Techniczne środki ochrony pracowników przed zagrożeniami mechanicznymi

Środki techniczne stosowane do ochrony pracowników

W razie stwierdzenia występowania zagrożeń pracodawca jest zobligowany wprowadzić środki techniczne i organizacyjne eliminujące lub ograniczające zagrożenia. W tym artykule chciałam skupić się na technicznych środkach chroniących pracowników przed zagrożeniami, w szczególności mechanicznymi.             

Zagrożenia mechaniczne, na które narażeni są pracownicy, to przede wszystkim te związane z:

• ruchomymi częściami maszyn,
• narzędziami wykonującymi pracę w maszynach, np. nóż, wiertło itp.,
• fruwającymi cząstkami: iskry, wióry, odpryski, krople lub strugi płynów, a także unoszący się pył,
• gorącymi elementami,
• elementami pod napięciem,
• materiałami sypkimi np. piasek, ziarno, śnieg (zaduszenie, przygniecenie),
• pracami na wysokości.

Stosowane zabezpieczenia (techniczne środki ochronne) mają za zadanie ochraniać pracownika przed tymi zagrożeniami. Ich celem jest również eliminowanie lub kontrolowanie zagrożenia, muszą być także łatwe w użyciu, dawać odpowiedni poziom bezpieczeństwa oraz nie utrudniać normalnej pracy.

Techniczne środki ochronne dzielimy na osłony (materialna przegroda pomiędzy człowiekiem a niebezpiecznym czynnikiem mechanicznym) oraz urządzenia ochronne.

Osłony lub urządzenia ochronne zaprojektowane w celu ochrony osób przed zagrożeniami powinny być:

• osłonami stałymi,
• ruchomymi osłonami blokującymi,
• urządzeniami ochronnymi,
• kombinacją osłon lub urządzeń ochronnych.

Zgodnie z § 36 rozporządzenia w sprawie zasadniczych wymagań dla maszyn osłony i urządzenia ochronne powinny: mieć wytrzymałą konstrukcję; być stabilnie zamocowane na swoim miejscu; być umieszczone w odpowiedniej odległości od strefy niebezpiecznej; umożliwiać, w miarę możliwości bez konieczności demontażu osłon lub wyłączenia urządzeń ochronnych, dostęp konieczny do wykonywania prac związanych z mocowaniem lub wymianą narzędzi oraz konserwacją, przy czym dostęp ten powinien być ograniczony tylko do obszaru niezbędnego do wykonywania tych prac; w miarę możliwości chronić przed wyrzucaniem lub spadaniem materiałów lub przedmiotów oraz przed emisjami powodowanymi przez maszyny; mogą powodować tylko minimalne utrudnienia w obserwacji procesu produkcyjnego; natomiast nie powinny powodować żadnego dodatkowego ryzyka; dawać łatwo się obejść lub wyłączyć.

Urządzenia ochronne

Są nimi wszelkie urządzenia niestanowiące fizycznej bariery między człowiekiem a niebezpiecznym czynnikiem mechanicznym (inne niż osłony). Powinny być zaprojektowane i sprzężone z układem sterowania w taki sposób, aby:

• Elementy ruchome nie mogły zostać uruchomione, dopóki znajdują się w zasięgu operatora.
• Osoba narażona nie mogła dosięgnąć elementów ruchomych po ich uruchomieniu.
• Mogły być nastawiane tylko przez działania zamierzone, takie jak: użycie narzędzi, kluczy.
• Brak lub uszkodzenie jednego ich elementu składowego uniemożliwiało uruchomienie elementów ruchomych lub zatrzymywało elementy znajdujące się w ruchu.

Przykłady urządzeń ochronnych:

Urządzenia odległościowe samoczynne uniemożliwiają wystąpienie zagrożenia, dopóki część ciała znajduje się w strefie zagrożenia, oraz zatrzymują działanie zagrożenia mechanicznego (np. niebezpiecznego ruchu maszyny) zanim wnikająca część ciała do niego dotrze.

