Impulsionada pelo rápido desenvolvimento das indústrias globais de modificação de plásticos, embalagens, automóveis, eletrônica e novas energias, a demanda de mercado por masterbatches e materiais plásticos compostos mantém um forte ritmo de crescimento. Como equipamento central para a produção de masterbatches e compósitos de polímeros, os extrusores de dois cilindros desempenham um papel irremplacável na mistura, dispersão e granulação de materiais. Ao buscar eficiência de produção e qualidade do produto, a segurança de produção sempre foi a linha de base para a operação estável de cada empresa de fabricação. O processo de produção de extrusão de masterbatch envolve vários fatores de risco, como altas temperaturas, alta pressão, rotação mecânica, poeira plástica, aditivos químicos e sistemas elétricos de alta potência. Se a gestão de segurança não estiver em vigor, pode levar a lesões pessoais, danos aos equipamentos, interrupção da produção e até acidentes de segurança graves, trazendo enormes perdas econômicas e riscos legais às empresas.
O projeto de segurança essencial dos equipamentos é a base da segurança de produção, e a gestão no local é a garantia de uma operação segura. Somente construindo um sistema de proteção de segurança multidimensional que combine o hardware dos equipamentos e o sistema de gestão, podemos prevenir efetivamente acidentes de segurança e alcançar uma produção estável a longo prazo. Como fabricante profissional com foco em R&D and manufacturing of twin screw extruders, masterbatch extruders and compounding extruders, Kerke has always integrated intrinsic safety concepts into the whole process of equipment design, manufacturing and commissioning. Its full series of extrusion equipment is equipped with complete safety protection devices and intelligent safety monitoring systems, which can effectively reduce various safety risks in the production process. At the same time, Kerke can also provide targeted safety configuration schemes and safety production guidance according to customers’ different raw material characteristics and production scenarios, helping customers build a comprehensive safety production system.
Este artigo irá sistematicamente identificar as principais fontes de risco de segurança no processo de extrusão de misturas, explicar os detalhes de projeto de segurança intrínseca dos extrusores de parafusos gêmeos Kerke a partir de várias dimensões, apresentar o sistema de gestão de segurança no local e as especificações operacionais padronizadas, resumir os métodos de prevenção e tratamento de emergência de acidentes comuns de segurança, realizar uma análise detalhada de custo-benefício para investimentos em segurança e compartilhar estratégias de manutenção diária para manter um desempenho de segurança a longo prazo. Através de uma interpretação abrangente e detalhada, este artigo tem como objetivo ajudar as empresas de produção de misturas e materiais compostos a dominar métodos científicos de gestão de segurança, evitar riscos de segurança e alcançar uma produção segura, eficiente e sustentável.
1. Riscos de segurança principais nas linhas de extrusão de masterbatch
A produção de masterbatch é um processo típico de processamento de polímeros, que envolve vários estágios, como pesagem de matérias-primas, mistura, alimentação, extrusão de fusão, extrusão de cabeça de matriz, granulação e embalagem do produto final. Cada estágio apresenta riscos de segurança correspondentes. Só ao esclarecer a distribuição e as características das fontes de risco podemos adotar medidas preventivas específicas.
1.1 Riscos térmicos de alta temperatura
O processo de extrusão requer aquecer as matérias-primas plásticas sólidas até um estado fundido. A temperatura de processamento da maioria dos materiais plásticos está entre 150 ℃ e 300 ℃, e alguns plásticos de engenharia chegam a ultrapassar os 350 ℃. O tambor, a cabeça de matriz, o trocador de tela e outras peças do extrusor estão em estado de alta temperatura por um longo período, o que é a fonte mais direta de perigo térmico no local de produção. Se o operador tocar acidentalmente a superfície de alta temperatura sem proteção, causará queimaduras graves. Durante a troca da tela de filtro, a limpeza da cabeça de matriz ou o manuseio de bloqueios de material, o material fundido de alta temperatura pode jorrar sob pressão, causando acidentes de queimaduras mais graves.
Além do escaldamento por contato direto, a radiação térmica a longo prazo proveniente de equipamentos de alta temperatura também aumentará a temperatura ambiente da oficina, afetando o conforto dos operadores e até mesmo levando a choque térmico nas estações de alta temperatura. A alta temperatura local também pode cozinhar cabos e tubos de plástico próximos, acelerando o envelhecimento e aumentando o risco de falha elétrica e incêndio.
1.2 Riscos de lesões mecânicas
A linha de produção de extrusão possui um grande número de peças rotativas e em movimento, que são fontes potenciais de lesões mecânicas. O sistema de transmissão do motor principal, incluindo motor, acoplamento, caixa de velocidades e caixa de distribuição, funciona a alta velocidade durante a operação. Se não houver uma cobertura protetora eficaz, as roupas, os cabelos ou as extremidades dos operadores podem ser envolvidos, causando graves lesões por extrusão e torção. O sistema de alimentação, o eixo da roda de engrenagem, o rolo cortante do granulador e outras peças também apresentam riscos semelhantes de corte e enrolamento.
O sistema hidráulico do trocador de tela e da cabeça de matriz tem uma força de tração enorme. Se a operação é inadequada ou o sistema hidráulico falha, as peças móveis podem se mover inesperadamente, causando lesões por extrusão. No processo de limpeza, manutenção e reparação dos equipamentos, se a energia não for cortada e bloqueada de acordo com os procedimentos, o arranque acidental dos equipamentos pode levar a acidentes por lesões mecânicas. Muitos acidentes na indústria de processamento de plásticos são causados por operação ilegal e falha de dispositivos de proteção mecânica.
