TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 7386:2011

ISO 13855:2010

AN TOÀN MÁY – ĐỊNH VỊ CHE CHẮN BẢO VỆ ĐỐI VỚI TỐC ĐỘ TIẾP CẬN CỦA CÁC BỘ PHẬN CƠ THỂ NGƯỜI

Safety of machinery – Positioning of safeguards with respect to the approach speeds of parts of the human body

Lời nói đầu

TCVN 7386:2011 thay thế TCVN 7386:2004.

TCVN 7386:2011 hoàn toàn tương đương với ISO 13855:2010.

TCVN 7386:2011 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 199 An toàn máy biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Lời giới thiệu

Kết cấu của các tiêu chuẩn an toàn trong lĩnh vực máy như sau:

1. a) Các tiêu chuẩn loại A (các tiêu chuẩn an toàn cơ bản) đưa ra các khái niệm cơ bản, các nguyên tắc về thiết kế và các khía cạnh chung có thể áp dụng được cho tất cả các máy;
2. b) Các tiêu chuẩn loại B (các tiêu chuẩn an toàn chung) có liên quan đến một khía cạnh an toàn hoặc một hay nhiều kiểu che chắn bảo vệ có thể sử dụng được cho một phạm vi rộng các máy:

– Các tiêu chuẩn loại B1 về các khía cạnh an toàn riêng (ví dụ, khoảng cách an toàn, nhiệt độ bề mặt, tiếng ồn);

– Các tiêu chuẩn loại B2 về che chắn bảo vệ (ví dụ, cơ cấu điều khiển bằng hai tay, cơ cấu khóa liên động, cơ cấu nhạy áp suất, bộ phận che chắn).

1. c) Các tiêu chuẩn loại C (các tiêu chuẩn an toàn máy) có liên quan đến các yêu cầu an toàn chi tiết đối với một máy cụ thể hoặc một nhóm máy cụ thể.

Tiêu chuẩn này là một tiêu chuẩn loại B như quy định trong TCVN 7383-1 (ISO 12100-1).

Các yêu cầu của tiêu chuẩn này có thể được bổ sung hoặc cải tiến bởi một tiêu chuẩn loại C.

Đối với các máy được bao hàm bởi một tiêu chuẩn loại C và đã được thiết kế, chế tạo theo các yêu cầu của tiêu chuẩn loại C thì phải áp dụng quy định như sau: nếu các yêu cầu của tiêu chuẩn loại C khác với các yêu cầu trong các tiêu chuẩn loại B thì các yêu cầu của tiêu chuẩn loại C phải được đặt trước các điều khoản của các tiêu chuẩn khác.

Hiệu quả của một số kiểu che chắn bảo vệ được mô tả trong tiêu chuẩn này là để giảm tới mức tối thiểu rủi ro, một phần là dựa vào các chi tiết có liên quan của thiết bị được định vị đúng so với vùng nguy hiểm. Khi có quyết định về các vị trí này cần tính đến một số các khía cạnh như:

– sự cần thiết của việc đánh giá rủi ro theo TCVN 7301-1 (ISO 14121-1);

– kinh nghiệm thực tế trong sử dụng máy;

– tính năng dừng của toàn bộ hệ thống;

– thời gian cần có để bảo đảm điều kiện an toàn của máy sau vận hành của che chắn bảo vệ, ví dụ như để dừng máy;

– dữ liệu về cơ-sinh học và dữ liệu nhân trắc;

– bất cứ sự xâm nhập nào của một bộ phận cơ thể người về phía vùng nguy hiểm tới khi thiết bị bảo vệ được vận hành;

– đường dẫn của bộ phận cơ thể người khi di chuyển từ vùng bảo vệ về phía vùng nguy hiểm;

– sự hiện diện có thể xảy ra của một người giữa che chắn bảo vệ và vùng nguy hiểm;

– khả năng tiếp cận vùng nguy hiểm không được phát hiện.

AN TOÀN MÁY – ĐỊNH VỊ CHE CHẮN BẢO VỆ ĐỐI VỚI TỐC ĐỘ TIẾP CẬN CỦA CÁC BỘ PHẬN CƠ THỂ NGƯỜI

Safety of machinery – Positioning of safeguards with respect to the approach speeds of parts of the human body

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định sự định vị các che chắn bảo vệ đối với tốc độ tiếp cận của các bộ phận cơ thể người.

