计算安全距离-安全护罩和存在检测装置的正确安装要求

对设备和机器应用保护措施如果不正确,可能会导致一种虚假的安全感。一个常常被忽视的实践是确定应在哪个最小安全距离或高度安装硬质防护罩或防护装置。很多情况下,会安装一个可以轻松通过伸过、绕过或穿过而绕过的硬质防护罩。此外,诸如光幕等安全装置经常安装得离危险点太近,以至于在光幕被遮挡后仍然存在残余危险。进行安全距离计算对于确保所选的保护措施能够如预期般正常工作至关重要。

使用硬性防护装置是一种常见的做法,用于保护操作人员免受危险状况的伤害。如果机器上有一个操作人员不需要进入的危险点,可以安装固定防护装置将操作人员与危险隔离。这种“隔离防护装置”应使用需要非操作人员常见工具才能拆卸的紧固件固定在机器上。(图片2)

诸如ISO 12100(机械安全 - 基本概念,设计的一般原则)之类的安全标准将对固定防护装置的坚固件提出这一要求,以防止对固定防护装置进行操作或绕过。具体类型的坚固防护装置如材料和耐用性将根据应用和环境而定。

图片 2:各种紧固件的示例。

左边:不需要特殊工具即可拆卸的紧固件。槽头螺钉和拇指螺钉可以轻松拆卸,不应用于固定防护装置。

右边:防松螺丝的示例,这些螺丝需要特殊工具才能拆卸,因此可以用于固定护罩。被认为是不常见的工具取决于具体的工厂现场。

路障的放置和高度

然而,安装的高度和距离将根据相关的安全标准,例如ISO 13857 (机器的安全性 – 防止上肢和下肢进入危险区域的安全距离)。该国际标准使用危险高度和从该危险的距离作为参数来确定硬保护的高度,全部以毫米(mm)表示。为了在使用这种国际标准时参考,1英寸等于25.4毫米。

表1:来自ISO 13857(机械安全 - 防止上肢和下肢进入危险区的安全距离)的护距矩阵。测量结果以毫米(mm)显示。

表1(上文)所示矩阵的基本观点是,硬保护装置离危险点越近,为了防止人员伸过,其高度需要越高。例如,一个距地面约1200毫米的危险点,如果保护装置安装在1500毫米远处,那么保护装置至少需要1000毫米高。然而,如果我们把这个保护装置移得更靠近1200毫米高的危险点,仅700毫米远,那么这个保护装置的高度现在至少需要1800毫米。

通过警卫接触

表2:ISO13857通过障碍物的矩阵。测量单位为毫米(mm)。

除了提供从上方越过防护装置的指导外,ISO 13857还帮助预防通过开口的伸入,如表2所示。该标准考虑了防护装置上开口的类型,例如长槽、方形或圆形开口。护罩应放置的最小距离取决于特定形状的开口尺寸。例如,5毫米的方形开口应至少距离危险部位5毫米,而相同尺寸的长槽开口必须至少安装在10毫米之外。这些距离的原理考虑到拇指和指关节用于限制手指和手通过各种形状的开口插入。

非分离型防护装置的安全距离

存在检测安全装置被视为非分离保护装置,因为操作员和危险之间没有物理屏障。如果将其用作主要安全装置,将没有任何东西阻止某人踩在安全垫上、伸入或行走通过光幕,或者进入扫描器覆盖的区域。由于这些装置在被触发后会带来安全状态,因此正确安装距离至关重要。非分离保护装置经常在未确定安全距离的情况下安装,再次造成虚假的安全感。

进行眼睛测试可能会让人以为一旦安装了检测装置,机器或设备会立即停止,然而事实并非如此。安全装置、监控装置、输出触发、机器电机等的反应时间都必须考虑,即使总时间在毫秒范围内。即使通过了眼睛测试,如果安全装置的位置太近,触发安全装置后仍然有可能暴露在残余危险中。一旦进行了时间停止测量,它们就可以用于ISO 13855(机械安全——人体部位接近速度与安全装置位置的关系)中所规定的安全距离公式。

ISO 13855的最小安全距离的一般公式是:

S = (K X T) + C

其中 S 是毫米中的最小距离,K 是毫米/秒中的人类接近速度,T 是秒中的总停止时间,C 是侵入距离。

不同的非分离式防护装置将会有这个一般公式的某些变化。例如,安全垫的公式是 S = (1600 x T) + 1200,所以如果一台机器的危险被安全垫防护,并且总停止时间为 100 毫秒,最小安全距离安装将是 1360 毫米。光幕的公式将取决于垂直或水平安装及其分辨率(检测能力)。如果我们使用前面的机器,并使用垂直 14 毫米分辨率的光幕,总停止时间为 80 毫秒,公式将是 S = (2000 x T) + C,其中 C 是通过 8 (d – 14) 计算的,d 代表光幕的分辨率。在这种情况下,光幕的最小安全距离将是 160 毫米。

与保持护罩锁定直到安全条件达成的锁定装置不同,对于非锁定装置,必须评估安全距离,因为护罩门可以随时打开。这些应用参考ISO 13857和ISO 13855,以确定护罩门与危险源的距离。使用ISO 13857中的S = (K x T) + C,其中K = 1600mm/s,C是ISO 13855中如果可以通过硬护罩的开口够到的距离。

结论

非分离式防护安全装置非常适合频繁与机器或设备部件互动的应用场合,因为不需要不断地打开和关闭防护门。当然,并不是每个应用场合都能利用这种类型的安全装置,实际上可能需要某种形式的硬性防护,如果与机器的受保护部分互动是正常操作的一部分,可能还需要联锁装置。无论选择哪种方法,了解护罩或装置必须安装的高度和距离对于正确防护特定危险至关重要。正确放置护罩和存在感应装置有助于实现更安全的工作环境。