MÁQUINAS INDUSTRIALES

UNIDAD III

Prevención intrínseca, resguardos, dispositivos de protección complementaria

1. POSICIONAMIENTO DE LOS DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN EN FUNCIÓN DE LA VELOCIDAD DE APROXIMACIÓN DE PARTE DEL CUERPO HU MANO.

Los dispositivos de protección son necesarios para proteger a las personas de los peligros que pueda generar una máquina durante el funcionamiento. Son, sobre todo barreras que dificultan el acceso físico a la máquina. Sin embargo, a menudo no es posible o conveniente elegir este tipo de dispositivos de protección fijos.

En la actualidad es la obligación incluir cualquier tipo de posibilidad para lograr la neutralización del riesgos incluso habiendo diseñado correctamente un dispositivo de protección.

Por ejemplo sea incluido un método para determinar la distancia necesaria entre un resguardo con dispositivo de enclavamiento (puerta protectora con interrogación de posición) y un punto de peligro. De esta forma se prevé, que el dispositivo de protección pueda abrirse hasta cierto punto antes de enviar una orden de parada al control de la máquina y que la máquina pueda tener un determinado tiempo de marcha en inercia aun después de haber recibido la orden de parada.

Seguridad de Maquinaria

Medición de tiempos de respuesta y determinación de distancias de seguridad

Conocer los tiempos de respuesta es fundamental para el posicionamiento correcto de los dispositivos de seguridad.

Sólo con la distancia de seguridad calculada, según el tiempo de respuesta de la

máquina es posible garantizar que el movimiento peligroso que se ha detenido antes de que una persona puede alcanzar el punto peligroso.

Los desgastes en cilindros de freno o supresores de chispas defectuosos, por ejemplo, pueden prolongar los tiempos de respuesta.

En estos casos la parada del movimiento peligroso no queda garantizada ni tampoco una protección fiable del dispositivo de seguridad. Por eso, desde nuestro punto de vista, las inspecciones periódicas deben formar parte del plan de seguridad de toda organización.

El objetivo de las medidas tomadas debe ser para eliminar completamente cualquier riesgo de accidente previsible para toda la vida de la maquinaria incluyendo las fases de montaje y desmontaje, incluso riesgos de accidente en condiciones anormales previsibles.

Ventajas que se deben considerar

• Medición de tiempos de respuesta llevada a cabo por personal calificado con aparatos de medición calibrados son fundamentales para el posicionamiento correcto de los dispositivos de seguridad.

• Resultados son documentados con análisis gráfico del camino de freno.

• Detección precoz de desgaste en componentes de freno a través de inspecciones periódicas

Inspecciones de seguridad

Las inspecciones son acciones visuales de mantenimiento y producción en zonas industriales con el objetivo de encontrar zonas peligrosas y elevados riesgos debido a procedimientos defectuosos, tomando medidas correctivas.

La inspección detecta situaciones peligrosas, que podrían ser motivos de accidente, las evalúa y determina una acción correctora.

Se pueden aplicar las siguientes inspecciones:

• Se deben realizar 10 mediciones por máquina según las normativas. Opcional con evaluación gráfica del comportamiento de freno.

• Realización de paro vía “Autohand”, sin intervención electrónica en la unidad de control de la máquina.

• Uso de sensores de medición apropiados según el tipo de maquinaria: codificador rotatorio para movimientos giratorios (como p.ej. en mesas redondas) y desplazamiento lineal para movimientos lineales

• Aparatos de medición de la última generación.

Si bien se puede proteger al trabajador en las cercanías de máquinas con movimientos potencialmente peligrosos, mediante sencillos equipos que existen en el mercado como los fotoeléctricos.

En puntos en los que el acceso sin obstáculos deba permitirse solo bajo ciertas condiciones de seguridad y donde se pueden eliminar peligros mediante el corte de energía, los equipamientos fotoeléctricos de seguridad se diseñan para responder a las normas de protección de personas

La instalación de un equipamiento foto-eléctrico en una zona peligrosa debe respetar una distancia mínima, entre el área protegida y el área peligrosa. Esta distancia permite que

los movimientos potencialmente peligrosos puedan detenerse totalmente antes que la persona logre entrar en contacto con las partes en movimiento. Los usos de equipamientos fotoeléctricos son:

• Punto de protección operativa El punto de protección operativa se ha de considerar cuando la barrera de luz se

instala directamente en la máquina y presenta una resolución capaz de detectar las extremidades de un trabajador (dedo o mano).

