proteção de maquinas

Segurança de máquinas: Produtos e Soluções Preventa

Palestrante: Hamilton SakamotoEngenheiro de Aplicações Segurança de Máquinas

Schneider Electric 2- Division - Name – Date

Introdução

●Existem diversas orientações sobre seguranças de máquinas no Brasil, ISO’s, IEC’s, EN’s, NBR’s, NT16, PPRPS (Plano de Prevenção de Risco em Prensas e Similares), etc que podem distorcer a interpretação das normas e das leis sobre segurança de máquinas. Para esclarecer melhor como estamos posicionados neste “novo” conceito temos que procurar compreender a origem das normas de segurança e como elas são trabalhadas não somente no Brasil como em países mais evoluídos com relação a segurança de máquinas !


Conheça o Safety Award 2011 !

Líderes em Segurança do Trabalho


05 °LugarInstalador de ArCondicionado


04 °LugarOperador de empilhadeira


03 °LugarPintor


02 °LugarTrocador de lâmpadas


E o primeiro prêmiovai para …

Operadores de Prensa


Prensa Chinesa.wmv


Prêmio de Participação

Serviço Militar naCoreia do Norte


Capítulo 2 – O mundo das normas


Perigo e Risco

●Muitas pessoas fazem confusão entre perigo e risco. Um perigo já estápresente considerando que o risco é a possibilidade daquele perigo acontecer.

Considere as orações abaixo: ●Um tigre faminto é perigoso●Um tigre faminto é um risco

●Um tigre faminto é perigoso, porém somente é um risco se estiver próximo a você.●Nós podemos evitar ou reduzir o risco controlando o perigo.

(O tigre está trancado na jaula, sendo assim o risco de ser atacado é muito baixo)

Jaula

Riscos são eventos ou condições que podem acontecer, porém se acontecer tem um efeito prejudicial ou negativo


ABNT ● Fundada em 1940, a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o órgão responsável pela normalização técnica no Brasil .

● É membro fundador da ISO (International Organization f or Standardization), da COPANT (Comissão Panamericana de Normas Técnicas) e da AMN (Associação Mercosul de Normalização) e é a única e exclusiva rep resentante no Brasil das seguintes entidades internacionais: ISO (Internatio nal Organization for Standardization), IEC (International Electrotechnica l Comission); e das entidades de normalização regional COPANT (Comissão Panamericana de Normas Técnicas) e a AMN (Associação Mercosul de Normalização). Projeto e Fabricação

● A NBR é a sigla de Norma Brasileira aprovada pela AB NT, de caráter voluntário, e fundamentada no consenso da sociedade. Torna-se obr igatória quando essa condição é estabelecida pelo poder público. Ajuste e Operação

● NR é a sigla de Norma Regulamentadora estabelecida p elo Ministério do Trabalho e Emprego, com caráter obrigatório


Exemplo dos padrões Brasileiros


Legislação Nacional


Investimento em segurança?

●Podemos citar atualmente 4 causas para investimento em segurança:

●Preservar integridade dos operadores.●Diminuir o imposto SAT

●Atender as normas vigentes evitando parada de máquinas devido a fiscalização

●Seguir padrões mundiais impostos pela matriz


Novo SAT

●SAT Anterior > Conceito do “Risco”

●O SAT (Seguro Acidente do Trabalho) é uma alíquota da contribuição fixada de acordo com o grau de risco da atividade econômica preponderante da empresa (Art. 22, Inciso II, alíneas “a”, “b” e “c”, da Lei n 8.212/1991, aprovado pelo Decreto n 3.048/1999.

●1% Para as empresas em cuja atividade preponderante o risco de acidentes do trabalho seja considerado leve;●2% Para as empresas em cuja atividade preponderante o risco de acidentes do trabalho seja considerado médio;●3% Para as empresas em cuja atividade preponderante o risco de acidentes do trabalho seja considerado Alto;

●SAT Atual > Repercussão do “Risco”


SAT e FAP


Avaliando o benefício ou prejuízo

●Empresa 1 com grau de risco alto – Alíquota de 3% ●Ela isoladamente tem os menores índices de acidente.

