1. İSGForum'a Hoş Geldiniz..
    İSGForum gerçek hayatta 'İş Güvenliği ve Çevre' adına yaşadığınız her şeyi olduğu gibi burada paylaşmanızı, kişilerle iletişim kurmanızı sağlar. Fotoğraf albümü, durum güncelleme, yorum, konu, mesaj vb. şeyleri istediğiniz herkese paylaşabilirsiniz. Üniversite arkadaşlarınızı bulabilir, onları takip edebilir ve onlarla iletişim kurabilirsiniz. Duvarlarına yazarak yorum formatında sohbet edebilirsiniz. İSGForum ile ortamınızı kurabilir, kişilerle fikir - bilgi alışverişi yapabilir ve etkinlikler düzenleyebilirsiniz. İSGForum'un tüm hizmetleri kuruluşundan beri ücretsizdir ve ücretsiz olarak kalacaktır. Daha fazla bilgi için site turumuza katılmak ister misiniz? O zaman buraya tıklayınız :) Giriş yapmak ya da kayıt olmak için .

Iş sağlığı ve güvenliğinde makina emniyeti

Konusu 'İş Ekipmanlarında Emniyet' forumundadır ve Ersin Bozkurt tarafından 3 Haziran 2014 başlatılmıştır.

  1. Ersin Bozkurt Forum Yöneticisi

    • Forum Yöneticisi
    Sertifika Numarası:
    43934
    Uzmanlık Sınıfı:
    A Sınıfı Uzman
    Firma / Kurum:
    Makina mühendisi
    İş sağlığı ve güvenliğinde makina emniyeti
    Yavuz Çopur / Pilz Türkiye Genel Müdürü, Emre Ergin / Kocaeli Üniversitesi Öğretim Üyesi
    İşletmelerde insan ile makina arasındaki ilişkinin doğru tasarlanamaması nedeniyle insanlar sakatlanmakta, hayatlarını kaybetmektedir. İş kazalarından kaynaklanan üretim kayıpları, müşteri kaybı, idari cezalar, itibar kaybı vb. istenmedik durumlar da kazaların diğer sonuçlarıdır. Ekonomik boyutları açısından son derece yüksek bir tutar oluşturan BP şirketinin Meksika körfezindeki petrol kuyusundaki patlama buna bir örnektir. Şirket, toplam zararın 40 milyar Amerikan dolarını bulmasını beklemektedir. Şirketin yaptığı iç soruşturmada, kazanın tek bir etken sonucu oluşmadığı ve sekiz temel bulgudan kaynaklandığı belirtilmektedir. Bir dizi mekanik sorunun, insan hatasının, mühendislik tasarımlarının ve operasyonel uygulamaların bu kazanın meydana gelmesinde payı olduğu belirtilmektedir. Patlamanın meydana gelmesinden kırk dakika önce kuyuda oluşan hidrokarbon sızıntısı saptanamamıştır(BP, 2010).
    Ülkemizde makinaların neden olduğu kazaların toplam iş kazaları içerisindeki oranı %10-15 arasında değişmektedir. 2010 yılında %12 iken 2011 yılında %13.4’e yükselmiştir. ILO standartlarına göre yapılan bu sınıflandırmaya göre, Türkiye’de meydana gelen iş kazaları arasında makinaların neden olduğu kazalar en yüksek dördüncü kaza nedeni arasında yer almaktadır(SGK).

