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implementação NR12
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Dispositivos redundantesde Segurana em
Maquinas
Marcelo Del Vecchiomarcelovecchio@ladder.com.br
(011)9440-0256
Causas tpicas de acidentes em mquinas
Operador invadindo nas reas noprotegidas
Dispositivos de segurana que foramburlados
Pessoa no autorizada interagindo com o equipamento
Falta ou perda dos dispositivos de segurana da mquina
Projeto Eltrico do Sistema de Segurana inapropriado
Tentando fazer a coisa certa na horaerrada
Acidentes ocorrem quando o operador est tentando fazer seu servio
NR 12 Conceito Bsico
O homem no apto, por si s, em seu meio de trabalho, a se
proteger sem dispositivos de segurana.
As mquinas e Equipamentos devem se integrar, aos dispositivos de
segurana. Dispositivos de segurana normalizados diminuem
sensivelmente os riscos existentes, mas no os eliminam totalmente.
Aes adicionais tais como capacitao contnua para operadores e
pessoal da manuteno se faz sempre necessrio bem como
manutenes preventivas conforme manuais so imprescindveis.
Os 3 pilares Bsicos da Segurana : Protees adequadas,
Procedimentos e Capacitao
Brasil
- 4 em Acidentes de Trabalho fatais (El Salvador, Coreia e
ndia);
- 15 e Acidentes gerais;
- 83 acidentes a cada hora;
- 3,5 Mortes ao Dia
- 2,3 % PIB destinados a custos relativos a acidentes (2009)
- 14 Bilhes R$ - Aposentadorias A.T. (2009)
NR 12 Cenrio Por que?
10 anos = 7.727.795 acidentes (124k doenas ocupacionais,
206k incapacitantes e 49k Obitos; (fonte Conselho Nacional de
Sade)
Evoluo das protees
Filosofia
de segurana
Barreira
Fisicas
Controle e
IntertravamentoOperador Segurana funcional
Objetivo Segurana
Segurana
+
Produtividade
Produtos/
Tecnologias
Segurana+ Produtividade+ Inteligencia /
Flexibilidade+ Integrao
Normas
Chaves Segurana Reles Segurana Outros Dipositivos
Cortina de luz Laser Scanners Tapetes segurana Acesso seguro Controlador Segurana
CLP SeguranaRede SeguranaServiosUnidades Inteligentes
MediesStatus
BarreirasFisicas
Normas
funcionaisIEC/EN 61508
Segurana
+
Produtividade
Normas de segurana convencionais
Diferentes Necessidades = Tecnologias
Laser Scanner
Light Curtains
Safety Mats
E-Stops &
Signaling
Gate Switches
Non- Contact
Switches
Trap Key
Safety
Contactors
Safety Relays
Cable Pull
Switches
Safety Drives
Safety Enable
SwitchesSafety Edges
Safety PLC
FALHAS = Preocupao
quando algo ocorre de maneira
diferente do normal e previamente
esperado
E como as Falhas so geradas?
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;
Falta de um plano de manutenoadequado;
Principais Problemas Encontrados
FALHAS
As falhas podem ser:
- Aparentes
- Ocultas
- Acumulativas
Para segurana no interessa quando tudo funciona.
Mas sim quando um nico componente falha e como
ele reage a essa FALHA!
Essncia da Segurana
O ponto operacional da mquina cuja operao expor o operrio ao
acidente dever ser protegido. O dispositivo de segurana dever
estar em conformidade com Normas apropriadas.
O nvel de segurana determinado por todo o conjunto de
Segurana relacionado s partes de um sistema de controle e
no somente das caractersticas de dispositivos protetores.
No conecte as sadas de um dispositivo de segurana
um PLC convencional !
NBR14153
(ANSI B11.1 - Appendix B4) - (ANSI B11.19 Sec. 5.5)
O que Redundncia?
O que Redundncia?
Redundncia: aplicao de mais de um componente,
dispositivo ou sistema, a fim de assegurar que,
havendo uma falha em um deles na execuo de sua
funo o outro estar disponvel para executar esta
funo.
NR-12
O que Redundncia!
Saida segura
Saida segura
Everything
OK?
Monitorao
Monitorao
Cada 20 ms
IBM
Mac
O que so Componentes de Segurana?
Componentes de Segurana: So elementos projetados,
construdos, testados, aprovados e certificados para
executar esta funo
So componentes CONFIVEIS com alto capacidade de
gerar, quando em falha, uma condio segura.