●Seu FAP hipotético é 0,65● 0,65 X 3 = 1,95 % que será sua nova alíquota de contribuição

●Empresa 2 com grau de risco alto – Alíquota de 3%●Com alto índice de morbidade.

●Seu FAP hipotético é de 1,94

● 1,94 X 3 = 5,82% que será sua nova alíquota de contribuição

Em ambos os casos seja pela redução ou aumento é viável o investimento em segurança.


●NR 12 - Máquinas e Equipamentos (112.000-0)●Nova NR-12 Publicada em Dezembro

(Site: http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras)

Referências Normativas Nacionais


Referências Normativas Nacionais – NR12NR-12 – Definição Geral

●12.1. Esta Norma Regulamentadora e seus anexos definem referências técnicas, princípios fundamentais e medidas de proteção para garantir a saúde e a integridade física dos trabalhadores e estabelece requisitos mínimos para a prevenção de acidentes e doenças do trabalho nas fases de projeto e de utilização de máquinas e equipamentos de todos os tipos, e ainda à sua fabricação, importação, comercialização, exposição e cessão a qualquer título, em todas as atividades econômicas, sem prejuízo da observância do disposto nas demais Normas Regulamentadoras – NR aprovadas pela Portaria nº 3.214, de 8 de junho de 1978, nas normas técnicas oficiais e, na ausência ou omissão destas, nas normas internacionais aplicáveis.

●12.1.1. Entende-se como fase de utilização a construção, transporte, montagem, instalação, ajuste, operação, limpeza,manutenção, inspeção, desativação e desmonte da máquina ou equipamento.

●12.2. As disposições desta Norma referem-se a máquinas e equipamentos novos e usados, exceto nos itens em que houver menção específica quanto à sua aplicabilidade.

Fonte: (Site: http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras)


Referências Normativas Nacionais – NR12

NR-12 – Definições Técnicas

●12.41. Para fins de aplicação desta Norma, considera-se proteção o elemento especificamente utilizado para prover segurança por meio de barreira física, podendo ser:a) proteção fixa, que deve ser mantida em sua posição de maneira permanente ou por meio de elementos de fixação que só permitam sua remoção ou abertura com o uso de ferramentas específicas; eb) proteção móvel, que pode ser aberta sem o uso de ferramentas, geralmente ligada por elementos mecânicos à estrutura da máquina ou a um elemento fixo próximo, e deve se associar a dispositivos de intertravamento.



Referências Normativas Nacionais – NR12NR-12 – Definições Técnicas

●Chave de segurança : componente associado a uma proteção utilizado para interromper o movimento de perigo e manter a máquina parada enquanto a proteção ou porta estiver aberta, com contato mecânico – físico, como as eletromecânicas,ou sem contato, como as ópticas e magnéticas. Deve ter ruptura positiva, duplo canal, contatos normalmente fechados e ser monitorada por interface de segurança. A chave de segurança não deve permitir sua manipulação – burla por meios simples, como chaves de fenda, pregos, fitas, etc.

●Chave de segurança eletromecânica : componente associado a uma proteção utilizado para interromper o movimento de perigo e manter a máquina desligada enquanto a proteção ou porta estiver aberta. Seu funcionamento se dá por contato físico entre o corpo da chave e o atuador -lingüeta ou por contato entre seus elementos - chave de um só corpo, como o fim de curso de segurança. É passível de desgaste mecânico, devendo ser utilizado de forma redundante, quando a análise de risco assim exigir, para evitar que uma falha mecânica, como a quebra do atuador dentro da chave, leve à perda da condição de segurança. Deve ainda ser monitorado por interface de segurança para detecção de falhas elétricas e não deve permitir sua manipulação -burla por meios simples, como chaves de fenda, pregos, fitas, etc. Deve ser instalado utilizando-se o princípio de ação e ruptura positiva, de modo a garantir a interrupção do circuito de comando elétrico, mantendo seus contatos normalmente fechados - NF ligados de forma rígida, quando a proteção for aberta.



