Tietopaketti siitä mitä on otettava huomioon, kun suunnitellaan turvalukitusta

Tämän koneturva-iskun tarkoituksena on paneutua siihen, mitä turvalukituksen suunnittelussa olisi otettava huomioon.

1. Lukitus on osa koneturvallisuuta
2. Tiedätkö, millaisissa tilanteissa vaaditaan koneiden suojuksien lukitus?
3. Lukituksen kohde eli lukinnalla varustettu toimintaan kytketty suojus
4. Mekaanisia lukitusvaihtoehtoja on runsaasti niin kuin myös valvontatoimintoja
5. Lukitusten avaustiedot ja vapautusmenetelmät
6. Turvalukon lisävarusteilla jokaiseen tarpeeseen ratkaisu
7. Esimerkkejä lukituskohteiden erilaisista turvalukitusvaihtoehdoista

Oikeassa palkissa on esitelty aiheeseen liittyviä standardeja.

1. Lukitus on osa koneturvallisuutta

Lähtökohtaisesti kone on suunniteltava siten, että siitä ei aiheudu vaaraa. Jos suunnitelmista huolimatta turvallisuus ei ole aukoton, on lisättävä suojuksia tai turvalaitteita. Tarvittavat suojaustoimenpiteet määritellään riskien arvioinnissa. Yleensä koneen ympärille rakennetaan kiinteät suojukset niihin kohtiin, joissa se on mahdollista.

Mikäli koneen joihinkin osiin on päästävä toistuvasti koneen käytön aikana (esimerkiksi raaka-aineen lisäämiseksi) voidaan koneeseen rakentaa turvalaitteilla (valoverhoilla, valopuomeilla, turvamatoilla jne.) suojattuja aukkoja tai käyttää avattavia suojuksia.

Lisäämällä avattaviin suojuksiin lukitus, voidaan luotettavasti estää pääsy koneen vaarallisiin kohtiin ja välttää tahattomat koneen pysäytykset.

Kiinteä suojus:

Kiinteä suoja on nimensä mukaan kiinteä, eikä sitä ole tarkoitettu poistettavaksi kuin korkeintaan isomman huollon tai korjauksen aikana. Se on kiinnitetty sellaisella tavalla (esim. ruuveilla, muttereilla, hitsaamalla), että se voidaan avata tai poistaa vain käyttämällä työkaluja tai rikkomalla kiinnitystapa. Sen pitäisi olla rakenteeltaan sellainen, ettei se pysy paikoillaan ilman kiinnittimiä. Kun on ennakoitavissa, että kiinteä suojus tullaan irrottamaan esim. kunnossapidon vuoksi, kiinnittimien on jäätävä kiinni suojukseen tai koneeseen. Jos kiinteä suojus irrotetaan, on ennen suojuksen irrottamista koneelle tehtävä luotettava energiansyötön erotus.

Avattava suojus, toimintaan kytketty:

Toimintaan kytketty avattavasuojus voidaan avata ilman työkaluja. Avattavien suojuksien on mahdollisuuksien mukaan oltava kiinnitetyt koneeseen tai kiinteisiin rakenteisiin esim. saranoilla tai johteilla. Toimintaan kytkentälaitteena käytetään turvatunnistimia tai turvalukkoja. Suojuksen avaaminen pysäyttää koneen vaaralliset liikkeet ja estää koneen käynnistymisen niin kauan kun suojusta ei ole suljettu.

2. Tiedätkö, millaisissa tilanteissa vaaditaan koneiden suojuksien lukitus?

Mikäli avattavalta suojukselta ehtii vaarakohtaan ennen kuin vaaralliset liikkeet ovat pysähtyneet, tarvitaan toimintaan kytketyssä suojuksessa lukitus. Kun lukitusta käytetään huomioimalla lukituksen ohjauksessa koneen pysähtymisaika avattavassa suojuksessa, ei suojuksen turvaetäisyyttä määritettäessä tarvitse ottaa huomioon koneen pysähtymisaikaa.

Siksi myös suojuksen etäisyys vaarakohdasta voi olla merkittävästi lyhyempi kuin turvalaitteilla varustetussa aukossa. Lukitus on lisäksi varmin tapa estää prosessin tahaton pysäyttäminen.

