CONSTRUCCION DE UN CANDADO ELECTRONICO DE SEGURIDAD PARA BLOQUEO Y ETIQUETADO DE TABLEROS

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Autor:

Arias García, Daniel Sebastián

UNEFA

Dirección: Carretera vieja Maracay-Mariara, frente a la Base Aérea “Mariscal Sucre”.

Maracay, Estado Aragua. Fax: 0243-5546421

Teléfonos: 0243-5546954 / 5542722

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Construcción de un Candado Electrónico de Seguridad Para Bloqueo y Etiquetado de Tableros

Autor: Daniel Sebastián Arias García.

Institución: UNEFA Núcleo Maracay Dirección: Carretera Tapa Tapa-Mariara, frente a la Base Aérea Mariscal Sucre. Urbanización Boca de Río. Teléfono: (0243) 5546421 Direccion Electrónica: http://www.unefa.edu.ve/ E-mail: disune@unefa.edu.ve

RESUMEN

La Empresa FMC Wellhead de Venezuela S.A., con una problemática existente, planteó el desarrollo de un dispositivo para el bloqueo y etiquetado proponiendo una pasantía larga con proyecto, así mismo se plantea la necesidad de ayudar a organizar las ordenes de trabajo y de mantenimiento en planta, a fin de lograr un mantenimiento adecuado, para esto se propone realizar un entrenamiento inicial en el software de mantenimiento MP 8.0, el cual es un software para automatizar las órdenes y archivar en carpetas físicas ahora durante la realización de la pasantía se consultó la posibilidad de implementar el proyecto, para lo cual se comenzaron a realizar diseños mecánicos y electrónicos de ingeniería, con la finalidad de realizar un acople electromecánico del dispositivo y así poder obtener un producto final, para esto también se realizó una programación y un análisis de la posibilidad de tener el dispositivo para el final de la pasantía, que consiste en un dispositivo capaz de bloquear de forma móvil de igual manera que un candado standard, los tableros eléctricos, manteniendo las opciones que presentaría un sistema fijo de bloqueo electrónico empleando la tecnología I-Button, proyecto el cual se realiza cumpliendo con las normas de seguridad industrial a nivel mundial.

Palabras clave: Seguridad, Electromecánico, Diseño, Implementación.

Introducción. Para la elaboración de este proyecto se procede a observar la inquietud de la empresa a la hora de necesitar un candado electrónico de seguridad para bloquear los tableros en planta, para lo cual es necesario realizar una serie de pasos que dan cabida a la elaboración de un dispositivo que contenga las características de seguridad de 1 paso y a su vez, haga 2 funciones dentro de esta de manera inequívoca, el bloqueo y el etiquetado.

Fundamentos teóricos. Sistemas de bloqueo: Los Sistemas de Bloqueo consisten básicamente en métodos empleados para suprimir la liberación de energía peligrosa almacenada en equipos de forma no deseada con la finalidad de evitar accidentes. Dispositivos empleados comúnmente en el bloqueo:

Candado: El candado es el método de bloqueo comúnmente utilizado en las empresas para bloquear el acceso de personal no autorizado a tableros eléctricos y electrónicos.

Argolla para candado múltiple: una

argolla para candado múltiple es una pinza con varios agujeros de tal manera que estos tranquen la posibilidad de abrir el instrumento y que este bloqueo sea elaborado por niveles de usuarios, es decir, muchas personas pueden colocarse candado en esta pieza para así evitar que sea abierto hasta que el último candado sea retirado de la pieza.

Cerradura: es un pasador fijo que

tranca cuando atraviesa una abertura cuando un tablero es cerrado, usualmente se pasa una llave para bloquear.

El Etiquetado: Para el procedimiento de etiquetado se deben emplear calcomanías, etiquetas, y sellos que indiquen el peligro de operar el dispositivo y sean elaborados con colores llamativos que indiquen peligro, ya sea rojo y negro o rojo y blanco. Pasos para bloqueo y etiquetado:

1) Preparación para el paro Lo primero es tener la instrucción necesaria para saber qué tipo de energía se está utilizando, cuáles son los riesgos, y qué intensidad de energía se utiliza, asimismo, hay que conocer el entorno de la máquina a bloquear/etiquetar de tal manera que se conozca que el hecho de bloquearla no afectará los demás procesos generando condiciones inseguras dentro de la industria. Hay que saber adicionalmente las formas en las cuales se puede limitar o suprimir la energía peligrosa, ya sea liberando válvulas de alivio, cerrando válvulas de conducción de gases peligrosos, cortando suministro de electricidad, etc.

2) Paro del equipo Al momento del paro del equipo se deben seguir los pasos adecuados para liberar esta energía peligrosa, van desde los más complejos hasta los más sencillos, donde a veces se requiere una secuencia de pasos para detener por completo el equipo hasta el simple hecho de presionar el botón de apagado, inclusive muchos tableros cuando son abiertos, a veces estos tienen sensores que desactivan el proceso de máquinas.

3) Aislamiento del equipo A veces la energía peligrosa puede ser difícil de identificar, por lo tanto se requiere de personal entrenado previamente para aislar el equipo de las fuentes de energía peligrosa, así mismo deben desconectarse las fuentes principales y auxiliares, esto se hace para prevenir que accidentalmente un trabajador desee energizar el sistema sin

tomar todas las medidas necesarias.