• Protección por control de presencia Este tipo de detección se consigue instalando horizontalmente la barrera de luz.

Esta instalación permite controlar continuamente la presencia de un obstáculo dentro de un área específica. La resolución del dispositivo depende de la altura del nivel de detección, pero en cualquier caso no deberá ser mayor de 116 mm.

Esta es una solución especialmente útil si se debe proteger un área de peligro que no es visible desde los puntos de control de la máquina.

• Protección de acceso Los sistemas mono-rayo y de múltiples rayos normalmente dos, tres o cuatro rayos se

utilizan generalmente para controlar el acceso a una máquina o a un área especial de la máquina. Estos sistemas son soluciones extremadamente flexibles que permiten también la protección de áreas muy amplias.

TIPOS DE PROTECCIONES

• Protección en accesos a las aproximación perpendicu lar Estos dispositivos de seguridad se utilizan a menudo para detectar la intromisión del

cuerpo completo, más que para una sola parte del cuerpo.

Estas son aplicaciones en donde la posición del operario está muy próxima a la zona de peligro, y el sistema de seguridad debe de tener resoluciones desde 14mm hasta 40mm como campo de seguridad.

Si como resultado de la evaluación de riesgos se deduce que son apropiados los dispositivos independientes, estos se deben posicionar a una distancia mínima de la zona peligros conforme a la fórmula de evaluación de riesgos.

Ejemplo;

• Protección en área peligrosa a la aproximación para lela La protección de zonas de peligro fijas posibilita una amplia protección de las

personas en aquellas máquinas cuyo acceso debe estar lo más alejado posible.

Los sistemas de seguridad optoelectrónicos están desarrollados como dispositivos de protección que puede activar la parada y detecta la presencia de personas. El campo de protección de los sensores de seguridad está orientado horizontalmente delante del punto peligroso de la máquina o instalación.

• Interruptores de Seguridad

Los interruptores de seguridad pueden utilizarse siempre que el movimiento peligroso ya se haya detenido, antes de que el trabajador pueda entrar o acceder al punto peligroso.

Este puede ser el caso en máquinas e instalaciones en las que se protege al trabajador del punto peligroso mediante puertas con rejillas, puertas corredizas, en entornos hostiles, es decir, preferentemente en aplicaciones «Heavy Duty» en puertas pesadas o puertas de persianas y en un principio puede o es necesario interrumpirse el proceso o la producción.

Los interruptores de seguridad disponen de una carcasa de metal con índice de protección. RESGUARDO CON DISPOSITIVO DE ENCLAVAMIENTO

Estos son resguardo asociado a un dispositivo de enclavamiento, de manera que las funciones peligrosas de la máquina "cubiertas" por el resguardo, no puedan desempeñarse hasta que el resguardo está cerrado, la apertura del resguardo mientras se desempeñan las funciones peligrosas de una máquina, da lugar a una orden de parada cuando el resguardo está cerrado, las funciones peligrosas de la máquina cubiertas por el resguardo pueden desempeñarse, pero el cierre del resguardo no provoca por sí mismo su puesta en marcha.

En pocas palabras podemos indicar que los dispositivos de resguardo asociado a un enclavamiento son:

• Las funciones peligrosas de la máquina no se pueden desarrollar hasta que esté cerrado.

• La apertura del resguardo en el funcionamiento da lugar a una orden de parada.

• Cuando se cierra, puede funcionar la máquina, pero su cierre no implica la puesta en marcha.

DISEÑO Y CONCEPCIÓN DE LOS PROTECTORES

• RELATIVOS AL PROTECTOR:

− La idea del protector no dará origen a un nuevo riesgo.

− Deberán ser de material duradero y que no aporten riesgos higiénicos, de fácil limpieza.

