OSHA는 유지보수 담당자에게 위험 에너지 잠금, 태그 부착 및 관리에 대한 지침을 제공합니다. 어떤 사람들은 이 단계를 어떻게 수행해야 하는지 모릅니다. 모든 기계는 서로 다르기 때문입니다. 게티 이미지
산업 장비를 사용하는 사람들에게 잠금/태그아웃(LOTO)은 새로운 것이 아닙니다. 전원이 차단되지 않는 한, 누구도 감히 기계나 시스템을 일상적인 유지 보수하거나 수리하려고 하지 않습니다. 이는 상식적인 요구 사항이며, 미국 산업안전보건청(OSHA)의 지침이기도 합니다.
유지 보수 작업이나 수리를 수행하기 전에, 일반적으로 회로 차단기를 끄면 기계의 전원을 쉽게 분리할 수 있습니다. 그리고 회로 차단기 패널의 문을 잠그면 됩니다. 유지 보수 기술자의 이름을 표시하는 라벨을 부착하는 것도 간단합니다.
전원을 잠글 수 없는 경우, 라벨만 사용할 수 있습니다. 잠금 여부와 관계없이 라벨은 유지 관리가 진행 중이며 장치에 전원이 공급되지 않음을 나타냅니다.
하지만 이것이 복권의 끝은 아닙니다. 궁극적인 목표는 단순히 전원을 차단하는 것이 아닙니다. 목표는 모든 유해 에너지를 소비하거나 방출하는 것입니다. OSHA의 표현을 빌리자면, 유해 에너지를 통제하는 것입니다.
일반 톱은 두 가지 일시적인 위험을 보여줍니다. 톱을 끈 후에도 톱날은 몇 초 동안 계속 작동하며, 모터에 저장된 운동량이 모두 소진된 후에야 멈춥니다. 톱날은 열이 사라질 때까지 몇 분 동안 뜨거운 상태를 유지합니다.
톱이 기계적 에너지와 열 에너지를 저장하는 것처럼 산업용 기계(전기, 유압, 공압)를 작동시키면 일반적으로 장기간 에너지를 저장할 수 있습니다. 유압 또는 공압 시스템의 밀봉 능력이나 회로의 정전 용량에 따라 에너지를 놀라울 정도로 장기간 저장할 수 있습니다.
다양한 산업 기계는 많은 에너지를 소비해야 합니다. 일반적인 AISI 1010 강철은 최대 45,000 PSI의 굽힘력을 견딜 수 있으므로, 프레스 브레이크, 펀칭, 파이프 벤딩 머신과 같은 기계는 톤 단위로 힘을 전달해야 합니다. 유압 펌프 시스템에 전원을 공급하는 회로가 닫히고 분리되더라도 시스템의 유압 부분은 여전히 45,000 PSI의 압력을 공급할 수 있습니다. 금형이나 블레이드를 사용하는 기계의 경우, 이는 사지를 절단하거나 찌그러뜨릴 수 있는 정도의 충격입니다.
버킷이 공중에 떠 있는 닫힌 버킷 트럭은 닫히지 않은 버킷 트럭만큼이나 위험합니다. 잘못된 밸브를 열면 중력이 작용합니다. 마찬가지로, 공압 시스템은 꺼져 있을 때에도 많은 에너지를 저장할 수 있습니다. 중간 크기의 파이프 벤더는 최대 150암페어의 전류를 흡수할 수 있습니다. 0.040암페어만 되어도 심장이 멈출 수 있습니다.
전원과 LOTO를 끈 후 에너지를 안전하게 방출하거나 소모하는 것은 중요한 단계입니다. 유해 에너지를 안전하게 방출하거나 소비하려면 시스템 원리와 유지보수 또는 수리가 필요한 장비의 세부 사항을 이해해야 합니다.
유압 시스템에는 개방 루프와 폐쇄 루프, 두 가지 유형이 있습니다. 산업 환경에서 일반적인 펌프 유형은 기어, 베인, 피스톤입니다. 작동 공구의 실린더는 단동 또는 복동일 수 있습니다. 유압 시스템에는 방향 제어, 유량 제어, 압력 제어의 세 가지 밸브 유형이 있으며, 각 밸브에는 여러 유형이 있습니다. 주의해야 할 사항이 많으므로 에너지 관련 위험을 제거하려면 각 구성 요소 유형을 철저히 이해해야 합니다.