1.3 Riscos de segurança elétrica
Os extrusores de parafuso gêmeo geralmente têm uma potência instalada elevada. As linhas de produção de tamanho médio variam de dezenas a centenas de quilowatts, e as linhas de produção maiores podem chegar a centenas de quilowatts. Os sistemas elétricos de alta tensão e alta corrente apresentam riscos de choque elétrico inerentes. Se a isolamento dos componentes elétricos estiver envelhecido e danificado, ou se a aterragem for inadequada, pode causar acidentes de choque elétrico aos funcionários. O curto-circuito e a sobrecarga das linhas elétricas também podem causar incêndios, especialmente em oficinas com pó inflamável e solventes, o que aumenta a probabilidade de acidentes graves de incêndio e explosão.
Além disso, a eletricidade estática é facilmente gerada durante a transportação e mistura de pó de plástico e materiais granulares. Se a eletricidade estática se acumular e não puder ser liberada a tempo, ela produzirá chispas de descarga. Em um ambiente em que o gás ou a poeira inflamáveis atingem uma certa concentração, pode desencadear a combustão ou a explosão. Os danos causados por acidentes de segurança elétrica são geralmente graves, o que é um dos principais pontos de risco que devem ser evitados na produção de extrusão.
1.4 Riscos para a saúde e segurança relacionados com poeira e fumos
A produção de masterbatch requer um grande número de pós de cor, preenchentes, aditivos funcionais e outras matérias-primas em pó. Nos links de dosagem, mistura e alimentação, a poeira é fácil de transbordar para o ar da oficina. A inalação prolongada de poeira de plástico e poeira de aditivos pode causar danos ao sistema respiratório dos operadores e até mesmo levar a doenças ocupacionais, como a pneumoconióse. Alguns aditivos especiais apresentam certa toxicidade e irritação, o que pode causar mais danos ao corpo humano.
Em altas temperaturas, os plásticos e os aditivos se decomporão e liberarão compostos orgânicos voláteis e fumos oleosos, que têm cheiro forte e certa toxicidade. A inalação a longo prazo pode danificar o sistema respiratório e o sistema nervoso. Mais importante ainda, quando a concentração de poeira de plástico no ar atinge o limite de explosão, ao se encontrar com fogo aberto, estática ou fonte de calor de alta temperatura, pode ocorrer uma explosão de poeira, que é extremamente destrutiva e pode causar muitos feridos e perdas de propriedade. A explosão de poeira é um grande perigo oculto que deve ser altamente vigilado em cenários de processamento de pó, como a produção de masterbatch.
1.5 Riscos de pressão de fusão
O extrusor de parafuso gêmeo é um sistema de pressão fechado. O plástico fundido é empurrado para a frente sob a ação do parafuso, formando alta pressão na cabeça do matriz e na tela do filtro. Em condições normais, a pressão do fundido está entre 10 MPa e 30 MPa, e alguns materiais de alta viscosidade podem ser ainda maiores. Se a tela estiver gravemente obstruída, a cabeça do matriz estiver bloqueada por materiais carbonizados ou os parâmetros do processo estiverem ajustados de forma inadequada, a pressão do fundido aumentará drasticamente. Sem uma medida eficaz de alívio de pressão, pode causar injeção de fundido, danos ao equipamento e até acidentes de explosão.
O risco de pressão é particularmente pronunciado no processo de substituição da tela e desmontagem da cabeça do matriz. Se a pressão residual interna não for totalmente liberada antes da operação, o mel de alta temperatura vai jorrar imediatamente quando a cabeça do matriz for aberta, o que é muito fácil de causar acidentes de queimadura. As peças que suportam pressão, como o cilindro e a cabeça do matriz, funcionam sob alta pressão e alta temperatura por um longo período de tempo. Se houver defeitos no material ou rachaduras por fadiga, também há o risco de ruptura estrutural.
1.6 Riscos químicos e de matérias-primas
A produção de masterbatch envolve uma variedade de aditivos químicos, como agentes de ligação, dispersantes, antioxidantes, retardadores de chama, estabilizadores de luz e pigmentos orgânicos. Alguns desses aditivos apresentam certa toxicidade, irritação ou corrosividade. O contato direto com a pele pode causar queimaduras químicas, e a inalação de poeira ou vapor pode causar intoxicação. Alguns aditivos líquidos são inflamáveis e explosivos, e há risco de combustão e explosão se não forem armazenados e utilizados adequadamente.
Alguns sistemas de fórmula especiais precisam adicionar aditivos à base de solvente ou materiais líquidos, o que aumentará a concentração de gás inflamável na oficina. Se a ventilação for inadequada, é fácil formar um ambiente de gás explosivo. Se os materiais de resíduos e os recipientes de resíduos não forem tratados adequadamente, também podem causar poluição química e riscos de segurança. A gestão padronizada de matérias-primas químicas é uma parte importante da produção segura nas fábricas de masterbatch.
1.7 Riscos do fator humano
As estatísticas mostram que mais de 80% dos acidentes de segurança industrial estão relacionados com comportamentos inseguros do ser humano. A operação ilegal, a mentalidade de sorte, a falta de consciência de segurança e a operação exausta são causas importantes de acidentes. Por exemplo, a remoção do escudo de segurança por conveniência, o toque direto nas peças em movimento com as mãos, a operação dos equipamentos sem treinamento, o não uso de equipamentos de proteção individual conforme exigido e a realização de manutenção sem corte de energia e lista, tudo o que pode levar a acidentes de segurança.
Além disso, uma organização de produção desproporcional, o trabalho excessivo durante longos períodos, que leva ao cansaço dos funcionários, e a formação de segurança inadequada também aumentam a probabilidade de erros humanos. Para prevenir acidentes de segurança, não apenas é necessário melhorar o desempenho de segurança dos equipamentos, mas também fortalecer a gestão dos funcionários e a educação em segurança para reduzir os comportamentos perigosos desde a fonte.