Urządzenia odległościowe mogą być aktywizowane dwojako: 

1. Mechanicznie poprzez dotyk (połączone z wyłącznikami linki czy pręty, którymi jest ogradzana strefa zagrożenia, tak aby zapobiec swobodnemu dostępowi do niej. Przy nacisku odchylają się one lub odsuwają, powodując zadziałanie wyłączników, a w rezultacie zatrzymanie ruchu maszyny) lub nacisk (urządzenia te po przekroczeniu ustalonego nacisku, np. pod ciężarem człowieka powodują wyłączenie maszyny; jeżeli maszyna zostanie zatrzymana z powodu obecności na macie człowieka, to jego zejście z niej nie spowoduje przywrócenia ruchu maszyny).
2. Niemechaniczne (bezdotykowo) – w bezdotykowych urządzeniach odległościowych do uniemożliwienia włączenia lub przerywania ruchu niebezpiecznych części wykorzystuje się zmiany promienia świetlnego, pola elektromagnetycznego, elektrostatycznego lub innych rodzajów pól zachodzące podczas ich naruszenia przez część ciała człowieka lub przedmiot. Urządzeniami tego rodzaju są urządzenia fotoelektryczne, pojemnościowe, indukcyjne i ultradźwiękowe.

• Kurtyny świetlne rejestrują fakt wtargnięcia w obszar niebezpieczny, ale nie kontrolują samego obszaru. Muszą być tak zainstalowane, aby natychmiast po wykryciu pracownika zatrzymywały maszynę. Nie mogą być zastosowane w przypadku, gdy maszyny nie można zatrzymać natychmiast. Jeżeli w obszarze niebezpiecznym już ktoś jest, to nie wykrywają jego obecności. Aby uniknąć takiego zagrożenia, stosujemy maty z czujnikami podłogowymi lub skanery (rys. 1). 

  

• Ogrodzenia świetlne działają dokładnie tak samo jak kurtyny świetlne, ale otaczają maszynę, a nie tylko miejsce obróbki. Zarówno kurtyny świetlne, jak i ogrodzenia świetlne wykorzystują laser działający w podczerwieni.
• Skaner laserowy kontroluje określony obszar. Rejestruje zarówno wtargnięcie, jak i fakt przebywania w miejscu niebezpiecznym. Emitowany promień lasera przeczesuje obszar dzięki lustru obracanemu silnikiem.
• Włącznik z opóźnionym działaniem montowany jest w maszynach długich obsługiwanych przez więcej niż jedną osobę. Najpierw wysyłany jest słyszalny sygnał dźwiękowy i świetlny, a dopiero po określonym czasie (ok. 15 sekund), potrzebnym do zajęcia bezpiecznej pozycji przez pozostałych pracowników, maszyna rusza. Przykład: maszyny drukarskie.
• Konstrukcje przycisków uruchamiających – muszą być tak skonstruowane, aby ich włączenie wymagało głębokiego wciśnięcia, nie mogą zadziałać przy przypadkowym naciśnięciu.
• Włączniki wymagające ciągłego nacisku obu rąk – uniemożliwiają sięgnięcie ręką w obszar niebezpieczny. Umożliwiają włączenie ruchu niebezpiecznych części maszyny tylko wówczas, gdy obie ręce jednocześnie naciskają elementy sterownicze usytuowane w odległości zapewniającej bezpieczeństwo. Stosowane są głównie w prasach mechanicznych, gilotynach i innych maszynach, w których ze względów technologicznych niezbędne jest sięganie kończynami górnymi do strefy zagrożenia. Zabezpieczają tylko pracownika obsługującego maszynę. Niestety, ale pracownicy często omijają to zabezpieczenie.
• Włączniki wymagające tylko naciśnięcia obiema rękami – można stosować je pod warunkiem, że pracownik po naciśnięciu nie będzie mógł umieścić ręki w obszarze niebezpiecznym.
• Wyłączniki awaryjne. Powinny być widoczne, łatwo dostępne, mieć kształt umożliwiający uruchomienie dowolną częścią ciała. Ponowne uruchomienie maszyny możliwe jest dopiero po anulowaniu jego działania (rys. 2.).