RbSA Industrial의 소유주이자 사장인 제이 로빈슨은 "유압 액추에이터는 풀 포트 차단 밸브로 구동될 수 있습니다."라고 말했습니다. "솔레노이드 밸브가 밸브를 엽니다. 시스템이 작동 중일 때 유압 유체는 고압으로 장비로, 저압으로 탱크로 흐릅니다."라고 그는 덧붙였습니다. "시스템에서 2,000 PSI의 압력이 발생하고 전원이 꺼지면 솔레노이드가 중앙 위치로 이동하여 모든 포트를 차단합니다. 오일이 흐르지 않아 장비가 정지하지만, 시스템은 밸브 양쪽에 최대 1,000 PSI의 압력을 가할 수 있습니다."
어떤 경우에는 일상적인 유지관리나 수리를 수행하려는 기술자가 직접적인 위험에 처해 있습니다.
로빈슨은 "일부 회사들은 매우 일반적인 서면 절차를 가지고 있습니다."라고 말했습니다. "많은 회사들이 기술자가 전원 공급 장치를 분리하고, 잠그고, 표시한 다음 시작 버튼을 눌러 기계를 시작해야 한다고 말했습니다." 이 상태에서는 기계가 아무것도 하지 못할 수 있습니다. 공작물 적재, 굽힘, 절단, 성형, 하역 등 어떤 작업도 할 수 없기 때문입니다. 유압 밸브는 전기를 필요로 하는 솔레노이드 밸브로 구동됩니다. 시작 버튼을 누르거나 제어판을 사용하여 유압 시스템의 어떤 부분을 작동하더라도 전원이 공급되지 않는 솔레노이드 밸브는 작동하지 않습니다.
둘째, 기술자가 유압을 방출하기 위해 밸브를 수동으로 작동해야 한다는 것을 이해하면, 시스템 한쪽의 압력을 방출하고 모든 에너지를 방출했다고 생각할 수 있습니다. 실제로 시스템의 다른 부분은 최대 1,000 PSI의 압력을 견딜 수 있습니다. 이 압력이 시스템 공구 측에 나타나면 기술자는 유지보수 작업을 계속할지 고민하게 되고, 심지어 부상을 입을 수도 있습니다.
유압 오일은 너무 많이 압축되지 않습니다. 1,000 PSI당 약 0.5%에 불과하지만 이 경우에는 문제가 되지 않습니다.
로빈슨은 "기술자가 액추에이터 쪽에서 에너지를 방출하면 시스템이 스트로크 전체에 걸쳐 공구를 움직일 수 있습니다."라고 말했습니다. "시스템에 따라 스트로크는 1/16인치(약 1.6cm) 또는 16피트(약 4.6m)가 될 수 있습니다."
"유압 시스템은 힘을 증폭시키는 장치입니다. 따라서 1,000 PSI의 압력을 생성하는 시스템은 3,000파운드(약 1.3톤)와 같은 더 무거운 하중을 들어 올릴 수 있습니다."라고 로빈슨은 말했습니다. 이 경우, 위험은 우발적인 작동이 아닙니다. 압력을 해제하여 실수로 하중을 낮추는 것이 위험합니다. 시스템을 다루기 전에 하중을 줄이는 방법을 찾는 것이 상식적으로 들릴 수 있지만, OSHA 사망 기록에 따르면 이러한 상황에서 상식이 항상 통하는 것은 아닙니다. OSHA 사건 142877.015에서 "직원이 조향 기어의 누출된 유압 호스를 교체하고 유압 라인을 분리하여 압력을 해제했습니다. 붐이 급히 떨어져 직원을 덮쳐 머리, 몸통, 팔을 으스러뜨렸습니다. 직원은 사망했습니다."
오일 탱크, 펌프, 밸브, 액추에이터 외에도 일부 유압 공구에는 어큐뮬레이터가 있습니다. 이름에서 알 수 있듯이 어큐뮬레이터는 유압 오일을 축적합니다. 어큐뮬레이터의 역할은 시스템의 압력이나 유량을 조절하는 것입니다.
로빈슨은 "어큐뮬레이터는 두 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다. 탱크 내부의 에어백입니다."라고 말했습니다. "에어백은 질소로 채워져 있습니다. 정상 작동 중에는 시스템 압력이 증가하거나 감소함에 따라 유압 오일이 탱크로 유입되고 유출됩니다." 유체가 탱크로 유입되거나 유출되는지, 또는 탱크로 이동하는지는 시스템과 에어백 사이의 압력 차이에 따라 달라집니다.
"충격 어큐뮬레이터와 용적 어큐뮬레이터 두 가지 유형이 있습니다."라고 Fluid Power Learning의 설립자인 잭 윅스는 말했습니다. "충격 어큐뮬레이터는 압력 피크를 흡수하고, 용적 어큐뮬레이터는 갑작스러운 압력 수요가 펌프 용량을 초과할 때 시스템 압력이 떨어지는 것을 방지합니다."