4) Aplicación de sistemas de bloqueo/etiquetado

En este paso se procede a ubicar los sistemas de bloqueo y etiquetado disponibles en los tableros eléctricos y electrónicos, a ubicar cadenas y etiquetas sobre las válvulas para que estas no sean movidas de su posición, a ubicar cajas de protección sobre los controles del proceso. Cada trabajador debe colocar su candado y no confiar en el candado de los demás trabajadores, se deben retirar las válvulas removibles si es posible, y etiquetar sus lugares respectivos.

5) Control de la energía almacenada

Es necesario en este paso ya una vez realizado el bloqueo el aislamiento y el control de la energía peligrosa almacenada, que una persona calificada realice la actividad de volver segura la energía peligrosa almacenada, para esto se debe descargar, desconectar, bloquear y monitorear la energía que pueda volverse a acumular.

6) Verificación del aislamiento del equipo

Es necesario realizar una serie de pruebas para la verificación de que el sistema no pueda ponerse en marcha, para esto se pretende revisar todos los pasos anteriores, se prueba el bloqueo para que el apagador principal no pueda ponerse en encendido, se despeja al personal, y se intentan presionar los botones de encendido o activación, se asegura que el sistema que se bloqueó es el correcto

Diseño del candado electrónico.

Figura 1: Candado electrónico.

Fuente: El Autor Características:

Posee 4 modalidades para que el usuario tenga opciones a la hora de seleccionar el modo de trabajo: Modo de Reset, Modo de Candado Simple, Modo, Candado Múltiple, Modo Candado Exclusivo

Posee indicadores en pantalla del promedio de las baterías en el circuito de control y en el circuito de fuerza.

Indicador del usuario que abrió el candado o que lo cerró.

Posee un sistema que permite realizar una jerarquización de llaves

Posee apertura automática con indicador de bajo voltaje, de tal forma que el sistema detecta cuando la batería ha disminuido de un valor mínimo determinado, y abre el candado, para que éste no quede bloqueando el sistema.

Led indicador de color rojo, verde y azul

Bajo Consumo ya que el switch y la memoria EEPROM del sistema permiten apagarlo y encenderlo cuando sea necesario o cuando se vaya a operar.

Funcionamiento Básicamente el candado funciona de manera que este bloquea el sistema bajo una configuración preestablecida por el usuario, ya sea que el usuario necesite que se abra el dispositivo con una llave exclusiva, con cualquier llave, o que se requiera una secuencia de llaves para abrirlo, esto permitirá que el sistema se ajuste a las necesidades del usuario, de esta manera se procede a realizar un bloqueo, el candado mostrara su estado en pantalla, si está bloqueado o desbloqueado, y cuáles fueron los usuarios que lo operaron, adicionalmente mostrara un led RGB que permite identificar a distancia el estado del candado, la forma de bloqueo y desbloqueo será mediante la llave I-Button, que consiste en el chip encapsulado dentro de una coraza metálica permitiendo así la trasmisión de un serial a través de este al candado.

Resultados Obtenidos Proceso de Construcción

Para el proceso de construcción se procedió a realizar los planos del candado como tal, para posteriormente a esto ubicar las piezas dentro del candado y así poder realizar el mecanizado, el material empleado para la carcasa es el acero al carbono, dándole así la robustez que el sistema necesita.

Análisis de los resultados Se observaron los resultados obtenidos al verificar la construcción y las pruebas del sistema que muestran al sistema funcionando en rutinas de configuración y funcionamiento de forma efectiva, el diseño del dispositivo concuerda con los planos mecanicos elaborados, y el funcionamiento es el adecuado.

Tabla 1, Costo de materiales

Fuente: El Autor

Material Costo (Bs.) Material Costo (Bs.) Integrado: LM7805 2.000 Microcontrolador 45.000 Transistores: 2n2222 500 Sensor I-Button 22.000 Relés 5V (x2) 5.000 cada uno. I-Button 20.000 Pulsador 2.000 Pantalla LCD 35.000 Baterías 9V(x2) 36.000 Baquelita perforada 6.000 Aceros para la Fabricación

500.000 Mano de Obra Mecanizado

400.000

Total 1.115.000,oo.

Conclusiones

Se llevó a cabo la implementación exitosamente, y el resultado fue el esperado, se logró la construcción del dispositivo, para que esto sucediera, se realizaron las siguientes actividades que planteaban, el análisis del entorno, diseño del dispositivo, ensamble de los componentes electrónicos y mecánicos, análisis de costos, y finalmente la construcción de la carcasa y la elaboración del manual de usuario, luego de esto se realizaron las pruebas, y se implementó el candado para que la empresa pueda bloquear los tableros con la seguridad de que nadie activaría un tablero para liberar energía peligrosa y perjudicar a un trabajador.

Contacto

Nombre: Arias García Daniel Sebastián. Dirección: Segundo callejón ojo de agua, el castaño #53, Venezuela, Maracay, Estado. Aragua Teléfonos: 0243-2425080. Móvil: 0412-8928980. Email: danielsarias@cantv.net Referencias Bibliograficas. EDUALTER, Las fuentes de energía. http://www.edualter.org/material/consumo/energia4_1.htm

PARITARIOS, Prevención de accidentes en las maquinarias fijas. http://www.paritarios.cl/consejos_manos_maquinas_fijas.htm

MINISTERIO DE TRABAJO Y ASUNTOS SOCIALES DE ESPAÑA, Consignación de maquinas. http://www.mtas.es/insht/ntp/ntp_052.htm

SECPRE, Traumatismo Eléctrico. http://www.secpre.org/documentos%20manual%2088.html

ROSO, Referencia acerca de las tecnologías ATOM PIC 16F876 y la 1-Wire http://www.roso-control.com/

MAXIM, Referencia acerca de la tecnología I-Button http://www.maxim-ic.com/products/ibutton/