Cải thiện độ an toàn nhờ kiểm tra thiết bị điện bằng camera hồng ngoại

Rất nhiều rủi ro liên đới với việc kiểm tra hồng ngoại của thiết bị điện. Những rủi ro đó bao gồm không chỉ gây sốc điện, mà còn gây bỏng từ các vụ nổ do hồ quang. Các tai nạn do tia sáng hồ quang có thể gây ra những vụ bỏng nghiêm trọng và một số trường hợp tử vong.

Vinamain.com

Kiểm tra hồng ngoại thiết bị điện

Những rủi ro kết hợp với tia sáng hồ quang lần đầu tiên được giới thiệu cho công nghiệp bởi Ralph Lee vào đầu những năm 1980 với việc công bố “Mối nguy hiểm khác: Nổ hồ quang điện gây bỏng”. Rủi ro này của tia sáng hồ quang xảy ra là có thực và bằng con số đưa ra là có 5 tới 10 vụ tai nạn do tia sáng hồ quang mỗi ngày ở Bắc Mỹ. Các vụ tai nạn này dẫn tới kết quả là khoảng 2.000 công nhân được điều trị trong các trong các trung tâm bỏng hàng năm. Nhiều hơn số công nhân đó phải trải qua ít nhất một vài lần chỉ điều trị ở phòng cấp cứu. Dự tính rằng các vụ tai nạn này tốn kém hàng trăm triệu đô là của các đơn vụ hàng năm.
Những tiêu chuẩn an toàn đã thông qua bởi NFPA và OSHA cung cấp cho công nhân với những hướng dẫn nhằm làm giảm rủi ro trong quá trình kiểm tra thiết bị điện. Điểm mấu chốt của những hướng dẫn này là tiêu chuẩn NFPA 70E, đó là một tiêu chuẩn phác thảo các yêu cầu an toàn điện cần thiết để bảo vệ người lao động trong những phạm vi vị trí làm việc khác nhau, bao gồm không chỉ các thực tiễn an toàn mà thiết bị bảo vệ thích hợp còn dựa vào rủi ro. Lần xuất bản của tiêu chuẩn này năm 2009 bao gồm thông tin mới dự định cải thiện hơn nữa độ an toàn tại vị trí làm việc.

Vinamain.com

Hình ảnh trên camera hồng ngoại

Những mối nguy hiểm trong quá trình kiểm tra điện

Những người kiểm tra điện đối mặt với nhiều nguy hiểm. Các mối nguy hiểm có thể xảy ra xuất phát từ sốc, điện giật, tia sáng hồ quang, nổ do hồ quang và hơn nữa. Những nguy hiểm này là rất thực tế. Thực tế là, mỗi ngày trên nước Mỹ có một người chết vì sốc điện, điện giật, do tia sáng hồ quang và nổ do hồ quang. Ngoài ra, ước chừng khoảng 8.000 công nhân được điều trị mỗi năm tại các phòng cấp cứu do bị thương khi tiếp xúc với điện.
Trong số người bị thương này, hầu như bị bỏng là phổ biến. Bỏng có thể là kết quả từ sự đa dạng của các nguyên nhân khác nhau bao gồm bỏng do điện, bỏng do hồ quang hoặc bỏng do tiếp xúc với nhiệt. Trong số này, các loại bỏng do điện là loại nghiêm trọng nhất và đòi hỏi sự chăm sóc y học ngay lập tức.
Các loại bỏng do điện do xuất phát luồng dòng điện chạy qua mô và/ hoặc xương. Luồng này phát ra nhiệt và phá hủy mô. Các loại bỏng do tia sáng hồ quang do lượng nhiệt lớn phát ra từ tia sáng xuất hiện gần cơ thể nạn nhân. Các loại bỏng do tiếp xúc với nhiệt xảy ra xuất phát từ tiếp xúc với các thiết bị có nhiệt độ cao.

Tia sáng hồ quang là gì?