    Makina Direktifi ve Kontrol Sistemlerinin Emniyetle İlgili Kısımlarını Tanımlayan Standart
    Makina Direktifi, istisnaları olmakla birlikte hareketli parçaları olan her makinanın emniyet açısından taşıması gereken özellikleri ve sağlaması gereken koşulları belirtmektedir. Taşıt araçları, askeri makina ve sistemler gibi kendi direktifleri olan özel makinalar bu kapsam dışında tutulmuştur.
    1998 yılında Avrupa Birliği tarafından kabul edilen 98/37/EC Makina Direktifi kendisinden önce gelen bir dizi farklı direktifin karışıklık içermeyecek şekilde tek bir çatı altında toplanmasını sağladı. Derken Avrupa Komisyonu 2006 yılında eski direktifin belirsiz kısımlarına açıklamalar getiren ve önemli değişiklikler içeren yeni direktifi (2006/42/EC) 29 Aralık 2009’da devreye girmesi şartıyla onayladı. Aynı direktif Türkçe’ye çevrilerek 3 Mart 2009 tarihinde resmi gazetede yayınlandı.
    Şekil 1. Kategori, MTTFd ve DC’ye göre PL seviyesinin belirlenmesi.[​IMG]EN 954-1, kategori seviyesini hesapladıktan sonra bu kategoriye uygun üretildiği ifade edilen ürünleri ilgili kategorinin bağlantı şekliyle kullanımına olanak tanımaktaydı. Diğer bir ifadeyle, kaliteli bir emniyet ekipmanı ile kalitesiz olanının aynı emniyet seviyesini sağlayacağı varsayılıyordu. Ancak, EN ISO 13849-1 standardında kullanılan ekipmanın sadece emniyet kategorisine bakmakla kalınmamakta, aynı zamanda ilk ciddi arızaya kadar geçen istatistiksel süresi (MTTFd=Mean Time To Dangerous Failure) ve kendi hatasını teşhis edebilme kabiliyeti (DC=Diagnostic Coverage) gibi parametrelere göre hesap yaparak elde edilen toplam emniyet seviyesini hesaplamaktadır. EN ISO 13849-1 standardının bu yaklaşımı emniyet kavramının bir zincir olduğu ve bu zincirinde ancak en zayıf halkası kadar güçlü olduğu gerçeğiyle tamamen örtüşmektedir. Bu yaklaşım sayesinde kaliteli, uzun ömürlü ve ileri teknoloji ile üretilmiş emniyet kontrol ürünlerinin, bu sayılan özelliklere sahip olmayanlar ile kesin bir şekilde ayrıldığı da gözlenmektedir. Bu yeni yaklaşıma göre kontrol devresinin Kategori, DC ve MTTFd değerlerine bağlı olarak sahip olacağı pL (Performance Level) değeri Şekil 1’de görsel olarak sunulmaktadır. Şekil 1’de dikey eksen performans seviyesini yani kontrol devresinin EN ISO 13849-1’e göre emniyet durumunu göstermektedir. Grafikte verilen yeşil renk düşük, sarı renk orta ve kırmızı renk yüksek MTTFd değerine karşılık gelmektedir. Aynı kategori mimarisi ve DC değeri için kullanılan kontrol cihazının ilk ciddi arızaya kadar geçen ömrü ne kadar uzun ise kontrol devresinin pL değeri yani emniyet seviyesi o kadar yüksek olmaktadır.
    Makinanın kontrol sistemi üzerinde yapılan bir risk değerlendirmesi araştırmasında, risk parametrelerinin gerçekçi bir şekilde hesaplanamadığı ortaya çıkmıştır(Hietikko, Malm ve Alanen, 2011). pL düzeyinin olması gerekenden düşük hesaplanması durumunda emniyet düzeyi düşmekte ve kaza riski artmaktadır. Diğer taraftan ise, pL düzeyinin gerçekten fazla olarak hesaplanması durumunda ise üreticiye daha yüksek maliyet anlamına gelmektedir. Araştırmada, genellikle risk düzeyinin olması gerekenden farklı hesaplandığı bulgulanmıştır.
    Sonuç olarak, EN ISO 13849-1’in makine emniyetine getirdiği yeni yaklaşım sadece kullanılan ekipmanın kalitesini, ömrünü, teknik olanaklarını sorgulamak ve değerlendirmekle kalmayıp emniyet kontrol mühendisliği hesap kriterlerini ve esaslarını da ortaya koymaktadır.