Tiêu chuẩn này quy định các thông số dựa trên các giá trị của tốc độ tiếp cận của các bộ phận cơ thể người và cung cấp phương pháp luận để xác định khoảng cách nhỏ nhất từ vùng phát hiện hoặc từ cơ cấu khởi động, che chắn bảo vệ tới vùng nguy hiểm.

Các giá trị đối với tốc độ tiếp cận (tốc độ đi bộ và di chuyển của chi trên) trong tiêu chuẩn này là thời gian được thử nghiệm và được chứng minh bằng kinh nghiệm thực tế. Tiêu chuẩn này đưa ra hướng dẫn về cách tiếp cận điển hình. Các loại tiếp cận khác, ví dụ như chạy, nhảy hoặc ngã không được xem xét trong tiêu chuẩn này.

CHÚ THÍCH 1: Các loại tiếp cận khác có thể dẫn đến các tốc độ tiếp cận cao hơn hoặc thấp hơn các tốc độ tiếp cận được quy định trong tiêu chuẩn này.

Các che chắn bảo vệ được xem xét trong tiêu chuẩn này bao gồm:

1. a) thiết bị bảo vệ nhạy về điện [xem IEC 61496 (tất cả các phần)], bao gồm:

– màn ánh sáng và lưới ánh sáng (AOPDs);

– bộ quét laser (AOPDDRs) và hệ thống nhìn hai chiều;

1. b) thiết bị bảo vệ nhạy áp suất (xem ISO 13856-1, ISO 13856-2 và ISO 13856-3, đặc biệt là tấm lót nhạy áp suất;
2. c) cơ cấu điều khiển bằng hai tay (xem TCVN 7385 (ISO 13851);
3. d) bộ phận che chắn khóa liên động không có cơ cấu khóa (xem TCVN 9058 (ISO 14119).

Tiêu chuẩn này quy định các khoảng cách tối thiểu từ vùng, mặt phẳng, đường, điểm phát hiện hoặc điểm tiếp cận bộ phận che chắn khóa liên động tới vùng nguy hiểm đối với các nguy hiểm do máy gây ra (ví dụ, nghiền, cắt, kéo vào).

Bảo vệ chống các rủi ro từ các mối nguy hiểm phát sinh do sự phụt ra các vật liệu cứng hoặc chất lỏng, sự phát xạ, bức xạ và điện không được quy định trong tiêu chuẩn này.

CHÚ THÍCH 2: Các dữ liệu nhân trắc từ phân vị 5 đến phân vị 95 trên 100 của những người từ 14 tuổi trở lên đã được sử dụng để xác định giá trị khoảng cách xâm nhập “C” trong các phương trình.

CHÚ THÍCH 3: Các dữ liệu trong tiêu chuẩn này dựa trên kinh nghiệm ứng dụng trong công nghiệp; người thiết kế phải có trách nhiệm tính đến kinh nghiệm này khi sử dụng tiêu chuẩn này cho các ứng dụng không dùng trong công nghiệp.

CHÚ THÍCH 4: Các dữ liệu dành riêng cho trẻ em chưa được sử dụng trong tiêu chuẩn này. Cho tới khi có dữ liệu riêng về tốc độ tiếp cận dùng cho trẻ em, người thiết kế phải có trách nhiệm tính toán các khoảng cách trong đó phải tính đến việc trẻ em có thể nhanh hơn và do đó chúng có thể được phát hiện chậm hơn.

Tiêu chuẩn này không áp dụng cho che chắn bảo vệ (ví dụ, các cơ cấu điều khiển bằng hai tay treo) có thể di động được mà không sử dụng các dụng cụ ở gần vùng nguy hiểm hơn so với khoảng cách tính toán nhỏ nhất.

Các khoảng cách tính toán được rút ra từ tiêu chuẩn này không áp dụng cho các che chắn bảo vệ được sử dụng để phát hiện sự hiện diện của con người trong một vùng đã được bảo vệ bởi một bộ phận che chắn hoặc thiết bị bảo vệ nhạy về điện.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 7301-1:2008 (ISO 14121-1:2007), An toàn máy – Đánh giá rủi ro – Phần 1: Nguyên tắc.

TCVN 7383-1 (ISO 12100-1), An toàn máy – Khái niệm cơ bản, nguyên tắc chung cho thiết kế – Phần 1: Thuật ngữ cơ bản, phương pháp luận.