Suojuksen lukintatoiminto vaaditaan suojuksen pitämiseksi lukittuna niin kauan, kun koneen vaaralliset toiminnot tapahtuvat. Suojuksen lukitsemiseen tarkoitetun lukitsevan osan (esim. tapin) on toimittava periaatteella ”jousella kiinni ja ulkoisella teholla auki” tai ”ulkoisella teholla kiinni ja ulkoisella teholla auki”, ellei riskien arvioinnin tulos osoita, että nämä vaihtoehdot eivät ole sopivia. Jos erityistapauksessa käytetään muita järjestelmiä, niillä on saatava aikaan vastaava turvallisuustaso.

Edellä kuvattuja vaatimuksia sovelletaan, kun suojuksen lukintatoimintoa käytetään henkilöiden suojaamiseen. Vaatimuksia ei sovelleta, kun suojuksen lukintatoimintoa käytetään pelkästään tuotantoprosessin suojaamiseksi.

HUOM. Kun tehon häviäminen johtaa lukitsevan osan avautumiseen, koneen pysähtymisaika pitenee usein huomattavasti ja vaarakohtaan pääseminen voi olla mahdollista ennen kuin liikkeet ovat pysähtyneet (tai muut vaarat poistuneet).

3. Lukituksen kohde eli lukinnalla varustettu toimintaan kytketty suojus

Lukitusratkaisuissa on huomioitu/huomioitava seuraavat asiat:

• Vaarallisia toimintoja ei voida suorittaa ennen kuin suojus on suljettu ja lukossa.
• Lukitseminen ei ole mahdollista ennen kuin suojus on suljettu.
• Suojus pysyy suljettuna ja lukossa kunnes riskit ovat poistuneet. Kun suojus on suljettu ja lukittu, vaaralliset toiminnot voidaan suorittaa. Suojuksen sulkeminen ja lukittuminen eivät saa käynnistää koneen vaarallisia toimintoja.
• Henkilöturvasovelluksissa tieto ”suojus kiinni ja lukitus päällä” on oltava osa turvapiirin valvontaa. Kumpi tahansa aukeaa, turvatoiminnon on tuotettava pysäytystoiminto vaarallisille liikkeille.

4. Mekaanisia lukitusvaihtoehtoja on runsaasti, niin kuin myös valvontatoimintoja

Koneen toimintaan kytketyn suojuksen lukitsevalle mekaaniselle osalle on olemassa erilaisia vaihtoehtoja. Esimerkiksi suojuksen lukitseva osa (esim. tappi) voi toimia periaatteella ”jousella kiinni ja ulkoisella teholla auki”.

Jos henkilöturvallisuuden takia suojuksessa on lukitus, siinä on myös oltava valvontatoiminto, jolla varmistetaan, että suojus on lukittu. Toimintaan kytketyn suojuksen lukitseva mekaaninen osa (esim. tappi) voi olla

• jousella (tai vastaavalla) lukittava ja ulkoisella teholla avattava (sähköllä auki)
• ulkoisella teholla lukittava ja jousella (tai vastaavalla) avattava (sähköllä kiinni)
• ulkoisella teholla lukittava ja avattava (sähköllä kiinni ja auki)

Henkilöturvakäytössä mekaanisessa lukinnassa on käytettävä muotoon perustuvan välittömän mekaanisen vaikutuksen periaatetta. Lukinta ei saa olla vain kitkan tai voiman varassa.

Henkilöturvakäytössä lukitsevan osan lukinta-asentoa on valvottava Standardin EN ISO 14119 vaatimusten mukaisesti. Koneen vaarallisten toimintojen on oltava mahdollisia vain, kun valvonta havaitsee suojuksen olevan suljettu ja lukitsevan osan olevan lukinta-asennossa. Lukinnan lähtösignaali on osa toimintaan kytketyn suojuksen järjestelmää ja sen on oltava yhteensopiva standardin ISO 13849-1 tai IEC 62061 mukaisesti suunnitellun ohjausjärjestelmän kanssa.

5. Lukitusten avaustiedot ja vapautusmenetelmät

Jos suoja-alueella on useampi lukittu suojus, on suositeltavaa, että lukon avausohjaus sijaitsee oven viereen asennetussa merkkivalollisessa avauspainikkeessa. Painikkeella avataan ainoastaan se ovi, josta halutaan mennä sisälle. Merkkivalo ilmoittaa milloin lukko on avattavissa. Kuittaus-painike voi olla samassa kalusteessa, jos ko. ovelta on hyvä näkyvyys vaaravyöhykkeelle.

