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ANÁLISIS Y REDUCCIÓN DE RIESGO DE ACCIDENTES EN MÁQUINAS INDUSTRIALES Caso de Estudio Ing. Edgardo Bunzeck edgardo.bunzeck@cpi.com.ar Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 1 INTRODUCCIÓN En el ámbito industrial nos encontramos a diario con máquinas y procesos productivos en los cuales la seguridad es deficiente, fue mal implementada, no alcanza los niveles necesarios o directamente no existe. Dicha deficiencia de la seguridad se traduce en riesgo de accidentes con consecuencias nocivas, tanto para las personas como para el proceso productivo en sí mismo. A nivel internacional existen normativas (B11-TR3 USA, ISO 12100, ISO 14121, ISO 13849-1 etc. (Ver Anexo) que establecen formas de cuantificar el nivel de riesgo existente y establecer el tipo de medidas correctivas que se deben implementar para llevar el riesgo a un nivel tolerable. La finalidad de este trabajo es presentar un método sistemático, basado en las herramientas de cuantificación y evaluación de la normativa internacional, por el cual lograr la efectiva reducción de riesgos de una máquina o proceso industrial. Para tal efecto nos apoyamos en la descripción de un caso concreto que nos permite conectar los conceptos con el mundo real. A través de un estudio de evaluación de riesgo apropiado, medidas de diseño, implementación de avances tecnológicos y normativos internacionales se logre un sistema dentro de los niveles de riesgo tolerable. Riesgo Tolerable - Definición El nivel del riesgo tolerable o aceptable es el nivel deseable u objetivo que se quiere o que se debería alcanzar para el proceso productivo en análisis. En nuestro país no existe una normativa que lo determine concretamente y en la práctica depende de las políticas internas de las empresas y de los criterios propios de medición que utilizan las ART para determinar los niveles de riesgo. Una definición sencilla es que el riesgo tolerable debería ser tal que, si hubiese un accidente, con un kit de primeros auxilios debería ser remediado rápidamente y el proceso productivo reiniciado con la menor pérdida económica posible. La industria es un sistema productivo que necesita mantener un nivel de rentabilidad adecuado, pero generando a la vez condiciones de operación lo más seguras posibles. Esta búsqueda permanente del equilibrio entre la seguridad y la rentabilidad nos lleva al concepto de nivel de riesgo ALARP (As Low As Rasonable Possible). Esto es, llegar al menor riesgo posible dentro de los niveles de mayor rentabilidad. Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 2 imagen 1 A diferencia de lo que comúnmente se cree, luego de la cuantificación correcta de los costos directos e indirectos de los accidentes (imagen 2) y de la mejora de velocidad y productividad que implica trabajar con un proceso seguro, el concepto de riesgo ALARP nos permite llegar a implementar soluciones de seguridad con riesgos muy bajos y mejorando la rentabilidad. imagen 2 Caso de estudio - Máquina Vulcanizadora de neumáticos El presente trabajo toma como caso de estudio el proceso de mejora de la seguridad realizado durante 2014 en máquinas vulcanizadoras de neumáticos en una reconocida empresa radicada en Buenos Aires. Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 3 Descripción general La máquina vulcanizadora de neumáticos realiza un proceso mediante el cual calienta por un lapso de tiempo el caucho crudo, aditivos y azufre, con el fin de volverlo más duro y resistente. Dicho de otra manera es el proceso para transformar el casco como lo ven en la imagen en un neumático tal como lo conocemos. La máquina en cuestión es automática excepto cuando un operario ingresa en la zona del cargador para reponer los cascos. Debemos destacar que un operador puede trabajar en simultáneo en múltiples máquinas de este tipo. Eventualmente si estuviese en el frente, en el momento que el cargador posicionase de manera incorrecta el casco, su intención sería intervenir para corregir el error. La aclaración es debido a la secuencia de operación 1 que verán a continuación. La máquina con el alimentador pulmón completamente cargado cuenta con 2 o 3 pares de cascos, dependiendo del modelo, que serán retirados en orden descendente por el cargador. Este último queda a la espera con un par de cascos retenidos para ser situados en la maquina (imágenes 3 y 4) cuando finalizado el proceso de