Poprawa bezpieczeństwa pracy dzięki czujnikom otwarcia głowicy z blokadą w pompach perystaltycznych

Jeśli pompa perystaltyczna jest wyposażona w czujnik otwarcia głowicy z blokadą,lub już działająca pompa zostanie podłączona do autonomicznego systemu ochrony, napęd wyłącza się automatycznie, gdy głowica pompy zostanie otwarta, niezależnie od przyczyny. Technologia ta zapewnia dodatkową ochronę technikom i operatorom podczas serwisowania lub wymiany przewodów w ramach konserwacji zapobiegawczej.

Pompy perystaltyczne są przeznaczone do trudnych procesów związanych z przemieszczaniem płynów. Są szczególnie przydatne przy przepompowywaniu płynów sterylnych, wrażliwych na ścinanie lub odznaczających się wysokim stopniem czystości. Dzięki specyficznej konstrukcji tylko jeden element pompy jest narażony na działanie płynów. Są to przewody, które mogą być dobierane specjalnie pod kątem pompowanej cieczy lub wymogów regulacyjnych. Narażenie tylko jednego elementu na działanie płynu zapewnia zgodność drogi przepływu z obowiązującymi wymaganiami, jeśli materiał, z którego wykonane są przewody, jest prawidłowo wybrany. Zapobiega to zanieczyszczeniu i przedwczesnemu uszkodzeniu przewodów. Pompa perystaltyczna może pompować płyny w sposób ciągły lub dozować je w określonych ilościach. Pompa perystaltyczna jest pompą wyporową. Składa się z trzech głównych elementów: napędu, głowicy i przewodów.

Jak działają pompy perystaltyczne?

Głowica pompy składa się tylko z dwóch elementów: wirnika i obudowy. Przewód znajduje si w kanale między wirnikiem a obudową, gdzie podlega okluzji (ściśnięciu).

Rolki wirnika przesuwają się wewnątrz przewodu, przepychając płyn. Przewód za rolkami odzyskuje kształt, wytwarza podciśnienie i wciąga płyn.

W rezultacie pomiędzy rolkami tworzy się „poduszka” płynowa. Przebieg procesu zależy od średnicy wewnętrznej (ID) przewodu i geometrii wirnika. Natężenie przepływu można określić poprzez pomnożenie prędkości przez wielkość „poduszki”. Jej wielkość z reguły nie zmienia się, za wyjątkiem płynów o bardzo wysokiej lepkości.

Ponieważ przewody są jedynym elementem układu, który wchodzi w kontakt z płynem, pompy perystaltyczne są łatwe w czyszczeniu, nie powodują trudności w zalewaniu i doskonale nadają się do szeregu zastosowań – od dozowania substancji chemicznych po wyroby medyczne i produkcję farmaceutyczną. Jednak podczas wymiany przewodów w ramach konserwacji zapobiegawczej lub procesu, który wymaga zastosowania elementów jednorazowych, operator musi otworzyć głowicę pompy. Powoduje to odsłonięcie rolek.

Do niedawna w większości pomp perystaltycznych operator musiał wyłączyć silnik pompy lub odłączyć urządzenie od zasilania przed przystąpieniem do serwisowania. Jest to standardowa procedura operacyjna (SOP) przy pracy z urządzeniami elektromechanicznymi. Wyłączenie urządzenia lub odłączenie go od zasilania ma zapobiegać niezamierzonemu uruchomieniu.

Pompy perystaltyczne wymagają okresowego serwisowania i wymiany przewodów. W niektórych pompach starszego typu, aby wymienić przewody, należy zdjąć głowicę pompy. Nowsze pompy, z funkcją prostego ładowania, umożliwiają operatorowi wymianę przewodów bez zdejmowana głowicy z napędu. Rozwiązanie to zwróciło uwagę na ryzyko narażenia personelu na obracający się wirnik. Ze względu na coraz większy nacisk na ścisłe regulacje i poprawę BHP w procesach przemysłowych podjęto działania na rzecz poprawy ergonomii miejsca pracy i opracowania czujnika otwarcia głowicy z blokadą.

Dodatkowa ochrona pracowników

Zintegrowany czujnik otwarcia głowicy z blokadą gwarantuje dodatkowy poziom ochrony techników i operatorów zajmujących się wymianą przewodów i rutynową konserwacją w procesach produkcyjnych o wysokiej intensywności. Nowa funkcja przydaje się szczególnie w pompach perystaltycznych pracujących w układzie, w którym sterownik PLC lub system SCADA steruje pracą pomp z lokalizacji zdalnej. Niezamierzonemu zdalnemu uruchomieniu pompy zapobiega wówczas czujnik otwarcia głowicy z blokadą działający analogicznie do procedur lockout/tagout (LOTO). Czujnik otwarcia głowicy z blokadą przyczynia się również do ochrony niedoświadczonych lub sporadycznych użytkowników pomp perystaltycznych przed urazem podczas ładowania lub wymiany przewodów. Technologia czujników w skojarzeniu z szybko ładującymi się głowicami pomp umożliwia wyłączenie napędu po otwarciu głowicy pompy, eliminując narażenie na ruchome rolki połączone z wałem napędowym.

Inną opcją jest autonomiczny system czujników zalecany dla użytkowników pomp perystaltycznych bez zintegrowanego czujnika otwarcia głowicy z blokadą, takich jak systemy Masterflex z głowicą L/S^® Easy-Load^® II lub I/P^® Easy-Load. Gdy operator otwiera głowicę pompy – celowo lub przypadkowo – następuje odłączenie zasilania od napędu pompy, który jest podłączony do skrzynki blokady. Zasilanie napędu pompy jest przywracane dopiero wówczas, gdy operator zamknie głowicę.

System autonomiczny składa się ze skrzynki sterującej blokadą i nowej głowicy pompy z czujnikiem otwarcia głowicy. Głowicę pompy z czujnikiem otwarcia głowicy z blokadą łatwo podłącza się do skrzynki sterującej blokadą, w której umieszczona jest płyta sterująca z przekaźnikami odcinającymi napięcie sieciowe w razie otwarcia głowicy. Jeśli głowica pompy zostanie otwarta podczas pracy, skrzynka sterująca blokadą niezwłocznie odłącza napęd. Zasilanie napędu pompy jest przywracane dopiero po zamknięciu głowicy. Lampka kontrolna umieszczona na skrzynce sygnalizuje stan otwarcia.

W systemie autonomicznym skrzynka sterująca blokadą odbiera sygnały wejściowe z maksymalnie dwóch głowic i reaguje na otwarcie którejkolwiek z nich. Skrzynka dostarczana jest z wtyczką zwierającą czujnik, aby umożliwić pracę jednokanałową. Jeśli wymagana jest praca dwukanałowa, można wyjąć wtyczkę i podłączyć drugą głowicę. System autonomiczny spełnia wymogi klasy odporności NEMA 4X/IP66 na zmywanie wodą. Dzięki temu jest idealnym rozwiązaniem w branży spożywczej i innych gałęziach przemysłu, w których obowiązują ścisłe protokoły czyszczenia.

Czujnik otwarcia głowicy z blokadą oraz autonomiczny system blokujący mogą odgrywać istotną rolę w ochronie personelu technicznego i operatorów pomp perystaltycznych. Technologia sprzyja poprawie bezpieczeństwa w miejscu pracy, w miarę jak kolejne przedsiębiorstwa instalują to zabezpieczenie w swoich pompach perystaltycznych.