Sovelluksesta riippuen suojuksen lukinnan täydentävät vapautusmenetelmät voivat myös olla tarpeen, esimerkiksi tulipalon sattuessa tai kun lukinta-alueelta on päästävä pois ilman apuvälineitä. Menetelmiä ovat lukinnan hätävapautus ja lukinnan ulospääsyvapautus. Kun lukinta-alueelle on päästävä huoltotilanteessa energiansyötön katkoksen aikana, tarvitaan lukinnan lisävapautusta. Sovelluksesta riippuen suojuksen lukinnan täydentävät vapautusmenetelmät voivat olla tarpeen. Lukinnan täydentävät vapautusmenetelmät määräytyvät C-tyypin standardeista tai riskin arvioinnin perusteella.

HUOM. Kun jotain seuraavassa kuvattavaa vapautusmenetelmään käytetään, seurauksena voi olla normaalia huomattavasi pidempi pysähtymisaika ja tämä olisi otettava huomioon riskien arvioinnissa.

Lukinnan täydentävät vapautusmenetelmät ovat seuraavat:

Suojuksen lukinnan lisävapautus (Manual release)

Mahdollisuus suojuksilla suojatun alueen ulkopuolelta tehtävä tarkoituksellisen suojuksen lukinnan avaaminen poikkeuksellisissa tapauksissa esimerkiksi silloin, kun lukinta on ulkoisella teholla avattava ja tehonsyöttö menetetään, eikä suojuksen lukinnassa ole hätävapautustoimintoa. Avaamisen on oltava mahdollista vain työkalua tai avainta käyttämällä. Lisävapautuksen on oltava suojattu esim. sinetillä tai kannella.

Huom. Suojuksen lukinnan lisävapautus ei sovellu suojuksen lukinnan hätävapautukseen eikä ulospääsyvapautukseen.

Suojuksen lukinnan hätävapautus (Emergency release)

Mahdollisuus vapauttaa suojuksen lukinta hätätilanteessa käsin ilman apuvälineitä suojuksilla ja turvalaitteilla suojatun alueen ulkopuolelta. Lukinnan vapautuksen on oltava käsin käytettävä ja sen on vaikutettava suoraan lukintamekanismiin. Hätävapautuksen palauttaminen on oltava vaikeutettu siten, ettei vapautusta käytetä ”normaalina” lukituksen avaustoimintona.

Huom. Suojuksen lukinnan hätävapautus voi olla tarpeen esimerkiksi loukkuun jääneiden henkilöiden vapauttamiseksi tai tulipalon sammuttamiseksi.

Suojuksen lukinnan ulospääsyvapautus (Emergency exit)

Mahdollisuus vapauttaa suojuksen lukinta alueelta poistumiseksi käsin ilman apuvälineitä suojuksilla ja turvalaitteilla suojatun alueen sisäpuolelta. Lukinnan vapautuksen on oltava käsin käytettävä ja sen on vaikutettava suoraan lukintamekanismiin.

Huom! Suojuksen lukinnan ulospääsyvapautuksen ohjain on sijoitettava siten, ettei sitä ulotu käyttämään suojatun alueen ulkopuolelta.

6. Turvalukon lisävarusteilla ratkaisu jokaiseen tarpeeseen

Lisävarusteista käytetyimmät ovat:

• yksilöllinen koodaus, joka tekee lukon ohittamisen lähes mahdottomaksi. Se voi olla toteutettu joko yksilöllisesti muotoillulla vaikuttajalla tai käyttämällä RFID-koodausta
• bi-stabiili lukon ohjaus, jossa lukko ohjataan sähköllä sekä kiinni (24 VDC), että auki (0 VDC)
• painikekotelot lukon ohjaukseen
• lukon asennuslevyt- ja sarjat
• lukituksenestoraudat lukon käytön estämiseksi esimerkiksi huoltojen ajaksi
• oven kohdistimet, joiden avulla ovi saadaan kohdistettua tarkasti oikeaan kohtaan ja tämä puolestaan vähentää lukkoon kohdistuvia voimia ja varmistaa turvallisen lukituksen
• yksisuuntaiset ruuvit, jotka estävät kiinnitettyjen laitteiden irrottamisen
• säädettävä oven kiinnipitovoima parantaa oven kiinnioloa tärisevissä paikoissa silloin kun se ei ole lukittu
• hygienia kotelointi (Ecolab-hyväksyntä) elintarviketeollisuuteen
• IP69K kotelointi kosteisiin olosuhteisiin
• EX-kotelointi räjähdysvaarallisiin olosuhteisiin
• kullatut koskettimet pienille virroille