NR-12 Falha segura: o princpio de falha segura requer que um sistema entre em
estado seguro, quando ocorrer falha de um componente relevante segurana. A
principal pr-condio para a aplicao desse princpio a existncia de um estado
seguro em que o sistema pode ser projetado para entrar nesse estado quando
ocorrerem falhas. ....,deve ser usado o princpio de vida segura, que requer a
aplicao de redundncia e de componentes de alta confiabilidade para se ter a
certeza de que o sistema sempre funcione.
O que Componentes de Segurana?
Qual a opo a seguir?
Qual o MTTF?
MTTFd = Mean Time to dangerFailure
Micro........ MTTFd < 3 anos
Micro........ MTTFd > 385 anos
MTTFd - Indicao MTTFd - Alcance
Baixo 3 anos < MTTFd < 10 anos
Medio 10 anos < MTTFd < 30 anos
Alto 30 anos < MTTFd < 100 anos
O que uma interface de Segurana?
Interface de segurana: dispositivo responsvel por realizar o
monitoramento, verificando a interligao, posio e
funcionamento de outros dispositivos do sistema, impedindo a
ocorrncia de falha que provoque a perda da funo de
segurana, como rels de segurana, controladores
configurveis de segurana e CLP de segurana.
NR-12
O que so entradas de segurana (funo)? Chave de intertravemento, Tapetes, Cortinas de Luz, Bi-Manual de
Segurana, etc
Tipos de Alimentao dos reles: Alimentao 120, 240 Vac, ou 24 Vdc/Vac
Contatos de sada requeridos (3 NA 1 NF,.6 NF 3 N.F + Aux), temporizado, etc.
Tipos de Rearme (Automatico/Manual ou Manual Monitorado)
Como especificar Reles de Segurana?
Canal dplo
Temporizador
Detetor de movimento
Contra fora eletromotriz
Canal Simples
-Cortinas de Luz
-Bi-Manual.
-Tapetes e batentes
Multi-funcional
Reles Modulares
Reles Programaveis
Reles de Segurana
Controle CLPs
CLPS DE SEGURANA
Qual o SIL do CLP?
Safety Integrity Level
SIL 1 , 2 , 3
O que so sistemas de Segurana?
Sistemas de segurana.
12.38. As zonas de perigo das mquinas e equipamentos devem possuir
sistemas de segurana, caracterizados por protees fixas, protees
mveis e dispositivos de segurana interligados, que garantam proteo
sade e integridade fsica dos trabalhadores.
12.42. Para fins de aplicao desta Norma, consideram-se dispositivos de
segurana os componentes que,
por si s ou interligados ou associados a protees, reduzam os riscos de
acidentes e de outros agravos
sade, sendo classificados em:
a) comandos eltricos ou interfaces de segurana:
b) dispositivos de intertravamento:
c) sensores de segurana:
d) vlvulas e blocos de segurana:
e) dispositivos mecnicos:
f) dispositivos de validao:
NR-12
Sistema de Segurana
ENTRADA LGICA SADA
ELEMENTO
CONFIVEL
ELEMENTO
CONFIVEL
ELEMENTO
INTELIGENTE
MONITORIZAO
Sistema de Segurana Canal simples
Sistema Segurana Canal duplo
A1 S11 S52 S12 13 23 33 41
S21 S22 S34 A2 14 24 34 42
MSR 127
K1
K2
K2
K1
RESET
M
Componentede segurana
Rele de segurana
Contatora
INPUT
LOGIC
OUTPUT
EN954 Cat. 4
*Note: N.O. and N.C. contacts are mechanically linked
Sistema de Segurana Integrado
RSNetworx
GuardPLC I/O
Extensions(4 Modules)
GuardLogix(V14)
GuardLogix(V14)
ArmorBlock
MaXum(2 Modules)
GuardPLC I/O(3 Modules)
Logix-based
Platforms
EtherNet/IP
RSLogix
RSView
VersaViewLogix-based
Platforms
DeviceNet
Safety
DeviceNet Safety I/O(3 Modules)
VersaViewRSLogix Guard
OPC Server -
GuardPLC
GuardPLC Ethernet
Sistema em Arquitetura com CLP s
Est
Seguro?
O atendimento as Normas Fundamental
Como quantificar o risco??