    Temel emniyet otomasyon ekipmanları
    Makina otomasyonunda, ucuz ve kolay temin edilmesi, daha az enerjiyle çalıştırılması, daha küçük hacim kaplaması, kolayca arızasının bulunması ve değiştirilebilmesi gibi nedenlerden dolayı elektronik kontrol sistemleri tercih edilmektedir. Ancak, elektronik kontrol cihazlarının temelindeki elektronik anahtar yapısı arızalandığında, makinanın ne şekilde bir tepki vereceği bilinmezliğini de beraberinde getirmektedir. Diğer bir ifadeyle, bir elektronik anahtar arızalandığında ya açık devre (hiç akım iletmemek) ya da kısa devre (kontrolsüz akım iletmek) davranışlarını göstermektedir. İnsan hayatını ve çevre güvenliğini ilgilendiren kumanda fonksiyonlarının elektroniğin bu bilinmezine feda edilmesi kabul edilmemelidir. Bu nedenle mevcut elektronik kontrol sistemleri bir takım ileri teknolojik yöntemlerle kendi arızasını tespit ederek arızalandığında önceden planlanan çıkışı vermesinin garanti edileceği şekilde tasarlanarak üretilmelidir. Bu şekilde üretilen cihazlar “Emniyet Kontrol Cihazları” olarak tanımlanmaktadır. Emniyet kontrol cihazı, (Emniyet Rölesi ya da Emniyet PLC’si) kendisi ya da kendisine bağlı olan birimlerin arıza ve hatalı çalışmasını algılayan, sistemi önceden tanımlanmış emniyetli konuma anahtarlayan ve arızaya geçerek bir daha çalışmamayı garanti eden cihazdır.
    Makina emniyetini sağlamak için kullanılan otomasyon emniyet ekipmanları ve bunların kullanımına ait temel alınan Avrupa standartları aşağıda listelenmiştir(Pilz, the new safety compendium).

    Acil durdurma ekipmanları
    Acil durdurma ekipmanları makinalarda acil durdurmanın gerekli olduğu durumlarda makinadaki riskli hareketlerin derhal emniyetli hale getirilmesi amacı ile kullanılmaktadır. Bu ekipmanların nadiren kullanılmasından dolayı arızalı olup olmadıkları çoğu zaman bilinmemektedir. Acil bir durumda çalıştırılmak istendiğinde iş görmedikleri fark edilmekte ve o anda hayati olabilecek işlevlerini yerine getirememektedirler. Böyle bir durum ise işveren açısından büyük bir risk oluşturmaktadır. Bu nedenle, risk düzeyine de bağlı olarak acil durdurma ekipmanları emniyet kontrol cihazı (emniyet rölesi veya emniyet PLC’si) ile birlikte kullanılmalı, EN ISO 13849-1’in tanımladığı hesaplarla ilgili makinadaki risk seviyesini karşılayacak ya da üzerinde çıkacak şekilde seçilmeli ve tesis edilmelidir.
    Acil durdurma ekipmanları uygulamaya göre mantar butonu, pedal veya halat tipinde seçilebilmektedir. Acil durdurma devreleri hat kopukluklarının kontrol sistemi tarafından algılanabilmesi için “NC” (normalde kapalı) devre olarak kullanılmalıdır. Acil durdurma tertibatları EN ISO 13850 standardına uygun olarak tasarlanmalıdır.