• Listwy i zderzaki zawierające wyłączniki – jeżeli ruchoma część maszyny napotka przeszkodę, to listwy i zderzaki zatrzymują, cofają i zatrzymują maszynę. Mają zastosowanie tylko do maszyn, gdzie natychmiastowe zatrzymanie jest możliwe. Przykład zastosowania: ruchomy stół maszyny, drzwi zamykane automatycznie.
• Elektromechaniczny wykrywacz obecności w miejscu niebezpiecznym – czujnik lub pręt wchodzący w odpowiednią odległość od miejsca zagrożenia w chwili rozpoczynania operacji. Jeżeli istnieje przeszkoda uniemożliwiająca zejście wykrywacza w miejsce niebezpieczne, wtedy cykl pracy nie rozpocznie się.
• Urządzenia wykorzystujące siłę bezwładności, która pojawia się, gdy ma miejsce nietypowe dla normalnej pracy przyspieszenie: pasy bezpieczeństwa, hamulec piły łańcuchowej, klin zakleszczający hamulec szynowy windy uruchomiany regulatorem odśrodkowym.
• Urządzenia odróżniające produkt właściwy od innych niepożądanych elementów i uruchamiające awaryjne zatrzymanie maszyny w razie ich wykrycia. Stosowane np. gdy ręka mogłaby być pochwycona przez walce.
• Urządzenia wykorzystujące ładunek elektrostatyczny, którego odpływ w razie dotknięcia ręką uruchamia system raptownego wycofania narzędzia i zatrzymania maszyny. Stosowane np. w pilarkach do drewna.
• Urządzenia aktywujące szybkie wycofanie elementów roboczych lub aktywujące zabezpieczenia, działające z wykorzystaniem substancji wybuchowych (aktywacja poduszki powietrznej ~0,05 sekundy).
• Urządzenia uniemożliwiające niekontrolowane pochwycenie przedmiotu przez element roboczy i rzucenie nim w niewłaściwym kierunku (kliny rozszczepiające odsuwające drewno od narzędzia, zapadki blokujące niewłaściwy ruch deski, wałki prowadzące deskę).
• Urządzenia zabezpieczające przed podnoszeniem ciężaru powyżej nośności dźwigu.
• Zawory bezpieczeństwa.

Techniczne środki ochrony – osłony

Osłony, których zadaniem jest ochrona pracownika, muszą spełniać określone wymagania:

• Nie mogą stwarzać dodatkowego zagrożenia (np. brak ostrych krawędzi, szczelin pomiędzy osłoną i ruchomymi częściami, które mogą złapać i zacisnąć odzież).
• Wykonane są z trwałych, mocnych materiałów, wytrzymują siły, które na nie działają.
• Są prawidłowo zainstalowane, ustawione i utrzymywane w dobrym stanie.
• Uniemożliwiają dostęp do miejsc niebezpiecznych.
• Uniemożliwiają przedmiotom (np. wiórom) wpadnięcie na pracownika lub w jego kierunku.
• Nie mają otworów w żadnym punkcie większych niż dopuszczalne, im dalej jest zagrożenie, tym większe mogą być otwory.
• Muszą zapewniać konieczny dostęp.
• O ile to możliwe, muszą pozostawać po otwarciu przymocowane do maszyn.
• Muszą być zaprojektowane i wykonane tak, aby mogły być regulowane tylko poprzez zamierzone działanie.
• Muszą być sprzężone z układem blokującym, zapobiegającym uruchomieniu niebezpiecznych funkcji maszyny do chwili zamknięcia osłony i wydającym polecenie zatrzymania, gdy tylko osłona jest otwierana.

Ogólnie osłony dzieli się ze względu na: sposób ich zamocowania i działania, możliwość regulacji, stopień wypełnienia oraz stopień osłonięcia niebezpiecznego czynnika.

Osłona może działać:

• Samodzielnie (tj. bez blokady), przy czym jest ona skuteczna tylko wtedy, kiedy jest zamknięta; w odniesieniu do osłony stałej określenie „zamknięta” oznacza „połączona z miejscem zainstalowania”.
• W powiązaniu z urządzeniem blokującym (blokadą) wyposażonym albo niewyposażonym w urządzenie regulujące; w tym przypadku ochrona jest zapewniona w każdej pozycji osłony.

Urządzenie blokujące, w które jest wyposażona osłona, powoduje, że funkcje maszyny mogące stwarzać zagrożenie czynnikami mechanicznymi – przed którymi chroni osłona – nie mogą być wykonywane do chwili zamknięcia osłony. Jej otwarcie w czasie, gdy maszyna wykonuje takie funkcje, powoduje przerwanie niebezpiecznego ruchu maszyny. Osłona taka jest nazywana blokującą.

Osłony mogą zakrywać źródła zagrożeń mechanicznych całkowicie bądź osłaniać je tylko częściowo w miejscach szczególnie niebezpiecznych. Położenie osłony może być regulowane.

Osłony mogą być pełne lub ażurowe z otworami o różnych kształtach. Osłony ażurowe stosuje się np. w celu zmniejszenia ciężaru lub zapewnienia lepszego chłodzenia.

