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Dernière mise à jour : 2024-04-12
Les barrières immatérielles de sécurité sont un élément essentiel des systèmes de sécurité industrielle. Ils détectent la présence de personnes ou d’objets dans une zone dangereuse et empêchent le démarrage ou le fonctionnement de l’équipement en cas de risque de blessure. Toutefois, pour que les barrières immatérielles offrent une protection efficace, il faut calculer correctement les distances de sécurité avant de les installer.
Première étape : calculez la distance de sécurité !
En fait, la première étape devrait consister à identifier tous les dangers et à évaluer les risques. Toutefois, pour cet article, nous supposons que vous avez déjà effectué une évaluation des risques et que vous recherchez spécifiquement de l’aide pour calculer les distances 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 de prévoir un délai supplémentaire pour pallier les éventuelles variations 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. Ces tableaux indiquent jusqu’où une personne peut passer 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 rideau lumineux dont vous avez besoin et comment l’installer.
Comment calculer les distances de sécurité
Distance de sécurité recommandée par l’OSHA
La formule de calcul de la distance de sécurité de la CNESST, telle que spécifiée dans la norme CNESST 29 CFR 1910.217, est la suivante :
- 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.
EN ISO 13855 Définition
La distance de sécurité est généralement définie dans la norme EN ISO 13855 comme s = K x (t1 + t2) + C, semblable à la formule de la CNESST, mais en y ajoutant C, qui est la distance d’intrusion. Cela équivaut à la distance d’atteinte ; voir ci-dessous.
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Formule de distance de sécurité ANSI
ANSI B11.19 Distance de sécurité recommandée
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 le plus proche du danger, en pouces. Elle est définie comme «la distance minimale entre un contrôle technique (garde ou dispositif) et un danger, de sorte que les individus n’y soient pas exposés». K – Constante de vitesse de la main en pouces par seconde. (Voir «La constante de vitesse de l’aiguille K» ci-dessous) T – Temps total pour atteindre une condition de sécurité. Nous pouvons décomposer T en plusieurs sous-variables (voir«Les variables du temps total» ci-dessous) dds – Distance d’atteinte associée aux dispositifs – Pour décider d’une distance de sécurité appropriée pour les dispositifs de contrôle technique, la distance d’atteinte associée à ces dispositifs est cruciale. Cette distance correspond à la portée maximale qu’un individu peut atteindre avant que l’appareil ne le détecte. Dans les anciennes versions de la norme CSA B11.19, ce facteur 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 Td – Temps de réponse du dispositif de détection de présence (barrière immatérielle de sécurité). Cette valeur est généralement indiquée par le fabricant du dispositif ou peut être mesurée par l’utilisateur. 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)
AKA Les vitesses d’approche typiques des parties du corps humain.
Le principe de la constante de vitesse de la main permet d’arrêter tout danger sur une machine avant qu’une personne ne soit blessée. Nous voulons savoir à quelle vitesse une personne peut se déplacer pour déterminer les distances de sécurité.
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 : la norme CSA B11.19 1990 E4.2.3.3.5 stipule que «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/seconde, il ne s’agit pas de déterminations concluantes».
L’employeur doit tenir compte de tous les facteurs, y compris la capacité physique de l’opérateur, lorsqu’il détermine la valeur de K. En outre, ces normes ne mentionnent pas de facteur tel que la course d’une personne. Par exemple, si une personne court à toute vitesse pour attraper quelque chose, la vitesse d’approche typique sera beaucoup plus élevée.
Que dit la norme EN ISO 13855:2010 ?
LA NORME EN ISO 13855 : 2010 indique les valeurs suivantes pour les vitesses d’approche :
- Vitesse de marche : 1600 mm/s (63 pouces par seconde), ou lorsque la protection se trouve à plus de 500 mm (20 pouces) du danger.
- Vitesse de mouvement des membres supérieurs : 2000 mm/s (79 pouces par seconde), ou lorsque la protection est placée à moins de 500 mm du danger.
Si vous avez calculé une distance de sécurité inférieure à 500 mm, refaites le calcul en utilisant une valeur de 2000 mm/s pour tenir compte de la vitesse de mouvement plus rapide des membres supérieurs.
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.
Si une personne peut s’aventurer 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Déterminer la distance globale d’atteinte: La distance d’atteinte, dds, est la plus grande valeur parmi ddo, ddu et ddt: dds≥max(ddo,ddu,ddt)
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. Il convient de toujours suivre les directives du fabricant et de tenir 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
Portez une attention particulière aux personnes qui peuvent atteindre des dangers autour des rideaux lumineux, en dessous ou au-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 traversins et l’utilisation de plates-formes doivent également être prises en compte lors de l’installation de rideaux de lumière.
Le faisceau inférieur ne doit pas être trop haut ni le faisceau supérieur trop bas pour les rideaux de lumière. 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.
Normes de sécurité
Voici les normes de sécurité auxquelles vous pouvez vous référer :
- ISO 13855:2010 (Remplace EN 999 : 1998 + A21:2008)
- CSA B11.19
- CNESST 29 CFR 1910.217
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
