An toàn băng tải: Các mối nguy hiểm, Bảo vệ, LOTO & Thực hành tốt nhất

Hệ thống băng tải di chuyển hàng triệu tấn vật liệu mỗi ngày qua các nhà máy, nhà kho, khu khai thác mỏ và trung tâm phân phối - nhưng chúng cũng là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây thương tích nghiêm trọng tại nơi làm việc. Theo Cục Thống kê Lao động Hoa Kỳ, các sự cố liên quan đến băng tải gây ra khoảng 9.000 người bị thương và hơn 40 trường hợp tử vong mỗi năm chỉ riêng ở Hoa Kỳ. Hầu hết các sự cố này đều có thể ngăn ngừa được bằng sự kết hợp đúng đắn giữa các biện pháp kiểm soát kỹ thuật, đào tạo và bảo trì.

Điểm mấu chốt: an toàn băng tải không phải là danh sách kiểm tra một lần - đó là một kỷ luật vận hành liên tục. Các chương trình hiệu quả tích hợp các quy trình bảo vệ máy, khóa/gắn thẻ (LOTO), đào tạo nhân viên và kiểm tra thường xuyên vào quy trình làm việc hàng ngày. Các phần bên dưới chia nhỏ từng lớp quan trọng của chương trình an toàn băng tải âm thanh.

Hiểu các mối nguy hiểm phổ biến nhất của băng tải

Trước khi thiết kế điều khiển, bạn cần biết mình đang điều khiển cái gì. Chấn thương băng tải tập trung xung quanh một tập hợp các loại nguy hiểm có thể dự đoán được.

Điểm Nip và Điểm Pinch

Điểm kẹp hình thành ở bất cứ nơi nào đai chuyển động gặp con lăn, ròng rọc hoặc bánh xích. Một bàn tay hoặc ống tay áo bị vướng vào điểm kẹp có thể bị kéo vào trong vòng một phần nghìn giây - nhanh hơn nhiều so với khả năng phản ứng của một người. Dữ liệu OSHA cho thấy sự vướng víu ở điểm nip là cơ chế thường gặp nhất trong các ca cắt cụt băng tải. Các điểm kẹp hơi khác nhau ở chỗ chúng liên quan đến hai bộ phận chuyển động hội tụ, chẳng hạn như cơ cấu căng đai, nhưng kiểu chấn thương thì tương tự nhau.

Vật liệu bị va đập và rơi

Băng tải quá tải hoặc lệch trục làm đổ vật liệu vào người công nhân bên dưới hoặc dọc theo băng tải. Trên băng tải nghiêng, dây đai bị trượt hoặc dừng đột ngột có thể khiến tải nặng trượt về phía sau. Trong khai thác mỏ và khai thác đá, đá rơi từ băng tải trên cao được công nhận là mối nguy hiểm chết người.

Rơi từ băng tải trên cao

Công nhân kiểm tra, làm sạch hoặc bảo dưỡng băng tải trên cao hoặc tầng lửng phải đối mặt với nguy cơ té ngã. Nếu không có lối đi, lan can và hệ thống chống rơi đầy đủ, một cú trượt chân trong quá trình bảo trì định kỳ có thể gây tử vong.

Năng lượng điện và cơ khí trong quá trình bảo trì

Một tỷ lệ đáng kể các trường hợp tử vong ở băng tải xảy ra không phải trong quá trình hoạt động bình thường mà trong quá trình bảo trì, vệ sinh hoặc xử lý kẹt — khi đồng nghiệp vô tình cấp điện lại cho hệ thống. Viện An toàn và Sức khỏe Lao động Quốc gia (NIOSH) ước tính rằng 10% tổng số thương tích nghiêm trọng tại nơi làm việc liên quan đến việc cấp điện lại máy móc một cách bất ngờ.

Các tiêu chuẩn chính của OSHA và các yêu cầu pháp lý

Việc tuân thủ không phải là sự thay thế cho văn hóa an toàn thực sự nhưng nó thiết lập mức tối thiểu về mặt pháp lý và cung cấp một khuôn khổ hữu ích. Các quy định chính của Hoa Kỳ quản lý an toàn băng tải bao gồm:

ANSI/ASME B20.1 là một tiêu chuẩn đồng thuận, không phải là luật, nhưng nhiều tiểu bang kết hợp nó bằng cách tham chiếu và các tòa án thường xuyên coi việc tuân thủ tiêu chuẩn này là bằng chứng của sự thẩm định.