vulcanizado. imagen 3 imagen 4 MÉTODO DE TRABAJO El método sistemático implementado en el presente trabajo está basado en el concepto denominado “Ciclo de vida de la seguridad”. http://es.wikipedia.org/wiki/Caucho http://es.wikipedia.org/wiki/Azufre Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 4 Dicho concepto presenta al proceso de mejora organizado en cinco pasos correlativos formando un círculo cerrado (imagen 5). Al finalizar el último paso el proceso se vuelve a iniciar, generando permanentemente una búsqueda de la reducción del riesgo a partir de la mejora continua. imagen 5 PASO 1 - Identificar y Delimitar los Peligros El método de mejora comienza con el relevamiento integral de las condiciones operativas de la máquina, teniendo en cuenta la secuencia completa de trabajo, tanto en los momentos productivos como en los de mantenimiento. Se evalúa la interacción con las personas, los operadores, la relación con el medio ambiente y con el bien producido. Se busca identificar y delimitar los peligros concretos de accidentes vinculados a cada lugar y a cada operación de la máquina. Es el paso previo a la Evaluación de Riesgo. Delimitar los Peligros Definir los límites de utilización de la máquina requiere los siguientes puntos a tener en cuenta para evaluar el riesgo: Determinación de los requisitos para todas las fases de la vida de la máquina. La definición del uso y funcionamiento previsto y el mal uso previsible y mal funcionamiento posible. Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 5 Definir el rango de uso de la máquina como limitada por factores como el género del operador, la edad, la mano dominante y las habilidades físicas (por ejemplo, déficit visual o auditivo, tamaño y fuerza). La formación de usuarios, la experiencia y la competencia. Posibilidad de que las personas pueden estar expuestas a los peligros de la máquina. Identificar los Peligros Esto es la comprobación de todas las condiciones peligrosas y eventos peligrosos asociados a la máquina. Implica todos los riesgos que se pueden predecir y que pueden ser causados por la máquina, tales como las siguientes: Peligros mecánicos: atrapamiento, enredo, aplastamiento, etc. Peligros eléctricos: el contacto con las partes activas, la electricidad estática, etc. Peligros térmicos: trastornos de salud debido al contacto con partes de alta temperatura o de trabajo en un ambiente de alta temperatura o de baja temperatura, etc. CASO DE ESTUDIO - Paso 1: Identificar y Delimitar el Peligro Para poder generar una seguridad apropiada y alta eficiencia analizamos los distintos momentos productivos de la maquina según la siguiente secuencia: En primer lugar debemos decir que si bien se proveyó la solución de seguridad completa en esta presentación y debido a la extensión solo analizaremos el puesto del frente de la misma. Operación 1 Mientras la prensa dispone los cascos en el molde e infla la vejiga, la persona que eventualmente podría acomodar un casco queda expuesta al movimiento del cargador, la alta temperatura de vulcanizado y posible proyeccióndel vapor por rotura de vejiga. Operación 2 Cuando la prensa cierra en automático, la persona queda expuesta al descenso mecánico del recipiente de vulcanizado sobre el casco. Operación 3 Mientras la prensa está cerrada y vulcanizando la persona queda expuesta al movimiento del cargador de cascos, y a sectores de alta temperatura. Operación 4 Cuando la prensa abre tras concluir el ciclo de vulcanizado, la persona queda expuesta al movimiento del recipiente de vulcanizado y alta temperatura. Operación 5 Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 6 Mientras la prensa descarga los neumáticos en automático sobre la mesa de rodillos, la persona queda expuesta a la alta temperatura del área de vulcanizado. En este subdivisión de los momentos de la maquina los elementos de mayor riesgo potencial son el cargador y el recipiente de vulcanizado que por sus movimientos y energía contenida pueden generar Aplastamiento, Atrapamiento, Golpe y Quemaduras. PASO 2: Evaluación de Riesgo y Performance Levels requeridos Evaluación de Riesgos El siguiente paso es la Evaluación de Riesgos que consiste en aplicar criterios lógicos que permiten, de manera sistemática, calificar el nivel de los riesgos asociados con cada momento de máquina, según lo relevado en el primer paso. Las variables clave que se deben evaluar en este punto son: La Gravedad del daño