− Se elegirán con colores que llamen la atención sobre los mismos

− Carecerán de aristas, bordes afilados o peligrosos

• RELATIVOS A MÁQUINAS:

− Deberán permitir la realización de operaciones de mantenimiento.

− Aguantarán los peligros de proyecciones por rupturas elementos de la máquina.

− Confinarán el riesgo de emisión de gases, partículas, líquidos de refrigeración,

etc.

− Deberán atenuar (si es posible) emisiones sonoras y radiaciones.

− En caso riesgo explosión, deberán ser capaces de disipar la energía liberada

en forma y sentido seguros.

• RELATIVOS AL OPERARIO:

− Mantener las distancias de seguridad con los trabajadores.

− Visión adecuada de los trabajadores.

− Dimensiones y pesos de las partes amovibles sean adecuadas.

CRITERIOS DE SELECCIÓN DE RESGUARDOS

La selección de un resguardo para un equipo y/o maquinaria de trabajo determinado debe estar basada en la evaluación de riesgos correspondiente a dicho equipo y/o maquinaria de trabajo. En el caso de su aplicación a los elementos móviles de un equipo y/o maquinaria de trabajo, la selección se realizará aplicando los siguientes criterios:

A. Para los elementos móviles de transmisión de energía y movimiento:

1. Si no es necesario un acceso regular: resguardo fijo.

2. Si es necesario un acceso regular: resguardo móvil con dispositivo de enclavamiento o con dispositivo de enclavamiento y bloqueo.

B. Para los elementos móviles de trabajo o elementos que intervienen en el mismo:

1. Si se pueden hacer inaccesibles mientras ejecutan el trabajo: Resguardos fijos o resguardos móviles con dispositivo de enclavamiento o con dispositivo de enclavamiento y bloqueo.

2. Si no se pueden hacer totalmente inaccesibles:

Resguardos fijos combinados con resguardos regulables o autorregulables.

TIPOS DE RESGUARDOS DE ENCLAVAMIENTO

Se distinguen los siguientes métodos de enclavamiento dependiendo de la zona donde se actuaran los dispositivos, estos dispositivo de protección pueden ser mecánico, eléctrico o de cualquier otra tecnología, destinado a impedir el funcionamiento de ciertos elementos de una máquina bajo determinadas condiciones (generalmente mientras un resguardo no esté cerrado) 1.- Resguardo con dispositivo de enclavamiento y bl oqueo:

Es un resguardo asociado a un dispositivo de enclavamiento y bloqueo mecánico de

manera que:

• Las funciones peligrosas de la máquina no pueden desempeñarse hasta que el resguardo está cerrado y bloqueado.

• El resguardo permanece bloqueado en posición de cerrado hasta que haya

desaparecido el riesgo de lesión debido a las funciones peligrosas de la maquina.

• Cuando el resguardo está bloqueado en posición de cerrado, las funciones peligrosas de la maquina “cubiertas” por el resguardo pueden desempeñarse pero el cierre y el bloqueo del resguardo no provocan por si mismos su puesta en marcha

2.- Resguardo asociado al mando

Es un resguardo asociado a un dispositivo de enclavamiento de forma que:

• Las funciones peligrosas no pueden desempeñarse hasta que el resguardo está cerrado.

• El cierre del resguardo provoca la puesta en marcha de la máquina.

3.- Enclavamiento sobre circuitos de energía 4.- Enclavamiento complementario al circuito de man do 5.- Doble circuito de enclavamiento

Los métodos más utilizados son los enclavamientos eléctricos, sobre el circuito de mando, aunque están sujetos a fallas que producen la operación de falsas señales y pueden provocar la anulación del sistema de protección, por lo que debe cuidarse la elección del material y adecuado mantenimiento de los mismos.

2. DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD INTRISECOS DE LAS MAQU INAAS Y/O EQUIPOS Objetivo

El objetivo de la Prevención es proporcionar criterios de selección de medidas de Seguridad y pautas de análisis, a fin de poder abordar sistemáticamente estudios de seguridad de una máquina y/o determinada y la elección de las medidas de prevención más idóneas. Análisis de seguridad

A la hora de realizar un análisis de seguridad, en un diseño de máquina y/o equipo, en un estudio de peligrosidad o bien en la elaboración de normas e instrucciones de uso, se han de tener presentes todos y cada uno de los peligros susceptibles de ser generados por las máquinas.