Bảo vệ máy móc: Tuyến phòng thủ đầu tiên

Các tấm bảo vệ được thiết kế ngăn chặn sự tiếp xúc vật lý với các bộ phận băng tải nguy hiểm. Chúng phải là cơ quan kiểm soát chính — không chỉ riêng việc đào tạo hay cảnh báo. Hệ thống bảo vệ hiệu quả giải quyết các vị trí sau:

• Ròng rọc truyền động và ròng rọc đuôi - những người bảo vệ được bao bọc hoàn toàn không thể bị đánh bại nếu không có dụng cụ
• Trả lại điểm kẹp con lăn - mặt dưới của đai thường bị bỏ qua và có nguy cơ vướng víu nghiêm trọng
• Lắp ráp - các cơ cấu chịu tải bằng lò xo hoặc trọng lực phải được bao bọc hoàn toàn để tránh tiếp xúc với các đối trọng chuyển động
• Điểm chuyển và tải - nơi chuyển tiếp vật liệu giữa các băng tải hoặc từ máng trượt lên băng tải
• Xích truyền động và bánh xích - đặc biệt là trên băng tải xích và băng tải trục vít

Tấm chắn phải đủ chắc chắn để chịu được môi trường hoạt động (bụi, hơi ẩm, va đập) và phải được thiết kế sao cho người lao động không thể với tay xung quanh hoặc bên dưới chúng một cách đơn giản. Trong trường hợp phải tháo các tấm bảo vệ để bảo trì, việc tháo bỏ sẽ kích hoạt khóa liên động để cắt nguồn điện cho băng tải.

Quy trình khóa/gắn thẻ để bảo trì băng tải

LOTO là biện pháp bảo vệ thủ tục quan trọng nhất cho các nhiệm vụ bảo trì, sửa chữa và xử lý kẹt giấy. Quy trình LOTO được thực hiện đúng cách đảm bảo rằng băng tải không thể được cấp điện khi có người đang làm việc trên nó. Trình tự chuẩn là:

1. Thông báo - thông báo cho tất cả nhân viên bị ảnh hưởng rằng băng tải sẽ ngừng hoạt động
2. Xác định tất cả các nguồn năng lượng - điện, khí nén, thủy lực, trọng lực (năng lượng được lưu trữ trong tải trọng cao hoặc đai căng)
3. Tắt máy - sử dụng quy trình dừng thông thường
4. cô lập - mở công tắc hoặc van ngắt chính cho từng nguồn năng lượng
5. Áp dụng khóa cá nhân — mỗi công nhân áp dụng khóa riêng của mình cho mọi thiết bị cách ly năng lượng; mỗi người giữ chìa khóa duy nhất cho ổ khóa của riêng mình
6. Giải phóng năng lượng dự trữ - xả dòng khí nén, chặn các phần băng tải trên cao chống chuyển động, cho phép xả tụ điện
7. Xác minh - cố gắng khởi động băng tải bằng cách sử dụng các bộ điều khiển thông thường để xác nhận trạng thái năng lượng bằng không

Một dạng lỗi phổ biến là "khóa nhóm" trong đó người giám sát áp dụng một khóa duy nhất thay mặt cho một đội. Cách thực hành tốt nhất yêu cầu phải có khóa riêng cho từng công nhân trong khu vực nguy hiểm — không có ngoại lệ. Nhiều cơ sở sử dụng chốt khóa (một thiết bị chấp nhận nhiều ổ khóa) để thực thi việc này.

Hệ thống dừng khẩn cấp và công tắc dây kéo

Hệ thống dừng khẩn cấp (e-stop) phải có khả năng dừng băng tải nhanh chóng từ bất kỳ điểm nào dọc theo chiều dài của nó. Công tắc dây kéo (dây) chạy dọc theo chiều dài của băng tải và cho phép công nhân ở bất kỳ vị trí nào dọc theo dây đai có thể kích hoạt dừng ngay lập tức bằng cách kéo dây hoặc dây. Các yêu cầu thiết kế chính bao gồm:

• Điểm dừng điện tử phải được tự chốt - băng tải không thể tự động khởi động lại sau khi dừng điện tử; nó yêu cầu thiết lập lại thủ công có chủ ý
• Công tắc dây kéo phải được bố trí sao cho dây có thể tiếp cận được từ cả hai phía của băng tải mà không cần băng qua dây đai
• Kích hoạt E-stop phải được đăng nhập vào hệ thống kiểm soát bất cứ khi nào có thể để điều tra sự cố
• Kiểm tra tất cả các công tắc dây kéo ít nhất là hàng tháng - một công tắc không dừng được băng tải trong trường hợp khẩn cấp không có giá trị

Một số hệ thống hiện đại tích hợp bộ truyền động tần số thay đổi (VFD) cho phép giảm tốc có kiểm soát thay vì dừng đột ngột, giảm nguy cơ tràn vật liệu trong khi vẫn dừng băng tải đủ nhanh để bảo vệ nhân viên.