NR-12 - Documentação

●12.128. Os manuais das máquinas e equipamentos fabricados ou importados a partir da vigência desta Norma devem conter, no mínimo, as seguintes informações:

a) razão social, CNPJ e endereço do fabricante ou importador;

b) tipo, modelo e capacidade;c) número de série ou número de identificação e ano de fabricação;

d) normas observadas para o projeto e construção da máquina ou equipamento;

e) descrição detalhada da máquina ou equipamento e seus acessórios;f) diagramas, inclusive circuitos elétricos, em especial a representação esquemática das funções de segurança;



NR-12 - Anexos

Anexo I – Distancia de segurança;

Anexo IV – Glossário;

Anexo VI – Máquinas para Panificação e Confeitaria;

Anexo VII – Máquinas para açougue e mercearia;

Anexo VIII – Prensa e Similares;

Anexo IX – Injetoras de materiais plásticos



Capítulo 3 – Apreciação de Risco


Apreciação de Risco

●Em máquinas ou outros equipamentos onde é necessário i mplementar segurança, analisar o risco é a forma de se conseguir um a máquina segura. Análise do risco e redução do risco para máquin as é descrito na PrEN/ISO12100.

●A norma PrEN/ISO12100 reconhece duas fontes de fenômeno s perigosos:●Partes móveis da máquina● Ferramentas móveis e/ou dispositivos


Apreciação de Risco

●Passos da Apreciação de Risco

● Identificar os limites da máquina● Identificar os perigos●Potencializar os riscos●Redução do Risco


●O HRN (Hazard Hating Number) indica o risco para o perigo que estásendo avaliado, através do seguinte cálculo:

● HRN = LO x FE x DPH xNP

Técnica para Redução de Risco - HRN


●A probabilidade da ocorrência (LO) de entrar em contato com o perigo

● 0.033 Quase impossível – possível somente em certas circunstâncias

● 1 Altamente improvável – embora concebível● 1.5 Improvável – mas poderia ocorrer

● 2 Possível – Mas não usual

● 5 Alguma chance – poderia acontecer● 8 Provável – grande chance de ocorrer

● 10 Muito Provável – quase certo

● 15 Certo – nenhuma dúvida

Probabilidade de ocorrer (LO)


●A frequência de exposição ao risco (FE)

● 0.1 Nunca

● 0.5 Anualmente● 1.0 Mensalmente

● 1.5 Semanalmente

● 2.5 Diariamente● 4 Em termos de hora

● 5 Constantemente

Frequência de exposição (FE)


●O grau de severidade do dano (DPH)

● 15 Fatalidade

● 10 Perda de 2 membros / olhos ou doenças séria (permanente)● 6 Perda de 1 membro / olho ou doença séria (temporária)

● 4 Fratura grave ou doença secundária (permanente)

● 2 Fratura leve ou doença secundária (temporária)● 0.5 Dilaceração / doenças moderadas

● 0.1 Arranhão / Contusão leve

Possível grau do dano (DPH)


●Número de pessoas expostas ao risco (NP)

● 1 1-2 pessoas

● 2 3-7 pessoas● 4 8-15 pessoas

● 8 16-50 pessoas

● 12 Mais que 50 pessoas

Número de pessoas expostas (NP)


●HRN

● 0-5

● 5-50● 50-500

●Acima 500

Classificação do risco

●Risco

Risco desprezível

Risco baixo porém significativoRisco Alto

Risco inaceitável


Exemplo de aplicação do HRN


Entendo os princípios da NBR14153 / EN954 - 1

●Usuários da NBR14153 / EN954-1 que são familiares com o velho RiskGraph (Gráfico de Risco) utilizam o mesmo para projetar as partes relacionadas com a segurança do circuito de controle elétricos das categorias B,1,2,3 ou 4.O gráfico de risco ajuda a determinar a categoria adequada para cada função de segurança.

