SEGURANÇA PARA PRENSAS HIDRÁULICAS E SIMILARES

Engº Paulo Renato FranzGerente de Vendas

Referências Normativas

� EN954-1 – Safety of marchinery, Safety related parts of control systems.

� PPRPS – Programa de Prevenção de Riscos em Prensas e Similares(Válido para o Estado de São Paulo).

� EN 693 – Hydraulic Presses – Safety.

� EN 692 – Mechanical Presses.

� NR 12 – Norma Reguladora nº 12 – Máquinas e Equipamentos (17/12/2010).

� NBR 14153 – Partes de Sistemas de comando relacionados a segurança –princípios gerais para projetos.

� IEC EN 60204-1 – Eletrical equipament of machines – part 1 – Generalrequirements.

� NBR-14009 – Segurança de máquinas – princípios para apreciação deriscos.

� NBR-NM 213-2 – Segurança em máquinas – conceito fundamentais eprincípios gerais de projeto.

ANEXO VIII – PRENSAS E SIMILARES

Item 1 Prensas são máquinas utilizadas na conformação e corte demateriais diversos, .....

Item 1.2 Máquinas similares são aquelas com funções e riscosequivalentes aos das prensas, englobando:

Requisitos da NR 12

equivalentes aos das prensas, englobando:

a) martelos de queda;

d) dobradeiras;

e) recalcadoras;

f) guilhotinas, tesouras e cisalhadoras;

h) dispositivos hidráulicos e pneumáticos;

k) outras máquinas similares não relacionadas neste subitem;

Anexo VIII – Prensas e Similares

4. Sistemas hidráulicos e pneumáticos de comando

Item 4.3 As prensas hidráulicas e similares devem possuir bloco desegurança ou sistema de segurança composto por válvulas em redundânciaque possua a mesma característica e eficácia, com monitoramentodinâmico.

Item 4.3.1 A prensa ou similar deve possuir rearme manual, de modo a

Requisitos das Normas no Brasil - NR 12

Item 4.3.1 A prensa ou similar deve possuir rearme manual, de modo aimpedir qualquer acionamento adicional em caso de falha.

Item 4.3.2 Nos sistemas de válvulas com monitoramento dinâmicoexterno por pressostato, micro-switches ou sensores de proximidade, omonitoramento deve ser realizado por interface de segurança.

Item 4.3.3 Quando válvulas independentes forem utilizadas, devem serinterligadas de modo a estabelecer entre si um monitoramento dinâmico,assegurando que não haja pressão residual capaz de comprometer asegurança em caso de falha de uma das válvulas.

Item 4.3.4 As prensas hidráulicas e similares devem possuir válvula ousistema de retenção para impedir a queda do martelo em caso de falha dobloco de segurança ou do sistema hidráulico.

Item 4.3.5 Quando utilizado sistema hidráulico, a válvula ou sistema deretenção deve ficar localizado o mais próximo do cilindro.

6. Monitoramento da posição do martelo

Requisitos das Normas no Brasil - NR 12

6. Monitoramento da posição do martelo

Item 6.1.1 O monitoramento da posição do martelo, compreendido porponto morto inferior, ponto morto superior e escorregamento máximoadmissível, deve incluir dispositivo para assegurar que, se oescorregamento da frenagem ultrapassar o máximo admissível especificadopela Norma ABNT NBR 13930, uma ação de parada seja imediatamenteiniciada e não possa ser possível o início de um novo ciclo.

Item 6.2 Nas prensas hidráulicas, pneumáticas e similares, com zonade prensagem não enclausurada, ou cujas ferramentas não sejamfechadas, a posição do martelo deve ser monitorada.

11. Sistema de retenção mecânica

Item 11.1 As prensas e similares devem possuir sistema de retençãomecânica que suporte o peso do martelo e da parte superior da ferramenta,para travar o martelo no início das operações de trocas, ajustes emanutenção das ferramentas.

Item 11.2 O componente de retenção mecânica deve ser pintado na cor

Requisitos das Normas no Brasil - NR 12

Item 11.2 O componente de retenção mecânica deve ser pintado na coramarela e possuir intertravamento monitorado por interface de segurança,...

� EN 693

5.2 Considerações básicas de projeto

Item 5.2.1.1 Quando existir risco de lesão com força superior a 150 Ndevido a quedas inesperadas do martelo deve-se tomar medidas deprevenção com dispositivos de retenção.

Requisitos da Norma vigente na Comunidade Européia

“O dispositivo de retenção deve atuar automaticamente e seroperativo em qualquer posição do curso do martelo”.

Item 5.2.1.2 Quando não se utiliza um dispositivo de retençãomecânico e existe risco de lesão com quedas por gravidade, o dispositivode retenção hidráulica deve possuir:

b) Duas válvulas de fluxo restrito (redundância), montadas o maispróximo possível da conexão do cilindro no lado da haste, com tubulaçãosoldada e flangeada, capaz de sustentar o peso do martelo.

