Nghiên cứu bổ sung, hoàn thiện hệ thống đánh giá hợp chuẩn một số phương tiện chống rơi ngã cá nhân
Trung tâm An toàn lao động, Viện Khoa học an toàn & vệ sinh lao động đã triển khai đề tài “Nghiên cứu bổ sung, hoàn thiện hệ thống đánh giá hợp chuẩn một số phương tiện chống rơi ngã cá nhân” Mã số 216/05/TLĐ. Kết quả của đề tài là: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo, lắp đặt và đưa vào sử dụng Hệ thống đánh giá chất lượng các loại phương tiện bảo vệ chống rơi ngã theo bộ tiêu chuẩn TCVN 7802/ISO 10333.
Hệ thống thiết bị đánh giá có khả năng thực hiện các phép thử tĩnh và thử động đối với hầu hết các loại phương tiện chống rơi ngã cá nhân theo yêu cầu của quy chuẩn Việt Nam QCVN 23:2014/BLĐTBXH “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với hệ thống rơi ngã cá nhân”.
I.ĐẶT VẤN ĐỀ
Cho đến nay, việc đánh giá chất lượng các loại phương tiện bảo vệ chống rơi ngã cá nhân (PTBV CRNCN) ở Việt Nam vẫn là một vấn đề chưa được giải quyết được một cách trọn vẹn. Các văn bản pháp luật, quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật đã có. Tuy nhiên, còn thiếu việc giám sát của các cơ quan quản lý, nhất là các hệ thống kiểm tra, đánh giá chất lượng các sản phẩm này còn thiếu, chưa hoàn thiện theo yêu cầu của tiêu chuẩn.
Trước đây, Viện nghiên cứu KHKT Bảo hộ Lao động (nay là Viện Khoa học An toàn & Vệ sinh Lao động) đã xây dựng một Hệ thống đánh giá độ bền động của dây an toàn vào năm 2000 theo tiêu chuẩn JIS T 8165:1986. Hệ thống này đã hỗ trợ công tác nghiên cứu và đánh giá chất lượng PTBV CRNCN rất tốt. Tuy vậy, đến nay Hệ thống này không còn phù hợp với các yêu cầu của Bộ tiêu chuẩn hiện hành là TCVN 7802/ISO 10333. Vì vậy, cần phải xây dựng một Hệ thống đánh giá chất lượng các PTBV CRNCN mới phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật của tiêu chuẩn Việt nam và quốc tế.
Trên cơ sở kinh nghiệm xây dựng các hệ thống thiết bị đánh giá dây an toàn chống ngã cao trước đây và các tài liệu, các yêu cầu kỹ thuật của tiêu chuẩn, Trung tâm An toàn Lao động (ATLĐ), Viện Khoa học An toàn & Vệ sinh Lao động (KH AT&VSLĐ) đã triển khai thực hiện đề tài “Nghiên cứu bổ sung, hoàn thiện hệ thống đánh giá hợp chuẩn một số phương tiện chống rơi ngã cá nhân”, Mã số 216/05/TLĐ. Kết quả của đề tài là: đã nghiên cứu thiết kế và đưa vào sử dụng Hệ thống thiết bị đánh giá mới đáp ứng được việc thực hiện các phép thử cho các chỉ tiêu phù hợp bộ tiêu chuẩn TCVN 7802/ ISO 10333, phục vụ công tác nghiên cứu và quản lý chất lượng các PTBVCN chống rơi ngã.
II.NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ THỰC HIỆN
II.1Các yêu cầu kỹ thuật và bộ phận chính của Hệ thống
Một Hệ thống đánh giá chất lượng các PTBV CRNCN bao gồm 2 bộ phận chính là:
- Thiết bị thử tĩnh: gồm các thiết bị máy móc để đánh giá, thử nghiệm các chỉ tiêu độ bền tĩnh của các chi tiết, bộ phận trong Hệ thống chống rơi ngã (HTCRN) cá nhân.
