Dispositivos Reduntantes de Segurança Em Maquinas

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implementao NR12

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<ul><li><p>Dispositivos redundantesde Segurana em</p><p>Maquinas</p><p>Marcelo Del Vecchiomarcelovecchio@ladder.com.br</p><p>(011)9440-0256</p></li><li><p>Causas tpicas de acidentes em mquinas</p><p> Operador invadindo nas reas noprotegidas</p><p> Dispositivos de segurana que foramburlados</p><p> Pessoa no autorizada interagindo com o equipamento</p><p> Falta ou perda dos dispositivos de segurana da mquina</p><p> Projeto Eltrico do Sistema de Segurana inapropriado</p><p> Tentando fazer a coisa certa na horaerrada</p><p>Acidentes ocorrem quando o operador est tentando fazer seu servio</p></li><li><p>NR 12 Conceito Bsico</p><p>O homem no apto, por si s, em seu meio de trabalho, a se </p><p>proteger sem dispositivos de segurana. </p><p>As mquinas e Equipamentos devem se integrar, aos dispositivos de </p><p>segurana. Dispositivos de segurana normalizados diminuem </p><p>sensivelmente os riscos existentes, mas no os eliminam totalmente. </p><p>Aes adicionais tais como capacitao contnua para operadores e </p><p>pessoal da manuteno se faz sempre necessrio bem como </p><p>manutenes preventivas conforme manuais so imprescindveis.</p><p>Os 3 pilares Bsicos da Segurana : Protees adequadas, </p><p>Procedimentos e Capacitao</p></li><li><p>Brasil</p><p>- 4 em Acidentes de Trabalho fatais (El Salvador, Coreia e </p><p>ndia);</p><p>- 15 e Acidentes gerais;</p><p>- 83 acidentes a cada hora;</p><p>- 3,5 Mortes ao Dia</p><p>- 2,3 % PIB destinados a custos relativos a acidentes (2009)</p><p>- 14 Bilhes R$ - Aposentadorias A.T. (2009)</p><p>NR 12 Cenrio Por que?</p><p>10 anos = 7.727.795 acidentes (124k doenas ocupacionais, </p><p>206k incapacitantes e 49k Obitos; (fonte Conselho Nacional de </p><p>Sade)</p></li><li><p>Evoluo das protees</p><p>Filosofia</p><p>de segurana</p><p>Barreira</p><p>Fisicas</p><p>Controle e</p><p>IntertravamentoOperador Segurana funcional</p><p>Objetivo Segurana</p><p>Segurana</p><p>+ </p><p>Produtividade</p><p>Produtos/ </p><p>Tecnologias</p><p>Segurana+ Produtividade+ Inteligencia /</p><p>Flexibilidade+ Integrao</p><p>Normas</p><p> Chaves Segurana Reles Segurana Outros Dipositivos</p><p> Cortina de luz Laser Scanners Tapetes segurana Acesso seguro Controlador Segurana</p><p>CLP SeguranaRede SeguranaServiosUnidades Inteligentes</p><p>MediesStatus</p><p>BarreirasFisicas</p><p>Normas</p><p>funcionaisIEC/EN 61508</p><p>Segurana</p><p>+ </p><p>Produtividade</p><p>Normas de segurana convencionais</p></li><li><p>Diferentes Necessidades = Tecnologias</p><p>Laser Scanner</p><p>Light Curtains</p><p>Safety Mats</p><p>E-Stops &amp; </p><p>Signaling</p><p>Gate Switches</p><p>Non- Contact </p><p>Switches</p><p>Trap Key</p><p>Safety </p><p>Contactors</p><p>Safety Relays</p><p>Cable Pull </p><p>Switches</p><p>Safety Drives</p><p>Safety Enable </p><p>SwitchesSafety Edges</p><p>Safety PLC</p></li><li><p>FALHAS = Preocupao</p><p> quando algo ocorre de maneira </p><p>diferente do normal e previamente </p><p>esperado</p><p>E como as Falhas so geradas?