� EN 693Item 5.2.1.4 Deve existir um sistema de checagem automática

para verificar se o sistema de retenção escolhido esta funcionando.

Item 5.2.4.1 Na descida do martelo em prensas com queda porgravidade, todo o óleo que sai do cilindro e que impede esta descidadeve passar através de válvulas de um sistema redundante e

Requisitos da Norma vigente na Comunidade Européia

deve passar através de válvulas de um sistema redundante emonitorado.

Item 5.2.4.4 Deve-se tomar medidas para proteger o cilindro e osdemais componentes que sustentam o martelo de danos em razão daintensificação de pressão. Deve ser utilizada uma válvula de alívio deatuação direta selada e bloqueada contra ajustes não autorizados ecom pressão de ao menos 10% acima da pressão máxima dosistema. Ela só pode atuar quando uma falha provoque uma sobrepressão perigosa.

O movimento de fechamento acidental e perigoso podeacontecer por:

� Existência de pressão hidráulica na direção de fechamento daprensa ou;

�Na inexistência de pressão hidráulica que sustente o peso do marteloe da ferramenta.

Exemplo de circuito hidráulico seguro constante na Norma EN693

Válvula limitadora para proteção contra sobre-pressão

P max + 10%

CLP de Segurança ou Lógica similar

Retenção monitorada

Válvula direcional monitorada

Válvula direcional monitorada

4. Sistemas hidráulicos e pneumáticos de comando

Item 4.3 As prensas hidráulicas e similares devem possuir bloco desegurança ou sistema de segurança composto por válvulas emredundância que possua a mesma característica e eficácia, commonitoramento dinâmico.

Requisitos da NR 12

monitoramento dinâmico.

A Bosch Rexroth Fabrica no Brasil BlocosHidráulicos de Segurança com Válvulas MonitoradasImportadas da Matriz da Alemanha desenvolvidos como objetivo de adequar as Prensas Hidráulicas eSimilares as Normas de Segurança Nacionais eInternacionais.Internacionais.

Modelos de Blocos fabricados pela BoschRexroth baseados na EN 693:

• Bloco Tipo “N” para prensas que já possuam asválvulas de comando e precisa acrescentar segurança(Retrofit).

• Bloco Tipo “M” para prensas novas com segurançainclusa no bloco de comando.

Bloco de Segurança Bosch Rexroth tipo “N” conforme EN 693 / NR 12(Retrofit)

� Foi desenvolvido para atender os requisitos hidráulicos para sistema desegurança em Prensas Hidráulicas e Similares previstos na norma EN693:2001 “Safety Hydraulic Press” e em atendimento as normas EN 954,possuindo redundância de comandos e monitoramentos.

� O bloco de segurança tipo N é instalado como um complemento do� O bloco de segurança tipo N é instalado como um complemento dosistema hidráulico já existente em prensas ou similares que não possuamsistema de segurança hidráulico.

� Este bloco deve ser controlado e monitorado por CLP de segurança oulógica equivalente. Esta lógica de comando elétrico deverá testar ossensores de monitoramento das válvulas hidráulicas a cada ciclo,garantindo que todos os sensores estejam ligando e desligando conformecomandos do ciclo de trabalho.

Bloco de Segurança Bosch Rexroth tipo “N” conforme EN 693 / NR 12(Retrofit)

� Se em um determinado ciclo algum dos sensores das válvulas nãoresponder adequadamente, permanecendo ligados ou desligados(indicação de defeito), a lógica elétrica deverá interromper o trabalho damáquina e entrar em modo de emergência.máquina e entrar em modo de emergência.

� O bloco de segurança tipo “N” é instalado como bloqueador do pistãohidráulico e no caso de anormalidade no comando hidráulico da prensa ousimilar não haverá movimentação do cilindro.

� No bloco de segurança tipo “N” duas válvulas têm as mesmas funções esão dispostas em série, garantindo a redundância entre elas.

Bloco de Segurança Bosch Rexroth tipo “N” conforme EN 693 / NR 12(Retrofit)

� As válvulas monitoradas quando em modo de segurança não permitem apressurização da área do pistão e evitam a despressurização da áreaanular do cilindro.

� Em caso de descontrole com sobre-pressão no lado anular do cilindro� Em caso de descontrole com sobre-pressão no lado anular do cilindroexiste no bloco de segurança uma válvula de alívio de pressão ajustadapara 10% acima da pressão nominal de trabalho. Evitando danos aocilindro e demais componentes do bloco de segurança.