que puede causar un eventual accidente (muerte, amputación, quemadura, etc.) La Frecuencia de la exposición del operador al riesgo La Probabilidad de que el accidente ocurra. Ajustes: capacitación de los operarios, cantidad de operarios, etc. Para cada una de estas variables se establece una puntuación y la suma de los puntajes obtenidos nos da un único valor que representa el nivel de riesgo de la máquina en ese momento de operación (imagen 6). La elaboración es según normativas internacionales (ISO) o marco normativo dependiente de cada país: ISO 12100, ISO 14121-1 (Internacionales) B11-TR3 (EEUU) NBR 14153 (Brasil) Imagen 6 Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 7 Performance Level El Performance Level (Pl) es un valor discreto usado para definir la capacidad de las partes del sistema de mando relativas a su fiabilidad para implementar una función de seguridad bajo las condiciones previstas. La determinación del Performance Level Requerido (PLr) se realiza según lo establecido en la norma ISO 13849-1. Cuanto mayor es el riesgo, más rigurosos son los requisitos para el sistema de control. El aporte de la fiabilidad y la estructura puede variar según la tecnología utilizada. La gravedad de la situación peligrosa se divide en cinco niveles que van de "a" a "e". Con PL "a", el aporte de la función de control a la reducción del riesgo es baja, con PL "e" es alta. A partir de los gráficos de riesgos se determina el nivel de PLr para la función de seguridad. De acuerdo a los datos obtenidos de la Evaluación de Riesgo y entrando al grafico (imagen 7) se obtiene el PLr para cada uno de los riesgos identificados en los momentos de máquina correspondientes. imagen 7 Severidad o S1 = herida leve (normalmente reversible) o S2 = herida grave (normalmente irreversible), incluida la muerte Frecuencia o F1 = rara vez a frecuente y/o poco tiempo o F2 = a menudo a continuamente y/o mucho tiempo Probabilidad o P1 = posible en determinadas circunstancias o P2 = raramente posible Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 8 CASO DE ESTUDIO - Paso 2: Evaluación de Riesgo y Performance Level De acuerdo a los datos relevados volcados en la planilla se develan los siguientes valores de puntuación del valor del riesgo. Para esta determinación en particular, tomando cada momento de la máquina, e ingresando al diagrama de árbol, para cada caso, con los datos de S severidad, F frecuencia y P probabilidad se determinaron los PLr. Los resultados de esta evaluación son volcados en una planilla que vemos a continuación: Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 9 Saber que PLr se necesita en cada momento de la máquina nos permite en el momento del diseño generar procesos con menos interrupciones y mas productivos. Paso 3: Medidas de Diseño: constructivas y técnicas En este paso se procede a diseñar las implementaciones de seguridad que reduzcan el nivel de riesgo para para cada momento de máquina, teniendo en cuenta el PLr respectivo. Hay medidas de reducción de riesgo que van dirigidas al diseñador de máquinas y que si son abordados desde una máquina existente no podrán ser aplicados. Para el diseño se adoptarán los siguientes criterios: Eliminar o reducir la exposición al peligro al máximo permitido. Reducir la probabilidad y gravedad. Utilizar las guardas y los dispositivos de seguridad. Determinar que las características de rendimiento y funcionales de las medidas de seguridad son adecuados para la máquina y su uso. Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 10 Identificar la combinación de las partes relacionadas con la seguridad (SRP/CS) que realizan la función de seguridad (FS). Las máquinas deben ser equipadas con “Funciones de Seguridad” que impidan el acceso a las zonas peligrosas, o detengan las maniobras peligrosas antes del acceso a dichas zonas, garantizando su actuación con un nivel de certidumbre especificado por su Performance Level. Las funciones de seguridad deben ser implementadas mediante “sistemas de control de partes relacionadas con la seguridad” (SRP/CS), integradas por tecnologías de protección, tales como guardas fijas y móviles, switches de enclavamiento, switches magnéticos, finales de carrera, cortinas fotoeléctricas, comandos bimanuales, relés de seguridad, controladores de seguridad PSC, contactores de seguridad, etc. Los SRP/CS deben ser diseñados conforme a las normas internacionales EN ISO 13849-1 y EN