En los estudios que se realizan según el esquema que se presentara más adelante, se debe tener presente:

� Análisis de peligros CONSIDERANDO LOS LIMITES DE LA MAQUINA

• En el espacio, movimientos y recorridos. • En la práctica condiciones de uso. • En el tiempo de vida global o de los componentes.

� Identificando de los peligros con respecto a todas las posibles situaciones que

se presentan en la vida de una máquina y/o equipo

• En su construcción. • En su mantención. • Transporte. • Elevación. • En su instalación. • En su puesta en marcha. • En su funcionamiento • Bajo control. • Bajo fallo. • Bajo error. • En su mantenimiento. • En su puesta fuera de servicio.

VALORACIÓN DEL RIESGO

Para la valoración del riesgo se ha de tener presente:

• La probabilidad de que se produzca un daño. • La mayor gravedad previsible resultante de este daño.

La probabilidad de producirse un daño está relacionada con la exposición al peligro

(frecuencia de acceso y permanencia en la zona peligrosa), así como con la facilidad de desencadenarse un fallo.

La gravedad de los daños puede variar en función de numerosos factores que se debe intentar prever. Se considerará siempre el daño más grave previsible. BALANCE ECONÓMICO

En la elección de una o varias medidas de seguridad, se debe intentar llegar a un equilibrio entre:

• La seguridad en sí misma. • Los costes de fabricación y utilización de la maquina y/o de las medidas de seguridad. • La aptitud de la máquina para ejercer su función (sin entorpecimientos) y la facilidad

de realizar su mantenimiento.

MEDIDAS DE SEGURIDAD INTRINSECAS DE LAS MAQUINAS Y/ O EQUIPOS

La seguridad de una máquina se debe tratar de resolver exclusivamente con medidas integradas. Las medidas no integradas se deben aplicar la formación, aunque no es prudente confiarles funciones de seguridad exclusivas. LAS MEDIDAS DE SEGURIDAD INTEGRADAS DE UNA MAQUINA O EQUIPO

Estas medidas se han dividido en cuatro niveles de seguridad, en sentido decreciente:

• Nivel alto: Medidas de prevención intrínseca.

Evitan o reducen al máximo el peligro, fundamentalmente por diseño.

• Nivel medio: Medidas de protección.

Protegen contra los peligros que no es posible evitar o reducir por diseño.

• Nivel bajo: Advertencias Advierten e informan a los usuarios de los peligros, complementariamente a las anteriores, cuando no cabe protección total.

• Nivel auxiliar: Disposiciones Suplementarias

Son medidas de emergencia, que se usan fuera de las condiciones y del uso normal de la máquina ó equipo. Sólo se usan cuando el resto de medidas no son aplicables, o como complemento a las mismas.

En la práctica a menudo se pueden usar conjuntamente los cuatro niveles,

proporcionando cada uno de ellos un nivel adicional de seguridad.

PREVENCIÓN INTRÍNSECA

La prevención intrínseca consiste en:

• Evitar el mayor número posible de peligros o bien reducir los riesgos, eliminando convenientemente ciertos factores determinantes, en el diseño de la máquina.

• Reducir la exposición del hombre a los peligros que no se han podido adecuar convenientemente.

En el primer caso el evitar peligros o reducir riesgos se pueden aplicar, entre otras, las

siguientes medidas:

− Evitar salientes y aristas punzantes o cortantes.

− Aplicar mecanismos seguros.

− Evitar sobreesfuerzos y fatiga en materiales.

− Usar materiales idóneos a las condiciones de aplicación

− Usar tecnologías y fuentes de alimentación intrínsecamente seguras (bajas tensiones, fluidos no tóxicos o inflamables, etc.).

− Usar dispositivos de enclavamiento de acción mecánica positiva. (Elementos que al moverse arrastran indefectiblemente otros, con lo que se garantiza su correcto posicionamiento).