Tia sáng hồ quang là một sự giải thoát năng lượng mà có thể nóng hơn mặt trời và có nhiều năng lượng hơn tám thỏi đinamit. Tia sáng hồ quang hoặc sự cố bản chất là một dòng điện ngắn mạch (sự cố một pha nối pha hay pha nối đất) ở nơi mà không khí trở thành vật dẫn. Những tia sáng hồ quang có thể được gây ra bởi các tình trạng khác nhau bao gồm:
• Sự dịch chuyển của không khí;
• Bụi;
• Sự ăn mòn bề mặt tiếp điểm;
• Giá đỡ của các máy cắt;
• Việc thay thế cầu chì;
• Các điểm nối bị lỏng;
• Hư hỏng vật liệu cách điện, và
• Tiếp điểm vật dẫn điện.
Tia sáng hồ quang do xuất phát từ một sự giải phóng năng lượng xảy ra khi có điện áp đủ trong hệ thống điện xuất hiện và một đường dẫn hoặc tới đất hoặc một điện áp thấp hơn. Tia sáng hồ quang xuất hiện do vận hành bằng tay bởi thứ tạo ra đường dẫn điện hoặc một sự cố trong một hệ thống như hư hỏng của cách điện. Nói chung, các sự cố hồ quang xảy ra trong các hệ thống với một điện thế thanh dẫn vượt quá 120 V, khi các mức điện áp thấp hơn không đủ năng lượng để duy trì một hồ quang.
Trong suốt quá trình lóe sáng lúc đầu, nguyên nhân của sự cố thường thiêu hủy tính đến sự duy trì sự cố bởi sự thiết lập plasma có tính dẫn điện cao. Hồ quang plasma này sẽ dẫn nhiều năng lượng như khả năng của nó, giới hạn chỉ bởi trở kháng của bản thân hồ quang. Các tia sáng hồ quang có thể thay đổi cường độ và khoảng thời gian tồn tại.
Bởi vì sự phóng năng lương lớn, các thiết bị có thể bị thiêu hủy, bốc hơi đòng và gây ra sự tăng thể tích dễ gây nổ thành vụ nổ do hồ quang, điều mà có thể được ước tính dè dặt như một sự giãn nở 40.000 trong 1. Kết quả vụ nổ bốc lửa này tạo ra mảnh vụn bị đốt nóng gây chết người tới mức nghiêm trọng mà có thể phá hủy mọi thứ trên đường đi của nó.

NFPA, OSHA là tổ chức nào, và tại sao họ quan tâm tới sự an toàn của công nhân?

NFPA (National Fire Protection Association)
Được thành lập năm 1896, hiệp hội bảo vệ chống cháy nổ quốc gia là một tổ chức phi lợi nhuận quốc tế cống hiến cho việc làm giảm gánh nặng về chất lượng cuộc sống của dân cư trên toàn thế giới xuất phát từ lửa và các mối nguy hiểm khác. NFPA thực hiện điều này thông qua phát triển và ủng hộ các tiêu chuẩn và các quy chuẩn đã được nhất trí, thêm vào là nghiên cứu tư cách, đào tạo và giáo dục.
Thành viên của NFPA bao gồm hơn 80.000 chuyên gia từ khoảng 100 quốc gia trên toàn thế giới. NFPA chịu trách nhiệm hơn 300 quy chuẩn và tiêu chuẩn mà lập nên tiêu chuẩn đối với xây dựng, gia công, thiết kế, dịch vụ, và lắp đặt thiết bị trong một nỗ lực nhằm giảm thiểu rủi ro và những tác động của cháy nổ và các mối nguy hiểm khác trên toàn thế giới.

