Bench uji hidrolik secara sengaja menciptakan kondisi yang dapat mencakup tekanan tinggi, aliran tinggi, gerakan mekanis, energi hidrolik yang tersimpan, minyak panas, komponen yang berputar, dan kegagalan komponen. Oleh karena itu, keselamatan tidak dapat diperlakukan sebagai aksesoris yang ditambahkan setelah sirkuit hidrolik dan struktur mesin dirancang.
Pendekatan yang lebih baik adalah memulai dengan bahaya yang dihasilkan oleh prosedur uji aktual dan kemudian membangun beberapa lapisan perlindungan di sekitarnya. ISO 12100 mengikuti pendekatan penilaian risiko dan pengurangan risiko ini untuk desain mesin, sementara ISO 4413 menangani bahaya signifikan yang terkait dengan sistem tenaga fluida hidrolik dan komponen.
Untuk bench uji hidrolik, ini biasanya berarti mempertimbangkan penahanan tekanan, pelindung mekanis, perlindungan tekanan hidrolik, kontrol energi yang tersimpan, kontrol terkait keselamatan, penghentian darurat, dan akses pemeliharaan yang aman sebagai satu sistem terpadu..
Mulailah dengan Bahaya Uji, Bukan Pelindung
Kesalahan umum adalah memutuskan bahwa bench uji “membutuhkan penutup keselamatan” sebelum mengidentifikasi apa sebenarnya yang dimaksudkan untuk dilindungi oleh penutup tersebut. Konsep pelindung yang benar tergantung pada komponen yang diuji dan cara kegagalan dapat terjadi.
Selama pengujian silinder, bahaya utama dapat mencakup pergerakan silinder, kegagalan alat, gaya mekanis yang dilepaskan, kegagalan selang atau fitting, dan pelepasan minyak. Bench uji pompa atau motor hidrolik dapat memperkenalkan poros berputar dan penghubung selain minyak yang tertekan, sementara bench uji katup atau selang mungkin lebih menekankan pada pelepasan fluida dan pecahnya komponen.
Inilah sebabnya mengapa tugas desain pertama harus dilakukan penilaian risiko yang mencakup pengujian normal, pengaturan, pemuatan komponen, koneksi, dekompresi, pemeliharaan, penyalahgunaan yang dapat diperkirakan, dan kemungkinan kegagalan komponen. ISO 12100 secara khusus memberikan metodologi untuk mengidentifikasi bahaya, memperkirakan dan mengevaluasi risiko, serta mengurangi risiko tersebut selama desain dan penggunaan mesin.
Pelindung kemudian harus dirancang di sekitar bahaya yang diidentifikasi daripada sekadar di sekitar dimensi luar mesin.
Bagaimana Seharusnya Pelindung Dirancang?
Pelindung fisik bertujuan untuk memisahkan operator dan personel lain dari area berbahaya selama pengujian. Tergantung pada bench uji, ini mungkin melibatkan panel tetap, pintu akses, ruang uji tertutup, pelindung di sekitar komponen yang berputar, atau kombinasi metode ini.
Pelindung juga harus sesuai dengan kemungkinan arah bahaya. Panel tampilan transparan, misalnya, dapat meningkatkan visibilitas, tetapi material, ketebalan, metode pemasangan, dan lokasinya harus sesuai untuk risiko yang sedang dikontrol. Area uji silinder hidrolik besar mungkin memerlukan konsep penutupan yang berbeda dari stasiun uji katup kompak.
Di Amerika Serikat, persyaratan pelindung mesin umum OSHA memanggil satu atau lebih metode pelindung untuk melindungi operator dan karyawan lain dari bahaya mesin, dan panduan hidrolik press OSHA juga menekankan bahwa pelindung tidak boleh menciptakan bahaya tambahan.
Untuk peralatan uji, pelindung juga harus mendukung alur kerja yang sebenarnya. Operator tetap memerlukan akses yang wajar untuk memuat komponen, mengubah perlengkapan, menghubungkan selang, dan melakukan inspeksi. Pelindung yang demikian tidak nyaman sehingga operator tergoda untuk mengabaikannya bukanlah solusi rekayasa yang baik.
Pelindung dan Interlock Keselamatan Harus Bekerja Sama
Pintu akses dapat memberikan pemisahan fisik, tetapi pada meja uji otomatis atau tekanan tinggi, mungkin juga perlu berinteraksi dengan sistem kontrol mesin.
Misalnya, desain mungkin mencegah uji tekanan tinggi dimulai saat pintu area uji terbuka. Jika pintu dibuka selama tahap uji yang berbahaya, sistem keamanan mungkin perlu menghentikan operasi terkait dan menggerakkan mesin menuju kondisi aman yang telah ditentukan.
Poin penting adalah bahwa respons harus ditentukan oleh penilaian risiko. Menghubungkan saklar batas normal ke input PLC tidak secara otomatis menciptakan fungsi keselamatan yang memadai. ISO 13849-1:2023 menyediakan metodologi untuk merancang dan mengintegrasikan bagian terkait keselamatan dari sistem kontrol, termasuk teknologi elektrik, hidrolik, pneumatik, dan mekanik, tetapi tidak menetapkan satu tingkat kinerja universal untuk setiap aplikasi.