2. Projeto de segurança intrínseca dos extrusores de parafusos gêmeos Kerke
A segurança intrínseca é a estratégia de segurança mais eficaz. Ao otimizar o projeto dos equipamentos, os riscos são eliminados ou reduzidos na fonte, o que é muito mais confiável do que depender apenas de dispositivos de proteção e da conformidade do pessoal. Como fabricante profissional de equipamentos de extrusão, a Kerke aplica o conceito de segurança em todo o processo de desenvolvimento, produção e instalação.&D e o processo de fabricação de cada extrusor de parafuso gêmeo, extrusor de masterbatch e extrusor de compósitos, e cria um sistema de proteção de segurança multinível, desde a estrutura de hardware até o controle inteligente.
2.1 Proteção de segurança do sistema de alta temperatura
Todos os equipamentos de extrusão Kerke estão equipados com uma camada de isolamento térmico de alta eficiência totalmente envolvente na superfície do cilindro. Por um lado, reduz a perda de calor e economiza o consumo de energia de aquecimento. Por outro lado, reduz significativamente a temperatura da superfície do cilindro, evitando o contato direto com superfícies de alta temperatura e queimando os operadores. A camada de isolamento térmico é feita de materiais resistentes a altas temperaturas e não-combustíveis, com estrutura compacta e longa vida útil.
As peças de alta temperatura, como a cabeça da matriz e o trocador de tela, estão equipadas com capas de proteção especiais resistentes a altas temperaturas, que envolvem completamente a superfície de alta temperatura. Os operadores não podem tocar diretamente a área de alta temperatura sem ferramentas especiais, o que previne eficazmente queimaduras acidentais. A tampa de proteção foi projetada com uma estrutura de abertura rápida, que não afeta as operações normais de manutenção e substituição da matriz. Para a superfície de operação da área da cabeça da matriz, o equipamento reserva espaço seguro suficiente para evitar que os operadores se aproximem demais da superfície de alta temperatura durante a produção normal. Todas as caixas de junção de aquecimento estão isoladas e isoladas para evitar que a alta temperatura seja transmitida aos componentes elétricos e cause o envelhecimento do circuito.
2.2 Mecanismos de proteção mecânica
A Kerke projetou um sistema completo de proteção mecânica para todas as peças rotativas e em movimento do equipamento. Todas as peças de transmissão, como o acoplamento, o final de saída da caixa de engrenagens e o rolo do cortador do granulador, estão equipadas com capas de proteção metálicas totalmente fechadas, que possuem resistência estrutural suficiente e não podem ser abertas sem ferramentas especiais. Cada capa de proteção está equipada com um interruptor de travamento de segurança. Quando a capa de proteção é aberta, o sistema interrompe imediatamente a alimentação das peças em movimento correspondentes e aciona um alarme sonoro e visual para evitar que erros de operação causem lesões.
Toda a linha de produção está equipada com vários botões de parada de emergência, distribuídos nas principais posições de operação, no extremo de alimentação, no extremo de descarga, no gabinete elétrico e em outras posições. Em caso de emergência, a pressão de qualquer botão de parada de emergência pode parar rapidamente toda a linha. O sistema hidráulico está equipado com uma válvula de sobrecarga de segurança e um dispositivo de bloqueio de posição para evitar o movimento acidental dos atuadores hidráulicos causado pela flutuação da pressão do sistema ou pela ruptura da tubulação, e evitar lesões por extrusão. O granulador é uma área de alta incidência de lesões mecânicas. O granulador Kerke foi projetado com um interlock de desligamento da porta. Quando a porta da câmara de granulagem é aberta, a energia do rolo cortante é cortada imediatamente e o freio é ativado para parar o rolo cortante rapidamente, de modo a evitar lesões causadas pela rotação inercial.
2.3 Sistema de proteção contra pressão de fusão
A segurança da pressão é a principal prioridade da segurança da produção de extrusão. Os extruders de parafusos gêmeos Kerke estão equipados com sensores de pressão de fusão de alta precisão na posição da cabeça do matriz, como padrão, que podem detectar a pressão de fusão em tempo real com alta precisão e resposta rápida. Os dados de pressão são transmitidos para o sistema de controle PLC, que monitora continuamente a mudança de pressão.
O sistema está pré-configurado com limites de pressão em vários níveis. Quando a pressão atinge o valor de alerta prévio, envia um alarme sonoro e visual para lembrar aos operadores de verificar e lidar com a situação. Quando a pressão continua a aumentar até o limite superior de segurança, o sistema reduz automaticamente a velocidade do parafuso e a velocidade de alimentação, reduzindo ativamente a pressão do sistema. Quando a pressão ultrapassa o valor limite, o motor principal é interrompido urgentemente para evitar que a pressão continue a aumentar e cause perigo. Para os modelos de extrusor de composto de alta pressão, pode ser instalado opcionalmente um dispositivo automático de alívio de pressão hidráulica. Quando a pressão ultrapassa o intervalo de segurança, o canal de alívio de pressão é aberto automaticamente para liberar a pressão excessiva de forma estável e evitar acidentes de segurança causados por sobrepressão.
Todas as peças que suportam pressão, como o cilindro, a cabeça da matriz e o trocador de tela, foram submetidas a rigorosas cálculos de resistência e testes de pressão antes de deixar a fábrica, para garantir que a resistência estrutural tenha uma margem de segurança suficiente e não se quebre sob pressão nominal. O trocador de tela hidráulico adota uma estrutura equilibrada em termos de pressão, por isso a flutuação de pressão é pequena durante a troca da tela, o que reduz o risco de jactos de fusão.