OSHA

Cơ quan quản lí an toàn và sức khỏe nghề nghiệp là một Ban liên bang (trực thuộc Bộ lao động Hoa Kỳ) được thành lập năm 1970 nhằm bảo đảm các mối quan tâm đang phải đương đầu về an toàn và sức khỏe của toàn bộ công nhân Mỹ. Từ khi ban này được thành lập, sự rủi ro tại nơi làm việc giảm được 62 % và tỉ lệ bị thương giảm được 40 %. OSHA thực hiện được điều này bởi phát triển và bắt tuân theo các tiêu chuẩn tại nơi làm việc. Ngoài ra, OSHA còn cung cấp các chương trình đào tạo và giáo dục cho các tổ chức đủ mọi quy mô.
NFPA và OSHA cung làm việc đưa ra nơi làm việc an toàn hơn cho tất cả. OSHA cung cấp việc xây dựng các luật và quy định cho sự an toàn của công nhân với những mối nguy hiểm về điện. Vai trò của NFPA là cung cấp hướng dẫn chi tiết các yêu cầu của OSHA. Tiêu chuẩn NFPA 70E trình bày chi tiết các khía cạnh an toàn về điện tại nơi làm việc.
Tiêu chuẩn OSHA 1910.132(d), và 1926.28(a) đòi hỏi người lao động đánh giá các mối nguy hiểm ở tại nơi làm việc. Ngoài ra, họ phải lựa chọn, có, và sử dụng chính xác trang thiết bị bảo vệ công nhân (Personal Protect Equiqment – PPE), thêm vào là tài liệu dẫn chứng đánh giá. Khi OSHA không bắt tuân theo tiêu chuẩn NFPA 70E, người lao động nào mà sử dụng tiêu chuẩn đánh giá về nguy hiểm/ rủi ro của họ, và theo hướng dẫn đối với PPE như đã nói rõ trong tiêu chuẩn NFPA 70E cũng coi như làm đúng theo tiêu chuẩn đặc thù của OSHA về đánh giá nguy hiểm và lựa chọn trang thiết bị bảo vệ.
Tiêu chuẩn NFPA 70E
NFPA 70E là một tiêu chuẩn đối với những thực tiễn làm việc về điện an toàn xuất bản bởi NFPA tương ứng với những yêu cầu an toàn của OSHA.
Việc tuân thủ theo NFPA 70E là tự nguyện; tuy nhiên, OSHA có thẩm quyền thực sự và thừa nhận tiêu chuẩn.
Mục tiêu của tiêu chuẩn NFPA 70E là bảo vệ an toàn điện chuyên nghiệp trong khi làm việc quanh các thiết bị có khả năng phát ra tia sáng hồ quang.
Ngoài ra, nó cung cấp chi tiết những thực tế an toàn cho các tổ chức mà lắp đặt, sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống điện.
• Tiêu chuẩn NFPA 70E tập trung vào bốn lĩnh vực:
• Độ an toàn liên quan với thực tế làm việc,
• Độ an toàn liên quan đến các yêu cầu bảo dưỡng,
• Các yêu cầu an toàn đối với thiết bị đặc biệt, và
• Các yêu cầu an toàn đối với việc lắp đặt thiết bị.
Tiêu chuẩn NFPA 70E được xuất bản lần đầu tiên vào năm 1979 và được dự định có sự cộng tác với OSHA để chuẩn bị một bộ tiêu chuẩn đồng thuận mà có thể được sử dụng như một cơ sở để đánh giá độ an toàn điện ở nơi làm việc. Qua nhiều năm, tiêu chuẩn này đã được chỉnh sửa vài lần và NFPA 70E Standard trở thành tiêu chuẩn đối với thực tế làm việc an toàn trên toàn thế giới. Lần chỉnh sửa năm 2000 làm cho tiêu chuẩn dễ hiểu hơn về các yêu cầu PPE và đòi hỏi quần áo chống cháy để bảo vệ những người công nhân khỏi các mối nguy hiểm liên quan tơi tia sáng hồ quang. Bản sửa đổi gần đây nhất cũng được bao gồm những sự thay đổi PPE mà đã rút ra việc tính đến quần áo bằng vải bông dầy và kính bảo vệ mắt khi có thể chấp nhận đối với cấp độ 1, chỉ rõ rằng quần áo PPE và bộ phận bảo vệ mặt được yêu cầu ngay lập tức. Qua 9 năm vừa qua, có vài lần sửa đổi mỗi lần có những khuyến cáo bảo vệ được cập nhật.
Bản sửa đổi mới nhất, xuất bản năm 2009, đã giới thiệu vài thay đổi có những đề xuất mới về PPE và đáng chú ý nhất, đối với các công nhân ghi nhiệt, phần thêm của máy ghi nhiệt bằng hình hồng ngoại như một ghi chú nhiệm vụ trong phân loại nguy hiểm/ rủi ro (Hazard/Risk Classification – HRC) bảng 130.7(C)(9).
