Comment calculer les distances de sécurité pour l’installation d’une barrière immatérielle

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Dernière mise à jour : 2023-08-28

Les barrières immatérielles de sécurité sont un élément essentiel des systèmes de sécurité industrielle. Nous utilisons ces dispositifs pour détecter la présence de personnes ou d’objets dans une zone dangereuse et empêcher le démarrage ou le fonctionnement des équipements en cas de risque de blessure. Cependant, pour garantir que les barrières immatérielles offrent une protection efficace, il est crucial de calculer correctement les distances de sécurité avant de les installer.

Première étape : calculez la distance de sécurité !

Lors de la protection des machines, il est important de prendre toutes les précautions nécessaires pour éviter les accidents et les blessures. Une étape cruciale dans l’installation de barrières immatérielles, couramment utilisées pour protéger les machines, consiste à calculer la distance de sécurité. Selon l’American National Standards Institute (ANSI), la distance de sécurité est :

« …la distance minimale à laquelle un contrôle technique doit être installé par rapport à un danger pour garantir que les personnes n’y sont pas exposées. »

Une presse mécanique est un exemple de machine qui nécessite un examen attentif de la distance de sécurité. Ces machines ne peuvent pas s’arrêter complètement immédiatement et ont besoin de temps pour réagir au dispositif et aux composants de protection. Si vous placez la barrière immatérielle trop près du point d’écrasement, la machine risque de ne pas avoir suffisamment de temps pour réagir au doigt ou à la main d’une personne.

Le calcul de la distance de sécurité implique de prendre en compte des facteurs tels que la vitesse d’approche d’une personne, la machine elle-même, le temps de réaction de la barrière immatérielle et le temps de réaction des parties du système de commande liées à la sécurité. Il est également important d’ajouter du temps supplémentaire pour tamponner toute variation du temps de réaction de la machine.

Utilisez les tableaux 1.3 et 1.4 de l’ANSI B11.19-2019 pour déterminer la distance de portée associée aux appareils. Reportez-vous à ces tableaux pour savoir jusqu’où une personne peut se déplacer au-dessus, au-dessous ou à travers le champ de protection avant d’être détectée par la barrière immatérielle. Il est essentiel de consulter un professionnel de la sécurité pour déterminer la solution de sécurité appropriée pour votre machine. Ferndale Safety peut vous aider à déterminer le type de barrière immatérielle dont vous avez besoin et comment l’installer.

Dessin d'une barrière immatérielle sur une scie représentant le calcul de la distance de sécurité.

Comment calculer les distances de sécurité

Distance de sécurité recommandée par l’OSHA

La formule de distance de sécurité OSHA, telle que spécifiée dans OSHA 29 CFR 1910.217, est la suivante :

D s = K x T s

  • D s – est la distance de sécurité.
  • K – La vitesse constante de la main. 63 est la constante de fréquence manuelle recommandée par l’OSHA en pouces par seconde. (Voir « La constante de vitesse de la main K »)
  • Ts est le temps d’arrêt total de tous les dispositifs du circuit de sécurité, mesuré en secondes. Cette valeur doit inclure tous les composants impliqués dans l’arrêt du mouvement dangereux de la machine. Pour une presse mécanique, il s’agit du temps d’arrêt mesuré à environ la position 90º de rotation du vilebrequin.

Remarque : Le numéro Ts doit inclure les temps de réponse de tous les dispositifs, y compris la barrière immatérielle de sécurité, le contrôleur de la barrière immatérielle de sécurité, le circuit de commande de la machine et tout autre dispositif qui réagit pour arrêter le mouvement dangereux de la machine.

Ne pas inclure le temps de réponse d’un ou plusieurs appareils dans le calcul du temps d’arrêt entraînera une distance de sécurité insuffisante pour l’application et pourrait entraîner des blessures à l’opérateur.

Un dessin de la distance de sécurité de la barrière immatérielle

Formule de distance de sécurité ANSI

L’édition 2019 de la formule de distance de sécurité ANSI, recommandée par Ferndale Safety, est la suivante :

ré = ( K x T ) + ré ds + Z

  • D – La distance de sécurité minimale entre le dispositif de protection et le point de fonctionnement dangereux le plus proche, en pouces. Elle est définie comme « la distance minimale à laquelle un contrôle technique (garde ou dispositif) est installé par rapport à un danger, de telle sorte que les personnes n’y soient pas exposées ».
  • K – Vitesse de la main constante en pouces par seconde. (Voir « La constante de vitesse de la main K » ci-dessous)
  • T – Temps total pour atteindre un état sûr. Nous pouvons décomposer T en plusieurs sous-variables (voir  » Les variables de temps total  » ci-dessous)
  • d ds Distance d’atteinte associée aux appareils – Pour décider d’une distance de sécurité appropriée pour les appareils de commande d’ingénierie, la distance d’atteinte liée à ces appareils est cruciale. Cette distance correspond à la portée maximale qu’un individu peut parcourir avant que l’appareil ne le détecte. Dans les anciennes versions de l’ANSI B11.19, cela était appelé « facteur de pénétration en profondeur » (Dpf). Parallèlement, les normes internationales l’appellent le « facteur d’intrusion » (C). (Voir « La distance à atteindre » ci-dessous)
  • Z – Temps supplémentaire autorisé pour compenser les variations du temps d’arrêt normal, telles que les erreurs basées sur le miroir et les plages de tolérance.