</p></li><li><p> Incorreta avaliao de risco; Instalao errada e ou insuficiente; Equipamentos no certificados (MTTFd); Local de instalao no apropriado; Produtos instalados fora de um corretosistema de segurana;</p><p> Falta de um plano de manutenoadequado;</p><p>Principais Problemas Encontrados</p></li><li><p>FALHAS</p><p>As falhas podem ser:</p><p>- Aparentes</p><p>- Ocultas</p><p>- Acumulativas</p><p>Para segurana no interessa quando tudo funciona. </p><p>Mas sim quando um nico componente falha e como </p><p>ele reage a essa FALHA!</p></li><li><p>Essncia da Segurana</p><p>O ponto operacional da mquina cuja operao expor o operrio ao </p><p>acidente dever ser protegido. O dispositivo de segurana dever </p><p>estar em conformidade com Normas apropriadas.</p><p>O nvel de segurana determinado por todo o conjunto de </p><p>Segurana relacionado s partes de um sistema de controle e </p><p>no somente das caractersticas de dispositivos protetores.</p><p>No conecte as sadas de um dispositivo de segurana </p><p> um PLC convencional !</p><p>NBR14153</p><p>(ANSI B11.1 - Appendix B4) - (ANSI B11.19 Sec. 5.5)</p></li><li><p>O que Redundncia?</p></li><li><p>O que Redundncia?</p><p>Redundncia: aplicao de mais de um componente, </p><p>dispositivo ou sistema, a fim de assegurar que, </p><p>havendo uma falha em um deles na execuo de sua </p><p>funo o outro estar disponvel para executar esta </p><p>funo.</p><p>NR-12</p></li><li><p>O que Redundncia!</p><p>Saida segura</p><p>Saida segura</p><p>Everything</p><p>OK?</p><p>Monitorao</p><p>Monitorao</p><p>Cada 20 ms</p><p>IBM</p><p>Mac</p></li><li><p>O que so Componentes de Segurana?</p><p>Componentes de Segurana: So elementos projetados, </p><p>construdos, testados, aprovados e certificados para </p><p>executar esta funo</p><p>So componentes CONFIVEIS com alto capacidade de </p><p>gerar, quando em falha, uma condio segura.</p><p>NR-12 Falha segura: o princpio de falha segura requer que um sistema entre em </p><p>estado seguro, quando ocorrer falha de um componente relevante segurana. A </p><p>principal pr-condio para a aplicao desse princpio a existncia de um estado </p><p>seguro em que o sistema pode ser projetado para entrar nesse estado quando </p><p>ocorrerem falhas. ....,deve ser usado o princpio de vida segura, que requer a </p><p>aplicao de redundncia e de componentes de alta confiabilidade para se ter a </p><p>certeza de que o sistema sempre funcione.</p></li><li><p>O que Componentes de Segurana?</p></li><li><p>Qual a opo a seguir?</p><p> Qual o MTTF?</p><p> MTTFd = Mean Time to dangerFailure</p><p> Micro........ MTTFd &lt; 3 anos</p><p> Micro........ MTTFd &gt; 385 anos</p><p>MTTFd - Indicao MTTFd - Alcance</p><p>Baixo 3 anos &lt; MTTFd &lt; 10 anos</p><p>Medio 10 anos &lt; MTTFd &lt; 30 anos</p><p>Alto 30 anos &lt; MTTFd &lt; 100 anos</p></li><li><p>O que uma interface de Segurana?</p><p>Interface de segurana: dispositivo responsvel por realizar o </p><p>monitoramento, verificando a interligao, posio e </p><p>funcionamento de outros dispositivos do sistema, impedindo a </p><p>ocorrncia de falha que provoque a perda da funo de </p><p>segurana, como rels de segurana, controladores </p><p>configurveis de segurana e CLP de segurana.