Os projetistas de mquinas
devem determinar todas as
reas de risco, e mitigar os
riscos nveis aceitveis
Definio de Risco
Material e Qumico
Mecnico
Eltrico
Termico
Rudo
Vibrao
Radiao
Ergonmico
Conforme NBR 14153 Anexo B
S- Severidade do ferimento
S1 leve (reversvel)
S2 grave (irreversvel) inclusive fatal
F- Freqncia e ou tempo de exposio
F1 raramente e/ou pequena exposio
F2 freqente at contnuo e/ou longa exposio
P- Possibilidades de evitar o perigo(referem-se geralmente velocidade e freqncia com
a qual a pea analisada movimenta-se e a distncia do
operador da mesma.
P1 possvel sob determinadas condies
P2 pouco possvel
Ponto de partida para
avaliao do risco de
segurana.B 1 2 3 4
S1
S2
F1
F2
P1
Categorias
P2
P2
P1
SIL EN/IEC 62061
A estimativa de risco feita, considerando-se
a gravidade do(s) ferimento(s),
a freqncia e durao da exposio ao perigo (F),
a probabilidade da ocorrncia de um evento que gere perigo (W) e
a possibilidade evitar ou limitar o dano (P).
Classificao da gravidade (S):
Efeito Gravidade (S)
irreversvel: morte, perda da viso ou brao 4
irreversvel: membros quebrados, perda de um/vrios dedo(s) 3
reversvel: necessidade de tratamento por um mdico 2
reversvel: Requeridos primeiros socorros 1
SIL EN/IEC 62061
Classificao da freqncia e durao da exposio:
Freqncia da exposio Durao (F) > 10 m*
1 h a 1 dia a 2 semanas a 1 ano 2
* Se a durao for inferior a 10 min, o valor pode ser rebaixado para o prximo nvel
.
Classificao da probabilidade:
Probabilidade da ocorrncia Probabilidade (W)
muito alta 5
provvel 4
possvel 3
rara 2
desprezvel 1
SIL EN/IEC 62061
Classificao da possibilidade de se evitar ou limitar um dano:
Possibilidade de evitar ou limitar Evitar e limitar
impossvel 5
rara 3
provvel 1
Matriz da classificao SIL:
Gravidade
(S)
Classe (K)
3 - 4
Classe (K)
5 7
Classe (K)
8 - 10
Classe (K)
11 - 13
Classe (K)
14 - 15
4 SIL 2 SIL 2 SIL 2 SIL 3 SIL 3
3 (OM) * SIL 1 SIL 2 SIL 3
2 (OM) SIL 1 SIL 2
1 (OM) SIL 1
* OM = outras medidas
A definio do SIL feita com base na tabela seguinte, onde
K = F+W+P .
ANSI / RIA R15.061999 Grfico do Risco
Simples (Cat. B)
Canal Simples (Cat. 1)
Canal Simples (Cat. 1)
Canal Simples com monitorao (Cat. 2)
Controle Confivel (Cat. 4 / 3)
Controle Confivel (Cat. 4)R1
R2A
R2B
R4
R2C
R3A
R3B
S2
E2
E1
A2
A1
A2
A1
S1
E2
E1
A2
A1
A2
A1
Canal Simples com monitorao (Cat. 2)R2B
Simples (Cat. B)
Incio
ANSI EN-954
Severidade
ExposioPosso evitar
Faixa
Risco
Requisitos do circuito de segurana
Atender requisitos de normas relevantes ao
sistema de parada de Emergncia em funo da
abertura da porta
M
Controle de
mquina
Ind. auxiliar
Categoria B
100S-C
Utilizao de componentes seguros para atender ao
sistema de parada de Emergncia em funco da
abertura da porta
M
Controle de
mquina
Ind. auxiliar
Categoria 1
Categoria 2
Controle de parada efetuado por um Rele
com Monitorao
Rele
Controle de
mquina
M
Rele
Categoria 3
No perde a funo de segurana com uma
simples falha Redundncia o mtodo usual
Controle de
mquina
Mmonitorao
Categoria 4
Excluso de falha
Excluso de falha
No perde a funo de segurana com uma simples falha ou
acumulo Redundncia e Diversidade o mtodo usual
Rele
Controle de
mquina
MMmonitorao
Rel
Controle de
mquina
M
Exemplo: Categoria
4 referente ao nvel
de risco e a
proteo requerida
para proteger o
operador.
Sistema de parada de EmergnciaEN954 / NBR 14153 - Categoria 4
Categoria 0 Parada sem controle
Desernegizao total se necessrio
Categoria 2 Parada controlada
Sem desernegizao
Categoria 1 Parada controlada
Desernegizao total aps a
parada da mquina.