− Diseñar los sistemas de mando, aplicando la técnica adecuada.

− Usar formas de mando especiales para reglaje o ajuste.

En el segundo caso la reducción de la exposición se aplica las siguientes medidas:

− Fiabilidad del equipo -equipos homologados y/o de fallo orientado.

− Mecanización y automatización.

− Ubicación de los puntos de operación y ajuste fuera de las zonas peligrosas. PROTECCIÓN Las medidas de protección consisten fundamentalmente en:

• Resguardos y defensas (encierran, o evitan el acceso a los puntos peligrosos). • Dispositivos de protección (protegen puntos peligrosos descubiertos totalmente, o de

muy fácil acceso (apertura y cierre). DEFINICIONES DE TIPO DE PROTECCION:

• DEFENSAS Y RESGUARDOS Defensas, resguardos, guardas o protectores, a los elementos que aplicados

generalmente sobre la máquina, tienen por objeto evitar el contacto entre el hombre y una parte peligrosa de la máquina o algún elemento desprendido durante el proceso de trabajo,

• DISPOSITIVOS DE ENCLAVAMIENTO

Dispositivo de seguridad mecánica, eléctrica o de otro tipo cuyo objeto es impedir, bajo condiciones establecidas, el accionamiento de una máquina 0 instalación.

• DISPOSITIVOS RESIDUAL DE INERSIA Dispositivo que, asociado a un resguardo, está diseñado para evitar el acceso a las

partes o elementos mecánicos que se mantienen en movimiento, por inercia, una vez cortado el suministro de energía.

• MANDOS A DOS MANOS Dispositivo que requiere ambas manos para accionar la máquina, de forma que se

tiene una medida de protección que sólo es válida para el maquinista.

• DISPOSITIVO SENSIBLE Dispositivo que provoca la parada de una máquina o de elemento de una máquina,

cuando una persona o parte de su cuerpo rebasa un límite de seguridad (dispositivo sensible a la presión, dispositivos fotoeléctricos, etc.).

• MANDO DE MARCHA A IMPULSOS Dispositivo de mando cuyo accionamiento permite solamente un desplazamiento

limitado de un elemento de una máquina, reduciendo así el riesgo lo más posible. No permite otro movimiento hasta que se suelte y sea accionado de nuevo.

• DISPOSITIVO SENSIBLE Dispositivo que provoca la parada de una máquina o de elemento de una máquina,

cuando una persona o parte de su cuerpo rebasa un límite de seguridad (dispositivo sensible a la presión, dispositivos fotoeléctricos, etc.).

• ATRAPACUERPOS Dispositivos de protección, que están unidos mecánicamente a la corredera y apartar

el cuerpo del operario de la zona de peligro al producirse un cierre. Aplicación de medidas de protección

En la aplicación de las medidas de protección se considera que en general un resguardo fijo es lo más sencillo y se puede usar caso de no necesitar acceso continuado a la zona peligrosa.

Si aumenta la frecuencia de acceso a la zona peligrosa los resguardos no son adecuados por engorrosos, usándose dispositivos de protección asociados a resguardos móviles, o bien por sí mismos.

En resumen, la elección se puede efectuar según los siguientes criterios:

• No es necesario el acceso a la zona peligrosa en fu ncionamiento normal.

En este caso se puede usar:

− Envolventes (cubren totalmente las zonas peligrosas Resguardos fijos (no tienen partes móviles asociadas a mecanismos de la máquina.

− Resguardos distanciadores (evitan el acceso directo a zonas de peligro.

− Resguardos con enclavamiento (tienen partes móviles asociadas a mecanismos, la máquina debe quedar en condiciones de seguridad, mientras el resguardo esté abierto o se abra).

• Es necesario el acceso a la zona peligrosa en funci onamiento normal .

Se puede usar:

− Resguardos con enclavamiento (pantalla móvil).

− Dispositivos sensibles (barrera inmaterial, tapiz sensible, etc.). La máquina pasa

a condiciones de seguridad, al invadirse la zona de peligro. Deben cumplir condiciones especiales de uso.