2.4 Norma de projeto de segurança elétrica
O sistema elétrico do equipamento de extrusão Kerke segue rigorosamente os padrões internacionais de segurança elétrica. O circuito principal está equipado com dispositivos de proteção contra sobrecarga, proteção contra curto-circuito e proteção contra fugas. Em caso de falha elétrica, ele pode cortar automaticamente a fonte de alimentação para proteger o equipamento e a segurança pessoal. O motor de acionamento está equipado com proteção contra sobreaquecimento. Quando a temperatura da bobina excede o intervalo de segurança, ela reduz automaticamente a carga ou para, para evitar o sobreaquecimento do motor e incêndios causados por excesso de temperatura.
O gabinete de controle elétrico adota uma classificação de proteção IP54, que possui um bom desempenho à prova de poeira e à prova d'água e se adapta ao ambiente complexo da oficina de produção. Todos os componentes elétricos adotam marcas conhecidas no país e no exterior, com desempenho estável e confiável e longa vida útil. Todo o equipamento foi projetado com um sistema de aterramento perfeito, e todas as carcaças e componentes metálicos são aterrados de forma confiável para evitar a acumulação de eletricidade estática e choques elétricos induzidos. Para cenários de produção que envolvam matérias-primas inflamáveis e explosivas ou solventes, a Kerke pode fornecer um conjunto completo de configuração elétrica à prova de explosão e selecionar componentes elétricos e motores que atendam à classificação à prova de explosão correspondente, para evitar que faíscas elétricas queimem gases inflamáveis ou poeira.
2.5 Projeto de controle de poeira e fumos
Aiming at the dust problem in masterbatch production, Kerke has optimized the sealing design of the feeding system. The weightlessness feeder and screw feeder adopt a fully enclosed structure, and the connection with the barrel is tightly sealed to reduce dust overflow from the source. The equipment reserves a standard dust removal interface at the feeding port and pelletizing outlet, which can be connected with the customer’s central dust removal system to collect dust at the point where dust is generated, so as to avoid dust spreading into the workshop.
Para o gás de combustão a alta temperatura gerado na porta de escape e na cabeça do molde, o equipamento foi projetado com uma capota de coleta fechada, que pode ser conectada ao sistema de tratamento de gases de efluente para coletar e tratar o gás volátil e o fumo de óleo de forma centralizada, o que impede a emissão desorganizada e protege a saúde dos operadores. Para linhas de produção com altos requisitos de controle de poeira, a Kerke pode fornecer um esquema de produção sem poeira totalmente fechado. Desde a transportação de matérias-primas, mistura por lotes, extrusão de alimentação até o embalamento do produto final, todo o processo é fechado, o que minimiza o excesso de poeira e reduz significativamente o risco de explosão de poeira.
2.6 Sistema inteligente de monitorização de segurança e de interligação
A linha de produção de extrusão Kerke adota um sistema de controle inteligente com PLC + tela táctil, que integra uma lógica abrangente de monitoramento de segurança. O sistema monitora em tempo real todos os parâmetros-chave, como temperatura, pressão, corrente, velocidade de rotação, fluxo de água de resfriamento e nível de óleo lubrificante. Quando qualquer parâmetro é anormal, é emitido um alerta imediatamente e tomadas medidas de proteção correspondentes automaticamente para evitar a expansão da falha.
O sistema possui uma lógica de interligação de segurança avançada. Por exemplo, quando o sistema de lubrificação falha, o motor principal é automaticamente desligado para evitar danos aos engrenagens e rolamentos causados pela falta de óleo. Quando a água de resfriamento é interrompida, o sistema reduz automaticamente a velocidade e emite um alerta para evitar o sobreaquecimento do equipamento. Quando a alimentação é interrompida, o parafuso reduz automaticamente a velocidade para evitar a falta de material e a inércia. Quando o granulador falha, o motor principal desacelera de forma sincronizada para evitar a acumulação de material e o bloqueio. Por meio do controle de ligação de toda a linha, um único defeito não evolui para um acidente de segurança mais grave.
O módulo opcional de monitoramento remoto permite a visualização remota do estado de operação dos equipamentos e dos parâmetros de segurança. Os gerentes podem saber o funcionamento dos equipamentos a qualquer momento através de telefones celulares ou computadores e detectar perigos ocultos a tempo. O sistema registra automaticamente todas as informações de alerta e os dados de operação, o que é conveniente para a rastreabilidade de acidentes e a otimização da gestão de segurança, ajudando as empresas a melhorar continuamente seu nível de gestão de segurança.
3. Sistema de gestão da segurança da produção no local
O projeto de segurança intrínseca dos equipamentos é a base da produção segura, e a gestão científica no local é a garantia para aproveitar ao máximo as características de segurança dos equipamentos. Equipamentos avançados devem ser combinados com um sistema de gestão padronizado para realmente alcançar uma produção segura.
3.1 Gestão da formação e qualificação do pessoal
O pessoal é o núcleo do gerenciamento de segurança. Todos os operadores devem receber treinamento sistemático em segurança e treinamento operacional antes de assumir seus postos e só podem assumir seus postos após passar na avaliação. O conteúdo do treinamento inclui o princípio de funcionamento do equipamento, o processo de operação padrão, a identificação de pontos de risco, o uso correto de equipamentos de proteção, métodos de tratamento de emergência, etc., para garantir que cada operador compreenda plenamente os riscos de segurança do posto e domine os métodos correspondentes de prevenção e resposta.
