ogrodzenie całego obszaru: maszyn wraz z łączącymi je przenośnikami. Ale nawet w tym przypadku gdzieś musi nastąpić podanie materiału, gdzieś — odbiór detalu. Jeżeli załadunek jest automatyczny i podaje się na wejściu materiał w ilości wystarczającej na dłuższy czas (godzinę, tydzień), można zastosować osłony blokujące lub urządzenia ochronne, zatrzymujące proces na czas załadunku/rozładunku.

Są jednak sytuacje, gdy detale/materiał są przenoszone z obszaru ogólnodostępnego do strefy niebezpiecznej, a procesu nie da się przerwać — powiedzcie producentowi piwa (0%), że ma zatrzymywać taśmę przy każdej butelce! Przenośniki, ponieważ znajdują się m. in. na obszarze nienadzorowanym, muszą mieć konstrukcję bezpieczną wewnętrznie (ISO 12100), tzn. one same ani przenoszone detale nie mogą powodować zagrożeń. Jeśli detale są niewielkie (lekkie), nie jest to trudne do osiągnięcia. Do zabezpieczenia pozostaje jednak otwór wokół przenośnika.

Sposób 1: zgodność z ISO 13857

ISO 13857^[5]PN-EN ISO 13857:2010 Bezpieczeństwo maszyn. Odległości bezpieczeństwa uniemożliwiające sięganie kończynami górnymi i dolnymi do stref niebezpiecznych to zharmonizowana z dyrektywą maszynową norma typu B1, czyli możliwa do stosowania we wszystkich rodzajach maszyn. Norma określa m. in. jak daleko można sięgnąć przez otwór określonej wielkości.^[6]zob. artykuł Dziury, otwory, szczeliny… i maszyny W skrócie: jeśli detal jest płaski i wystarczy otwór wysokości e⩽20mm, należy zapewnić odległość s⩾120mm pomiędzy otworem a elementami niebezpiecznymi; jeśli szczelina ma szerokość (szerokość szczeliny to w tym wypadku wysokość otworu) e⩽120mm, odległość bezpieczna to s⩾850mm. Można jeszcze wydedukować,^[7]zob. artykuł Dziury, otwory, szczeliny… i maszyny że dla e⩽180mm odległość bezpieczna s⩾1100mm (1500 dla purystów), ale tu ISO 13857 się kończy — szczeliny szersze niż 180mm uznawane są za umożliwiające dostęp całym ciałem.

Sposób 2: zgodność z EN 619

EN 619^[8]PN-EN 619:2011 Urządzenia i systemy transportu ciągłego. Wymagania bezpieczeństwa i EMC [Electromagnetic compatibility] dotyczące urządzeń do transportu mechanicznego ładunków … Continue reading jest normą typu C, tzn. dotyczy konkretnego rodzaju maszyn, co jednak w tym wypadku bynajmniej nas nie ogranicza, gdyż zakresem normy są przenośniki do ładunków jednostkowych. Lobby producentów przenośników zadziałało skutecznie, bo w załączniku F. Typowe przykłady projektowania przenośników w celu zapobieżenia lub powstrzymania przed ich niewłaściwym zastosowaniem i utrudnienia dostępu do stref niebezpiecznych określono bardzo łagodne (inna sprawa, że wewnętrznie sprzeczne) wymagania dotyczące otworów wokół przenośników.

F.1.1. Otwór nad przenośnikiem nie wymaga zabezpieczeń, jeśli ma wysokość e⩽0,5m i… jest zgodny z ISO 13857.^[9]oryginał odnosi się do zastąpionej przez ISO 13857 normy EN 294 To kuriozum, bo otwór tej wielkości jest właśnie rażąco niezgodny z powołaną normą (chyba że znajduje się na wysokości powyżej 140cm). Jeżeli autorzy mieli jednak coś na myśli, to jedyną racjonalną interpretacją jest zapewnienie odległości chroniących przed sięganiem przez otwór przy… hmm… założeniu, że dostęp całym ciałem nie jest (wbrew oczywistości!) możliwy. Największą odległością bezpieczną opisywaną przez ISO 13850 jest s⩾1500mm, określające zasięg nachylającego się nad przeszkodą o wysokości 1m, i tę wartość proponuję przyjąć jako „zgodną z ISO 13857”. Można eksperymentować z s⩾1100mm (4.3 Odległości bezpieczeństwa uniemożliwiające dostęp kończynami dolnymi) lub nawet s⩾850mm (4.2.4.1 Sięganie [kończynami górnymi] przez otwory o regularnym kształcie — osoby w wieku od 14 lat), ale ewentualne trudne rozmowy z PIP^[10]Wypadek to jest coś takiego, czego nie ma, dopóki się nie wydarzy — jak mówił Kubuś Puchatek. Chodzi o to, 1° by się nie zdarzył; ale jeśli jednak się … Continue reading będą coraz trudniejsze.

F.1.2. Otwór nad przenośnikiem może mieć dowolną wysokość, jeśli przenośnik jest otoczony urządzeniami utrudniającymi dostęp o wysokości b⩾1m (albo sam znajduje się na takiej wysokości).

Uwaga. Ze względu na oczywistą możliwość dostępu (choć jest to możliwość zgodna z normą) przez tak „zabezpieczone” otwory, konieczna jest informacja o ryzyku resztkowym — operatorzy muszą wiedzieć, że do strefy niebezpiecznej da się wejść, i że nie należy tego robić.