Một trong những thay đổi liên quan nhất đến những công nhân kiểm tra hồng ngoại được kết hợp với cho phép làm việc với mạch mang điện. Trước đây, tiêu chuẩn này không chỉ rõ liệu có được yêu cầu cho phép làm việc kiểm tra mà không thay đổi vỏ máy, ví dụ như nhìn lướt qua một ô cửa hồng ngoại. Tuy nhiên, tiêu chuẩn mới chỉ rõ rằng yêu cầu là không được phép nếu vỏ máy không bị xáo trộn.
Tiêu chuẩn NFPA 70E ủng hộ việc phân tích mối nguy hiểm do tia sáng hồ quang đầy đủ trước khi tiến hành việc kiểm tra thiết bị điện. Trong trường hợp mà việc phân tích đầy đủ chưa được hoàn thành, HRC đưa ra một chỉ dẫn cho cả những người công nhân và nhà quản lý trong việc lựa chọn mức độ thích hợp của PPE.
Loại nguy hiểm/ rủi ro cấp 3 được định rõ cho “hoạt động máy ghi nhiệt bằng hình hồng ngoại và các việc kiểm tra bên ngoài ranh giới tới gần giới hạn” mà đủ sức “mở các nắp có bản lề (tới mức phơi ra trơ trụi, dây dẫn mang điện hoặc các phần mạch điện) trên thiết bị đóng cắt 1 kV tới 38 kV.
Ở chỗ mà sự dịch chuyển của các nắp được chốt được yêu cầu cho phép kiểm tra thiết bị, vẫn mang loại nguy hiểm/ rủi ro cấp 4 trong hầu hết các ứng dụng có điện áp 600 V và cao hơn.
Những thực tiễn tốt nhất trong kiểm tra hồng ngoại
Rất nhiều bài học thực tiễn có thể làm giảm rủi ro bị thương trong khi kiểm tra thiết bị điện. Chương trình bảo dưỡng phòng ngừa tốt sẽ làm giảm rủi ro của tia sáng hồ quang xảy ra từ các thiết bị bị bẩn và lỗi. Các chương trình bảo dưỡng phòng ngừa sẽ yêu cầu thiết bị phải được làm sạch hoàn toàn một cách đều đặn và những việc kiểm tra thường ngày được thực hiện bởi nhân viên được đào tạo thích hợp. Sự giảm hơn nữa các rủi ro có thể được thực hiện thông qua một chương trình thích hợp đào tạo công nhân thích hợp về an toàn.
Nhằm giảm nhẹ hơn nữa rủi ro, NFPA 70E đề nghị một phân tích Nguy hiểm/ Rủi ro nhằm xác định các ranh giới sốc điện và các ranh giới tia sáng hồ quang được hướng dẫn trước khi tiếp tục làm việc hoặc kiểm tra thiết bị điện, phân tích này phải được hướng dẫn bởi một kĩ sư điện đủ trình độ chuyên môn.
Ranh giới bảo vệ tia lửa được dựa trên điện áp, dòng sự cố khả dụng, và thời gian dùng để thiết bị bảo vệ vận hành và loại bỏ sự cố và được tính toán để là khoảng cách tiếp cận an toàn từ các thiết bị hay bộ phận mang điện
Ngoài ra, phân tích Nguy hiểm/ Rủi ro sẽ được xác định mức độ trang bị bảo vệ công nhân thích hợp được sử dụng cho nhân viên kiểm tra, thêm vào là xác định điện áp tới vị trí mà người công nhân sẽ bị đặt vào. Những ranh giới bảo vệ sốc điện được nhận biết như sự giới hạn, hạn chế hay nghiêm cấm đối với những khoảng cách khác nhau phụ thuộc vào các điện áp khác nhau. Tiêu chuẩn NFPA 70E bảng 130.7-C9 cung cấp những hướng dẫn cho các tình huống ở những nới mà sự phân tích đầy đủ không thể hoặc không được hoàn thành. Một vài ứng dụng sẽ luôn đòi hỏi việc phân tích trước khi kiểm tra.
Được thừa nhận rộng rãi là một trong những phương thức an toàn và hiệu quả nhất để kiểm tra thiết bị điện là phương pháp ảnh nhiệt.
Phương pháp ảnh nhiệt cung cấp một cách tiếp cận không dùng tay để kiểm tra và có thể nhận ra những vấn đề mà không thể xác định thông qua các phương thức truyền thống.
Các camera hồng ngoại có thể được sử dụng để định vị và xác định các vấn đề trong hệ thống điện và được ghi lại vào sổ tay trong quá trình kiểm tra trong nhiều năm.