Perbedaan ini sangat penting untuk meja uji yang dikendalikan PLC. Program kontrol mesin normal dan fungsi kontrol terkait keselamatan seharusnya tidak secara otomatis diperlakukan sebagai hal yang sama.
Bagaimana Seharusnya Perlindungan Tekanan Hidrolik Dirancang?
Desain harus mempertimbangkan baik tekanan uji yang dibutuhkan maupun kondisi transien yang dapat diperkirakan. Perangkat pembatas tekanan harus mencegah sistem hidrolik didorong secara sengaja melebihi batas operasi yang dirancang, sementara prosedur uji harus menghindari menciptakan lonjakan tekanan yang tidak perlu atau bagian tekanan tinggi yang terjebak.
Sebagai prinsip rekayasa umum, tekanan kerja yang aman dari komponen individu seharusnya tidak dilampaui oleh tekanan sistem yang diantisipasi. OSHA (Administrasi Keselamatan dan Kesehatan Kerja) menjelaskan persyaratan ini secara eksplisit untuk peralatan hidrolik pada mesin pemindahan tenaga mekanis, sementara ISO 4413 memberikan persyaratan keselamatan yang lebih luas untuk sistem dan komponen hidrolik.
Perlindungan tekanan juga bisa memerlukan lebih dari satu level. Sistem kontrol normal mungkin mengatur tekanan uji yang dibutuhkan, sementara fungsi pembatas tekanan independen memberikan perlindungan jika kontrol normal gagal. Arsitektur yang tepat tergantung pada penilaian risiko, tingkat tekanan, sirkuit hidrolik, dan persyaratan keselamatan yang berlaku.
Energi Hidrolik Tersimpan Harus Dipertimbangkan
Memberhentikan pompa tidak selalu berarti bahwa meja uji hidrolik aman untuk dibuka.
Tekanan dapat tetap terjebak dalam ruang silinder, selang, akumulator, rongga manifold, komponen uji, atau bagian pipa yang terisolasi. Silinder hidrolik yang terisi juga dapat mengandung energi mekanis bahkan ketika unit daya tidak lagi berjalan.
Oleh karena itu, mesin harus memiliki metode yang terdefinisi untuk berpindah dari kondisi uji ke kondisi akses yang aman. Ini mungkin termasuk depresurisasi terkontrol, konfirmasi bahwa tekanan telah jatuh ke level yang dapat diterima, dan pencegahan gerakan yang tidak diinginkan sebelum operator dapat memasuki area uji.
Ini sangat penting ketika pelindung yang terhubung dipakai. Membuka pintu seharusnya tidak sekadar menghilangkan daya listrik sementara tekanan hidrolik signifikan tetap terjebak di belakang pelindung.
Untuk pemeliharaan dan servis, kontrol energi berbahaya juga harus dianggap terpisah dari kontrol operasi normal. Panduan OSHA tentang mesin menekankan hubungan antara pelindung mesin dan kontrol energi berbahaya selama kegiatan pemeliharaan.
Tombol Stop Darurat Adalah Fungsi Keselamatan, Bukan Tombol Stop Normal
Meja uji hidrolik juga harus mempertimbangkan bagaimana operasi berbahaya dapat dihentikan ketika situasi abnormal terjadi.
ISO 13850 menetapkan persyaratan fungsional dan prinsip desain untuk fungsi stop darurat mesin, sementara IEC 60204-1 mencakup peralatan elektrik, elektronik, dan peralatan elektronik terprogram yang digunakan pada mesin dan mencakup persyaratan terkait penghentian darurat dan sirkuit kontrol.
Namun, sebuah penghentian darurat seharusnya tidak dianggap sebagai pengganti untuk pelindung, perlindungan tekanan, atau sistem keselamatan yang dirancang dengan benar. ISO 13850 sendiri membedakan fungsi penghentian darurat dari langkah perlindungan lainnya seperti perlindungan atau pembatasan gerakan.
Untuk meja uji hidrolik, respons yang diperlukan mungkin melibatkan penghentian tenaga hidrolik, memindahkan katup ke keadaan yang sesuai, mencegah kenaikan tekanan lebih lanjut, atau menghentikan gerakan mekanis yang berbahaya. Respons yang paling aman bersifat spesifik aplikasi karena segera menghilangkan daya tidak selalu sama dengan secara aman menghilangkan energi hidrolik yang tersimpan.
Pemantauan Keselamatan Harus Mendukung Sistem Perlindungan Tekanan
Sensor juga dapat memainkan peran penting dalam mengonfirmasi apakah sistem beroperasi di dalam envelope uji yang dimaksud.