Norma proponuje też kilka innych sposobów zabezpieczeń, gdyby powyższe okazały się niemożliwe do stosowania, ale są one zupełnie nieprzekonujące. Ciekawych ostrzegam, że w polskie tłumaczenie zawiera błędy zmieniające zupełnie znaczenie, np. zamiast „wejście wysokości maximum 0,5m” napisano „wejście na wysokości maximum 0,5m”; zamiast „możliwe” (applicable) napisano „wystarczające”.

Sposób 3: zgodność z ISO 13855

ISO 13855^[11]PN-EN ISO 13855:2014 Umiejscowienie wyposażenia ochronnego ze względu na prędkości zbliżania części ciała człowieka (norma typu B) określa lokalizację urządzeń ochronnych ze względu na czas zatrzymywania maszyny.

Czasem wymagany jest (okazjonalny) dostęp do przenoszonego detalu pomiędzy kolejnymi etapami obróbki. Aby zatrzymanie przenośnika (ze względu na pojawienie się w pobliżu osób potencjalnie zagrożonych) nie powodowało zatrzymania reszty procesu, konieczne jest zastosowanie co najmniej dwóch urządzeń ochronnych (np. kurtyn): jedno nadzoruje dostęp operatora na stanowisko, drugie — dostęp do strefy niebezpiecznej sąsiadującej ze stanowiskiem. Drugie urządzenie aktywowane jest tylko wtedy, gdy pierwsze wykryje obecność operatora. Dzięki temu obróbka jest możliwa, gdy operator jest na stanowisku (bo drugie urządzenie oddziela go od strefy niebezpiecznej), a dezaktywacja urządzenia ochronnego po opuszczeniu stanowiska przez operatora umożliwia ruch materiału.

Sposób 4: automatyczne zawieszanie funkcji bezpieczeństwa

Automatyczne zawieszanie funkcji, określane częściej jako muting, jest omówione w normie typu B: ISO 13849-1^[12]PN-EN ISO 13849-1:2016 Bezpieczeństwo maszyn. Elementy systemów sterowania związane z bezpieczeństwem. Część 1: Ogólne zasady projektowania (3.1.8, 5.2.5) i — nieco szerzej — w specyfikacji technicznej IEC 62046^[13]PN-EN IEC 62046:2018 Bezpieczeństwo maszyn. Stosowanie wyposażenia ochronnego do wykrywania obecności osób (5.7). Pojawia się też w normach typu C, np. EN 415-6^[14]PN-EN 415-6:2013 Bezpieczeństwo maszyn pakujących. Część 6: Owijarki do paletowych jednostek ładunkowych (zał. C).

Zasada jest prosta: czujniki rozpoznające ruch detalu zawieszają urządzenie ochronne (np. kurtynę) na krótki czas, by przejście detalu nie spowodowało zatrzymania procesu. Po przejściu detalu urządzenie ochronne automatycznie wznawia działanie.

Problemy:

• Rozpoznanie detalu — system musi odróżnić detal od operatora. Zwykle realizuje się to przez zamontowanie (co najmniej) dwóch czujników, które muszą zostać naruszone równocześnie, co wynika z odpowiedniego ustawienia czujników i kształtu detalu. Jeśli detale mają kształty nieregularne lub mogą znajdować się w różnych pozycjach, zadanie się komplikuje.
• Czas zawieszenia — powinien być jak najkrótszy. Jak? IEC 62046 (5.7.1) zaleca unikanie czasów dłuższych niż… godzina. Może autorom pomyliły się jednostki, ale raczej chcieli coś napisać, a nie wiedzieli co.^[15]W niektórych kulturach, np. w Ameryce Południowej, jak zauważył Wojciech Cejrowski, przyznanie się wprost do niewiedzy jest uznawane za nieuprzejmość, więc trzeba … Continue reading Jest oczywiste, że zawieszenie funkcji bezpieczeństwa na dłużej niż kilkanaście sekund oznacza praktycznie nienadzorowany dostęp do strefy niebezpiecznej (chyba, że gabaryt detalu znajdującego się w tym czasie na przenośniku uniemożliwia przejście — ale to z kolei oznacza, że ruch detalu może grozić zgnieceniem operatora i wymaga dodatkowych zabezpieczeń).
• Poziom niezawodności (PL, czyli „poziom zapewnienia bezpieczeństwa” w języku PKN). ISO 13849-1 wymaga, by zawieszenie nie powodowało obniżenia poziomu niezawodności („Poziom zapewnienia bezpieczeństwa elementów związanych z bezpieczeństwem, realizujących funkcję mutingu, powinien być tak dobrany, aby wprowadzenie funkcji mutingu nie zmniejszyło bezpieczeństwa wymaganego od powiązanej funkcji bezpieczeństwa.”, 5.2.5) Wymagałoby to np. stosowania w komorach zrobotyzowanych czujników spełniających PL d — wydaje się to logiczne (po co funkcja miałaby spełniać PL d, jeśli może zostać w każdej chwili zawieszona przez fałszywy sygnał?), ale jest jaskrawie niezgodne z powszechną praktyką (zwykle muting jest realizowany w PL b).
• Sygnalizacja zawieszenia działania funkcji bezpieczeństwa — np. żółty wskaźnik świetlny. Pomaga uniknąć zagrożenia, ale zarazem ułatwia dostęp do strefy niebezpiecznej.

Inaczej niż zdaje się uważać wielu użytkowników, zawieszanie nie jest rozwiązaniem w pełni bezpiecznym — jeżeli przepuszczamy detal, to zawsze jest możliwe, że z detalem lub zamiast niego przepuścimy człowieka. Wydaje się, że to ryzyko jest nierozerwalnie związane z samą ideą zawieszania funkcji bezpieczeństwa. W każdym razie należy zapewnić informację o ryzyku resztkowym.