Przykłady osłon:

• Osłony barierowe (sprzężone) stosowane są w maszynach, których natychmiastowe zatrzymanie nie jest możliwe. Ich zadanie stanowi uniemożliwienie pracownikowi włożenia ręki w obszar niebezpieczny w czasie cyklu pracy. Zasadą jest, że maszyna nie może pracować, jeżeli osłona nie jest zamknięta. Gdy pracownik zamknie osłonę, to maszyna będzie mogła rozpocząć pracę. Jeżeli osłona zostanie otwarta/zdjęta, maszyna zatrzymuje się lub zawraca. Osłona barierowa powinna powrócić do pozycji otwartej, jeżeli napotka przeszkodę. Powinna być również tak skonstruowana, aby pracownicy nie mogli w żaden sposób włożyć ręki w miejsce niebezpieczne. Bardzo ważną rzeczą przy konstruowaniu osłony barierowej jest zabezpieczenie włączników zatrzymujących ruch maszyny przez ich ominięciem. W razie zerwania powiązania maszyny z barierą nie jest możliwe działanie maszyny. Jeżeli maszyna jest w ruchu, to aby zdjąć osłonę, trzeba ją zatrzymać. Osłony nie da się zdjąć przed jej zatrzymaniem. Podobnie działają drzwi (drzwiczki) sprzężone z włącznikiem – przesuw lub obrót drzwi uruchamia włącznik. Maszyna nie ruszy, jeżeli drzwi są otwarte. Gdy drzwiczki są otwarte, włącznik umieszczony w zamknięciu zostaje zwolniony i maszyna zatrzymuje się. Dodatkowo mogą być wtedy automatyczne włączane hamulce (rys. 3.).

• Osłony stałe układu napędowego, chroniące przed wciągnięciem przez wirujące koła lub walce. Powinny być tak zamocowane, aby ich zdjęcie wymagało posiadania specjalnego klucza lub powinny być sprzężone z układem sterującym tak, aby po ich zdjęciu nie było możliwe uruchomienie maszyny, a ich zdjęcie zatrzymywało maszynę.
• Osłony składane (harmonijkowe) osłaniające ruchome/niebezpieczne elementy maszyn (rys. 4.).

• Osłony nastawiane przesuwne, odchylne, regulowane służące do ograniczenia wielkości obszaru niebezpiecznego do koniecznego minimum.
• Osłona miejsca obróbki może być związana z uchwytem narzędzia lub przedmiotu obrabianego.
• Osłony samodostosowujące się w miarę wykonywania operacji pod wpływem ruchu narzędzia lub przedmiotu obrabianego odchylają się tyle, ile trzeba, aby wejść w materiał obrabiany, ale utrzymują ostrze całkowicie zakryte dla pracownika. Stosowane np. w pilarkach tarczowych ręcznych i stołowych.
• Samonastawne osłony otwierane – otwierają się, aby umożliwić wykonanie danej operacji (np. włożenie materiału), a następnie same zamykają się. Obróbka wykonywana jest za zamkniętymi osłonami.
• Stałe ogrodzenia z siatki – maszyna jest otoczona stałym ogrodzeniem z furtką z włącznikami drzwiowymi. Im bliżej jest zagrożenie od zapory, tym musi być ona wyższa, tak aby skutecznie uniemożliwić tam dostęp pracownikowi.
• Bariery przypominające pracownikowi o wejściu w obszar niebezpieczny – włączają sygnał dźwiękowy (optoelektroniczne, mechaniczne – linka lub pręt ograniczający dostęp).

Zagrożenia mechaniczne – inne środki zmniejszające ryzyko

• Zabezpieczenia przeciw odrzutowi pił tarczowych to: kliny rozczepiające, jednokierunkowe zębatki dociskane sprężyną do deski i rolki dociskowe.
• Wałki podające i odbierające zabezpieczające przeciw odrzutowi strugarek.
• Urządzenia odpylające, zasysające pył, trociny.
• Zapory chroniące operatora maszyny stacjonarnej przed najechaniem wózkiem.
• Kabina operatora odporna na siły działające w przypadku wywróce-
• nia się pojazdu (koparka) lub spadnięcia ładunku na kabinę (wózek widłowy).
• Chwytacz pękniętego łańcucha w pile łańcuchowej.
• Tymczasowe zapory z prętów i składane barykady stosowane w miejscach, w których pojawiło się zagrożenie i należy uniemożliwić dostęp.
• W przypadku zaniku zasilania maszyna musi osiągnąć stan bezpieczeństwa: elementy trzymane w uchwytach zasilanych energią (magnetycznych, hydraulicznych) muszą mieć zabezpieczenie przed wyrzuceniem ich w obszar, w którym przebywać mogą ludzie, elementy podnoszone muszą być zabezpieczone przed spadnięciem przez zastosowanie hamulców zaciskanych sprężynami. Po włączeniu zasilania energią maszyna nie może samoczynnie kontynuować przerwanej pracy.
• Środki do odłączania energii (np. rozłączniki główne zamykane na klucz) i rozpraszania energii zgromadzonej np. w sprężynach, zbiornikach pod ciśnieniem.