</p><p>NR-12</p></li><li><p> O que so entradas de segurana (funo)? Chave de intertravemento, Tapetes, Cortinas de Luz, Bi-Manual de </p><p>Segurana, etc</p><p> Tipos de Alimentao dos reles: Alimentao 120, 240 Vac, ou 24 Vdc/Vac</p><p> Contatos de sada requeridos (3 NA 1 NF,.6 NF 3 N.F + Aux), temporizado, etc.</p><p> Tipos de Rearme (Automatico/Manual ou Manual Monitorado)</p><p>Como especificar Reles de Segurana?</p></li><li><p>Canal dplo</p><p>Temporizador</p><p>Detetor de movimento</p><p>Contra fora eletromotriz</p><p>Canal Simples</p><p>-Cortinas de Luz</p><p>-Bi-Manual.</p><p>-Tapetes e batentes</p><p>Multi-funcional</p><p>Reles Modulares</p><p>Reles Programaveis</p><p>Reles de Segurana</p></li><li><p>Controle CLPs</p><p>CLPS DE SEGURANA</p><p> Qual o SIL do CLP?</p><p> Safety Integrity Level</p><p>SIL 1 , 2 , 3 </p></li><li><p>O que so sistemas de Segurana?</p><p>Sistemas de segurana.</p><p>12.38. As zonas de perigo das mquinas e equipamentos devem possuir </p><p>sistemas de segurana, caracterizados por protees fixas, protees </p><p>mveis e dispositivos de segurana interligados, que garantam proteo </p><p>sade e integridade fsica dos trabalhadores.</p><p>12.42. Para fins de aplicao desta Norma, consideram-se dispositivos de </p><p>segurana os componentes que,</p><p>por si s ou interligados ou associados a protees, reduzam os riscos de </p><p>acidentes e de outros agravos </p><p>sade, sendo classificados em:</p><p>a) comandos eltricos ou interfaces de segurana:</p><p>b) dispositivos de intertravamento:</p><p>c) sensores de segurana:</p><p>d) vlvulas e blocos de segurana:</p><p>e) dispositivos mecnicos:</p><p>f) dispositivos de validao:</p><p>NR-12</p></li><li><p>Sistema de Segurana</p><p>ENTRADA LGICA SADA</p><p>ELEMENTO </p><p>CONFIVEL</p><p>ELEMENTO </p><p>CONFIVEL</p><p>ELEMENTO </p><p>INTELIGENTE</p><p>MONITORIZAO</p></li><li><p>Sistema de Segurana Canal simples</p></li><li><p>Sistema Segurana Canal duplo</p><p>A1 S11 S52 S12 13 23 33 41</p><p>S21 S22 S34 A2 14 24 34 42</p><p>MSR 127</p><p>K1</p><p>K2</p><p>K2</p><p>K1</p><p>RESET</p><p>M</p><p>Componentede segurana</p><p>Rele de segurana</p><p>Contatora</p><p>INPUT</p><p>LOGIC</p><p>OUTPUT</p><p>EN954 Cat. 4</p><p>*Note: N.O. and N.C. contacts are mechanically linked</p></li><li><p>Sistema de Segurana Integrado</p></li><li><p>RSNetworx</p><p>GuardPLC I/O</p><p>Extensions(4 Modules)</p><p>GuardLogix(V14)</p><p>GuardLogix(V14)</p><p>ArmorBlock</p><p>MaXum(2 Modules)</p><p>GuardPLC I/O(3 Modules)</p><p>Logix-based</p><p>Platforms</p><p>EtherNet/IP</p><p>RSLogix</p><p>RSView</p><p>VersaViewLogix-based</p><p>Platforms</p><p>DeviceNet</p><p>Safety</p><p>DeviceNet Safety I/O(3 Modules)</p><p>VersaViewRSLogix Guard</p><p>OPC Server -</p><p>GuardPLC</p><p>GuardPLC Ethernet</p><p>Sistema em Arquitetura com CLP s</p></li><li><p>Est</p><p>Seguro?</p><p>O atendimento as Normas Fundamental</p><p>Como quantificar o risco??