Paradas de EmergnciaEN 418, IEC 60204-1, NBR 13759
Sistema de parada de EmergnciaEN954 / NBR 14153 - Categoria 4
Rele
Sistema de parada de EmergnciaEN954 / NBR 14153 - Categoria 3
Chave de
seguranaPLC - Safety
PLC - Comum
INTERFACES ELETRO-ELETRNICAS
INTERFACES ELETRO-ELETRNICAS
Segurana Basica!
Qual a Categoria de
RISCO?
Diferenas CAT e PL / SIL
CAT:
Determinstica
Qualitativa
Focalizada em componentes
Segurana convencional
PL e SIL:
Probabilstica
Quantitativa
Focalizada em Sistemas
Segurana funcional
EN-954
NBR14153
ISO-13849
IEC-61508
IEC-62061
ISO13849 Performance Level
S1
S2
F2
F1
Performance
Level, PLr
a
b
P1
P2
e
c
d
P1
P2
P1
P2
P1
P2
F2
F1
Contribuio para
Reduo do risco
Baixo
Alto
Deterrminado a cada funo de segurana
S = Severidade
F = Frequencia ou Durao da exposio
P = Possibiliddae de Evitar o Perigo
1 = baixo
2 = alto
PL X Categorias
SIL3, CAT4, AK5
D1
D2
D3
D4
A1
A2
A1
A2
E1
E2
E1
E2
P3 P2 P1
1 1
0
2 1
1
3 3
1
4 3
2
6
3
7
4
8
4
0
0
1
0
2
1
3
1
4 4
5
3
6
3
7
4
0 B
0
0 B
0
1 1
0
2 2
1
3
1
4
2
5
3
6
3
2
5 >4
3
DIN EN
IEC
Parmetros de Risco:
D Extenso do danoD1: Pequeno Ferimento
D2: Ferimento severo/irreversvel a uma
ou mais pessoas; morte de uma pessoa
D3: Morte de algumas pessoas
D4: Consequncias catastrficas; mortes
mltiplas
E - Tempo de Exposio
E1: Raro a Pouco Frequente
E2: Frequente a Contnuo
A Atenuao / Mitigao do RiscoA1: Possvel sob certas circunst6ancias
A2: Pouco possvel / Impossvel
P Probabilidade de OcorrnciaP1: Muito Baixa
P2: Baixa
P3: Relativamente AltaDIN VDE-19250 Fundamental safety aspects for measurement and control equipment
IEC 61508 Functional safety of programmable electronic systems (PES)
EN-954 Safety of machinery - Safety related parts of control systems
Source: TUV Product Service
Safety Integrity Level (SIL)
Continuous
Level PFH
4 1 in 1 billion
3 1 in 100 million
2 1 in 10 million
1 1 in 1 million
PFH / Probability of Dangerous Failure per Hour
Mais termos
MTBF
Fault Tolerant
2oo3
Failsafe
1oo3
1oo1 System
1oo2 System
Arquitetura 1oo2
12.37. O circuito eltrico do comando da partida e parada do
motor eltrico de mquinas deve possuir, no mnimo, dois
contatores com contatos positivamente guiados, ligados em
srie, monitorados por interface de segurana ou de acordo
com os padres estabelecidos pelas normas tcnicas
nacionais vigentes e, na falta destas, pelas normas tcnicas
internacionais, se assim for indicado pela anlise de risco, em
funo da severidade de danos e frequncia ou tempo de
exposio ao risco.
2oo2 System
2oo3 System
A VIDA
VALE
ESSE
RISCO?
INTERFACES ELETRO-ELETRNICAS
INTERFACES ELETRO-ELETRNICAS
INTERFACES ELETRO-ELETRNICAS
A.R.T.
Um dos rgos mais complexos do corpo.
Composto por:
Nervos
Tendes
Tecidos
Ossos
Informaes Relevantes
Nossas Mos !
Os acidentes envolvendo as mos
representam 49% e os acidentes
envolvendo os braos representam
7%, juntos (mos e braos) totalizam
56%, sendo assim, devemos
concentrar nossos esforos visando
estes tipos de acidentes sem, no
entanto, esquecermos de procurar
melhorias para prevenir os demais.
Informaes Relevantes
Nossas Mos !
TESTE
Com o polegar dobrado em direo
palma da mo, e mantendo ele assim
tente abotoar dois botes de sua
camisa. Utilizando apenas 4 dedos
CONSEGUIU ?
Informaes Relevantes
Amai o prximo como a ti mesmo
Jesus
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