Pessoal de operações especiais, como electricistas e soldadores, deve possuir certificados de operações especiais correspondentes e trabalhar com certificados. É estritamente proibido que pessoal sem treinamento opere equipamentos e realize operações especiais. Treinamentos regulares de segurança e exercícios de emergência devem ser realizados, geralmente uma vez por trimestre para treinamento de segurança e uma vez a cada seis meses para exercício de emergência, a fim de fortalecer continuamente a consciência de segurança dos funcionários e melhorar sua capacidade de resposta em caso de emergência. Quando novos equipamentos, novos processos e novas matérias-primas são introduzidos, é necessário realizar novamente treinamentos de segurança especiais para garantir que o pessoal domine os conhecimentos de segurança correspondentes.
Estabelecer um sistema claro de responsabilidade pela segurança, clarificar as responsabilidades de segurança do pessoal em todos os níveis, integrar os indicadores de segurança na avaliação do desempenho e implementar o mecanismo de recompensas e punições para a produção segura, a fim de melhorar a atenção de todos os funcionários à segurança.
3.2 Procedimentos Operacionais Padronizados
Defina procedimentos operacionais padrão detalhados para todos os estágios da produção, incluindo a inspeção pré-início, o aumento de temperatura e o pré-aquecimento, a produção de alimentação formal, a alteração de materiais e cor, a substituição de telas, a limpeza e o encerramento, a manutenção dos equipamentos, etc., e clarifique as etapas de operação, as precauções de segurança e os padrões de confirmação para cada estágio.
For high-risk operations such as screen replacement and die head disassembly, special operation specifications must be formulated. It is strictly required to fully reduce pressure and temperature before operation. Operators must wear protective face shields and high-temperature resistant gloves, stand on the side of the die head for operation, and are strictly prohibited from facing the die head directly. It is strictly forbidden to forcibly open the die head with pressure. For equipment cleaning and maintenance operations, the power cut-off and listing system must be strictly implemented. After cutting off the main power supply, a warning sign of “under maintenance, do not switch on” shall be hung, and a special person shall be assigned to take care of the power supply, so as to prevent others from switching on the power supply by mistake.
Todos os procedimentos operacionais devem ser afixados em posição atraente ao lado do equipamento, para que os operadores possam verificar a qualquer momento. Fortaleça a supervisão no local do processo de produção, interrompa e corrija em tempo útil as operações ilegais e garanta que cada funcionário opere de acordo com os procedimentos.
3.3 Requisitos relativos aos equipamentos de proteção individual
Os equipamentos de proteção individual são a última linha de defesa para proteger a segurança dos operadores. As empresas devem configurar os correspondentes artigos de proteção de acordo com as características de risco de diferentes postos de trabalho e supervisionar os funcionários para que os utilizem corretamente.
Os operadores da linha de produção de extrusão devem usar luvas de proteção resistentes a altas temperaturas, óculos de proteção e sapatos de trabalho antiescaldantes durante a produção normal para prevenir escaldagens por altas temperaturas e jorros de detritos. Para postos com mais poeira, devem ser usadas máscaras de poeira ou respiradores que atendam ao nível de proteção para evitar a inalação de poeira e gases nocivos. O pessoal envolvido na mistura de matérias-primas químicas deve também estar equipado com óculos e roupas de proteção para evitar ferimentos por jorros de produtos químicos. O pessoal de manutenção elétrica deve estar equipado com luvas isolantes, sapatos isolantes e outros equipamentos de proteção isolantes.
Qualquer pessoa que entre na área de produção deve usar roupas de trabalho e sapatos de trabalho. É estritamente proibido usar acessórios, como colares e braceletes, e os cabelos longos devem ser amarrados e colocados na touca de trabalho para evitar que entrem em contato com peças rotativas. Para operações especiais, como operação em espaços confinados e operação em alturas elevadas, é necessário equipar-se com equipamentos de proteção especiais correspondentes. A empresa deve verificar regularmente a integridade dos artigos de proteção e substituir os artigos inválidos a tempo para garantir o efeito de proteção.
3.4 Gestão da segurança do ambiente de trabalho
O local de produção deve manter os corredores desobstruídos. Nenhum material e mercadoria devem ser empilhados nos corredores de segurança e saídas de emergência, a fim de garantir a evacuação do pessoal e o resgate em caso de emergência. As matérias-primas, os produtos acabados e os resíduos devem ser empilhados em diferentes áreas, e a altura do empilhamento deve atender aos requisitos de segurança para evitar colapso e ferimentos.
Mantenha uma boa ventilação na oficina, configure adequadamente a entrada e a saída de ar e, se necessário, configure equipamentos de ventilação para reduzir a concentração de poeira e gás nocivo na oficina. Equipe a oficina com equipamentos de combate a incêndios suficientes, incluindo extintores de incêndio, hidrantes de incêndio e areia para combate a incêndios, e verifique regularmente a sua eficácia para garantir que os equipamentos de combate a incêndios estejam em boas condições e disponíveis a qualquer momento. Coloque sinais de aviso de segurança em áreas perigosas, como alta temperatura, alta pressão, eletricidade e poeira, para lembrar ao pessoal a importância de se preocupar com a segurança.
Fumar e utilizar fogo aberto são estritamente proibidos na área de produção. Trabalhos quentes, como soldagem e corte, devem ser aprovados antes da operação, e medidas de prevenção de incêndio devem ser implementadas. Mantenha o chão da oficina limpo e organizado, limpe os materiais derramados e a poeira a tempo, e reduza a acumulação de poeira no chão e na superfície dos equipamentos.
3.5 Gestão do armazenamento de produtos químicos perigosos e de matérias-primas
Químicos perigosos e aditivos tóxicos e nocivos devem ser armazenados em armazéns químicos especiais, que devem cumprir os requisitos de prevenção de incêndios, proteção contra explosões e prevenção de vazamentos. Diferentes tipos de produtos perigosos devem ser armazenados em categorias separadas, com marcas claras. A quantidade de armazenamento deve ser controlada dentro do intervalo especificado, e o armazenamento excessivo é estritamente proibido.