</p></li><li><p>Os projetistas de mquinas</p><p>devem determinar todas as </p><p>reas de risco, e mitigar os</p><p>riscos nveis aceitveis</p><p>Definio de Risco</p><p> Material e Qumico</p><p> Mecnico</p><p> Eltrico</p><p> Termico</p><p> Rudo</p><p> Vibrao</p><p> Radiao</p><p> Ergonmico</p></li><li><p>Conforme NBR 14153 Anexo B</p><p>S- Severidade do ferimento</p><p>S1 leve (reversvel) </p><p>S2 grave (irreversvel) inclusive fatal</p><p>F- Freqncia e ou tempo de exposio</p><p>F1 raramente e/ou pequena exposio</p><p>F2 freqente at contnuo e/ou longa exposio</p><p>P- Possibilidades de evitar o perigo(referem-se geralmente velocidade e freqncia com</p><p>a qual a pea analisada movimenta-se e a distncia do </p><p>operador da mesma.</p><p>P1 possvel sob determinadas condies</p><p>P2 pouco possvel</p><p>Ponto de partida para </p><p>avaliao do risco de </p><p>segurana.B 1 2 3 4</p><p>S1</p><p>S2</p><p>F1</p><p>F2</p><p>P1</p><p>Categorias</p><p>P2</p><p>P2</p><p>P1</p></li><li><p>SIL EN/IEC 62061</p><p>A estimativa de risco feita, considerando-se</p><p>a gravidade do(s) ferimento(s), </p><p>a freqncia e durao da exposio ao perigo (F), </p><p>a probabilidade da ocorrncia de um evento que gere perigo (W) e </p><p>a possibilidade evitar ou limitar o dano (P). </p><p>Classificao da gravidade (S):</p><p>Efeito Gravidade (S)</p><p>irreversvel: morte, perda da viso ou brao 4</p><p>irreversvel: membros quebrados, perda de um/vrios dedo(s) 3</p><p>reversvel: necessidade de tratamento por um mdico 2</p><p>reversvel: Requeridos primeiros socorros 1</p></li><li><p>SIL EN/IEC 62061</p><p>Classificao da freqncia e durao da exposio:</p><p>Freqncia da exposio Durao (F) &gt; 10 m*</p><p> 1 h a 1 dia a 2 semanas a 1 ano 2</p><p>* Se a durao for inferior a 10 min, o valor pode ser rebaixado para o prximo nvel</p><p>. </p><p>Classificao da probabilidade:</p><p>Probabilidade da ocorrncia Probabilidade (W)</p><p>muito alta 5</p><p>provvel 4</p><p>possvel 3</p><p>rara 2</p><p>desprezvel 1</p></li><li><p>SIL EN/IEC 62061</p><p>Classificao da possibilidade de se evitar ou limitar um dano:</p><p>Possibilidade de evitar ou limitar Evitar e limitar</p><p>impossvel 5</p><p>rara 3</p><p>provvel 1</p><p>Matriz da classificao SIL:</p><p>Gravidade </p><p>(S)</p><p>Classe (K) </p><p>3 - 4</p><p>Classe (K) </p><p>5 7</p><p>Classe (K) </p><p>8 - 10</p><p>Classe (K) </p><p>11 - 13</p><p>Classe (K) </p><p>14 - 15</p><p>4 SIL 2 SIL 2 SIL 2 SIL 3 SIL 3</p><p>3 (OM) * SIL 1 SIL 2 SIL 3</p><p>2 (OM) SIL 1 SIL 2</p><p>1 (OM) SIL 1</p><p>* OM = outras medidas</p><p>A definio do SIL feita com base na tabela seguinte, onde </p><p>K = F+W+P . </p></li><li><p>ANSI / RIA R15.061999 Grfico do Risco</p><p>Simples (Cat. B)</p><p>Canal Simples (Cat. 1) </p><p>Canal Simples (Cat. 1) </p><p>Canal Simples com monitorao (Cat. 2)</p><p>Controle Confivel (Cat. 4 / 3)</p><p>Controle Confivel (Cat. 4)R1</p><p>R2A</p><p>R2B</p><p>R4</p><p>R2C</p><p>R3A</p><p>R3B</p><p>S2</p><p>E2</p><p>E1</p><p>A2</p><p>A1</p><p>A2</p><p>A1</p><p>S1</p><p>E2</p><p>E1</p><p>A2</p><p>A1</p><p>A2</p><p>A1</p><p>Canal Simples com monitorao (Cat. 2)R2B</p><p>Simples (Cat. B)</p><p>Incio</p><p>ANSI EN-954</p><p>Severidade</p><p>ExposioPosso evitar</p><p>Faixa</p><p>Risco</p><p>Requisitos do circuito de