O que é segurança intrínseca e qual é a premissa da segurança intrínseca? A segurança de equipamentos especiais na categoria eletromecânica está mais focada no projeto e na fabricação ou na manutenção e na inspeção? Como os parâmetros de material são determinados durante o processo de
fase de projeto? Este artigo discute essas questões.
1. O que é segurança inerente?
O conceito de segurança inerente foi introduzido pela primeira vez por Trevor Kletz em 1976. Refere-se à eliminação de riscos da fonte, em vez de depender apenas de sistemas de controle, aviso ou intertravamento para reduzir a probabilidade e a gravidade dos acidentes. O objetivo é eliminar os riscos no núcleo, criando um sistema fundamentalmente mais seguro.
A segurança inerente representa um estado ideal de segurança absoluta. Embora seja difícil de alcançar na prática, ela pode ser abordada por meio da implementação de medidas técnicas para minimizar os riscos e tornar os equipamentos especializados inerentemente mais seguros.
2. O que é segurança inerente em brinquedos de diversão?
Durante todo o ciclo de vida dos brinquedos de diversão - desde o desenvolvimento, projeto, construção e operação até a modificação e manutenção -, estratégias como minimização, substituição, moderação e simplificação podem reduzir e controlar com eficácia os riscos à segurança. Essas estratégias são mais eficazes durante as fases iniciais de projeto e desenvolvimento, onde seu impacto na redução de riscos é maior. A confiabilidade do projeto é a base da segurança inerente, e a incorporação de fatores de segurança razoáveis na fase de projeto pode aumentar significativamente a segurança e a confiabilidade do equipamento.
O pré-requisito para a segurança inerente é a confiabilidade do projeto.
3. O que é temperamento de material?
A têmpera é um processo de ajuste da qualidade por meio da regulagem de vários parâmetros que influenciam o desempenho. Isso não significa necessariamente melhorar todos os parâmetros, mas sim encontrar um ajuste equilibrado. O revenimento é um processo de tratamento térmico usado para melhorar as propriedades mecânicas gerais dos materiais de aço. Consiste na têmpera e no revenimento em alta temperatura, com o objetivo de obter um equilíbrio ideal entre resistência e tenacidade nos componentes de aço.
Os materiais temperados são amplamente utilizados em peças sujeitas a tensões complexas, como engrenagens, eixos e bielas.
4. Objetivo do revenimento do aço 40Cr
O aço 40Cr requer têmpera seguida de revenimento em alta temperatura. À medida que a temperatura de revenimento aumenta, a resistência e a dureza diminuem, enquanto a resistência ao impacto e a tenacidade melhoram. Para eixos críticos em brinquedos de diversão, a resistência à tração do 40Cr é definida em 750 MPa (de acordo com manuais de projeto mecânico e livros universitários).
5. Parâmetros comuns de materiais em brinquedos de diversão
No projeto de grandes brinquedos de diversão, a resistência à tração do 40Cr deve ser definida em 750 MPa. Valores mais altos, como 1200 MPa, não são razoáveis. Da mesma forma, o Q235 deve ter uma resistência à tração de 375 MPa, não de 440 MPa. A superestimação dos valores de resistência do material pode levar a incompatibilidades entre o material e o projeto, forçando o uso de certificados de material imprecisos para passar nas inspeções.
Para eixos importantes em grandes brinquedos de diversão, o 40Cr é usado com uma resistência à tração de 750 MPa e uma dureza de 241-286 HB após a têmpera e o revenimento em alta temperatura. Se a resistência à tração exceder 980 MPa, o eixo se tornará muito frágil e perderá a resistência ao impacto, o que é prejudicial para essas aplicações críticas.
6. Desvantagens do aumento arbitrário dos parâmetros de material
Durante o processo de projeto, o aumento arbitrário dos parâmetros do material, como a definição da resistência à tração do Q235 para 420 MPa ou do 40Cr para 980 MPa, pode levar a eixos que não atendem à verdadeira margem de segurança. Isso pode resultar na quebra do eixo antes de atingir a vida útil esperada sob cargas de impacto, independentemente do cuidado com a manutenção ou inspeção.
Os valores de resistência à tração do material são ditados por padrões, como os encontrados nos manuais de projeto mecânico. A definição de valores muito altos anula todo o processo de design, tornando o trabalho subsequente sem sentido.
7. Conclusão
O uso de valores não razoáveis de resistência à tração prejudica a confiabilidade dos testes de tipo, das inspeções de supervisão, da manutenção regular, das melhorias de qualidade, da resposta a emergências e das avaliações de risco para brinquedos de diversão. Independentemente de quão diligentes ou avançadas sejam suas manutenções e inspeções, a adoção de parâmetros inadequados de materiais compromete a confiabilidade do projeto do equipamento e, em última análise, sua segurança inerente.
Fonte: https://mp.weixin.qq.com/s/MY5R2EAyP-4pRjT4Gxgg1A
Autor original: 九妹婆婆