●S – Severidade do ferimento>S1 Ferimentos leves>S2 Ferimentos graves ou permanentes ou até mesmo morte

● F – Frequencia e / ou tempo de exposição ao perigo>F1 Raramente até baixa frequência e / ou curto período>F2 Frequente até continuo e / ou longo período

●P – Possibilidade de evitar o perigo ou limitar o dano>P1 Possível em condições específica>P2 Quase impossível

P1

P2

P1

P2

F1

F2

S1

S2

B 1 2 3 4

Categorias que possivelmente requerem medidas adicionais

Categorias adaptadasMedidas excessivas


●Categoria 1 –Requerimentos dos sistemas de controle●Uso de componentes

testados e com princípios de segurança comprovados

●Categoria 1 –Comportamento do sistema de controle no caso de falha●Maior confiabilidade, mas

há possibilidade de perda da função de segurança

Categoria de Segurança NBR14153 / EN954 - 1



●Categoria 2 –Requerimentos dos sistemas de controle● Funções de segurança

devem ser verificadas em intervalos constantes (freqüência deve ser determinada de acordo com a aplicação)

●Categoria 2 –Comportamento do sistema de controle no caso de falha● Falha detectada em cada

testeMonitoração do contator



Monitoração do contator

●Categoria 3 –Requerimentos dos sistemas de controle●Uma única falha não

deve causar perda da função de segurança. Esta falha deve ser detectada sempre que possível

●Categoria 3 –Comportamento do sistema de controle no caso de falha● Funçao de segurança

assegurada,exceto quando há acúmulo de falhas



●Categoria 4 –Requerimentos dos sistemas de controle●Uma única falha não deve

causar a perda da função de segurança. Esta falha deve ser detectada antes ou quando a função de segurança for solicitada. Um acúmulo de falhas não deve causar perda da função de segurança

●Categoria 4 –Comportamento do sistema de controle no caso de falha● Função de segurança

sempre assegurada, acúmulo de falhas não épossível

Monitoração do contator


Redução do Risco●Projeto de segurança e proteções de segurança

●Dispositivos de proteções utilizados como parte da solução das proteções de segurança●Cortina de luz para detecção de áreas perigosas com alta freqüência de acesso●Tapetes de segurança para detecção de pessoas●Chave com trava para prevenir aberturas de proteçõe s indevidas●Comando bi-manual e pedais de comando●Interruptor de ativação●Monitoração dos sinais de segurança – sistema de con trole●Botões de Emergência●Risco Residual


Dispositivos de proteções utilizados como parte da solução das proteções de segurança●Fim de curso para detecção da posição de proteções móv eis garantindo

a segurança, usualmente nas operações de alimentaçã o, limpeza, ajuste, etc.


electromagnet

Safety contact block

Key

Chaves de Segurança

●Chaves de segurança com com trava eletromagnética do atuad or :●Este tipo de chave é utilizado em máquinas com grande inércia


Monitoração e trava das Portas


Chaves de Segurança

Linha Plástica

Sensor Magnético Categoria 4

XCS DM / DM3 / DM4


Funcionalidade – Sensor Magnético categoria 4

●Pricípio de funcionamento - Reed Switch:

● Tecnologia Reed: contato ativa por campo magnético.

●Composição: Par de lâminasferromagnéticas encapsuladohermeticamente fechado em tubo de vidrocontendo gás inerte para preveniroxidação/corrosão das lâminas.

S N

Contatos de Segurança

Magnéticos codificados

=

S N

N S


Monitoração de PortasSolução simples e prática

Vamos utilizar a referência XCSDMP7002 (2NF + 1NA) como padrão para todas as propostas


Monitoração de PortasMaior durabilidade e uma única chave atendecategoria 4 na relação com as chaves mecânicas


Cortina de luz para detecção de áreas perigosas com alta freqüência de acesso●Cortinas de luz são tipicamente usadas em máquinas d e embalagens,

transportadores, máquinas com alimentação manual pel o operador e outras aplicações onde a proteção física intertravada n ão são funcionais para o processo .


Cortina de Luz

Categoria 4 Categoria 2

Resolução de dedo e mão Resolução de corpo

Modelo Compacto Modelo Slim

Resolução - mão Resolução de corpo

XUS-LBXUS-LPZ XUS-LPB XUS-LNG

XPS-CM

XU2-S XU2-S

Feixe Modular

XUS-LDM

XUS-LDSCascata

2 versões possíveis:- ativo (esquerda)

receptorSn: 0,8…70 m- passivo (direito) rcvrSn: 0,8…8 m

52 mm X 55 mm2x PNP + 1x PNPIP67

XUS LPDMMódulo de Programação e Diagnóstico

Sn: 0.3…15 m

28.5 mm X 32 mm

2 solid-state PNP

IP65

Sn: 0,75…1,2 m

Diam 18

2x N/O + 4x PNP

IP67

Sn: 0.3…20 m

38 mm X 50 mm

2x PNP + 1x PNP(ou NPN)

IP65

Novo

Novo

Novo

Novo

Novo

Novo

Novo

Novo

Novo

Novo

Novo

Novo


Comando bi-manual e pedais de comando●Usado para assegurar que o operador permaneça fora da ár ea de risco

da máquina (como na descida do martelo de uma prensa) .