segurana</p></li><li><p>Atender requisitos de normas relevantes ao </p><p>sistema de parada de Emergncia em funo da </p><p>abertura da porta</p><p>M</p><p>Controle de </p><p>mquina</p><p>Ind. auxiliar</p><p>Categoria B</p><p>100S-C</p></li><li><p>Utilizao de componentes seguros para atender ao </p><p>sistema de parada de Emergncia em funco da </p><p>abertura da porta</p><p>M</p><p>Controle de </p><p>mquina</p><p>Ind. auxiliar</p><p>Categoria 1</p></li><li><p>Categoria 2</p><p>Controle de parada efetuado por um Rele </p><p>com Monitorao</p><p>Rele</p><p>Controle de </p><p>mquina</p><p>M</p></li><li><p>Rele</p><p>Categoria 3</p><p>No perde a funo de segurana com uma </p><p>simples falha Redundncia o mtodo usual</p><p>Controle de </p><p>mquina</p><p>Mmonitorao</p></li><li><p>Categoria 4</p><p>Excluso de falha</p><p>Excluso de falha</p><p>No perde a funo de segurana com uma simples falha ou </p><p>acumulo Redundncia e Diversidade o mtodo usual</p><p>Rele</p><p>Controle de </p><p>mquina</p><p>MMmonitorao</p></li><li><p>Rel</p><p>Controle de </p><p>mquina</p><p>M</p><p>Exemplo: Categoria</p><p>4 referente ao nvel</p><p>de risco e a </p><p>proteo requerida</p><p>para proteger o </p><p>operador. </p><p>Sistema de parada de EmergnciaEN954 / NBR 14153 - Categoria 4</p></li><li><p>Categoria 0 Parada sem controle</p><p>Desernegizao total se necessrio</p><p>Categoria 2 Parada controlada</p><p>Sem desernegizao</p><p>Categoria 1 Parada controlada</p><p>Desernegizao total aps a </p><p>parada da mquina.</p><p>Paradas de EmergnciaEN 418, IEC 60204-1, NBR 13759</p></li><li><p>Sistema de parada de EmergnciaEN954 / NBR 14153 - Categoria 4</p><p>Rele</p></li><li><p>Sistema de parada de EmergnciaEN954 / NBR 14153 - Categoria 3</p></li><li><p>Chave de </p><p>seguranaPLC - Safety</p><p>PLC - Comum</p><p>INTERFACES ELETRO-ELETRNICAS</p></li><li><p>INTERFACES ELETRO-ELETRNICAS</p></li><li><p>Segurana Basica!</p><p> Qual a Categoria de </p><p>RISCO?</p></li><li><p>Diferenas CAT e PL / SIL</p><p> CAT:</p><p> Determinstica</p><p> Qualitativa</p><p> Focalizada em componentes</p><p> Segurana convencional</p><p> PL e SIL: </p><p> Probabilstica</p><p> Quantitativa</p><p> Focalizada em Sistemas</p><p> Segurana funcional</p><p>EN-954</p><p>NBR14153</p><p>ISO-13849</p><p>IEC-61508</p><p>IEC-62061</p></li><li><p>ISO13849 Performance Level</p><p>S1</p><p>S2</p><p>F2</p><p>F1</p><p>Performance</p><p>Level, PLr</p><p>a</p><p>b</p><p>P1</p><p>P2</p><p>e</p><p>c</p><p>d</p><p>P1</p><p>P2</p><p>P1</p><p>P2</p><p>P1</p><p>P2</p><p>F2</p><p>F1</p><p>Contribuio para</p><p>Reduo do risco</p><p>Baixo</p><p>Alto</p><p>Deterrminado a cada funo de segurana</p><p>S = Severidade</p><p>F = Frequencia ou Durao da exposio</p><p>P = Possibiliddae de Evitar o Perigo</p><p>1 = baixo</p><p>2 = alto</p></li><li><p>PL X Categorias</p></li><li><p>SIL3, CAT4, AK5</p><p>D1</p><p>D2</p><p>D3</p><p>D4</p><p>A1</p><p>A2</p><p>A1</p><p>A2</p><p>E1</p><p>E2</p><p>E1</p><p>E2</p><p>P3 P2 P1</p><p>1 1</p><p>0</p><p>2 1</p><p>1</p><p>3 3</p><p>1</p><p>4 3</p><p>2</p><p>6</p><p>3</p><p>7</p><p>4</p><p>8</p><p>4</p><p>0</p><p>0</p><p>1</p><p>0</p><p>2</p><p>1</p><p>3</p><p>1</p><p>4 