- Thiết bị thử động: gồm các thiết bị máy móc để đánh giá, thử nghiệm các chỉ tiêu độ bền động của các bộ phận/các thành phần trong HTCRN.
Hệ thống đánh giá chất lượng các PTBV CRNCN do Trung tâm ATLĐ xây dựng có các thiết bị và máy móc đã đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật của TCVN 7802/ ISO 10333. Hệ thống này gồm:
1)Thiết bị thử tĩnh (Static test apparatus):
Máy kéo nén: Gồm:
Máy kéo nén HUNGTA HT-8503 của Hãng HUNGTA – Đài Loan:
- Tốc độ kéo: 3-500 mm/phút;
- Độ chính xác của tốc độ ±1%;
- Hành trình đo: 400 x 1100 mm;
- Bề rộng thử nghiệm: 480 mm;
- Load cell: cấp chính xác: 0,02; dải đo: 1-50 kN; độ phân giải: 0,05 N;
- Thiết bị xử lý tín hiệu đo;
- Máy tính, Phần mềm.
* Các bộ gá thử vòng D, vòng tam giác, khóa móc và vòng nối (xem Hình 1)
Ảnh 1: Bộ gá thử vòng D, vòng tam giác, khóa móc và vòng nối
Các bộ gá để thử kéo các chi tiết kim loại: khóa móc, vòng D, vòng nối … được tính toán và chế tạo phù hợp với từng loại. Tất cả được chế tạo từ thép CT45 có độ bền cao và gia công bằng máy CNC để đảm bảo độ chính xác, đảm bảo không co giãn, phá hủy khi thử.
Các bộ gá này được chế tạo bằng các loại thép CT45 độ cứng cao để đảm bảo không bị co giãn, phá hủy khi thử.
* Các bộ gá thử độ bền cổng khóa (xem Hình 2,3,4)
Ảnh 2, 3, 4: Bộ gá thử độ bền cổng khóa
Bộ gá thử độ bền cổng của các chi tiết tự đóng, tự khóa như: khóa móc dây treo, vòng nối (karabiner) theo tiêu chuẩn TCVN 7802-5. Có 2 bộ gá: bộ gá thử độ bền ép thẳng và bộ gá thử độ bền ép ngang.
Bộ gá có 2 phần:
Phần 1: bàn kẹp mẫu: để gá, kẹp chặt mẫu khi thử. Vật liệu thân: nhôm hợp kim cứng. Kết cấu: dễ điều chỉnh cho phù hợp với tất cả các trường hợp thử nghiệm
Phần 2: đầu ép (tải): để tác dụng một lực đè lên cổng. Vật liệu thân: thép CT45. Đầu ép: dày 10 mm có R = 4,8 mm theo tiêu chuẩn.
* Bộ gá theo tiêu chuẩn để thử dây treo của dây an toàn chữ U (xem ảnh 5)
Để bổ sung thêm lựa chọn khi thử các loại dây treo cho dây an toàn, Đề tài đã chế tạo thêm Bộ gá theo tiêu chuẩn để thử dây treo của dây an toàn chữ U. Dây an toàn chữ U là loại phổ biến sử dụng cho thợ điện, thợ đường dây…, những người phải neo người trên cột cao khi làm việc.
Ảnh 5: Hệ thống thiết bị đánh giá độ bền tĩnh
2. Thiết bị thử động ( Dynamic testing apparatus):
Năm 2000, Viện BHLĐ đã xây dựng và đưa vào sử dụng một Hệ thống giá thử độ bền động dây an toàn (xem Hình 6). Hệ thống này được xây dựng theo tiêu chuẩn Nhật Bản JIS T 8165:1987 để đánh giá chất lượng dây an toàn thông thường. Tuy nhiên, với yêu cầu thử nghiệm của tiêu chuẩn hiện nay, Hệ thống này không còn phù hợp nữa do: Chiều cao của giá thử là 3 m + 1,5m (chiều sâu hố cát); Hệ thống điều khiển, thiết bị kiểu cũ, an toàn chưa cao.