    Emniyet kapı şalterleri
    Makinalarda öncelikli istenen, tüm riskli hareketlere ulaşılmasını engellemek için sağlam ve sabit koruyucu kapakların kullanılmasıdır. Ancak tüm makinalarda üretim gereği bu mümkün olmayabilmektedir. Bu durumda açılabilir kapaklar kullanılması gerekebilir. Vida, cıvata ve benzeri çözümlerle sabitlenmemiş tüm açılabilen kapaklar EN 953’e uygun olarak emniyet şalteri ile izlenmelidir.
    Şekil 2[​IMG]İş kazalarında manipülasyonlar daha çok kapı şalterlerine yapıldığından, mandallı tip kapı şalterlerinin kullanılması önerilmemektedir. Dilli ya da daha ziyade temassız manyetik/kodlu (RFID) şalterlerin kullanılması çok daha uygundur. Kandırılma ve manipülasyon açısından kodlu şalterler çok daha yüksek bir güvenilirlik sağlamaktadır. Kapı şalterlerinin arıza yapması durumunda da sistem kaza olmadan durdurulabilmelidir. Bu amaçla EN ISO 13849-1 standardına uygun emniyet devresinin tasarlanabilmesi ve risk değerine uygun gelen emniyet rölesinin kullanılması gerekmektedir.
    Işık perdeleri
    Makinalarda üretimin daha etkili olabilmesi için operatörün tehlikeli bölgelerde bulunma zorunluluğu olduğu durumlarda, üretim verimliliğini düşürmeden operatörü korumak amacıyla kızılötesi ışınlarla görünmez bir algılama duvarı oluşturulmaktadır. Bu cihazlar tek bir ışın kullanılması durumunda ışın bariyeri, birden fazla ışın demeti kullanılması durumunda ışık perdesi olarak tanımlanmaktadır. Emniyet amaçlı kullanılan ışık perdeleri standart uygulamada kullanılanlardan farklı olup Tip.2 ve Tip.4 olarak tanımlanmaktadırlar. Tip.2 ürünler daha çok düşük tehlike sınıfındaki ambalaj makinalarında kullanılırken, emniyet seviyesi daha yüksek yapıda olan Tip.4 ışık perdeleri tüm pres ve robot uygulamalarında tercih edilmektedir.
    Işık perdeleri sahip oldukları ışın demetlerinin arasındaki mesafeye göre başlıca üç tipte üretilmektedir. Farklı mesafeler çözünürlük olarak adlandırılmakta ve 14-20 mm arasında ise parmak, 30mm ise el ve 2,3,4 ışın demetinden oluştuğunda vücut olarak bilinmektedir. Tüm ışık perdesi seçimleri ve konuşlandırılması EN ISO 13855 ve EN ISO 13857’ye göre yapılmalıdır. Tüm ışık perdeleri mutlaka kategorisine uygun bir emniyet kontrol cihazına bağlanmalı ve makinanın ilgili bölümünün risk değerlendirmesinde belirlenmiş pL seviyesini sağlayıp sağlamadığı kontrol edilmelidir. Işık perdelerinin konuşlandırılması konusunda uygulanan EN ISO 13855 standardına uygunluğun kontrolü için ESPE (Electro Sensitive Protective Equipment) ölçümü ve doğrulaması yapılması gerekmektedir. Söz konusu ölçümle ışık perdesi, emniyet kontrol sistemi ve makinanın mekanik sisteminin duruş sürelerinin toplamının vücut parçalarının tehlikeli bölgeye girme süresinden kısa olduğu garanti edilmeli ya da ışık perdesi bunu garanti edecek bir mesafeye konuşlandırılmalıdır. Yapılan ölçümler sonucu ışık perdesinin operatörün elle ulaşamayacağı bir mesafeye konması gerekliliği ortaya çıkarsa, makinanın mekanik sisteminin revize edilerek duruş performansının iyileştirilmesi sağlanmalı ve ölçümler tekrarlanarak ışık perdesi montajı yapılmalıdır.
    Makinaların mekanik sistemlerindeki aşınma ve deformasyon nedeniyle zamanla durma performansları kötüleşmektedir. Bu da başlangıçta belirlenen ışık perdesi montaj mesafesinin yetersiz kalmasına ve ışık perdesine rağmen kaza yaşanmasına neden olabilmektedir. Bu nedenle pres gibi tehlikeli sınıftaki makinalarda yılda bir defa ESPE ölçümü yapılması tavsiye edilmektedir.
    Işık perdelerinin henüz yetersiz olduğu başka durumlar da olabilmektedir. İleri üretim ortamlarında kullanılan hareketli robot ile işçi arasındaki güvenli mesafeyi koruyacak kontrol sistemleri, hem durağan ve hareket halindeki robotun durumunu hem de işçinin pozisyonunu ve bir sonraki hamlesini tahmin edecek şekilde raporlayabilen ışık sensörleri şimdilik sınırlıdır(Fryman ve Matthias, 2012). Bu tip durumlar için görüntü okuma teknolojisi ile çalışan emniyet kamera sistemleri geliştirilmektedir.