ISO 13850, cumpliendo los siguientes requisitos: Estar siempre disponible, sin importar el estado de funcionamiento de la máquina. Tener prioridad sobre cualquier otra función de la máquina. Impedir la puesta en marcha tras la parada hasta que exista una orden deliberada concreta. Evitar el re-arranque después de un corte de alimentación. Autorizar las medidas de neutralización y las compensar con otros medios de protección. Operar en forma coherente con el resto de las funciones de seguridad. Evitará la ocurrencia de paradas inesperadas. Operar bajo falla, en el soporte material o lógico, con un comportamiento previsto. Operar bajo una probabilidad de falla definida por su Performance Level (Pl). Se debe diseñar para un tiempo de misión de 20 años. Los SRP/CSs están formadas por: Entradas, determinadas por los dispositivos de protección seleccionados. Componentes de lógica de control. salidas, determinadas por contactores/actuadores que interrumpen todas las potencias suministradas a la máquina (eléctricas, mecánicas, hidráulicas, vapor, etc.), de manera de extinguir las energías en juego y detener los procesos peligrosos. Se debe evaluar el nivel de prestaciones (PL) de todas las partes relacionadas con la seguridad y comprobar que el PLa (Performance Level Alcanzado) del SRP/CS de la función de seguridad es al menos igual o mayor al PLr (PLa ≥ PLr). La verificación del PL es un análisis del sistema de control de seguridad resultante. Se calcula el nivel de rendimiento PLa (Performance Level Alcanzado) del sistema de control de seguridad para confirmar que se cumple con el nivel de PLr(Performance Level requerido) especificado en la evaluación de riesgo. La herramienta de software SISTEMA generalmente se usa para realizar los cálculos y ayudar a satisfacer los requisitos de ISO 13849-1, utilizando los datos que el fabricante de los equipos de seguridad especifica en sus hojas de datos. Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 11 CASO DE ESTUDIO - Paso 3: Medidas de Diseño: constructivas y técnicas Para el diseño se tomaron en cuenta los niveles de PL necesarios de las Funciones de Seguridad (Fs) y las necesidades productivas. Para poder lograr esta combinación de seguridad y producción nos basamos en el “Diseño Pasivo”. La ventaja de este diseño es que, una vez implementado, sin necesidad de la intervención humana, la máquina adquiere de manera autónoma los niveles de seguridad necesarios según los establecidos en la determinación. Funciones de Seguridad implementadas El puesto del frente de la máquina fue equipada con “Funciones de Seguridad” integradas por tecnologías de protección, tales como guardas fijas, switches finales de carrera, escáner de seguridad, controlador de seguridad PSC y contactores (imagen 8). Imagen 8 La verificacion de estas funciones de seguridad (imagen 9) nos da: 1- FS-1 integrada por switches finales de carrera, PSC y Contactores = PLe 2- FS-2 integrada por escaner, PSC y Contactores = PLd Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 12 imagen 9 Equipamiento de seguridad aplicados Escáner laser de Seguridad Los escáner láser bidimensionales protegen al personal de manera efectiva, como también a los sistemas fijos y móviles dentro de un área indicada por el usuario. Instalado de manera horizontal, según la imagen, logran la detección de dos zonas de alarmas y una de Seguridad (color naranja). A su vez este equipo cuenta con entradas para cambio de zonas que le otorga la posibilidad de acceder hasta 70 de estas combinaciones. Al invadir las distintas zonas con una dirección de aproximación hacia el equipo, siguiendo el ejemplo, se activarán primero las alarmas y en segunda instancia la de seguridad lo que permite advertir al individuo que si sigue su aproximación se detendrá el proceso. Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 13 Finales de carrera de seguridad - Switches Finales de carrera de apertura positiva para detectar posición de elementos de máquina. Entregan una salida indicando el cambio de posición de su actuador. Controlador de Seguridad Programable PSC Es un controlador programable de seguridad que cumple con Ple. Toma como entradas elementos de detección de seguridad y no seguros, ejecuta la lógica de seguridad programada y entrega las salidas de seguridad, alarmas etc. Contactores de seguridad Elemento de maniobra eléctrica. Los contactos de potencia y auxiliares están ligados entre sí por lo que si actúan los contactos de potencia también lo hacen los auxiliares, también llamados contactos espejo. Esto permite poder hacer el monitoreo de contacto externo (EDM). Guardas de seguridad Se diseñaron las guardas fijas tomando las distancias de seguridad y el tipo de guarda establecidas en la ISO 13857y EN 953 logrando una barrera física efectiva, diseñado como parte de la maquina. Las guardas fijas fueron sujetas de manera tal (tornillos, tuercas, soldadura) que sólo podran ser abiertas o removidas por el uso de herramientas o por la destrucción de los elementos de sujecion. Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 14 Solución general - Descripción La solución contempla una variacion dinámica, de parte del escáner, de la zona de seguridad de acuerdo al momento de operación que se encuentra la máquina. Esto contempla una zona reducida de seguridad a la que llamaremos Zona 1 (imagen 10) y una ampliada Zona 2 (imagen 11). Estas 2 zonas de seguridad y las de alarma estan indicadas con señalizacion sonora, lumínica y demarcacion de piso. La invasión de la zona de alarma genera una advertencia para que el operario no continue su marcha provocando, de manera inadvertida al ingresar en la zona de seguridad, la detención del proceso productivo. Imagen 10 Imagen 11 Como medida de respaldo se fabricó una barra de seguridad retractil excéntrica para detectar por contacto la presencia de personas u objetos que puedan ser alcanzados por el cargador. Esta barra cuando se desplaza de la posicion de reposo provoca el accionamiento de dos switches de finales de carrera del tipo de apertura positiva que provoca la detención por emergencia. El controlador programable, presente en el tablero de comando fuera de los límites de la máquina, toma las entradas antes mencionadas y las señales para determinar el momento de operación, procesa la informacion de acuerdo a la lógica programada y entrega las salidas de seguridad, cambio de zonas y alarmas. Finalmente las salidas se seguridad están conectadas a contactores en redundancia que interrumpen todas las potencias suministradas a la máquina (eléctricas, mecánicas, hidráulicas, vapor, etc), de manera de extinguir las energías en juego y detener los procesos peligrosos. La actuación de los contactores estan monitoreados por la Fs EDM. Esta controla la simultaneidad de los accionamientos individuales y si el tiempo difiere del de monitoreo se provoca la detención de la máquina por fallo y la respectiva notificacion del problema. Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 15 A su vez para conectar las salidas de “No Seguridad” , por ejemplo Baliza de señalizacion,se conectan de forma directa y simple o a relés estandar de acuerdo a la potencia del elemento. Detalle por cada operación imagen 12 Operación 1 Determinado: PLr = b Verificación: PLa = d Cumplimiento: PLa > PLr Solución: El escáner cubre con la zona 1 de seguridad el alcance de la expansión de la explosión de vapor de la vejiga. Es decir la invasión de zona corta el ingreso de vapor de la vejiga y provoca el venteo y si hubiese una explosión la distancia de seguridad es suficiente. La máquina queda a la espera de un reset. Riesgo residual = B Las partes calientes de la maquina pueden ser alcanzadas. Operación 2 Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 16 Determinado: PLr = d Verificación: PLa = d Cumplimiento: PLa = PLr Solución: El escáner cubre con la zona 1 de seguridad la distancia de seguridad al molde de vulcanizado. Es decir la invasión de zona provoca la detención del cierre del molde y la liberación de las energías. La máquina queda a la espera de un reset. Riesgo residual = B Las partes calientes de la maquina pueden ser alcanzadas. Operación 3 Determinado: PLr = d Verificación: PLa = d Cumplimiento: PLa = PLr Solución: El escáner cubre con la zona 2 de seguridad la distancia de seguridad al movimiento del cargador. Es decir la invasión de zona provoca la detención del cargador y queda a la espera del rearme para continuar el movimiento, pero no provoca la detención del vulcanizado. De acuerdo a la evaluación de riesgo en el momento que el molde se encuentra cerrado y vulcanizando genera un riesgo bajo. Esto fue fundamental ya que permitió una mejora desde el punto de vista productivo. Parar el proceso de vulcanizado, durante los 15 minutos aproximados que dura, genera el desperdicio de los cascos en