4</p><p>5</p><p>3</p><p>6</p><p>3</p><p>7</p><p>4</p><p>0 B</p><p>0</p><p>0 B</p><p>0</p><p>1 1</p><p>0</p><p>2 2</p><p>1</p><p>3</p><p>1</p><p>4</p><p>2</p><p>5</p><p>3</p><p>6</p><p>3</p><p>2</p><p>5 &gt;4</p><p>3</p><p>DIN EN</p><p>IEC</p><p>Parmetros de Risco:</p><p>D Extenso do danoD1: Pequeno Ferimento</p><p>D2: Ferimento severo/irreversvel a uma </p><p>ou mais pessoas; morte de uma pessoa</p><p>D3: Morte de algumas pessoas</p><p>D4: Consequncias catastrficas; mortes </p><p>mltiplas</p><p>E - Tempo de Exposio</p><p>E1: Raro a Pouco Frequente</p><p>E2: Frequente a Contnuo</p><p>A Atenuao / Mitigao do RiscoA1: Possvel sob certas circunst6ancias</p><p>A2: Pouco possvel / Impossvel</p><p>P Probabilidade de OcorrnciaP1: Muito Baixa</p><p>P2: Baixa</p><p>P3: Relativamente AltaDIN VDE-19250 Fundamental safety aspects for measurement and control equipment</p><p>IEC 61508 Functional safety of programmable electronic systems (PES)</p><p>EN-954 Safety of machinery - Safety related parts of control systems</p><p>Source: TUV Product Service</p></li><li><p>Safety Integrity Level (SIL)</p><p>Continuous</p><p>Level PFH</p><p>4 1 in 1 billion</p><p>3 1 in 100 million</p><p>2 1 in 10 million</p><p>1 1 in 1 million</p><p>PFH / Probability of Dangerous Failure per Hour</p></li><li><p>Mais termos</p><p>MTBF</p><p>Fault Tolerant</p><p>2oo3</p><p>Failsafe</p><p>1oo3</p></li><li><p>1oo1 System</p></li><li><p>1oo2 System</p></li><li><p>Arquitetura 1oo2 </p><p>12.37. O circuito eltrico do comando da partida e parada do </p><p>motor eltrico de mquinas deve possuir, no mnimo, dois </p><p>contatores com contatos positivamente guiados, ligados em </p><p>srie, monitorados por interface de segurana ou de acordo </p><p>com os padres estabelecidos pelas normas tcnicas </p><p>nacionais vigentes e, na falta destas, pelas normas tcnicas </p><p>internacionais, se assim for indicado pela anlise de risco, em </p><p>funo da severidade de danos e frequncia ou tempo de </p><p>exposio ao risco.</p></li><li><p>2oo2 System</p></li><li><p>2oo3 System</p></li><li><p>A VIDA </p><p>VALE </p><p>ESSE </p><p>RISCO?</p></li><li><p>INTERFACES ELETRO-ELETRNICAS</p></li><li><p>INTERFACES ELETRO-ELETRNICAS</p></li><li><p>INTERFACES ELETRO-ELETRNICAS</p><p>A.R.T.</p></li><li><p>Um dos rgos mais complexos do corpo.</p><p>Composto por:</p><p>Nervos</p><p>Tendes</p><p>Tecidos </p><p>Ossos</p><p>Informaes Relevantes</p></li><li><p>Nossas Mos !</p><p>Os acidentes envolvendo as mos </p><p>representam 49% e os acidentes </p><p>envolvendo os braos representam </p><p>7%, juntos (mos e braos) totalizam </p><p>56%, sendo assim, devemos </p><p>concentrar nossos esforos visando </p><p>estes tipos de acidentes sem, no </p><p>entanto, esquecermos de procurar </p><p>melhorias para prevenir os demais.</p><p>Informaes Relevantes</p></li><li><p>Nossas Mos !</p><p>TESTE</p><p>Com o polegar dobrado em direo </p><p>palma da mo, e mantendo ele assim </p><p>tente abotoar dois botes de sua </p><p>camisa. Utilizando apenas 4 dedos </p><p>CONSEGUIU ?</p><p>Informaes Relevantes</p></li><li><p>Amai o prximo como a ti mesmo</p><p>Jesus</p></li></ul>