Estabelecer um sistema de recepção e registro de produtos químicos, receber os materiais de acordo com a demanda e manter apenas a quantidade adequada de materiais no posto para o turno atual. É proibido armazenar um grande número de produtos químicos perigosos no local de produção. Os recipientes para produtos químicos devem ter etiquetas claras indicando o nome, o risco e o método de tratamento de emergência. As matérias-primas em pó que são suscetíveis de produzir poeira devem ser seladas durante o armazenamento e a manipulação, a fim de reduzir a dispersão de poeira.
Os materiais resíduos, as embalagens resíduos e os líquidos resíduos devem ser recolhidos e descartados de acordo com os requisitos de proteção ambiental e segurança, e não devem ser descartados à vontade para evitar a poluição secundária e os riscos potenciais de segurança. O armazém químico deve ser gerido por pessoal especialmente designado e o sistema de registro de acesso deve ser rigorosamente implementado.
3.6 Inspeção regular de segurança e correção de perigos ocultos
Estabeleça um sistema de inspeção de segurança em três níveis: inspeção diária, inspeção semanal e inspeção mensal. A inspeção diária é realizada pelos operadores e líderes de equipe, com foco na operação dos equipamentos, na integridade dos dispositivos de proteção e nas normas de operação no local. As inspeções semanais e mensais são organizadas pelo departamento de gestão de segurança para realizar uma investigação abrangente de todos os links de segurança.
Os conteúdos da inspeção incluem se os dispositivos de proteção contra riscos dos equipamentos estão em boas condições, se as linhas elétricas estão normais, se as instalações de combate a incêndios são eficazes, se a operação no local é padronizada, se o armazenamento de produtos químicos está em conformidade, etc. Criar um relatório de perigos ocultos para os problemas encontrados na inspeção, esclarecer a pessoa responsável pela correção, o período de correção e as medidas de correção, e verificar novamente e aceitar após a correção para formar uma gestão em loop fechado.
Realizar regularmente inspeções especiais de segurança, como proteção contra explosões de poeira, segurança elétrica e equipamentos especiais, e investigar profundamente os perigos ocultos em áreas-chave. Incentivar os funcionários a relatar perigos ocultos de segurança, estabelecer mecanismos de recompensa e criar uma boa atmosfera de segurança para que todos participem.
4. Prevenção e resposta de emergência para acidentes comuns de segurança
Mesmo com medidas preventivas perfeitas, devemos estar preparados para possíveis acidentes. Dominar os métodos científicos de resposta a emergências pode minimizar as perdas causadas por acidentes.
4.1 Acidente de queimadura por jacto de fusão
Para evitar quebras de calor durante a fundição, o mais importante é controlar estritamente a pressão da fundição e limpar regularmente a tela do filtro e a cabeça do matriz para evitar obstruções e sobrepressão. O sistema de proteção da pressão do equipamento deve ser verificado regularmente para garantir o seu funcionamento normal. Ao substituir a tela do filtro e desmontar a cabeça do matriz, a pressão deve ser totalmente liberada e a temperatura deve ser adequadamente reduzida. Os operadores devem usar protetores faciais e luvas de alta temperatura e ficar de lado para a operação. É estritamente proibido encarar diretamente a saída da cabeça do matriz.
Em caso de acidente por escaldadura, enxaguar imediatamente a parte escaldada com uma grande quantidade de água fria por mais de 15 minutos. Para escaldaduras leves, aplicar pomada para escaldadura após a lavagem. Para escaldaduras graves, encaminhe o paciente para o hospital imediatamente após o tratamento simples. Se houver derretimento aderido à pele, não o retire forçadamente. Refrigere com água fria e, em seguida, encaminhe-o para o hospital para tratamento profissional. Ao mesmo tempo, pare a máquina e corte a fonte de energia, verifique a causa do acidente e recomece a produção após confirmar que o equipamento está seguro e o perigo oculto foi eliminado.
4.2 Acidente de lesão mecânica
Para evitar lesões mecânicas, é necessário garantir que todos os protetores de segurança e dispositivos de travamento estejam intactos e funcionais. É estritamente proibido remover ou proteger o travamento de segurança. Quando o equipamento está em funcionamento, é proibido alcançar a área de proteção com as mãos. Todos os trabalhos de limpeza e manutenção devem ser realizados após a interrupção da energia e o travamento. Ferramentas e objetos diversos não podem ser colocados perto das partes rotativas para evitar que sejam envolvidos e saiam voando.
Em caso de lesão mecânica, pare a máquina e corte imediatamente a energia para evitar lesões secundárias. Para feridas com sangramento, pressione para parar o sangramento primeiro e aplique bandagens. Se houver amputação de membros, envolva o membro amputado com gaze limpa, guarde-o em temperatura baixa e envie-o ao hospital juntamente com o ferido. Para pessoas gravemente feridas, ligue imediatamente ao número de emergência. Proteja o local do acidente, realize uma investigação posterior, descubra a causa e implemente medidas corretivas para evitar que acidentes semelhantes ocorram novamente.
4.3 Acidente de incêndio elétrico
Para prevenir incêndios elétricos, verifique regularmente as linhas elétricas e substitua as linhas envelhecidas e danificadas a tempo. É estritamente proibido sobrecarregar a rede elétrica e conectar fios sem permissão. Mantenha o interior do gabinete elétrico limpo, limpe regularmente a poeira interna e evite a acumulação de poeira que afete a dissipação de calor. Equipe-se com equipamentos de extinção de incêndio adequados e verifique regularmente se eles estão válidos.