Les variables de temps total (T)

Le temps total pour atteindre une condition sûre ( T ) est la somme des temps de réponse de tous les composants et du temps d’arrêt de la machine. Ces variables comprennent :

  • T s – Temps d’arrêt de la machine-outil et type d’actionneurs tels que moteurs, freins, etc. – Mesuré au niveau de l’élément de contrôle final et mesuré par un dispositif de temps d’arrêt
  • T c – Temps de réponse du système de commande des actionneurs de la machine
  • T i – Temps de réponse du système de commande de sécurité et de l’interface logique
  • T d – Temps de réponse du dispositif de détection de présence (barrière immatérielle de sécurité). Le fabricant de l’appareil indique généralement cette valeur ou l’utilisateur peut la mesurer.
  • T scm – Utilisé lorsqu’un système de surveillance des conditions sûr est utilisé ; cette valeur serait le facteur calculé qui doit être ajouté au temps total.

La constante de vitesse de la main (K)

La valeur standard ANSI est de 63 pouces par seconde lorsque l’opérateur commence à atteindre le point de fonctionnement dangereux depuis le repos.

Remarque : ANSI B11.19 1990 E4.2.3.3.5 déclare : « La valeur de la constante de vitesse de la main, K, a été déterminée par diverses études, et bien que ces études indiquent des vitesses de 63 pouces/seconde à plus de 100 pouces/sec. , ce ne sont pas des déterminations concluantes.

L’employeur doit prendre en compte tous les facteurs, y compris la capacité physique de l’opérateur, lorsqu’il détermine la valeur de K.

La distance d’atteinte (d ds )

La « distance de portée » dans le contexte des systèmes de sécurité, en particulier des barrières immatérielles ou des dispositifs de protection similaires, fait référence à la distance maximale qu’un individu peut étendre ou déplacer une partie de son corps (comme une main ou un bras) au-dessus, sous ou à travers un objet. champ de protection sans être détecté. Il mesure la distance à laquelle une personne peut s’approcher d’un danger sans déclencher une réponse de sécurité du système de protection.

Cette mesure est cruciale pour assurer la sécurité des travailleurs ou des utilisateurs. Si quelqu’un parvient à pénétrer trop loin dans une zone dangereuse sans que la machine ne s’arrête ou que le système ne donne un avertissement, le risque de blessure est élevé. Par conséquent, déterminer et garantir une distance de sécurité permet de concevoir des systèmes et des lieux de travail qui empêchent les individus de s’approcher trop près des dangers potentiels avant que les mécanismes de protection ne soient activés.

  1. Déterminer d do , d du et d dt:
    d do : La distance au-dessus du champ de protection.
    d du : La distance sous le champ de protection.
    d dt : La distance à travers le champ de protection.
  2. Utiliser les tableaux de référence : les tableaux I.3 et I.4 de l’ANSI B11.19-2019 peuvent aider à déterminer d do et d du . Ces tableaux fournissent des valeurs basées sur la hauteur de la zone dangereuse et le positionnement du champ de détection.
  3. Calculez d dt : pour les applications verticales, en utilisant la formule ddt=3,4×(de−7) mm , où de est la capacité de détection effective ou la résolution de la barrière immatérielle.
  4. Déterminer la distance de portée globale : La distance de portée, d ds , est la plus grande valeur parmi d do , d du , et d dt : d ds ≥max(d do ,d ​​du ,d dt )

En suivant ces étapes et en employant les matériaux de référence appropriés, vous pouvez déterminer la distance de portée d’un système de sécurité donné. Assurez-vous toujours de suivre les directives du fabricant et tenez compte de tout facteur supplémentaire propre à l’application ou à l’environnement spécifique.

La distance de sécurité n’est qu’une partie de l’équation

Maintenant que vous savez à quelle distance du danger vous devez installer les barrières immatérielles, vous devrez peut-être prendre en compte les risques de transmission. Une situation dangereuse peut survenir lorsqu’une personne se trouve entre la barrière immatérielle et la zone dangereuse. En fait, la distance de sécurité peut être suffisamment grande pour accueillir plusieurs personnes dans cette zone. Ajoutez des protections supplémentaires, des barrières immatérielles horizontales ou des scanners de zone pour éviter les risques de passage.

Une installation et un dimensionnement appropriés des barrières immatérielles sont essentiels pour minimiser le risque de blessure pour les employés utilisant des machines. Établissez d’abord la distance de sécurité, puis dimensionnez les barrières immatérielles de manière appropriée. La hauteur des barrières immatérielles peut varier en fonction de la taille des employés et le mode de fonctionnement peut affecter la sécurité des travailleurs.

Autour, dessous, travers et dessus

Faites particulièrement attention aux personnes qui peuvent atteindre les dangers autour des barrières immatérielles et atteindre le dessous ou le dessus.

Utilisez des protections dans les zones non couvertes par des barrières immatérielles pour empêcher les travailleurs de passer par-dessus ou sous la barrière immatérielle ou les barrières. La hauteur des traverses et l’utilisation de plates-formes doivent également être prises en compte lors de l’installation de barrières immatérielles.

Ne placez pas le faisceau inférieur trop haut ni le faisceau supérieur trop bas pour les barrières immatérielles. Nous recommandons que la poutre inférieure ne soit pas à plus de 12 po ou 300 mm du sol. Une poutre inférieure trop haute peut inciter une personne à ramper en dessous. De même, si le faisceau supérieur d’une barrière immatérielle est trop bas, une personne peut passer par-dessus.

En cas de doute, contactez un professionnel

Le calcul de la distance de sécurité est une étape cruciale dans la sécurisation des machines avec des barrières immatérielles. Cela garantit non seulement le respect des réglementations mondiales en matière de sécurité, mais contribue également à prévenir les coûts à long terme liés aux blessures et aux temps d’arrêt des machines. Consultez le professionnel de la sécurité de Ferndale Safety pour déterminer la solution de sécurité appropriée pour votre machine et assurez-vous de prendre toutes les précautions nécessaires pour éviter les accidents et les blessures.

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    Images (crédits)
    Barrière immatérielle installée sur une scie à portique – Source : REER