Púlbito Bi-Manual

XY2 SB

Enable Switch

XY2 AU

Pedal - Metálico

Pedal Duplo - Metálico

XPE RXPE M

Pedal - Plástico

XPE G XPE B

XPE Y XPE A

InformaçãoAdicional



Control and Signaling offerPúlbito Bi-Manual,Enable Switch e Pedais


Monitoração dos sinais de segurança –sistema de controle

● Os sinais provenientes dos elementos de segurança s ão tipicamente monitorados por relés de segurança, controladores configuráveis de segurança ou CLP’s de segurança (conhecido nas normas atuais como “safety logic solve rs” - SIS).


Relés de Segurança

XPSAC XPSAF XPSATE XPSAV

Temporização

XPSAFL XPSAR XPSAK XPSVC XPSBA XPSBC XPSBF

Expansão de contatos

XPSECMXPSECP

4 ou 8 NA

XPSLCD XPSLCM XPSCM XPSDMB

Enabling

switch

Emergência, chaves, emergência por cabo

Cortinasde Luz

P[ulbito de Bimanual

Cortinasde Luz

Tipo 2 ou Tipo 4

Sensor de 1 feixe

XPSDME

Aplicações com temporização

XPSTSAXPSTSW

XPSVNE XPSDA

Velocidadezero

Controle de elevadores

XPSPVTXPSPVK

XPSOT

Aplicação emprensas

Tipo 2

Sensor de 1 feixe


Prensa de engate de chaveta

●Aplicação com o XPSVNE + XCSTE:●Exigência do MTE●Solução prática para monitoração de parada

do volante sem necessidade de gastos mecânicos


Aplicação de múltiplas portas

●Aplicação com o XPSDME + XCSDMP7002:●Aplicação categoria 4 até 6 sensores por relé

(Para portas não podemos ligar o sensores em série - cat. 3)

●O XPSDME tem o custo de dois relés – ecônomia de 4 relés


Aplicação de múltiplas portas


Simplificando as aplicações

Em um cenário cada vez mais complexo o que fazemos?

A Schneider conta com o XPSMC produto de maiorflexibilidade nas aplicações, com muita versatilidade. Este é o futuro !


Soluções otimizadas com o relé Programável XPSMC

Para uma prensasimples mínimo de

5 relés

Solução simples e prática

Versão com 32 Entradas16 Entradas

|6 Saídas a transistor e 4 a relé


Facilidade de Diagnóstico

Diagnóstico online ouvia IHM


Relé Programável XPSMC●Botões de emergência e sistema de parada categoria 0 e 1


Relé Programável XPSMC●Comando bimanual e válvula de segurança pneumática


Relé Programável XPSMC●Chave com trava e monitoração

FeedBack


Relé Programável XPSMC●Chave magnética categoria 4

FeedBack


Relé Programável XPSMC●Tapete de segurança

FeedBack


Relé Programável XPSMC●Cortina de Luz

FeedBack


Relé Programável XPSMC●Zero speed – monitoração de velocidade zero


Botões de Emergência●Botões de emergência são necessários para todas as máquinas, e não são

considerados como elementos primários para redução de risco, porém é uma importante “medida de proteção complementar”. Eles precisam ser robustos e devem ter fácil acesso de todos os pontos de operaç ão da máquina.

●A EN/IEC 60204-1 define três categorias de parada:

● Parada categoria 0: Parada imediata removendo total mente a potência dos atuadores da máquina (parada não controlada)

● Parada categoria 1: parada controlada com a potênci a ativa dos atuadores da máquina atéa completa parada da máquina removendo a potência d os atuadores da máquina neste momento.

● Parada categoria 2: parada controlada mantendo a po tência ativa dos atuadores da máquina.