Ảnh 6: Hệ thống đánh giá chất lượng dây an toàn thông thường
Các yêu cầu chính về giá thử và thiết bị để đánh giá độ bền động (theo TCVN 7802-2: 2007) gồm:
– Giá thử
+ Giá thử có kết cấu cứng vững sao cho tần số rung tự nhiên theo trục thẳng đứng ở điểm móc dây không nhỏ hơn 100 Hz và sao cho khi tác dụng một lực 20 kN ở điểm móc dây không gây ra chuyển vị lớn hơn 1 mm.
+ Điểm móc dây cứng phải có độ cao sao cho ngăn được khối lượng thử không bị chạm xuống sàn trong khi thử động.
Để giá thử đảm bảo yêu cầu kỹ thuật của tiêu chuẩn, Đề tài đã nghiên cứu, tính toán và lựa chọn phương án thiết kế: (Ảnh 7)
+ Khung giá thử: hệ thống khung thép 4 chân có kích thước: 3400x3400x7000. Khung được bắt chặt xuống chân móng bằng hệ thống bu lông thép.
+ Móng giá thử: móng được thiết kế đổ trụ, có các dầm giằng. Móng phải chịu được tải trọng của khung giá thử, các thiết bị và tải trọng thử (dự tính là 20 tấn).
+ Khung giá thử sau khi lắp dựng xong, được sơn bằng sơn EPOXY để đảm bảo chống chịu tốt với môi trường, chống rỉ.
Ảnh 7: Mặt bằng móng và khung giá thử đã lắp dựng xong
* Dụng cụ thả nhanh (Quick release device)
Đề tài đã nghiên cứu chế tạo một khóa thả nhanh (xem các ảnh 8,9,10). Khóa thả nhanh này là bộ phận giữ vật thử, thích hợp với đinh khuy của khối lượng thử hoặc bộ phận nối và phải đảm bảo thả khối lượng thử rơi tức thì. Khóa có chốt an toàn, đảm bảo an toàn cho thử nghiệm viên (tránh được sơ xuất do khóa tự nhả, trượt khóa). Kết cấu khóa chắc chắn và dễ sử dụng. Khóa có bộ phận điều khiển từ xa.
* Vật thử rơi (Dummy):
Vật thử làm bằng thép đúc, có khối lượng = 100 ± 1 kg, nối cứng với một đinh khuy tạo ra một mối nối chắc chắn. Vật thử có đường kính 200 mm. Đinh khuy phải ở giữa một đầu.
Ngoài vật thử hình trụ, thông qua việc tăng cường trang thiết bị, chúng tôi còn được cung cấp Vật thử hình thân người (Torso dummy) do Hàn Quốc sản xuất theo tiêu chuẩn. Thân người giả này để dùng cho phép thử hệ thống.
* Dụng cụ đo lực
Sử dụng load cell có khả năng đo được các lực từ 1,2 kN đến 20 kN, có độ chính xác là 2 %, và chịu được một lực là 50 kN mà không bị hư hại, và sắp xếp sao cho phép đo được tiến hành với dải tần số hoạt động liên tục lên đến 100 Hz nhưng với tốc độ lấy mẫu tối thiểu là 1000 Hz.
Load cell và thiết bị xử lý tín hiệu đo, máy tính, máy in … được lắp ráp đồng bộ với hệ thống: Load cell S9M 50 kN; Thiết bị xử lý tín hiệu đo; Phần mềm.
Hệ thống được cài đặt, lắp ráp tốt, chạy ổn định.
Ảnh: 8, 9, 10: Khóa thả nhanh
3. Đánh giá độ ổn định của Hệ thống giá thử độ bền động
Ngay từ khâu thiết kế, giá thử độ bền động của HTCRN đã được tính toán, thiết kế trên cơ sở kinh nghiệm thu được từ việc xây dựng các hệ thống tương tự với sự trợ giúp của các phần mềm thiết kế và tính toán kết cấu hiện đại. Các phương tiện này giúp thiết kế và xây dựng một giá thử đáp ứng được yêu cầu cao của tiêu chuẩn. Tuy nhiên, để có một giá thử đạt yêu cầu của tiêu chuẩn thì ngoài thiết kế, khâu chế tạo và lắp đặt chính xác, đúng kỹ thuật là một vấn đề rất quan trọng. Nếu các khâu chế tạo và lắp đặt không đảm bảo thì không thể đảm bảo giá thử là một hệ cứng tuyệt đối như yêu cầu.