Sensor tekanan dapat digunakan untuk memantau tekanan uji yang sebenarnya, sementara sensor suhu dapat mendeteksi suhu oli yang tidak normal. Posisi pintu, posisi perlengkapan, atau sinyal status lainnya juga dapat dimasukkan ke dalam arsitektur kontrol jika diperlukan oleh penilaian risiko.
Perbedaan penting adalah bahwa pengukuran dan keselamatan tidak secara otomatis merupakan fungsi yang sama.. Sebuah transduser tekanan yang digunakan untuk menghasilkan laporan uji tidak serta merta merupakan perangkat perlindungan overpressure yang independen. Demikian pula, peringatan HMI tidak sama dengan fungsi perlindungan terkait keselamatan.
Desain harus membedakan antara instrumen yang digunakan untuk mengukur uji dan perangkat atau fungsi kontrol yang digunakan untuk melindungi orang dan peralatan.. Ketika sebuah fungsi terkait keselamatan, arsitektur dan kehandalan yang diperlukan harus ditentukan melalui penilaian risiko mesin dan metodologi pengendalian keselamatan yang berlaku.
Desain Keselamatan Harus Menutupi Seluruh Siklus Uji
Meja uji hidraulik tidak berbahaya hanya saat tekanan maksimum. Memuat dan membongkar komponen berat, mengganti perangkat, menghubungkan selang, melakukan sirkulasi tekanan rendah, memulai pengujian, melepaskan tekanan, dan merawat mesin semuanya dapat menciptakan risiko yang berbeda.
Tinjauan keselamatan yang berguna seharusnya mengikuti urutan operasi lengkap daripada hanya memeriksa skematik hidraulik bertekanan tinggi.
| Tahap Uji | Fokus Keselamatan yang Umum |
|---|---|
| Pemuatan Komponen | Berat, pengangkatan, stabilitas perangkat, dan titik penjepit |
| Koneksi selang / adaptor | Koneksi dan penilaian tekanan yang benar |
| Pengaturan pra-uji | Posisi pelindung, kondisi perangkat, dan konfigurasi sirkuit |
| Pengujian tekanan | Penahanan tekanan, pelindung, dan perlindungan tekanan berlebih |
| Pengujian dinamis | Gerakan mekanis, bagian yang berputar, dan urutan otomatis |
| Penyelesaian Uji | Depresurisasi terkendali dan konfirmasi keadaan aman |
| Penghilangan Komponen | Tekanan residu, permukaan panas, dan dukungan mekanis |
| Pemeliharaan | Isolasi dan kontrol energi berbahaya |
Melihat keseluruhan siklus juga membuat lebih mudah untuk mengidentifikasi situasi di mana operator mungkin perlu memasuki area terlindungi dan kondisi apa yang harus dipenuhi sebelum akses diizinkan.
Standar yang Berlaku Tergantung pada Mesin dan Pasar
Tidak ada standar tunggal yang menggantikan penilaian risiko lengkap untuk setiap meja uji hidraulik. ISO 12100 menyediakan kerangka penilaian risiko mesin secara umum, ISO 4413 membahas keselamatan daya fluida hidraulik, ISO 13850 mencakup prinsip desain pemberhentian darurat, ISO 13849-1:2023 membahas sistem kontrol terkait keselamatan, dan IEC 60204-1 membahas peralatan listrik mesin.
Persyaratan tambahan mungkin berlaku tergantung pada jenis bangku uji, negara, industri, peralatan tekanan yang terlibat, sistem listrik, atau spesifikasi pelanggan. Di Amerika Serikat, misalnya, ketentuan penjagaan mesin umum OSHA juga dapat relevan untuk penggunaan di tempat kerja.
Untuk alasan ini, standar harus diperlakukan sebagai bagian dari masukan desain daripada sebagai daftar periksa yang ditambahkan setelah mesin dibangun.
Kesimpulan
Desain keselamatan untuk bangku uji hidraulik memerlukan lebih dari sekedar memasang katup pengaman dan mengelilingi mesin dengan penutup logam. Bangku uji harus dirancang berdasarkan bahaya yang ditimbulkan oleh komponen, tekanan uji, energi hidraulik, gerakan mekanis, urutan operasi, dan interaksi operator.
Konsep keselamatan yang kuat menggabungkan penilaian risiko, perlindungan yang tepat, komponen yang dinilai tekanan, perlindungan lebih tekanan, dekompresi terkendali, kontrol terkait keselamatan, penghentian darurat, dan akses pemeliharaan yang aman.. Langkah-langkah ini harus bekerja sama dan bukan diperlakukan sebagai opsi independen.
Pertanyaan desain yang paling berguna adalah dengan demikian bukan:
“Aksesori keselamatan apa yang harus ditambahkan ke bangku uji?”
Melainkan:
“Apa yang bisa terjadi selama setiap tahap pengujian ini, dan lapisan perlindungan independen apa yang diperlukan untuk mengurangi risiko tersebut?”
Pendekatan ini menghasilkan bangku uji hidraulik yang tidak hanya mampu mencapai tekanan dan aliran yang diperlukan, tetapi juga dirancang untuk pengujian yang aman dan terkontrol.