Một trong những dấu hiệu điển hình của những vấn đề trong hệ thống là quá nhiệt tại các điểm nối và vật dẫn điện. Quá nhiệt có thể xảy ra như một kết quả của quá trình điện trở tăng, lỏng ra hoặc mòn các điểm nối hoặc đơn giản là mất cân bằng phụ tải. Trong những trường hợp này, một camera hồng ngoại có thể nhanh chóng và dễ dàng nhận ra được các vấn đề này từ một khoảng cách an toàn. Ngoài việc phòng ngừa các vụ tai nạn, phương pháp ảnh nhiệt có thể làm giảm thời gian chết do sự cố thiết bị và tăng độ an toàn chung.
Qua một vài năm gần đây, công nghệ camera hồng ngoại đã được cung cấp độ phân giải về hình ảnh lớn hơn. Điều này cho phép tiến hành việc kiểm tra nhiệt ở những bộ phận và các điểm nối nhỏ hơn trong phạm vi các hệ thống. Thêm vào đó, các vùng lớn hơn có thể được kiểm tra khi độ phân giải được duy trì và chuẩn bị một hình dung tốt hơn về sức khỏe của hệ thống nói chung. Thay vì phải nhìn một vài hình ảnh của một hệ thống, chỉ có một hình có thể được giữ lại để phân tích dễ dàng trong số những hình đã chụp được.
Ngoài ra, tổng hợp ảnh có thể được sử dụng để đưa ra một ảnh dễ đọc. Tổng hợp ảnh nối một ảnh hồng ngoài với một ảnh tiêu chuẩn nhằm giúp xem được các ảnh. Tổng hợp ảnh tạo nên ảnh dễ đọc hơn cách nhìn truyền thống bởi loại bỏ những phần không được kiểm tra và cho phép người đọc tập trung vào những phần được kiểm tra.
Một trong những chướng ngại vật lớn nhất cho hình ảnh nhiệt trong việc kiểm tra là thiết kế cabin. Việc kiểm tra nhiệt hiệu quả hơn khi thực hiện trên các hệ thống mà có phụ tải đỉnh hoặc lớn và đòi hỏi đường vào tuyến đầy đủ để các hệ thống có thể chụp được ảnh mà thường đòi hỏi nhân viên kiểm tra mở các cabin hoặc vỏ máy và đưa ra một mức độ rủi ro cao hơn cho những nhân viên kiểm tra, và đối lập với những phương pháp được đề nghị bởi NFPA 70E.
Để khắc phục những vấn đề này, những cửa sổ hồng ngoại có thể đươc lắp đặt và loại ra nhiều rủi ro liên quan đến việc kiểm tra các hệ thống điện đang hoạt động. Những cửa sổ hồng ngoại cho phép các kiểm tra viên kiểm tra được các hệ thống mà không cần mở vỏ máy, theo đó làm giảm rủi ro và mức độ yêu cầu về PPE, trong khi vỏ máy vẫn được đóng. Công việc kiểm tra thông qua những cửa sổ này có thể loại bỏ 99% tia sáng hồ quang nổ ra trong khi tiến hành việc kiểm tra nhiệt, bởi vì vỏ máy vẫn được đóng.

Kết luận

Công việc kiểm tra hệ thống điện đang hoạt động là nguy hiểm và các tai nạn có thể nghiêm trọng hay thậm chí gây chết người. Những mức độ nguy hiểm kết hợp với việc kiểm tra hệ thống điện có thể được giảm đột biến bởi việc sử dụng các kĩ thuật an toàn thích hợp và việc kiểm tra bằng hình ảnh nhiệt.
Phương pháp ảnh nhiệt tạo cơ hội có thể ở ngoài ranh giới an toàn trong khi vẫn nhận ra các vấn đề trong một hệ thống. Với việc xuất hiện những camera hồng ngoại mới có độ phân giải cao hơn cũng cho phép việc kiểm tra ở các bộ phận nhỏ hơn từ các khoảng cách lớn hơn. Thêm vào là các cửa sổ hồng ngoại ở các vỏ máy có thể giảm hơn những rủi ro và đòi hỏi ít công nhân hơn cho việc kiểm tra.

Theo: icon.com.vn

Gửi phản hồi

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Log Out / Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Log Out / Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Log Out / Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Log Out / Thay đổi )

Connecting to %s