Seguridad básica de la máquina para la energía de fluidos: Parte 2 de 6

Antes de que una función de seguridad que utiliza un proceso de control o aislamiento pueda diseñarse adecuadamente en una máquina, se deben comprender e identificar los modos de falla del circuito de control y cualquier energía potencial almacenada.¿Podría una falla como una válvula viscosa, una manguera defectuosa, energía almacenada o una ruta de flujo bloqueada causar una falla o estar en riesgo?

La respuesta suele ser sí, y los peligros potenciales que plantean no deben ignorarse durante el proceso de identificación de peligros exigido por la ley. La contaminación, la falta de lubricación, la condensación, el ensuciamiento, la cavitación, la aireación, las rupturas, las fugas, los bloqueos, los refuerzos, el desgaste, las fallas mecánicas, el mal mantenimiento o el diseño del circuito son solo algunas de las causas potenciales de fallas peligrosas en los circuitos de potencia de fluidos.

Por ejemplo, si analizamos un circuito neumático típico en el que un cilindro está controlado por una válvula de retorno por resorte de un solo solenoide de 5 vías y 2 posiciones, podemos identificar un peligro inherente en el diseño del circuito que puede provocar un accidente, como se muestra. Considere que el solenoide de la válvula se desenergiza cuando la protección de la máquina está abierta. El solenoide no tiene electricidad y el aire comprimido fluye hacia el extremo de la varilla del cilindro.

El propósito aquí es retraer el vástago del pistón del cilindro antes de proteger la mano o el brazo del operador.¿Pero en serio?Cuando los operadores abren las protecciones de la máquina, confían en que nada se moverá. Sin embargo, si el cilindro se atasca en la posición extendida debido a una herramienta contaminada, el operador puede intentar soltarlo. Cuando el cilindro se retrae inesperadamente, existe un riesgo significativo de aplastamiento en la parte trasera relacionada con la herramienta.

Solo porque el solenoide de la válvula de 5 vías y 2 posiciones no está energizado, es probable que la presión permanezca en las líneas que alimentan el cilindro, creando una condición potencialmente insegura.

Si un riesgo potencial de aplastamiento causará solo hematomas menores y se considera que requiere una solución de Clase 1, el uso de una válvula de solenoide doble de 3 posiciones en su lugar ventilará el aire a un estado desenergizado. Si es probable que ocurran lesiones graves o irreversibles, la detección de fallas requerida para las categorías 2, 3 y 4 puede cumplirse proporcionando una válvula de enclavamiento de seguridad monitoreada 3/2 aguas arriba de la válvula de control direccional. Si lo hace, bloqueará de manera segura el aire comprimido entrante y purgará la presión residual de ambas líneas de aire hacia el cilindro. Esto funciona para cilindros montados horizontalmente, pero las cargas de gravedad requieren análisis y mediciones adicionales.

Tabla de Contenidos

Habrá altibajos

Es bien sabido que si no hay nada que lo soporte, la gravedad dicta que las cargas verticales caerán. Una manguera rota o la falla de un solo componente en una válvula de control, válvula de retención o válvula de equilibrio comúnmente utilizada en aplicaciones hidrodinámicas cargadas por gravedad puede provocar una situación peligrosa. Cuando realizamos análisis de efectos y modos de falla en los sistemas, a menudo observamos que los clientes evalúan sus cargas de gravedad de movimiento lento como Categoría 3.

Esto se debe a su riesgo de lesiones graves y alta frecuencia de exposición. La razón por la que eligieron la categoría 3 en lugar de la categoría 4 es que creen que existe una buena posibilidad de evasión debido a la operación más lenta bajo el control normal.¿La carga se moverá lentamente en caso de falla?

Considere una prensa con una línea flexible desde la parte inferior del cilindro (extremo de la tapa) hasta la válvula de equilibrio. Si la manguera se rompe, la herramienta puede caer rápidamente. Aquí es donde una válvula de monitoreo o un bloqueo de varilla de monitoreo montado directamente en el puerto del cilindro podría ser parte de una solución de seguridad y, en algunos casos, ambos. Al enclavar estos dispositivos de seguridad con protecciones de bloqueo electromecánicas, se puede evitar fácilmente el acceso del operador hasta que se confirme la posición de bloqueo de la válvula o palanca de seguridad.

Las válvulas de equilibrio y las válvulas de retención operadas por piloto se utilizan comúnmente como válvulas de retención de carga. Otro medio de protección alternativo o redundante es un bloqueo de palanca. El bloqueo del vástago frena y sujeta el vástago del cilindro, liberándolo solo cuando está presurizado. Por lo tanto, una pérdida de presión del sistema activa automáticamente el bloqueo de la palanca.

Incluso los componentes de seguridad requieren una cuidadosa consideración de su idoneidad para los circuitos. Por ejemplo, si tuviera una aplicación para una válvula de seguridad neumática, ¿usaría solo una ruta de escape o dos?La provisión de dos (como se muestra) asegura que el bloqueo de un solo silenciador (silenciador) no resulte en la pérdida de la función de seguridad.¿Qué tipo de seguimiento proporciona?¿Le gustaría confirmar que ambas válvulas han vuelto a un estado seguro antes de permitir el acceso?¿Necesita poder monitorear continuamente el tiempo de parada de la válvula para mantener las distancias de seguridad de las cortinas de luz?¿Las certificaciones de seguridad están relacionadas con todo el sistema de válvulas o parte de él?

El hecho de que un producto esté certificado para una categoría en particular no significa que el sistema pueda satisfacer esa categoría simplemente colocándolo en un circuito. Es posible que se requieran medidas adicionales y se deba evaluar el rendimiento de todo el sistema de control de seguridad.

La revisión de 2014 de AS4024.1 – Protección de maquinaria proporciona orientación adicional a la norma actual. Otro recurso, AS 4024.1502, es particularmente útil para resumir los principios básicos de seguridad, los principios de seguridad probados, las consideraciones para la solución de problemas y la solución de problemas para los sistemas neumáticos e hidráulicos.

Este material fue presentado por Murray Hodges, Director, Fluidsentry Pty Ltd., Carrom Downs, Victoria, Australia. entrada de fluido Es el Representante de Diseño de Dinámica de Fluidos para Australian Safety Environmental Risk Consultants y miembro del Comité Técnico SF-041 para AS4024.1 – Protección Mecánica. parte 1 El contenido de esta serie aparece en nuestra edición de enero a febrero de 2018. La Parte 3 aparecerá en nuestra edición de mayo de 2018, que también se publicará en nuestro sitio web.

error: Content is protected !!