proceso, perdidas de energía consumida, tiempode máquina y horas de operario entre otras. En otras palabras se producirían pérdidas económicas irrecuperables. Riesgo residual = B Las partes calientes de la maquina pueden ser alcanzadas. Operación 4 Determinado: PLr = b Verificación: PLa = d Cumplimiento: PLa > PLr Solución: El scanner cubre con la zona 1 de seguridad la distancia de seguridad al molde de vulcanizado en su movimiento ascendente. Es decir la invasión de zona provoca la detención de la apertura del molde y la liberación de las energías. La máquina queda a la espera de un reset. Riesgo residual = B Las partes calientes de la maquina pueden ser alcanzadas. Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 17 Operación 5 Determinado: PLr = b Verificación: PLa = d Cumplimiento: PLa > PLr Solución: El scanner cubre con la zona 1 de seguridad la distancia de seguridad al movimiento de descarga posterior. Es decir la invasión de zona provoca la detención de la descarga trasera provocando la detención de la máquina y la liberación de las energías. La máquina queda a la espera de un reset. Riesgo residual = B Las partes calientes de la maquina pueden ser alcanzadas. Nivel B – Riesgo Reducido pero no Completamente Conforme El nivel de riesgo residual será Bajo/Despreciable si las medidas de reducción de riesgo listadas en este informe son correctamente implementadas, y en acuerdo con los requerimientos de la aplicación. Sin embargo, la máquina no reconocerá una completa conformidad con las normas apropiadas debido a la naturaleza única y el especial uso de la máquina. Paso 4: Instalación y Validación Instalación Luego de cumplidos con los pasos anteriores, finalizada la Ingeniería y aprobada la inversión, comienza la instalación de los elementos, tendido de cables, tablero, programación de los PSC, etc. El traspaso de la documentación y una buena comunicación es fundamental para que esta etapa resulte exitosa. Validación de la Fs La validación es una prueba funcional del sistema de control de seguridad para demostrar que se cumple con los requisitos especificados de la función de seguridad. El sistema de control de seguridad se prueba para confirmar que todas las salidas relacionadas con la seguridad responden apropiadamente a sus correspondientes entradas relacionadas con la seguridad. La prueba funcional debe incluir condiciones de operación normal y debe introducir un fallo potencial de los modos de fallo. Generalmente se usa una lista de verificación para documentar la validación del sistema de control de seguridad. Se debe comprobar que se cumplen todos los requisitos (véase EN ISO 13849-2). La categoría de seguridad de los componentes de seguridad se selecciona en base a la norma ISO 13849-1 para tratar de controlar y reducir la incidencia de los riesgos asociados a la totalidad de la máquina basada en la norma ISO 21100 e ISO 14121. Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 18 Validación de distancias de seguridad, guardas. La validación de guardas comprueba que estas mantengan la distancia de seguridad de las personas y sus miembros como también impedir que los elementos interiores puedan salir despedidos del confinamiento. CASO DE ESTUDIO – Paso 4: Instalación y Validación Instalación La instalación de la solución del caso consistió en: Instalación y montaje de las guardas, elementos de seguridad y señalizacion. Construcción del tablero de control y montaje en el frente. Cableado de los finales de carrera, del escaner al PSC y de éste a los contactores. Demarcación del piso delimitando la zona de seguridad. imagen 13 Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 19 Validacion A continuación, el análisis y las pruebas se realizan para confirmar que las partes relacionadas con la seguridad se ajustan a los requisitos para la seguridad de toda la máquina. Validacion de la FS Se elaboró un protocolo de verificación de validación donde se efectuaron pruebas de fallas bajo condiciones normales y anormales para poner a prueba el sistema de seguridad según lo siguiente: Paso de Pueba Verificación Aprobacion /Rechazo Cambios/ modificaciones 1 Inspeccione visualmente que el circuito del PSC esté cableado según lo documentado en los esquemas. OK 2 Inspeccione visualmente para verificar que el escaner esté configurado según lo documentado. OK 3 Inspeccione visualmente que el programa del PSC sea el correctos según lo documentado. OK Paso de Pueba Verificación Aprobacion /Rechazo Cambios/ modificaciones 4 Inicie un comando de arranque. Ambos contactores deben energizarse para una condición de marcha de máquina normal. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y la indicación LED del PSC. OK 5 Inicie un comando de paro. Ambos contactores deben desenergizarse para una condición de paro de máquina normal. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y la indicación LED del PSC. OK 6 Durante la ejecución, invada la zona de seguridad del escáner. Ambos contactores deben desenergizarse y abrirse para una condición de paro de seguridad normal. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y la indicación LED del PSC. OK 7 Durante el paro, invada la zona de seg del escáner, inicie un comando de arranque. Ambos contactores deben permanecer desenergizados y abiertos para una condición de seguridad normal. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y la indicación LED del PSC. OK 8 Inicie un comando de restablecimiento. Ambos contactores deben permanecer desenergizados. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y la indicación LED del PSC. OK Paso de Pueba Verificación Aprobacion /Rechazo Cambios/ modificaciones 9 Durante la ejecución, retire del relé del PSC el cable del canal 1. Ambos contactores deben desactivarse. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y la indicación LED del PSC. Repita el procedimiento para el canal 2. OK 10 Durante la ejecución, ponga en cortocircuito el canal 1 del PSC a +24 VCC. Ambos contactores deben desactivarse. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y la indicación LED del PSC. Repita el procedimiento para el canal 2. OK 11 Durante la ejecución, ponga en cortocircuito el canal 1 del PSC a (–) 0 VCC. Ambos contactores deben desactivarse. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y la indicación LED PSC.. Repita el procedimiento para el canal 2. OK 12 Durante la ejecución, ponga en cortocircuito los canales 1 y 2 del PSC. Ambos contactores deben desactivarse. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y la indicación LED del PSC. OK Paso de Pueba Verificación Aprobacion /Rechazo Cambios/ modificaciones 13 Durante la ejecución, retire del PSC la retroalimentación de contactor (Señal de EDM). Todos los contactores deben permanecer activados Inicie un comando de paro seguido por un comando de restablecimiento. El relé no debe reiniciarse ni restablecerse. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y la indicación LED del PSC. OK Pruebas de salida del contactor de seguridad Lista de verificación de validación y verificación de la función de seguridad del escaner. Verificación de configuración de cableado y PSC Verificación de operación normal – El sistema de PSC responde correctamente a todos los comandos normales de inicio, paro, paro de emergencia y restablecimiento Verificación de operación anormal – El PSC responde correctamente a todos los fallos previsibles con los diagnósticos correspondientes.Pruebas de entrada del escáner Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 20 Validación de distancias de seguridad, guardas. Se verificó que las guardas mantengan la distancia de seguridad al punto de peligro y no queden espacios tales que permitan el acceso total o parcial a los puntos de peligro (imágenes 14 y 15). Que la altura y trama de las guardas sean las apropiadas para lograr que la separación del miembros a la parte peligrosa esté conforme según la norma. También se verifico que las partes del interior, bajo situaciones previsibles, no puedan ser despedidas a través de las guardas . imagen 14 imagen 15 Paso 5: Capacitar, mantener y mejorar Ante cualquier implementación de mejoras de seguridad en máquinas, es fundamental la capacitación sobre el uso correcto de la máquina y de sus sistemas de seguridad. El operador debe entender con claridad que la seguridad de la máquina protege su integridad física y que tratar de vulnerar o anular el sistema es peligroso para él y su entorno. De esta manera también sabrá la importancia de mantener las nuevas implementaciones en su correcto funcionamiento y, posiblemente, será él mismo quien promueva y pueda dar recomendaciones para mejorar aún más la seguridad y el sistema productivo. Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 21 CASO DE ESTUDIO - Paso 5: Capacitar, mantener y mejorar En el caso de estudio se realizaron capacitaciones otorgando los siguientes conocimiento: Plantel de Operarios Funcionamiento básico de los elementos de seguridad. Zonas de restricciones de acuerdo a la operación de la maquina Interpretación de la señalización visual y auditiva. Rearme o reset del sistema productivo. Reconocimiento práctico en máquina Plantel de Mantenimiento Los mismos puntos antes vistos para los operarios. Identificación de errores y su resolución. Acciones de mantenimiento orientadas a mantener e nivel de seguridad obtenido. Utilización, programación y configuración de los elementos instalados en la nueva solución de seguridad Conclusiones La aplicación del método basado en el ciclo de vida permite relevar los riesgos de accidentes de la máquina, cuantificar el nivel de los mismos, definir una estrategia de reducción, implementar una solución diseñada a tal efecto y su posterior validación. Todo este proceso es realizado bajo el marco de las normativas. El resultado final consiste en alcanzar una efectiva reducción de riesgos llevándolos a niveles tolerables dentro de la mayor eficiencia productiva, evitando consecuencias sobre las personas y los bienes. Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 22 Anexo – Listado de normativas de referencia NORMATIVA TIPO DESCRIPCION EN ISO 12100-1 A Seguridad de las máquinas - Conceptos básicos, principios generales para el diseño. Parte 1: Terminología básica, metodología. EN ISO 12100-2 A Seguridad de las máquinas - Conceptos básicos, principios generales para el diseño. Parte 2: Principios técnicos. EN ISO 14121-1 A Seguridad de las máquinas. Evaluación del riesgo. Parte 1: Principios. EN 574 B Dispositivos de mando a dos manos. EN ISO 13850 B Parada de emergencia - Principios de diseño. EN IEC 62061 B Seguridad funcional de sistemas de control electrónicos programables, electrónicos y eléctricos relativos a la seguridad. EN ISO 13849-1 B Seguridad de maquinaria - Partes de los sistemas de mando relativos a la seguridad. Parte 1 Principios generales para el diseño. EN 349 B Distancias mínimas para evitar el aplastamiento de partes del cuerpo humano. EN SO 13857 B Seguridad de maquinaria - Distancias de seguridad para evitar que las extremidades inferiores y superiores lleguen a zonas de peligro. EN IEC 60204-1 B Seguridad de maquinaria - Equipo eléctrico de máquinas - Parte 1: requisitos generales. EN 999 ISO 13855 B Posicionamiento de los equipos de protección en función de las velocidades de aproximación de partes del cuerpo humano. EN 1088 ISO 14119 B Dispositivos de enclavamiento asociados a resguardos - Principios de diseño y selección. EN IEC 61496-1 B Equipos de protección electrosensibles Parte 1: Requisitos generales y ensayos. EN IEC 60947-5-5 B Aparamenta de baja tensión - Parte 5-5: Aparatos y elementos de conmutación para circuitos de mando - Aparato de parada de emergencia eléctrica con enclavamiento mecánico EN 842 B Señales visuales de peligro - Requisitos generales, diseño y ensayos. EN 1037 B Prevención de una puesta en en marcha intempestiva. EN 953 B Resguardos - Requisitos generales para el diseño y construcción de resguardos fi jos y móviles. EN ISO 13849-2 B Procesos de validación, incluyendo tanto análisis y pruebas, para las funciones de seguridad y categorías para el partes relacionadas con la seguridad de los sistemas de control. EN 201 C Maquinaria de plásticos y caucho - Máquinas de moldeo por inyección - Requisitos de seguridad. EN 692 C Máquinas-Herramienta - Prensas mecánicas - Requisitos de seguridad. EN 693 C Máquinas-Herramienta - Prensas hidráulicas - Requisitos de seguridad. EN 289 C Máquinas de plástico y caucho - Seguridad - Máquinas de moldeo por soplado indicadas para la producción de artículos huecos - Requisitos de diseño y construcción. EN 422 C Máquinas de moldeo por soplado para la producción de piezas huecas - Requisitos de diseño y construcción. EN ISO 10218-1 C Robots para entornos industriales - Requisitos de seguridad - Parte 1: Robot. EN 415-4 C Seguridad de las máquinas de embalaje - Parte 4: paletizadoras y despaletizadoras. EN 619 C Equipos y sistemas de manipulación continua - Requisitos de seguridad y EMC para equipos de manipulación mecánica de cargas de unidad. EN 620 C Equipos y sistemas de manipulación continua - Requisitos de seguridad y EMC de cintas transportadoras fi jas para material a granel.
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