Qu'est-ce que la sécurité intrinsèque et quel en est le principe ? La sécurité des équipements spéciaux de la catégorie électromécanique est-elle davantage axée sur la conception et la fabrication ou sur la maintenance et l'inspection ? Comment les paramètres matériels sont-ils déterminés lors de la
la phase de conception ? Cet article aborde ces questions.
1. Qu'est-ce que la sécurité intrinsèque ?
Le concept de sécurité intrinsèque a été introduit pour la première fois par Trevor Kletz en 1976. Il s'agit d'éliminer les risques à la source plutôt que de s'appuyer uniquement sur des systèmes de contrôle, d'alerte ou de verrouillage pour réduire la probabilité et la gravité des accidents. L'objectif est d'éliminer les risques à la base, afin de créer un système fondamentalement plus sûr.
La sécurité intrinsèque représente un état idéal de sécurité absolue. Bien qu'il soit difficile à atteindre dans la pratique, on peut s'en approcher en mettant en œuvre des mesures techniques pour minimiser les risques et rendre les équipements spécialisés intrinsèquement plus sûrs.
2. Qu'est-ce que la sécurité intrinsèque des manèges ?
Tout au long du cycle de vie des manèges - depuis le développement, la conception, la construction et l'exploitation jusqu'à la modification et la maintenance - des stratégies telles que la minimisation, la substitution, la modération et la simplification peuvent réduire et contrôler efficacement les risques pour la sécurité. Ces stratégies sont plus efficaces au cours des premières phases de conception et de développement, où leur impact sur la réduction des risques est le plus important. La fiabilité de la conception est le fondement de la sécurité intrinsèque, et l'incorporation de facteurs de sécurité raisonnables au stade de la conception peut améliorer de manière significative la sécurité et la fiabilité des équipements.
La condition préalable à la sécurité intrinsèque est la fiabilité de la conception.
3. Qu'est-ce que la trempe des matériaux ?
Le tempérage est un processus d'ajustement de la qualité par la régulation de différents paramètres qui influencent les performances. Il ne s'agit pas nécessairement d'améliorer tous les paramètres, mais plutôt de trouver un ajustement équilibré. Le revenu est un processus de traitement thermique utilisé pour améliorer les propriétés mécaniques globales des matériaux en acier. Il consiste en une trempe et un revenu à haute température, visant à atteindre un équilibre optimal entre la résistance et la ténacité des composants en acier.
Les matériaux trempés sont largement utilisés dans les pièces soumises à des contraintes complexes, telles que les engrenages, les arbres et les bielles.
4. Objectif du revenu de l'acier 40Cr
L'acier 40Cr nécessite une trempe suivie d'un revenu à haute température. À mesure que la température de revenu augmente, la résistance et la dureté diminuent, tandis que la résistance aux chocs et la ténacité s'améliorent. Pour les arbres critiques des manèges, la résistance à la traction de l'acier 40Cr est fixée à 750 MPa (selon les manuels de conception mécanique et les manuels universitaires).
5. Paramètres courants des matériaux dans les manèges
Dans la conception de grands manèges, la résistance à la traction du 40Cr doit être fixée à 750 MPa. Des valeurs plus élevées, telles que 1200 MPa, ne sont pas raisonnables. De même, la résistance à la traction du Q235 doit être de 375 MPa et non de 440 MPa. La surestimation des valeurs de résistance des matériaux peut entraîner une inadéquation entre le matériau et la conception, ce qui oblige à utiliser des certificats de matériaux inexacts pour passer les inspections.
Pour les arbres importants des grands manèges, le 40Cr est utilisé avec une résistance à la traction de 750 MPa et une dureté de 241-286 HB après trempe et revenu à haute température. Si la résistance à la traction dépasse 980 MPa, l'arbre devient trop fragile et perd sa résistance aux chocs, ce qui est préjudiciable pour des applications aussi critiques.
6. Les inconvénients d'une augmentation arbitraire des paramètres des matériaux
Au cours du processus de conception, l'augmentation arbitraire des paramètres des matériaux, par exemple en fixant la résistance à la traction du Q235 à 420 MPa ou celle du 40Cr à 980 MPa, peut conduire à des arbres qui ne respectent pas la marge de sécurité réelle. Cela peut entraîner la rupture de l'arbre avant qu'il n'atteigne la durée de vie prévue sous des charges d'impact, quel que soit le soin apporté à l'entretien ou à l'inspection de l'arbre.
Les valeurs de résistance à la traction des matériaux sont dictées par des normes, telles que celles figurant dans les manuels de conception mécanique. La fixation de valeurs trop élevées annule l'ensemble du processus de conception, rendant le travail ultérieur inutile.
7. Conclusion
L'utilisation de valeurs de résistance à la traction déraisonnables compromet la fiabilité des essais de type, des inspections de supervision, de la maintenance régulière, des améliorations de la qualité, des interventions d'urgence et de l'évaluation des risques pour les manèges. Quel que soit le degré de diligence ou d'avancement de votre maintenance et de vos inspections, l'adoption de paramètres matériels inappropriés compromet la fiabilité de la conception de l'équipement et, en fin de compte, sa sécurité intrinsèque.
Source : https://mp.weixin.qq.com/s/MY5R2EAyP-4pRjT4Gxgg1A
auteur original : 九妹婆婆