* Đo tần số rung tự nhiên tự nhiên theo trục thẳng đứng
Sau khi hoàn thành chế tạo và lắp đặt giá thử theo đúng yêu cầu kỹ thuật, Đề tài đã thực hiện đo rung động ( xem ảnh 11, 12) theo yêu cầu của tiêu chuẩn và thực hiện các biện pháp chính sửa, tăng cứng cho giá thử. Kết quả cuối cùng, giá thử đã đáp ứng được yêu cầu của tiêu chuẩn, đó là: tần số rung tự nhiên theo trục thẳng đứng ở điểm móc dây không nhỏ hơn 100 Hz (giá trị đo được là 150,5 Hz).
Các kết quả đo lần cuối được tổng kết trong bảng 1, các biểu đồ trên các hình 1, 2:
Bảng 1: Kết quả đo tần số rung tự nhiên theo trục thẳng đứng của giá thử
Hình 1: Đồ thị biên độ tự nhiên tại móc treo
Hình 2: Đồ thị tần số dao động tự nhiên tại móc treo
Ảnh 11, 12: Đo độ rung động tự nhiên của giá thử tại điểm móc treo
* Đo độ chuyển vị khi tác dụng một lực 20 kN ở điểm móc dây (xem ảnh 13,14)
Đề tài cũng thực hiện đo độ chuyển vị khi tác dụng một lực 20 kN ở điểm móc dây. Kết quả đo được là đạt yêu cầu.
Độ chuyển vị đo được khi tác dụng một lực 20 kN ở điểm móc dây là: 0,25 mm
Ảnh 13, 14: Treo tải vào móc treo và kết quả đo trước và sau khi treo tải 20 kN
Các kết quả đo được khẳng định lại một lần nữa khi được Phòng Thử nghiệm của INCOSAF (Công ty CP Kiểm định Kỹ thuật An toàn và Tư vấn Xây dựng – Bộ Xây dựng), VIAS 027, đánh giá và chứng nhận.
I.2 Áp dụng phương pháp thử (Thử nghiệm thành thạo)
Sau khi hoàn thiện Hệ thống đánh giá và các quy trình thử nghiệm, Đề tài đã cho áp dụng đánh giá thử để kiểm tra độ ổn định của hệ thống và thực hành kỹ năng đánh giá thành thạo theo yêu cầu TCVN/ISO/IEC 17025: 2005.
Theo yêu cầu tối thiểu khi thử nghiệm đánh giá thành thạo, cần thực hiện: Thử nghiệm lặp lại: 5 lần; Thử nghiệm tái lập: 3 lần
Như vậy với mỗi phép thử sẽ phải thử nghiệm 15 lần để đạt được độ che phủ P = 95% và k=2.
Ở đây kết quả được dùng đánh giá so sánh độ đồng nhất kết quả thử nghiệm giữa các nhân viên phòng thí nghiệm (PTN):
Sau khi thử nghiệm nhiều lần, kết quả cuối cùng đã đạt các yêu cầu đề ra: tất cả nhân viên đều có chỉ số En < 1. (Chi tiết nêu trong Báo cáo kết quả về việc áp dụng phương pháp thử trên hệ thống thiết bị)
Như vậy, Hệ thống thiết bị, con người và kết quả của các phép thử đều đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và độ chính xác của tiêu chuẩn TCVN 7802/ISO 10333 và TCVN/ISO/IEC 17025: 2005.
