Ensaio de paragem por inércia de máquinas

A segurança de máquinas é um elemento fundamental em qualquer ambiente industrial. Não só protege os trabalhadores contra potenciais lesões, como também aumenta a eficiência e a fiabilidade dos processos de produção. As máquinas que não estão devidamente protegidas podem representar uma ameaça grave para a saúde e a vida dos operadores e de outras pessoas que se encontrem nas proximidades. Por isso, a gestão adequada do risco e a aplicação de medidas de proteção apropriadas são indispensáveis para garantir um local de trabalho seguro. Neste contexto, o ensaio do tempo de paragem das máquinas torna-se uma parte essencial do processo de garantia da segurança.

Ensaio do Tempo de Paragem das Máquinas: Principais Pressupostos da Norma NP EN ISO 13855

Estrutura e âmbito da norma

A norma NP EN ISO 13855 abrange um conjunto de temas relacionados com a segurança de máquinas, centrando-se nas medidas técnicas de proteção e na sua localização em função da velocidade de aproximação das partes do corpo humano. O documento está dividido em várias secções principais, incluindo:

• Âmbito da norma
• Referências normativas
• Termos, definições, símbolos e abreviaturas
• Metodologia para determinar as distâncias mínimas
• Regras detalhadas para o posicionamento de diferentes tipos de medidas técnicas de proteção

Esta norma define igualmente que valores de velocidade de aproximação devem ser considerados no projeto dos sistemas de proteção e como calcular as distâncias mínimas entre a zona de deteção e a zona de perigo.

Termos e definições básicos

Para compreender e aplicar corretamente a norma NP EN ISO 13855, é importante conhecer os principais termos e definições. Eis alguns deles:

• Tempo total de paragem do sistema (T): Intervalo de tempo entre a ativação da função de deteção e a cessação da função perigosa da máquina.
• Distância mínima (S): Distância calculada entre a medida técnica de proteção e a zona de perigo, necessária para impedir que uma pessoa ou uma parte do seu corpo alcance a zona de perigo antes de cessar a função perigosa da máquina.
• Equipamento de proteção eletrossensível (ESPE): Conjunto de dispositivos e/ou componentes que funcionam em conjunto para realizar o desligamento de proteção automático ou a deteção de presença, incluindo pelo menos um dispositivo de deteção, dispositivos de comando/monitorização e dispositivos de comutação do sinal de saída.

Ensaio do Tempo de Paragem das Máquinas: Metodologia e Regras de Posicionamento das Medidas Técnicas de Proteção

Metodologia para determinar as distâncias mínimas

A análise de risco de acordo com a NP EN ISO 12100 é parte integrante do ensaio do tempo de paragem das máquinas. Neste processo, são analisados os perigos potenciais associados ao funcionamento das máquinas e identificadas as medidas preventivas destinadas a minimizar o risco. De acordo com a norma NP EN ISO 13855 e com a análise de risco segundo a NP EN ISO 12100, os engenheiros devem ter em conta as velocidades de aproximação das partes do corpo, o tempo de resposta do sistema e a eficácia das medidas técnicas de proteção aplicadas. Uma avaliação rigorosa do risco, apoiada também por métodos para avaliar o risco de acordo com a ISO 12100, permite implementar as proteções adequadas, aumentando assim a segurança de máquinas e a conformidade com os requisitos aplicáveis.

A norma NP EN ISO 13855 apresenta a metodologia de cálculo das distâncias mínimas necessárias para garantir a segurança de máquinas. Estas fórmulas têm em consideração a velocidade de aproximação das partes do corpo humano à zona de perigo e o tempo de resposta do sistema de proteção. A seguir, apresentamos as regras detalhadas para o cálculo destas distâncias.

Fórmula geral para calcular o tempo total de paragem do sistema e as distâncias mínimas:

S=(K×T)+C

onde:

• S – distância mínima,
• K – coeficiente dependente da velocidade de aproximação,
• T – tempo total de paragem do sistema,
• C – distância adicional resultante de dados antropométricos.

Exemplo de cálculos para diferentes velocidades de aproximação

1. Velocidade de aproximação de um adulto a um ritmo normal de marcha (1,6 m/s)
   • Admitamos que o tempo total de paragem do sistema é de 0,5 segundos.
   • A distância adicional C é de 0,2 m.

S=(1,6 m/s×0,5 s)+0,2 m=0,8 m+0,2 m=1,0 m

2. Velocidade de aproximação do membro superior (2,0 m/s)
   • O tempo total de paragem do sistema é de 0,4 segundos.
   • A distância adicional C é de 0,1 m.