    Çift el butonları
    Makinada tehlikeli hareket sürdüğü sürece operatörün ellerini iki ayrı buton üzerinde tutmasını sağlayan emniyet fonksiyonudur. Operatör ellerini buton üzerinden ayırdığında tehlikeli hareketler derhal durmaktadır. Butonların çıkıntılı tip kullanılması durumlarında, operatörün butonlardan birisine eli dışında başka bir organı (diz, ayak gibi) ile basmasını engelleyecek şapka bulunmalıdır.
    Çift el kumanda tertibatı EN 574+A1 standardına uygun olarak donatılmalı, buton sistemi emniyet kategorisine uygun şekilde bir emniyet kontrol cihazına bağlanmalıdır. Standart gereği, küçük bir tolerans (500ms) dahilinde operatörün sadece 2 butona da eş zamanlı basması halinde sistemin çalışmasına izin verilmelidir. Standarda uygun olarak kurgulanmış bir kontrol sistemi, butonlardan birine çöp vb. maddenin sıkıştırılarak sistemin çalışmasına izin vermemelidir.
    Bu nedenle mekanik manipülasyonu da önlemek için butonlar arasındaki mesafe bir insanın aynı kolu üzerindeki iki parmakla ya da parmak ve dirsekle basmasını engelleyecek uzaklıkta olmalıdır. Benzer şekilde diz veya ayakla basmayı önleyecek şekilde butonların üzerine şapka da konulmalıdır.

    Diğer algılama tipi emniyet ekipmanları
    Yukarıda sayılanlar dışında önemli olan diğer emniyet ekipmanları aşağıda belirtilmektedir.
    Emniyet Paspasları: Operatörün bulunduğu yerde üzerine bastığını algılayan ve bu sayede üzerine baskı uygulandığı sürece emniyet kontrol cihazı üzerinden riskli hareketlerin engellenmesini sağlayan bir emniyet sensörüdür. Talaşlı imalat sektöründe arıza sıklığı ve ömür zafiyeti nedeniyle fazla tercih edilmemektedir. Emniyet paspasları genellikle ilaç ve kuru gıda sektöründe kullanılmaktadır.
    İki Boyutlu Alan Tarayıcılar: Lazer teknolojisiyle çalışan bu cihazlar geniş bir açıyla tarama yaparak taradığı bölgede bir engel olup olmadığını izleyebilmektedir. Genelde yere paralel yerleştirilip robot hücrelerinde kullanılmaktadır. Gözle görünmeyen algılama alanına herhangi bir cisim girdiğinde riskli hareketlerin durdurulmasını sağlamaktadır. Karmaşık sahalarda ölü alan ve taranamayan bölge ihtimalini ortadan kaldırmak için birden fazla kullanılması gerekmektedir. Emniyet seviyesi Tip.3’tür.
    Emniyet Kameraları: İki boyutlu emniyet kameraları ağırlıklı olarak abkant preslerde kalıp arasında geniş bir algılama alanı sağlayarak el-parmak koruması amacıyla kullanılmaktadır Emniyet seviyesi Tip.4’tür. Bu cihazlar kalıbı ve işlenen parçayı algılamakta, görüntü alanına giren yabancı cismi tespit ederek riskli hareketi emniyet kontrol cihazı üzerinden durdurmaktadır.
    Üç boyutlu emniyet kameraları ise sadece düzlemsel alanda değil, üç boyutlu bölgede algılama sağlamaktadır. Yerden yaklaşık 6-10m yukarıya yerleştirilerek konik bir bakış açısı ile ölçüm yapabilirler. Bu cihazların iki boyutlu alan tarayıcılara göre yüksekliği de algılama avantajları vardır. Karmaşık görüntü okuma teknolojisi ile çalışırlar ve Tip.3 emniyet seviyesinde vücut koruma işlevini yapabilirler. Görüntü okuma işlevi nedeniyle kaynak gibi kıvılcım ve ışık üreten ortamlarda kullanılamazlar. Robot hatları ve pres uygulamaları için, ağırlıklı olarak otomotiv ve metal işleme gibi sektörlerde kullanılmaktadırlar. Yükseğe yerleştirilen kameraları ve ileri teknoloji ile emniyet PLC’si (programlanabilir lojik kontrolör) üzerinden kontrol sağlayan mimarisi sayesinde kesinlikle manipüle edilememektedirler.