부상 없이 이러한 시스템에서 작업하려면 유지 보수 기술자가 시스템에 축적기가 있다는 사실과 축적기의 압력을 방출하는 방법을 알아야 합니다.
쇼크 업소버의 경우, 정비 기술자는 특히 주의해야 합니다. 에어백은 시스템 압력보다 높은 압력으로 팽창하기 때문에 밸브 고장은 시스템 압력을 높일 수 있습니다. 또한, 일반적으로 에어백에는 배출 밸브가 장착되어 있지 않습니다.
"99%의 시스템이 밸브 막힘을 확인할 방법을 제공하지 않기 때문에 이 문제에 대한 효과적인 해결책은 없습니다."라고 Weeks는 말했습니다. 그러나 사전 예방적 유지 관리 프로그램을 통해 예방 조치를 취할 수 있습니다. "압력이 발생할 수 있는 곳 어디에서나 유체를 배출하기 위해 애프터세일즈 밸브를 추가할 수 있습니다."라고 그는 말했습니다.
어큐뮬레이터 에어백의 공기압이 낮은 것을 발견한 정비사는 공기를 보충하고 싶어할 수 있지만, 이는 금지되어 있습니다. 문제는 이러한 에어백에 자동차 타이어에 사용되는 것과 동일한 미국식 밸브가 장착되어 있다는 것입니다.
윅스는 "축압기에는 일반적으로 공기를 추가하지 말라고 경고하는 데칼이 붙어 있지만, 몇 년 동안 작동하면 데칼은 대개 오래 전에 사라집니다."라고 말했습니다.
또 다른 문제는 카운터밸런스 밸브의 사용이라고 Weeks는 말했습니다. 대부분의 밸브는 시계 방향으로 돌리면 압력이 증가하지만, 밸런스 밸브는 그 반대입니다.
마지막으로, 모바일 기기는 각별한 주의를 기울여야 합니다. 공간 제약과 장애물로 인해 설계자는 시스템을 어떻게 배치하고 어디에 부품을 배치할지에 대해 창의적인 접근이 필요합니다. 일부 부품은 눈에 띄지 않고 접근하기 어려워 고정 장비보다 정기적인 유지 보수 및 수리가 더 어려울 수 있습니다.
공압 시스템은 유압 시스템과 거의 동일한 잠재적 위험을 가지고 있습니다. 주요 차이점은 유압 시스템은 누출을 일으킬 수 있으며, 평방인치당 충분한 압력으로 유체를 분사하여 옷과 피부를 관통할 수 있다는 것입니다. 산업 환경에서 "의류"에는 작업화 밑창이 포함됩니다. 유압 오일이 침투하여 부상을 입으면 치료가 필요하며, 일반적으로 입원이 필요합니다.
공압 시스템은 본질적으로 위험합니다. 많은 사람들이 "그냥 공기일 뿐이야"라고 생각하며 부주의하게 취급합니다.
"사람들은 공압 시스템의 펌프가 작동하는 소리는 듣지만, 펌프가 시스템에 공급하는 모든 에너지는 고려하지 않습니다."라고 Weeks는 말했습니다. "모든 에너지는 어딘가로 흘러야 하며, 유체 동력 시스템은 힘을 증폭시키는 장치입니다. 50 PSI에서 표면적이 10제곱인치인 실린더는 500파운드(약 227kg)의 하중을 움직일 수 있는 충분한 힘을 생성할 수 있습니다." 우리 모두 알다시피, 작업자들은 이 시스템을 사용하여 옷에서 이물질을 불어냅니다.
"많은 회사에서 이는 즉시 해고 사유가 됩니다."라고 위크스는 말했습니다. 그는 공압 시스템에서 분출되는 공기가 피부와 다른 조직을 뼈까지 벗겨낼 수 있다고 말했습니다.
"공압 시스템에 누출이 있어도, 연결 부위에서든 호스의 작은 구멍을 통해서든, 아무도 알아차리지 못합니다."라고 그는 말했습니다. "기계 소리가 매우 크고, 작업자들은 청력 보호 장비를 착용하고 있기 때문에 아무도 누출 소리를 듣지 못합니다." 단순히 호스를 집어 올리는 것조차 위험합니다. 시스템 작동 여부와 관계없이 공압 호스를 다룰 때는 가죽 장갑을 착용해야 합니다.
또 다른 문제는 공기가 매우 압축성이 높기 때문에 활성 시스템의 밸브를 열면 닫힌 공압 시스템이 장시간 작동하고 공구를 반복적으로 시동하는 데 충분한 에너지를 저장할 수 있다는 것입니다.