S=(2,0 m/s×0,4 s)+0,1 m=0,8 m+0,1 m=0,9 m

Tipos de medidas técnicas de proteção

A norma NP EN ISO 13855 contempla várias medidas técnicas de proteção utilizadas para garantir a segurança de máquinas em diferentes condições de trabalho. Abaixo, apresentamos as mais importantes:

1. Cortinas de luz e barreiras fotoelétricas (AOPD)
   • As cortinas de luz são dispositivos que emitem feixes de luz e detetam interrupções nesses feixes causadas pela presença de uma pessoa ou de uma parte do corpo ao entrar na zona de perigo.
   • As barreiras fotoelétricas funcionam com base num princípio semelhante, criando uma barreira invisível cuja interrupção provoca a paragem da máquina.
2. Scanners laser (AOPDDR)
   • Os scanners laser são utilizados para monitorizar áreas maiores e conseguem detetar movimento em configurações espaciais complexas.
   • Permitem a deteção precisa de objetos em movimento, o que é particularmente útil em ambientes de produção dinâmicos.
3. Tapetes sensíveis à pressão
   • Estes tapetes reagem à pressão exercida por pessoas que entram sobre a sua superfície, permitindo detetar a presença na zona de perigo.
   • São utilizados em locais onde é necessário garantir a segurança, permitindo ao mesmo tempo o acesso livre à máquina.
4. Dispositivos de comando bimanual
   • Exigem a utilização de ambas as mãos para colocar a máquina em funcionamento, o que evita o arranque acidental.
   • São utilizados em situações em que é necessário garantir que o operador se encontra a uma distância segura da zona de perigo durante o arranque da máquina.

Medição do tempo de paragem de máquinas: aplicações práticas e exemplos

Exemplos de aplicação prática da norma

Apresentamos alguns exemplos que ilustram a aplicação prática da norma NP EN ISO 13855 em diferentes ambientes industriais. Cada exemplo mostra como as medidas técnicas de proteção podem ser implementadas de forma eficaz para garantir a segurança de máquinas.

Exemplo 1: Aplicação de cortinas de luz numa linha de produção

Numa unidade industrial, onde operam máquinas de montagem de alta velocidade, foram instaladas cortinas de luz ao longo da linha de produção. Estas cortinas estão posicionadas de forma a detetar qualquer interrupção do feixe de luz causada por uma pessoa ou por uma parte do corpo ao entrar na zona de perigo. A distância mínima entre a cortina de luz e a zona de perigo foi calculada de acordo com a norma NP EN ISO 13855, tendo em conta a velocidade de aproximação da pessoa e o tempo de resposta do sistema de proteção. No momento em que é detetada a presença de uma pessoa na zona de deteção, a máquina para imediatamente, evitando potenciais lesões.

Exemplo 2: Utilização de scanners laser no armazém

Num armazém de grande altura, foram utilizados scanners laser para monitorizar o movimento nos corredores entre estantes. Estes scanners estão instalados a uma altura que permite detetar o movimento tanto de empilhadores como de trabalhadores. A norma NP EN ISO 13855 foi utilizada para determinar as distâncias mínimas adequadas, garantindo que qualquer movimento na zona de deteção é registado de imediato.

Quando o scanner deteta a aproximação de uma pessoa ou de um veículo à zona de perigo, o sistema interrompe automaticamente o movimento do empilhador, minimizando o risco de colisões e acidentes. Graças a esta solução, o armazém consegue operar de forma eficiente, assegurando simultaneamente um elevado nível de segurança para todos os trabalhadores.

Exemplo 3: Tapetes sensíveis à pressão na área de manutenção de máquinas

Na área de manutenção de máquinas, foram instalados tapetes sensíveis à pressão para proteger os técnicos que realizam trabalhos de reparação. Estes tapetes reagem à pressão exercida por pessoas que entram sobre a sua superfície, permitindo detetar a presença na zona de perigo. De acordo com a norma NP EN ISO 13855, os tapetes são colocados a uma distância adequada da zona de perigo, garantindo que a máquina será automaticamente desligada se o técnico pisar o tapete durante o funcionamento da máquina.

Esta solução aumenta significativamente a segurança durante os trabalhos de manutenção, eliminando o risco de arranque acidental da máquina no momento em que o técnico se encontra na zona de perigo. Desta forma, a manutenção de máquinas torna-se mais segura e mais eficiente.