Đào tạo an toàn băng tải: Các chương trình hiệu quả bao gồm những gì

Đào tạo không thể thay thế cho việc kiểm soát kỹ thuật nhưng nó là điều không thể thiếu. Những nhân viên hiểu được lý do tại sao một quy trình tồn tại sẽ tuân theo nó một cách nhất quán hơn những người chỉ nhận được hướng dẫn. Một chương trình đào tạo kỹ lưỡng bao gồm:

Đào tạo ban đầu (trước nhiệm vụ)

• Xác định tất cả các vùng nguy hiểm trên băng tải cụ thể mà công nhân sẽ vận hành hoặc làm việc gần
• Quy trình LOTO chính xác cho từng băng tải, bao gồm cả việc xác định tất cả các nguồn năng lượng
• Vị trí và hoạt động của tất cả các điểm dừng khẩn cấp
• Các hành vi bị nghiêm cấm: đưa tay vào băng tải để xử lý ùn tắc mà không có LOTO, đi trên băng tải, vượt qua người bảo vệ

Đào tạo lại và kích hoạt sự cố

Đào tạo bồi dưỡng hàng năm là một yêu cầu pháp lý theo OSHA 1910.147, nhưng các chương trình hiệu quả nhất cũng tiến hành đào tạo lại sau bất kỳ trường hợp suýt xảy ra sự cố hoặc sự cố nào, khi một quy trình thay đổi hoặc khi quan sát thấy nhân viên đi chệch khỏi quy trình vận hành an toàn. Văn hóa báo cáo tình huống cận nguy đặc biệt có giá trị: các nghiên cứu cho thấy rằng đối với mỗi chấn thương băng tải nghiêm trọng, có hàng trăm trường hợp suýt xảy ra sự cố không được báo cáo.

Lịch kiểm tra và bảo trì phòng ngừa

Hầu hết các sự cố băng tải dẫn đến thương tích đều xảy ra trước các dấu hiệu cảnh báo bị bỏ qua hoặc bỏ qua. Một chế độ thanh tra có cấu trúc sẽ phát hiện các vấn đề trước khi chúng trở thành mối nguy hiểm.

Các con lăn chạy không tải bị kẹt cần được chú ý đặc biệt khi xử lý vật liệu rời - một con lăn bị kẹt sẽ tạo ra nhiệt ma sát và được ghi nhận là nguồn gây cháy dây đai. Trong khai thác than, cháy vành đai đã gây ra nhiều sự kiện thương vong hàng loạt. Camera chụp ảnh nhiệt trong các đợt kiểm tra định kỳ có thể phát hiện các con lăn quá nhiệt từ rất lâu trước khi chúng trở thành mối nguy hiểm rõ ràng.

Thực hành làm việc an toàn xung quanh băng tải vận hành

Ngay cả với các chương trình đào tạo và bảo vệ tốt, các quy tắc ứng xử sẽ thiết lập các ranh giới để tương tác an toàn với băng tải đang chạy. Các thực tiễn sau đây không thể thương lượng được:

• Không bao giờ cố gắng xử lý kẹt giấy hoặc lấy vật liệu từ băng tải đang chạy. Dừng và khóa băng tải trước, mọi lúc, không có ngoại lệ.
• Tránh quần áo rộng, đồ trang sức hoặc tóc không buộc gần băng tải. Nhiều vướng mắc ở điểm nip bắt đầu bằng ống tay áo hoặc dây buộc lủng lẳng thay vì bàn tay.
• Không bao giờ đi lên hoặc đi trên băng chuyền — kể cả dây chuyền lắp ráp chuyển động chậm — trừ khi thiết bị đó được thiết kế và phê duyệt đặc biệt để vận chuyển nhân sự.
• Duy trì lối đi thông thoáng dọc theo băng tải. Sự lộn xộn và đổ tràn là những mối nguy hiểm khi vấp ngã có thể khiến công nhân phải bận rộn.
• Sử dụng cầu vượt hoặc công trình đường hầm được chỉ định - không bao giờ bước qua hoặc cúi xuống dưới băng chuyền đang chạy.
• Giao tiếp rõ ràng trước khi bắt đầu bất kỳ băng tải nào. Cảnh báo khởi động bằng âm thanh (còi hoặc còi có độ trễ tối thiểu 5 giây trước khi khởi động) giúp công nhân có thời gian dọn dẹp khu vực.