    Emniyet kontrol cihazları
    Emniyet kontrol cihazları emniyet röleleri ve emniyet PLC’leri olmak üzere aşağıda incelenmektedir.
    Emniyet Röleleri: Emniyet röleleri, elektronik anahtarlamanın doğasında var olan arıza durumunda belirsiz davranma sorununu çözmek amacıyla geliştirilmişlerdir. Emniyet kategori sınıfları 2, 3 ve 4 seviyesine kadar çıkmaktadır.
    Yukarıda açıklanan tüm saha algılama emniyet ekipmanlarından gelen sinyallerin işlendiği ve buna göre kumanda çıkışının üretildiği röle sistemidir. İçyapısında kullanılan iki pozitif kılavuzlu röle ve birbirini kontrol eden çalışma mantığı ile diğer geleneksel rölelerden ayrışmaktadır.
    Standart rölelerden farklı olarak, pozitif kılavuzlu rölelerde kontakların arızalanması ya da yapışması durumunda, sistemin durdurulması garanti edilmektedir. Bir diğer üstünlüğü ise, üzerinde bulunun NC (normalde kapalı) geri bildirim kontağı ile arızalı olduğu bilgisini de ileterek sistemin çalışmasına izin vermemektedir.
    Pozitif kılavuzlu olmayan röleler fiziksel yapıları ve tasarımları nedeniyle sistemi durdurmayı garanti etmediği gibi arıza olduğu bilgisini de göndermemektedir. Bu riskli hareketin devam etmesi, sistemin durdurulamaması anlamına gelmektedir. Bu nedenle bozulan emniyet rölelerinin içindeki parçalar piyasadan alınan komponentler ile tamir edilmemeli ve bu tip rölelerin tamiri sertifikası olmayan kişiler tarafından yapılmamalıdır.
    Acil durdurma, kapı izleme, ışık perdesi, çift el ve diğer emniyet sensörleri için farklı modelleri vardır. Emniyet rölelerinin en büyük dezavantajı, programlama olanağının olmamasından dolayı otomasyon anlamında verimlilik sağlayamamaktır.
    Emniyet PLCleri: Emniyet rölelerinin sahip olduğu tüm özelliklerin otomasyon anlamında daha fazlasını da sunan sistemlerdir. Sahip oldukları çoklu giriş çıkışlarla karmaşık hata belirlemesi, ileri seviye programlama, insan makina arayüzü, emniyetli ve emniyetsiz haberleşme ağları ile iletişim kurma özellikleri sayesinde çok sayıdaki emniyet fonksiyonunu tek bir platformdan yönetmeyi sağlamaktadırlar.
    İleri seviye programlanabilme özelliğine sahip Emniyet PLCleri tarafından alınan emniyet önlemleri sayesinde üretim hızının yavaşlatılmasına gerek olmadan emniyetli bir ortam yaratılabilmektedir. Bu anlamda modern makine emniyetinin ve otomasyonunun temel unsurlarından birisi olarak değerlendirilmektedir (Pilz). Bütün (compact) veya parçalı (modular) yapıda olabilirler. Parçalı olanlar ilave modüllerle genişletilerek ileride oluşan ihtiyaçlarda da kullanma imkânı sağlamaktadır. Emniyet seviyesi Kat.4’tür.

    http://www.makinatek.com.tr/arsiv/y...nliginde-makina-emniyeti#sthash.jqNazCyu.dpuf