Medição do tempo de paragem de máquinas: desafios e soluções na implementação da norma

Problemas típicos encontrados durante a implementação da norma

Ao implementar a norma NP EN ISO 13855, as empresas podem deparar-se com vários desafios. Seguem-se alguns problemas frequentes e propostas de solução:

1. Cálculos imprecisos das distâncias mínimas
   • Solução: Certifique-se de que todos os cálculos são efetuados com exatidão, de acordo com as orientações da norma. A realização regular de formação para engenheiros e operadores pode ajudar a evitar erros.
2. Falta de sensibilização e formação dos trabalhadores
   • Solução: Organize ações de formação regulares sobre os princípios de segurança e a aplicação da norma NP EN ISO 13855. Garanta que todos os trabalhadores conhecem os perigos e sabem como utilizar os dispositivos de proteção técnica.
3. Problemas técnicos com os dispositivos de proteção
   • Solução: Assegure inspeções e manutenção regulares dos dispositivos de proteção técnica. Trabalhe em conjunto com os fornecedores de equipamento para garantir que os dispositivos estão sempre em pleno estado de funcionamento.
4. Dificuldades na adaptação da norma a condições de trabalho específicas
   • Solução: Adapte a implementação da norma às condições de trabalho específicas, tendo em conta todos os aspetos particulares do ambiente em causa. A consulta de especialistas em segurança pode ajudar a resolver problemas específicos.

A norma NP EN ISO 13855 fornece orientações detalhadas sobre o posicionamento dos dispositivos de proteção técnica para garantir a segurança das máquinas. O cumprimento destas orientações minimiza o risco de lesões e aumenta a segurança nos locais de trabalho. Exemplos de aplicação prática da norma mostram como diferentes dispositivos de proteção técnica podem ser utilizados de forma eficaz em vários ambientes industriais.

Automação Industrial e Ensaio do Tempo de Paragem das Máquinas

A automação industrial desempenha um papel fundamental nas unidades de produção modernas, onde a fiabilidade e a segurança das máquinas são prioritárias. Neste contexto, o ensaio do tempo de paragem das máquinas é um elemento essencial para garantir que todos os equipamentos funcionam em conformidade com as normas de segurança, minimizando o risco de acidentes.

No projeto de máquinas e na sua integração com sistemas de automação, é extremamente importante ter em conta a velocidade de aproximação das partes do corpo humano à zona de perigo. O gabinete de projeto responsável pela automatização dos processos de produção deve aplicar as orientações contidas na norma NP EN ISO 13855 para posicionar corretamente os dispositivos de proteção técnica.

Esta norma é também indispensável durante as auditorias de segurança, que avaliam a conformidade das máquinas com os requisitos mínimos e com outros regulamentos, como a Diretiva Máquinas 2006/42/CE e o Regulamento Máquinas 2023/1230. Os auditores recorrem frequentemente aos resultados do ensaio do tempo de paragem das máquinas para confirmar que todos os equipamentos cumprem os critérios adequados de certificação CE de máquinas e podem operar em segurança no ambiente de produção.

No processo de avaliação da conformidade das máquinas, a marcação CE só é atribuída aos equipamentos que passaram por testes de segurança rigorosos. O integrador de automação industrial deve garantir que todos os elementos do sistema, incluindo as proteções de máquinas e os sistemas de programação PLC, funcionam de acordo com as normas harmonizadas. A automação da produção sem medidas de proteção adequadas poderia conduzir a situações perigosas, pelo que o ensaio do tempo de paragem das máquinas é uma etapa indispensável no processo de projeto e implementação.

No contexto da rápida evolução da automação industrial, o ensaio do tempo de paragem das máquinas é também crucial durante a adequação das máquinas aos requisitos mínimos. O outsourcing de engenheiros e de especialistas na área da automatização dos processos de produção pode ser uma solução vantajosa para as empresas que necessitam de apoio na implementação de sistemas de segurança avançados, incluindo a identificação de perigos de acordo com a norma ISO 12100 e a correta gestão de projetos.

Conclusões e recomendações

• Recomendações para projetistas e engenheiros: As orientações da norma NP EN ISO 13855 devem ser rigorosamente seguidas na conceção de sistemas de segurança de máquinas. As revisões periódicas e a atualização dos sistemas de proteção são essenciais para manter um elevado nível de segurança.
• Importância da melhoria contínua das medidas de proteção: A tecnologia e os métodos de trabalho estão em constante evolução, pelo que é importante que os sistemas de proteção sejam regularmente atualizados e adaptados a novos requisitos e perigos.
• Recomendações para investigação futura: É necessário prosseguir a investigação no domínio das novas tecnologias de proteção e da sua eficácia em diferentes condições de trabalho. Estes estudos devem também ter em conta as necessidades específicas dos vários setores da indústria.