전류, 즉 도체 내에서 전자가 움직이는 운동은 물리학과는 다른 세계처럼 보이지만, 사실은 그렇지 않습니다. 뉴턴의 제1운동법칙이 적용됩니다. "정지해 있는 물체는 정지 상태를 유지하고, 움직이는 물체는 불균형한 힘을 받지 않는 한 같은 속도와 같은 방향으로 계속 움직인다."
첫 번째 요점에 대해, 아무리 간단한 회로라도 모든 회로는 전류 흐름을 방해합니다. 저항은 전류 흐름을 방해하기 때문에 회로가 닫혀 있을 때(정적 상태) 저항은 회로를 정적인 상태로 유지합니다. 회로가 켜지면 전류는 즉시 회로를 통해 흐르지 않습니다. 전압이 저항을 극복하고 전류가 흐르기까지는 적어도 짧은 시간이 걸립니다.
같은 이유로 모든 회로는 움직이는 물체의 운동량과 마찬가지로 일정한 정전용량을 갖습니다. 스위치를 닫는다고 해서 전류가 즉시 멈추는 것은 아닙니다. 전류는 적어도 잠시 동안은 계속 흐릅니다.
일부 회로는 전기를 저장하기 위해 커패시터를 사용합니다. 이 기능은 유압 축전지의 기능과 유사합니다. 커패시터의 정격 용량에 따라 위험한 전기 에너지를 장시간 저장할 수 있습니다. 산업 기계에 사용되는 회로의 경우 20분의 방전 시간이 불가능한 것은 아니지만, 경우에 따라 더 오랜 시간이 필요할 수 있습니다.
파이프 벤더의 경우, 로빈슨은 시스템에 저장된 에너지가 소산되기에 15분 정도면 충분할 것으로 추정합니다. 그런 다음 전압계로 간단한 점검을 수행해 보세요.
로빈슨은 "전압계를 연결하는 데는 두 가지 이점이 있습니다."라고 말했습니다. "첫째, 기술자가 시스템에 남은 전력이 있는지 확인할 수 있습니다. 둘째, 방전 경로를 생성합니다. 전류는 회로의 한 부분에서 계측기를 통해 다른 부분으로 흐르면서 남아 있는 에너지를 모두 소모합니다."
최상의 경우, 기술자는 충분한 교육을 받고 경험이 풍부하며 기계의 모든 문서에 접근할 수 있습니다. 기술자는 잠금 장치와 태그를 갖추고 있으며, 해당 작업에 대한 깊이 있는 이해를 갖추고 있습니다. 이상적으로는 안전 감시원과 협력하여 위험을 관찰하고 문제가 지속될 경우 의료 지원을 제공할 수 있는 추가적인 관찰자가 필요합니다.
최악의 시나리오는 기술자들이 교육과 경험이 부족하고, 외부 유지보수 업체에서 근무하기 때문에 특정 장비에 익숙하지 않고, 주말이나 야간 근무 시 사무실을 폐쇄하고, 장비 매뉴얼을 더 이상 이용할 수 없게 되는 것입니다. 이는 최악의 상황이며, 산업 장비를 보유한 모든 기업은 이를 방지하기 위해 가능한 모든 조치를 취해야 합니다.
안전 장비를 개발, 생산, 판매하는 회사는 일반적으로 업계별 안전 전문 지식을 갖추고 있으므로 장비 공급업체에 대한 안전 감사를 통해 일상적인 유지 관리 작업과 수리를 위해 작업장을 더 안전하게 만들 수 있습니다.
에릭 룬딘은 2000년 튜브 & 파이프 저널(The Tube & Pipe Journal) 편집부에 부편집장으로 합류했습니다. 그의 주요 업무는 튜브 생산 및 제조 관련 기술 기사 편집, 사례 연구 및 회사 소개 작성입니다. 2007년 편집장으로 승진했습니다.
그는 잡지에 합류하기 전 5년(1985-1990) 동안 미국 공군에서 복무했고, 6년 동안 파이프, 파이프 및 덕트 엘보 제조업체에서 일했습니다. 처음에는 고객 서비스 담당자로, 나중에는 기술 문서 작성자로 일했습니다(1994-2000).
그는 일리노이주 디칼브에 있는 노던일리노이대학교에서 공부했고, 1994년에 경제학 학사 학위를 받았습니다.
Tube & Pipe Journal은 1990년에 금속 파이프 산업에 서비스를 제공하는 최초의 잡지가 되었습니다. 오늘날에도 여전히 북미 지역에서 파이프 산업에 전념하는 유일한 출판물이며, 파이프 전문가를 위한 가장 신뢰할 수 있는 정보 출처가 되었습니다.
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게시 시간: 2021년 8월 30일