Oferta de Botão de emergência e por cabo●Botôes de

Emergência para:● tornos,fresas● fundições, prensas,● Industria automotiva

●Botôes de Emergênciapara :● Máquinas de embalagem● papel, picadores de

madeira● alimento/bebida.

Processo e indústriaquímica

●Botão de Emergência com caixa:● Máquinas de embalagem● papel, picadores de madeira● alimento/bebida. Processo e

indústria química● Industria automotiva, prensa

mecânica

Linha Metálica Linha Plástica Caixa Plástica

XAL KXB5 AXB4 B

●Emergência por Cabo:● Transportadores,● Esteiras● Linhas de montagem

Proteção ≤15 m Proteção ≤50 m Proteção ≤100 mou 2x 100 m

XY2 CH XY2 CE XY2 CB


Máquina de dobrar

Fio para parada de emergênciaFio para paradade emergência

Máquina de enrolar

Gama XY2CH (Proteção até 15m)


Indústria alimentícia

Emergência por cabo

Serra

Tratamentode superfícies

Gama XY2CE (Proteção até 50m)


Risco Residual

●Depois de reduzir o risco o máximo possível por projet o, e por proteções de segurança, a avaliação de risco deve ser repetida p ara assegurar que não existe novos riscos (exemplo: proteções mecânicas automáticas podem causar prensagem) e a estimativa de cada risco d eve ser reduzida para um nível aceitável..


Acionamentos categoria 4?

Não se esquecer quecategoria 4 é a monitoração, controle e potência

O circuito como um todo


Acionamento Pneumático

Para sistemas pneumáticosnão podemos usar apenasduas válvulas


ESCAPE

ENTRADA

SAÍDA

POSIÇÃO INICIAL

VÁLVULA DE SEGURANÇA COM FLUXO PARALELO


ATUADA

ESCAPE

ENTRADA

SAÍDA



FALHA

ESCAPE

ENTRADA

SAÍDA

Passagem pequena para

reduzir o vazamento e a

pressão residual (contra-pressão)

Como é necessário reduzir a passagempara diminuir a pressão residual, a vazãona pressurização é pequena comparadacom a construção de fluxo cruzado.



VÁLVULA DE SEGURANÇA COM FLUXO CRUZADO

POSIÇÃO INICIAL

ESCAPE

SAÍDA

ENTRADA

Há cerca de 25 anos, as válvulas com fluxo cruzado substituíram as de fluxo paralelo, uma vez que oferecem menor pressão residual e pressurização com passagem plena.


ATUADA

SAÍDA

ESCAPE

ENTRADA

Pressurização com passagem plena.



FALHA

SAÍDA

ESCAPE

ENTRADA

Pequeno vazamento, a pressão residual é menor que 2% da pressão de entrada, assegurando a despressurização do freio/embreagem.



Acionamento Hidráulico

Para sistemas hidráulicos o circuito + as válvulasmonitoradas compõem o acinoamento hidráulico de segurança


Válvula de segurança

VÁLVULA DE SEGURANÇA COM MONITORAÇÃO

Válvula de controle monitorada


Análise de Risco

●Em máquinas ou outros equipamentos onde é necessário i mplementar segurança, analisar o risco é a forma de se conseguir um a máquina segura. Análise do risco e redução do risco para máquin as é descrito na PrEN/ISO12100.

●A norma PrEN/ISO12100 reconhece duas fontes de fenômeno s perigosos:●Partes móveis da máquina● Ferramentas móveis e/ou dispositivos


Máquina Segura NR12

NR12

NR12

NR12

Partindo da NR12 e seguindo a apreciação de risco e aplicando corretamente a redução de risco o resultado é o retorno do investimento obtendo ganhos produtivos e incentivos de impostos, além da saúde e integridade do trabalhador.


Máquina SeguraAplicando a apreciação de risco baseado na nova NR12 atingindo uma redução de risco para um nível desprezível com a linha Preventa posso descansar tranquilo.


Dúvidas?


pela sua atençãoObrigado

Hamilton SakamotoEngenheiro de Aplicações Segurança de Máquinas

E-mail: [email protected]. +55 11 21655478 Cel. +55 11 94407032

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