• Wyposażenie do łatwego przenoszenia maszyn i ich ciężkich części z zachowaniem bezpieczeństwa (np. haki, zaczepy, śruby oczkowe, rowki prowadzące dla wideł wózków podnośnikowych).
• Proste narzędzia ręczne, które służą do wkładania, wyjmowania, wprowadzania  elementów do strefy niebezpiecznej.
• Stosuje się podpory zabezpieczające przed opadnięciem młota w czasie wymiany matrycy, naprawy lub konserwacji maszyny.
• Jeżeli drzwi mają być hermetyczne, to czasami stosuje się jako uszczelki gumowe rurki pompowane powietrzem.
• Zapobieganie upadkom z wysokości:
• balustrady, pokrywy,
• stosowanie odpowiednich siatek usytuowanych tak, aby chroniły pracownika przed zderzeniem z podłożem w razie upadku,
• środki bezpiecznego dojścia (schody, drabiny, klamry, pomosty) i dostępu (otwory) do miejsc obsługi technicznej,
• pasy bezpieczeństwa,
• uprzęż bezpieczeństwa,
• liny z pochłaniaczami energii.
• Stosowanie barw i znaków bezpieczeństwa, piktogramów, komunikatów słownych umieszczanych bezpośrednio na maszynach i innym wyposażeniu stanowisk pracy oraz instrukcje bezpieczeństwa i higieny pracy dostępne i zrozumiałe dla pracowników.
• Stosowanie przez pracowników odzieży i obuwia roboczego ograniczających sytuacje zagrożenia mechanicznego, np. obcisłych kombinezonów, zapiętych rękawów i nogawek ograniczających pochwycenie.
• Stosowanie monitoringu – telewizja przemysłowa (kamery i rejestratory monitorujące pracę) przez dokumentowanie przestrzegania zasad bhp wymusza prawidłowe zachowania

Wymienione powyżej rodzaje osłon oraz urządzeń ochronnych nie wyczerpują katalogu dostępnych zabezpieczeń. Najważniejsza zasada jest taka, że wszędzie tam, gdzie dostęp operatora do strefy zagrożenia podczas normalnej pracy nie jest wymagany, należy stosować osłony stałe. Mogą być ewentualnie stosowane ruchome osłony blokujące, samoczynnie zamykające się bądź odległościowe samoczynne urządzenia ochronne (np. kurtyny świetlne).

Jeżeli natomiast dostęp operatora do strefy niebezpiecznej jest konieczny, to należy zastosować ruchomą osłonę blokującą lub odległościowe samoczynne urządzenie ochronne. Mogą być również stosowane osłony regulowane lub samoczynnie zamykające się bądź oburęczne.

Należy pamiętać, że najniższe koszty ponosimy wtedy, jeżeli wdrażamy zasady bezpieczeństwa w początkowym okresie projektu, najwyższe –
gdy wdrażamy je po wykonaniu obiektu/stanowiska pracy. Dlatego praktykuje się eliminację zagrożeń poprzez zastosowanie specjalnych zabezpieczeń na etapie konstruowania maszyny. Wymaga tego również wspomniana na samym początku ocena ryzyka w miejscu pracy.

Używanie maszyn bez wymaganych urządzeń ochronnych, usuwanie zabezpieczeń lub ich nieodpowiednie stosowanie jest niedopuszczalne!

Literatura

1. Kodeks pracy (Dz. U. z 1998 Nr 21, poz. 94 z późn. zm.).
2. Rozporządzenie w sprawie minimalnych wymagań dotyczących bezpieczeństwa i higieny pracy w zakresie użytkowania maszyn przez pracowników podczas pracy (Dz. U. 2002 Nr 191, poz. 1596 z późn zm.).
3. Rozporządzenie Ministra Gospodarki w sprawie zasadniczych wymagań dla maszyn (Dz. U. 2008 Nr 199, poz. 1228 z późn zm.).
4. Rozporządzenie w sprawie ogólnych przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy (Dz. U. 1997 Nr 129 poz. 844 z późn. zm).
5. Rozporządzenie w sprawie minimalnych wymagań dotyczących bezpieczeństwa i higieny pracy w zakresie użytkowania maszyn przez pracowników podczas pracy. (Dz. U. z dnia 18 listopada 2002 r.)
6. www.ciop.pl
7. www.pip.pl
8. www.bhp.abc.pl