− Dispositivos residuales de inercia (asociado a un resguardo evita su apertura

mientras dure el movimiento o la máquina no esté en condiciones de seguridad).

− Mando a dos manos (requiere ambas manos para accionar la máquina). Esta

protección sólo es válida para el operario. Debe cumplir condiciones especiales de uso.

− Apartacuerpos desplaza al operario de la zona de peligro. No debe constituir un peligro en sí mismo.

En el caso de operaciones de reglaje, a baja veloci dad o a bajo riesgo. Se puede usar:

− Dispositivos de protección de bajo nivel.

− Dispositivos sensitivos. Se deben mantener accionados para lograr el movimiento.

− Dispositivos a impulsos. Al accionarlos producen un movimiento limitado, se

deben. − volver a accionar para conseguir un nuevo movimiento.

Diseño de medidas de protección Puntos a prever en el diseño de resguardos

• Que las dimensiones, ranuras, accesos, etc., se realicen según tablas ergonómicas.

• Que su resistencia, tipo de material, etc, sean los adecuados y no generen otros riesgos, o dificultades en el trabajo.

Puntos a prever en el diseño de dispositivos de pro tección

• Que se puedan definir diversos niveles de seguridad asociada, para su aplicación según el uso a que van destinados. Cuando el dispositivo es la única seguridad entre el operario y el punto peligroso, el nivel de seguridad asociado debe ser el máximo. Para cada uno de estos niveles se aplican técnicas de mando asociadas. El mayor nivel de seguridad se consigue con un dispositivo de mando auto-controlado. El circuito se diseña de tal manera que un fallo no es peligroso y además, se realiza un control automático del primer fallo, de tal manera que se necesitan dos fallos simultáneos para producirse una situación peligrosa.

• Que no puedan ser fácilmente inutilizados.

• La posibilidad de hacer funcionar una máquina con varios dispositivos de protección, dependiendo del tipo de fabricación.

En este caso se seleccionará el tipo de mando y protección por persona responsable. MEDIDAS DE ADVERTENCIA Las advertencias consisten fundamentalmente en:

− Instrucciones técnicas.

− Libro de instrucciones.

− Indicaciones de implantación.

− Mantenimiento y métodos.

− Planos y esquemas.

− Marcas y signos -Indicando puntos peligrosos o advertencias.

− Señales visuales, audibles, lámparas, bocinas, etc. Fácilmente identificables y

reconocibles. DISPOSICIONES SUPLEMENTARIAS 1.- DISPOSITIVO DE PARADA DE EMERGENCIA

• En caso de emergencia o fallo de los dispositivos de seguridad o protección, el paro de emergencia pasa la máquina a condiciones de seguridad lo más deprisa posible, siempre como consecuencia de una acción exclusivamente voluntaria.

• Este dispositivo no se puede usar como alternativa a una protección.

2.- DISPOSITIVO DE RESCATE DE PERSONAS

• Para evitar que las personas puedan quedar encerradas o atrapadas en la máquina y/o proceder a su rescate, fundamentalmente después de una parada de emergencia, se puede usar:

− Vías de salida -refugio.

− Posibilidad de mover a mano o bajo pilotaje determinados elementos, después de una parada de emergencia.

3.- CONSIGNACIÓN DE MÁQUINAS Consiste en dejar una máquina a nivel energético cero (energía potencial y alimentación nula, incluida la gravedad), y bloqueada a fin de poder acceder a la misma, por lo general esto se ejecuta para poder realizar trabajos de mantención, reparación o limpieza se realizaran las siguientes operaciones:

− Separa la máquina de la fuente de energía.

− Bloquear los elementos de seccionamiento

− Verificar la no existencia de energías residuales.

− Señalización clara de la maquina consignada.

− Delimitación del área de trabajo y restricción de zonas peligrosas. 4.- FACILIDADES INTEGRADAS PARA EL MANTENIMIENTO

− Accesorios incluidos para la mantención de determinadas piezas.

− Accesorios para el enganche de eslingas.

− Utillajes especiales previstos para operaciones peligrosas.

− Ranuras guía para carretillas elevadoras, etc.