ISO 13857:2008, Safety of machinery – Safety distances to prevent hazard zones being reached by the upper and lower limbs (An toàn máy – Khoảng cách an toàn để ngăn ngừa các chi trên và dưới của con người tới gần các vùng nguy hiểm).

IEC 61496-1:2004, Safety of machinery – Electro-sensitive protective equipment – Part 1: General requirements and tests (An toàn máy – Thiết bị bảo vệ nhạy về điện – Phần 1: Yêu cầu chung và thử nghiệm).

3. Thuật ngữ, định nghĩa, ký hiệu và thuật ngữ viết tắt

3.1. Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa trong TCVN 7383-1 (ISO 12100-1) và thuật ngữ, định nghĩa sau:

3.1.1. Sự khởi động (actuation)

Sự bắt đầu về mặt vật lý hoạt động của che chắn bảo vệ khi nó phát hiện ra cơ thể hoặc của các bộ phận cơ thể.

3.1.2. Đặc tính dừng của toàn bộ hệ thống (overall systems stopping performance)

T

Khoảng thời gian từ khi khởi động chức năng cảm biến tới khi kết thúc chức năng gây nguy hiểm của máy.

CHÚ THÍCH: Được lấy theo IEC 61496-1:2004.

3.1.3. Khả năng phát hiện (detection capability)

d

Giới hạn của thông số chức năng cảm biến, do nhà sản xuất quy định, làm cho khởi động các thiết bị bảo vệ.

[IEC/TS 62046:2008, 3.1.4].

3.1.4. Thiết bị bảo vệ nhạy về điện (electro-sensitive protective equipment)

ESPE

Cụm các cơ cấu và/hoặc các bộ phận làm việc cùng nhau nhằm mục đích ngắt bảo vệ hoặc cảm biến sự hiện diện và gồm có ít nhất là:

– một cơ cấu cảm biến;

– các cơ cấu điều khiển/giám sát;

– các cơ cấu chuyển mạch tín hiệu đầu ra.

[IEC 61496-1:2004, định nghĩa 3.5].

CHÚ THÍCH: ESPE chỉ có liên quan đến các cơ cấu cảm biến không tiếp xúc.

3.1.5. Tiếp cận gián tiếp (indirect approach)

Tiếp cận trong đó đường dẫn ngắn nhất tới vùng nguy hiểm bị cản trở bởi một vật cản cơ khí.

CHÚ THÍCH: Chỉ có thể tiếp cận được vùng nguy hiểm bằng cách đi vòng qua vật cản.

3.1.6. Né tránh vùng phát hiện (circumventing the detection zone)

Đi tới vùng nguy hiểm mà không khởi động thiết bị bảo vệ bằng cách đi qua phía trên, phía dưới hoặc bên cạnh vùng phát hiện.

3.1.7. Kết thúc chức năng gây nguy hiểm của máy (termination of the hazardous machine function)

Trạng thái đạt được khi các thông số nguy hiểm được giảm đi tới mức không thể gây thương tích cho cơ thể hoặc tổn hại đến sức khỏe.

CHÚ THÍCH: Xem ví dụ trong Phụ lục B.

3.1.8. Vùng phát hiện (detection zone)

Vùng trong đó một chi tiết thử quy định được phát hiện bởi thiết bị bảo vệ.

CHÚ THÍCH 1: Vùng phát hiện cũng có thể là một điểm, đường hoặc mặt phẳng.

CHÚ THÍCH 2: Được lấy từ IEC 61496-1:2004, định nghĩa 3.4.

3.1.9. Khoảng cách tối thiểu (minimum distance)

S

Khoảng cách tính toán giữa che chắn bảo vệ và vùng nguy hiểm cần thiết để ngăn ngừa một cơ thể hoặc bộ phận của cơ thể vươn tới vùng nguy hiểm trước khi kết thúc chức năng gây nguy hiểm của máy.

CHÚ THÍCH: Có thể tính toán các khoảng cách tối thiểu khác nhau cho các điều kiện hoặc sự tiếp cận khác nhau nhưng khoảng cách tối thiểu lớn nhất trong các khoảng cách tối thiểu này được sử dụng để lựa chọn vị trí của che chắn bảo vệ.

3.1.10. Khoảng cách xâm nhập (intrusion distance)

C

Khoảng cách mà một bộ phận của cơ thể (thường là một bàn tay) có thể di chuyển qua che chắn bảo vệ về phía vùng nguy hiểm trước khi khởi động che chắn bảo vệ.