Sau khi hoàn chỉnh hệ thống đánh giá và quy trình đánh giá, Đề tài đã tiến hành xây dựng bộ hồ sơ để đăng ký xin cấp chứng chỉ công nhận phù hợp các yêu cầu của TCVN/ISO/IEC 17025: 2005 của BOA. Ngày 10 và 11/4/2018, Đoàn BOA đã hoàn thành đánh giá các chỉ tiêu đăng ký.
II.KẾT LUẬN
Sau thời gian nghiên cứu, Đề tài đã hoàn thành được mục tiêu nghiên cứu đề ra là:
– Hoàn thiện được hệ thống thiết bị thí nghiệm để đánh giá hợp chuẩn một số PTBV CRNCN đáp ứng được yêu cầu về phương pháp thử theo TCVN 7802-2:2007 và 7802-5:2008.
– Đạt được chứng chỉ công nhận của Văn phòng Công nhận Chất lượng (BOA) phù hợp các yêu cầu của ISO 17025.
Với Hệ thống này, Phòng thí nghiệm ATLĐ, Trung tâm ATLĐ có đủ năng lực thực hiện đánh giá các chỉ tiêu chất lượng để phục vụ việc nghiên cứu và đánh giá hợp quy các PTBV CRNCN theo quy chuẩn QCVN 23:2014/BLĐTBXH (Quy chuẩn quốc gia về hệ thống CRNCN).
Nhóm thực hiện đề tài tin rằng các kết quả của đề tài sẽ đóng góp tích cực cho việc nghiên cứu và đánh giá chứng nhận chất lượng các PTBV CRNCN, qua đó giúp việc quản lý và sử dụng các loại phương tiện này tốt hơn, góp phần bảo vệ an toàn và tính mạng người lao động khi làm việc trên cao.
III.TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Kiều Ngọc Hanh (1980), Báo cáo đề tài: Yêu cầu kỹ thuật, phương pháp đánh giá, phương pháp sử dụng dây an toàn (TB12), Viện Nghiên cứu KHKT Bảo hộ Lao động.
2. Lê Đức Thiện và các cộng tác viên, Báo cáo tổng kết đề tài 200-6/VBH, Nghiên cứu xây dựng hệ thống đánh giá độ bền động của dây an toàn.
3. Lưu Văn Chúc, Lê Đức Thiện, Báo cáo tổng kết Tiểu dự án 7.2: “Nghiên cứu xây dựng và hoàn chỉnh hệ thống thiết bị thử nghiệm và đánh giá chất lượng một số phương tiện bảo vệ cá nhân”; Chương trình quốc gia về Bảo hộ Lao động, An toàn Lao động Vệ sinh Lao động đến 2010; Hà Nội; 2010
4. TCVN 7802-1 đến 6: Hệ thống chống rơi ngã cá nhân
5. QCVN 23:2014/BLĐTBXH: Quy chuẩn quốc gia về hệ thống chống rơi ngã cá nhân.
Tiếng Anh
1. ISO 10333: Personal fall-arrest systems (Hệ thống chống rơi ngã cá nhân)
2. EN 354: Personal protective equipment against falls from a height. Lanyards (Phương tiện bảo vệ cá nhân chống rơi ngã từ trên cao – Dây treo)
3. EN 355: Personal protective equipment against falls from a height. Energy absorbers (Phương tiện bảo vệ cá nhân chống rơi ngã từ trên cao – Bộ phận hấp thụ năng lượng)
4. EN 362: Personal protective equipment against falls from a height. Connectors (Phương tiện bảo vệ cá nhân chống rơi ngã từ trên cao – Bộ phận nối)
5. EN 364: Personal protective equipment against falls from a height — Test methods (Phương tiện bảo vệ cá nhân chống rơi ngã từ trên cao – Phương pháp thử)
6. ANSI/ASSE Z359: Fall Protection (Bảo vệ chống rơi ngã)
ThS. Lê Đức Thiện
Trung tâm An toàn Lao động, Viện KH AT&VSLĐ
Email:thienbhld@gmail.com
(Nguồn tin: Theo Tạp chí An toàn vệ sinh lao động, số 4/2018)