Các mối nguy hiểm đặc biệt: Băng tải nghiêng, băng tải trục vít và hệ thống trên cao

Không phải tất cả các băng tải đều có hồ sơ nguy hiểm giống hệt nhau. Ba loại cần được chú ý thêm:

Băng tải nghiêng

Trên đường dốc, phanh hoặc thiết bị chống lật là rất cần thiết. Nếu bộ truyền động bị hỏng hoặc lực căng đai bị mất, đai tải có thể đảo ngược nhanh chóng, tạo ra nguy cơ bỏ chạy. Cơ chế chống cuộn ngược (điểm hãm) phải được kiểm tra như một phần của lịch bảo trì thường xuyên và phải được đánh giá theo trọng lượng đầy tải của dây đai.

Băng tải trục vít

Băng tải trục vít (máy khoan) đặc biệt không thể tha thứ - hầu như không có cơ chế nào ngăn chặn việc tay hoặc chân bị kéo qua toàn bộ chiều dài của trục vít nếu tiếp xúc được thực hiện. Băng tải trục vít phải có máng được bao kín hoàn toàn và có nắp khóa liên động tắt ổ đĩa khi mở. Không bao giờ được tháo nắp máng trong khi vít đang quay và không được cố gắng thông tắc nghẽn nếu không có LOTO đầy đủ.

Băng tải trên cao

Hệ thống băng tải và hệ thống monorail không có điện và không có điện trên cao có những rủi ro đặc biệt: vật chở hoặc hàng hóa bị rơi, nguy cơ va chạm ở khoảng cách thấp và khó tiếp cận các điểm dừng khẩn cấp. Lưới hoặc màn chắn làm lệch hướng bên dưới đường băng tải bảo vệ người lao động khỏi vật liệu rơi xuống và các vùng trống tối thiểu được đánh dấu rõ ràng bên dưới đường dẫn để ngăn ngừa sự cố va đập do tải trọng treo.

Xây dựng văn hóa an toàn băng tải

Các quy tắc và thủ tục chỉ có tác dụng khi văn hóa tổ chức củng cố chúng. Các cơ sở có nền văn hóa an toàn mạnh mẽ có chung một số đặc điểm:

• Việc báo cáo tình huống cận nguy sẽ được khen thưởng chứ không bị trừng phạt. Công nhân khai báo suýt xảy ra sự việc được ghi nhận là làm đúng, không bị kỷ luật vì sự việc suýt xảy ra.
• Người giám sát thực thi nhất quán các quy trình an toàn - người giám sát bỏ qua LOTO để tiết kiệm vài phút sẽ báo hiệu cho toàn bộ phi hành đoàn rằng vấn đề an toàn có thể được thương lượng.
• Những lo ngại về an toàn do công nhân nêu ra đều được điều tra kịp thời. Các báo cáo bị bỏ qua làm xói mòn lòng tin và dẫn đến việc báo cáo dưới mức.
• Đánh giá sau sự cố tập trung vào lỗi hệ thống và nguyên nhân gốc rễ chứ không phải lỗi cá nhân - cho phép thực hiện các hành động khắc phục nhằm ngăn ngừa tái diễn thay vì chỉ phân công lại lỗi.

Một phân tích năm 2019 được công bố trên tạp chí Tạp chí nghiên cứu an toàn nhận thấy rằng các cơ sở có chương trình báo cáo tình huống cận nguy chính thức có kinh nghiệm Số thương tích có thể ghi nhận ít hơn 34% hơn so với các hoạt động tương đương không có các chương trình như vậy - lợi tức có thể đo lường được khi đầu tư vào văn hóa an toàn.

An toàn của băng tải cuối cùng phụ thuộc vào việc coi mọi tương tác với các hệ thống này là hậu quả. Sự kết hợp giữa các biện pháp kiểm soát kỹ thuật mạnh mẽ, thực hành LOTO nghiêm ngặt, kiểm tra nhất quán và văn hóa báo cáo phát hiện sớm các vấn đề mang lại cho các hoạt động cơ hội thực tế tốt nhất để loại bỏ hoàn toàn các thương tích liên quan đến băng tải.