Em caso de incêndio elétrico, corte primeiro a fonte de alimentação principal e utilize um extintor de pó seco ou um extintor de dióxido de carbono para apagar o fogo. O uso de água para apagar incêndios elétricos é estritamente proibido para evitar acidentes por choque elétrico. Se o incêndio for grande, evacue imediatamente o pessoal e ligue o número de alarme de incêndio. A prioridade deve ser dada à segurança do pessoal, e o pessoal deve ser organizado para evacuar de forma ordenada, para evitar perdas causadas pelo fumo e pela propagação do fogo.
4.4 Risco de explosão de poeira
A prevenção de explosões de poeira deve começar pelo controle da concentração de poeira, pela eliminação das fontes de ignição e pela melhoria das medidas de proteção contra explosões. Fortaleça a ventilação e a remoção de poeira, controle a concentração de poeira na oficina abaixo do limite de explosão. Limpe regularmente a poeira no chão e na superfície dos equipamentos para evitar a acumulação de poeira. Controle estritamente o fogo aberto e a chuveiro estático, e os equipamentos elétricos devem adotar o tipo de proteção contra explosões quando necessário. Controle a velocidade de transporte de materiais e reduza a geração de eletricidade estática.
Se for detectada uma concentração anormal de poeira, pare imediatamente a máquina, interrompa a alimentação do material, intensifique a ventilação e não altere os equipamentos elétricos à sua própria vontade. O pessoal deve evacuar para uma área segura de forma ordenada. Em caso de explosão, inicie imediatamente o plano de emergência, organize o pessoal para evacuar pelo caminho seguro e preveja uma segunda explosão e outros desastres secundários. Após o acidente, investigue completamente os perigos ocultos antes de considerar a retomada da produção.
4.5 Intoxicação por fumos tóxicos
Para prevenir intoxicação por gases tóxicos, assegure o funcionamento normal do sistema de coleta e tratamento de gases residuais e mantenha uma boa ventilação na oficina. Os operadores devem usar máscaras de gás adequadas e reduzir o tempo de permanência na área poluída. Evite a degradação por superaquecimento dos materiais, reduza a geração de gases de combustão prejudiciais e controle a temperatura de processamento dentro do intervalo normal dos materiais.
Em caso de envenenamento, transfira imediatamente a pessoa envenenada para um local bem ventilado com ar fresco, desate o colar e mantenha os órgãos respiratórios livres de obstruções. Em casos graves, encaminhe imediatamente para o hospital. Ao mesmo tempo, pare a máquina, verifique a causa da fuga de gases de combustão, fortaleça a ventilação e recomece a produção após confirmar que o ambiente está seguro.
4.6 Plano de emergência e atribuição de materiais de emergência
As empresas devem elaborar um plano de emergência completo para a segurança no trabalho, que abranja todos os tipos de acidentes comuns, definindo a organização de emergência, a divisão das responsabilidades, os procedimentos de resolução, as rotas de evacuação e as informações de contacto. O plano de emergência deve ser divulgado a todos os funcionários, a fim de garantir que todos conheçam a rota de evacuação e as suas próprias responsabilidades.
Organize exercícios de emergência regularmente para testar a viabilidade do plano e melhorar a capacidade de resposta a emergências dos funcionários. Equipe o local de produção com materiais de emergência suficientes, incluindo kits de primeiros socorros, medicamentos para queimaduras, suprimentos hemostáticos, extintores de incêndio, areia para incêndios, iluminação de emergência, máscaras de gás, dispositivos de lavagem ocular, etc., colocados em posições atraentes e acessíveis e verificados e complementados regularmente para garantir que estejam em boas condições.
5. Opções de configuração de segurança do equipamento de Kerke e análise de custo-benefício
O investimento em segurança não é um custo puro, mas um investimento com alto retorno. A escolha de uma configuração de segurança adequada de acordo com as necessidades reais de produção pode reduzir efetivamente o risco de acidentes e trazer ricos benefícios econômicos e gerenciais.
5.1 Configuração de segurança para diferentes tipos de extrusoras
A Kerke oferece diferentes níveis de configuração de segurança para diferentes tipos de extrusoras de parafusos gêmeos, extrusoras de masterbatch e extrusoras de compósitos, para atender às necessidades de diferentes cenários de aplicação.
Os extrusores de parafusos gêmeos de pequeno tamanho são principalmente utilizados para pesquisa e desenvolvimento de fórmulas e produção experimental em pequenas quantidades. Estão equipados com configurações básicas de segurança como padrão, incluindo capas de proteção para peças de transmissão, botões de parada de emergência, alarmes básicos de pressão e sistemas de proteção elétrica, que atendem aos requisitos de segurança dos cenários de laboratório e apresentam um alto custo-benefício.
Os extrusores de masterbatch de tamanho médio são os modelos predominantes no setor. Eles estão equipados com um sistema completo de proteção de segurança como padrão, incluindo tanque totalmente isolado, tampa de proteção de travamento de segurança, dispositivo de monitoramento e proteção de pressão de alta precisão, proteção elétrica completa, interface de remoção de poeira e gás residual e lógica inteligente de travamento de segurança, o que pode atender às necessidades de segurança de maioria dos cenários de produção em massa industrial.
As grandes linhas de extrusão de compósitos industriais estão orientadas para a produção em larga escala, com alta capacidade de produção e elevado consumo de energia. Além da configuração de segurança padrão, estas linhas estão equipadas com um sistema de proteção contra pressão mais perfeito, um sistema de troca automática de telas, um sistema centralizado de remoção de poeira e tratamento de gases de efluente, um sistema de bloqueio de segurança de toda a linha e uma função de monitoramento remoto, o que lhes confere maior segurança e fiabilidade e é adequado para grandes empresas químicas e de novos materiais.