3.2. Ký hiệu và thuật ngữ viết tắt

3.2.1. Ký hiệu

3.2.2. Thuật ngữ viết tắt

AOPD Cơ cấu hoạt động bảo vệ quang-điện tử (Active opto-electronic protective device).

AOPDDR Cơ cấu hoạt động bảo vệ quang-điện tử phản ứng với bức xạ khuyếch tán (ví dụ bộ quét laser) (Active opto-electronic protective device responsive to diffuse reflection).

VBPD Thiết bị bảo vệ dựa trên cơ sở nhìn (Vision-based protective device).

ESPD Thiết bị bảo vệ nhạy về điện (Electro-sensitive protective equipment).

4. Phương pháp luận

Hình 1 giới thiệu sơ đồ phương pháp luận xác định sự định vị đúng của các cơ cấu cảm biến hoặc khởi động các che chắn bảo vệ phù hợp với tiêu chuẩn này như sau:

1. a) Nhận biết các mối nguy hiểm và đánh giá các rủi ro (như đã quy định trong TCVN 7383-1 (ISO 12100-1) và TCVN 7301-1 (ISO 14121-1);
2. b) Nếu có một tiêu chuẩn loại C dùng cho máy thì lựa chọn một trong các kiểu bộ phận che chắn quy định từ tiêu chuẩn riêng của máy và sau đó sử dụng khoảng cách được quy định bởi tiêu chuẩn này;

CHÚ THÍCH: Các tiêu chuẩn loại C quy định trực tiếp các khoảng cách tối thiểu hoặc tham chiếu tiêu chuẩn này;

1. c) Nếu không có tiêu chuẩn loại C, sử dụng các công thức trong tiêu chuẩn này để tính toán khoảng cách tối thiểu cho che chắn bảo vệ được lựa chọn;

CHÚ THÍCH 2: Để lựa chọn kiểu bộ phận che chắn thích hợp, xem Điều 5 của TCVN 7383-2:2004 (ISO 12100-2:2003) và IEC/TS 62046;

6. d) Nếu không thể né tránh (đi vòng qua) vùng phát hiện, phải thực hiện tính toán bổ sung bằng cách sử dụng công thức trong 6.5;
7. e) Khi sử dụng sự kết hợp của các che chắn bảo vệ, phải thực hiện tính toán khoảng cách tối thiểu có tính đến mỗi che chắn bảo vệ và né tránh vùng phát hiện có thể;
8. f) Tính toán các khoảng cách tối thiểu đối với mỗi khả năng vươn tới vùng nguy hiểm. Sau đó, lựa chọn sự bảo vệ tốt nhất của các khoảng cách tối thiểu;
9. g) Nếu có thể, hợp nhất các khoảng cách trong thiết kế máy, mặt khác, xem bước i);
10. h) Kiểm tra để bảo đảm rằng việc lắp đặt các che chắn bảo vệ không cho phép sự tiếp cận mà không phát hiện được. Nếu có thể xảy ra sự tiếp cận không được phát hiện thì thiết kế lại [bước i)], nếu không thì tới bước j);
11. i) Có thể cải tiến các thông số hoặc sử dụng các che chắn bảo vệ khác được hay không? Nếu không thể thực hiện được thì phải sử dụng các che chắn bảo vệ bổ sung;
12. j) Kiểm tra xem vị trí được xác định có cho phép người ở lại giữa che chắn bảo vệ và vùng nguy hiểm mà không bị phát hiện hay không. Trong trường hợp này sẽ cần phải có các biện pháp bổ sung tùy thuộc vào sự đánh giá rủi ro bổ sung.

CHÚ THÍCH 3: Ví dụ về một biện pháp bổ sung là bố trí một công tắc đặt lại bằng tay ở bên ngoài vùng nguy hiểm và không gian giữa che chắn bảo vệ và vùng nguy hiểm. Vị trí được lựa chọn này của công tắc cho phép một người nào đó khi vận hành công tắc có thể kiểm tra bảo đảm rằng không có người ở trong vùng nguy hiểm hoặc trong không gian giữa che chắn bảo vệ và vùng nguy hiểm. Đối với các yêu cầu của chức năng đặt lại bằng tay, xem 5.2.2 của TCVN 7384-1:2010 (ISO 13849-1:2006).

Hình 1 – Sơ đồ phương pháp luận