5.2 Configurações opcionais de atualização de segurança
Os clientes podem escolher configurações de atualização de segurança específicas de acordo com as características da sua matéria-prima e os requisitos de segurança.
Pacote de atualização à prova de explosão: para os cenários de produção de matérias-primas inflamáveis e explosivas e aditivos solventes, todo o conjunto de sistemas elétricos, motores e sensores adota o tipo à prova de explosão, equipado com dispositivos antistáticos, que atendem aos requisitos correspondentes de classe à prova de explosão e reduzem efetivamente o risco de combustão e explosão.
Sistema automático de troca de tela: pode realizar a troca de tela de forma automática sem interrupção, reduzir a probabilidade de contato manual com o derretido a alta temperatura, reduzir fundamentalmente o risco de queimaduras durante o processo de troca de tela e melhorar a continuidade e a eficiência da produção.
Sistema de produção totalmente fechado e livre de poeira: todo o processo, desde a alimentação até o embalamento do produto final, está fechado, equipado com remoção centralizada de poeira e tratamento de gases residuais, o que controla a poeira e os gases de escape em um nível muito baixo, melhorando significativamente o ambiente da oficina e eliminando o perigo oculto de explosão por poeira.
Sistema de monitorização remota de segurança: realiza monitorização remota em tempo real, alerta antecipado de falhas e gravação de dados dos parâmetros de segurança dos equipamentos, ajudando as empresas a implementar uma gestão inteligente da segurança, a melhorar a eficiência da investigação de perigos ocultos e a suportar a visualização em vários terminais.
Sistema de ligação de incêndio: o sistema de controle do equipamento está ligado ao sistema de proteção contra incêndio da oficina. Em caso de incêndio ou outras emergências, o equipamento será automaticamente parado e a fonte de alimentação será cortada para colaborar com o sistema de proteção contra incêndio.
5.3 Análise de custos dos investimentos em segurança
Tomando como exemplo a linha de produção de extrusão de masterbatch de médio porte com dupla hélice, com capacidade de 300 a 500 kg por hora, analisamos detalhadamente os custos relacionados à configuração de segurança. Todos os preços são apenas para referência e a cotação real dependerá do esquema de configuração específico.
O preço total da linha de produção de extrusora de parafusos de tamanho médio Kerke com configuração de segurança padrão é de cerca de 85.000 a 120.000 dólares americanos. O custo do projeto e configuração relacionados à segurança representa cerca de 10% a 15% do preço total do equipamento, ou seja, cerca de 8.500 a 18.000 dólares americanos. Esta parte é o investimento básico em segurança do equipamento, o que pode atender às necessidades básicas de produção de segurança da produção de masterbatch convencional.
Se a configuração à prova de explosão for atualizada, é necessário um adicional de 15% a 25% do custo do equipamento, ou seja, cerca de 12.750 a 30.000 dólares americanos, o que é adequado para cenários de produção que envolvam materiais inflamáveis e explosivos. Se o sistema totalmente fechado sem poeira e o tratamento de gases de efluente forem atualizados, é necessário um adicional de 8.000 a 15.000 dólares americanos. Se o sistema de troca automática de tela for adicionado, é necessário um adicional de 10.000 a 18.000 dólares americanos.
Embora a atualização de segurança aumente o investimento inicial, ela traz uma redução substancial dos riscos de segurança e benefícios operacionais a longo prazo. Para cenários de produção de alto risco, a atualização de segurança necessária é muito econômica.
5.4 Retorno do investimento em segurança
Muitas empresas consideram o investimento em segurança apenas como um custo, mas na realidade, o investimento em segurança tem uma taxa de retorno muito alta, o que se reflete em muitos aspectos.
Em primeiro lugar, os investimentos em segurança podem evitar grandes perdas em acidentes. Um acidente moderado, como queimaduras por jatos de fusão e danos aos equipamentos, pode custar entre 50.000 e 200.000 dólares em perdas diretas, incluindo indenização médica, manutenção de equipamentos e interrupção da produção. Em caso de acidentes graves, como incêndios e explosões de poeira, as perdas podem chegar a milhões de dólares, e as empresas também podem enfrentar altas multas das autoridades reguladoras e até responsabilidade criminal. Uma configuração de segurança perfeita pode reduzir significativamente a probabilidade de acidentes e evitar essas enormes perdas.
Em segundo lugar, os benefícios da conformidade. A supervisão da produção segura em todo o mundo está se tornando cada vez mais rigorosa. As empresas que não cumprem os padrões de segurança enfrentarão a suspensão da produção para correção, altas multas e até mesmo a revogação de licenças de negócios. Os equipamentos que atendem aos padrões de segurança podem ajudar as empresas a passar com sucesso nas inspeções de segurança, evitar riscos de conformidade e manter a produção e operação normais.
Em terceiro lugar, a melhoria da eficiência. Configurações de segurança, como o trocador de tela automático, não apenas reduzem os riscos de operação, mas também diminuem o tempo de inatividade e melhoram a eficiência da produção, o que pode aumentar a receita em dezenas de milhares de dólares por ano. Um bom ambiente de trabalho também pode melhorar a satisfação dos funcionários, reduzir a rotatividade da força de trabalho e economizar custos de recrutamento e treinamento.
Um cálculo abrangente mostra que, para uma linha de produção de masterbatch de médio porte, o período de retorno do investimento estático da melhoria de segurança geralmente é de 6 a 12 meses, o que é muito menor do que a vida útil do equipamento e é um investimento de retorno muito alto. A longo prazo, a reputação da marca, a confiança dos funcionários e o valor de desenvolvimento sustentável proporcionados pela produção segura são incomensuráveis.