Circuito Hidráulico do Bloco de Segurança Tipo “ N ” da Bosch Rexroth com Monitoração e RedundânciaRedundância

Lado da Haste do cilindro Lado do Embolo do cilindro

Circuito Hidráulico do

Válvula de retenção

elétricaVálvula

limitadora para

proteção contra

sobre-pressão

P max + 10%

Circuito Hidráulico do Bloco de Segurança Tipo “ N ” tamanho nominal TN06 e TN10 da Bosch Rexroth com Monitoração e Redundância para vazões de até 60 lpm.

Válvulas direcionais

monitoradas

Circuito Hidráulico do Bloco

Tubulação rígida soldada ou flangeada entre o Bloco de Segurança e o Cilindro

Circuito Hidráulico do Bloco de Segurança Tipo “ N ” da Bosch Rexroth com Monitoração e Redundância

Válvula Monitorada Bosch Rexroth

4WE 6 U10B6X/EG24K4QM0G24 (R900574631)

4WE 10 U10B3X/EG24K4QM0G24 (R900578009)

Configuração do Sensor de Monitoração

Layout do bloco de segurança tipo “N” tamanho TN10

Circuito Hidráulico do Bloco de Segurança Tipo “ N ” tamanho nominal TN16 da Bosch Rexroth com Monitoração e Redundância para Redundância para vazões de até 150 lpm.

Circuito Hidráulico do Bloco de Segurança Tipo “ N ” TN16

Elemento

lógico

como

retenção

Válvula

limitadora

para proteção

limitadora

para proteção

contra sobre-

pressão

P max + 10%

Válvulas direcionais

pilotadas com

monitoração

T

Circuito Hidráulico do Bloco de Segurança Tipo “ N ” tamanho nominal TN 25, TN32, TN40 e TN50 da Bosch Rexroth com Monitoração e Redundância para vazões de até 2500 lpm.

Circuito Hidráulico do Bloco de Segurança Tipo “ N ” TN 25, TN32 e TN40

Elemento lógico

monitorado

Válvula

limitadora para

proteção contra

sobre-pressão

P max + 10%

Tomada de despressurização da bomba

Elemento Lógico

Layout do bloco de segurança tipo “N” tamanho TN32

Bloco de Segurança Bosch Rexroth tipo “M” conforme EN 693(Máquina nova)

Bloco de Segurança Bosch Rexroth tipo “M” conforme EN 693(Máquina nova)

Bloco de Comando com Válvulas Monitoradas e Redundantes conforme

EN 693 e NR 12

Válvulas direcionais

elétricas de comando da

Válvula limitadora

para proteção

contra sobre-

pressão

P max + 10%

elétricas de comando da

Prensa com Monitoração

e Redundância

Bloco de Segurança Bosch Rexroth tipo “M” conforme EN 693

Bloco de Segurança Bosch Rexroth tipo “M” conforme EN 693

Bloco de Segurança Bosch Rexroth tipo “M” conforme EN 693

Bloco de Segurança

utilizado em

Prensas novas,

geralmente

fornecido para

Fabricantes de Fabricantes de

Máquinas

ANEXO VIII – PRENSAS E SIMILARES

4. Sistemas hidráulicos e pneumáticos de comando

Item 4.3 As prensas hidráulicas e similares devem possuir bloco desegurança ou sistema de segurança composto por válvulas

Requisitos da NR 12

em redundância que possua a mesma característica eeficácia, com monitoramento dinâmico.

Válvulas Avulsas para Sistema de Segurança

Válvulas direcionais

Válvula

limitadora para

proteção contra

Como instalar as válvulas

avulsas

Válvula direcional

monitorada

Válvulas direcionais

monitoradasproteção contra

sobre-pressão

avulsas ??????

Válvulas direcionais

Válvula

limitadora para

proteção contra

Válvulas avulsas unidas por um Bloco Manifold

Válvulas Avulsas para Sistema de Segurança

Válvula direcional

monitorada

Válvulas direcionais

monitoradas

proteção contra

sobre-pressão

Bloco Manifold

Bloco Manifold com as Válvulas Monitoradas e com Redundância

Bloco de Segurança Tipo N

Circuito Hidráulico do

Solenóides acionados

Tubulação rígida soldada ou flangeada entre o Bloco de Segurança e o Cilindro

Circuito Hidráulico do Bloco de Segurança Tipo “ N ” da Bosch Rexroth com Monitoração e Redundância

Comanda descida da Prensa

Circuito Hidráulico do

Solenóides acionados

Tubulação rígida soldada ou flangeada entre o Bloco de Segurança e o Cilindro

Circuito Hidráulico do Bloco de Segurança Tipo “ N ” da Bosch Rexroth com Monitoração e Redundância

Comanda subida da Prensa

Solenóides acionados

O Martelo da Prensa Cai ?????

Tubulação rígida soldada ou flangeada entre o Bloco de Segurança e o Cilindro

Rompe a Mangueira

Cai ?????

Aciona a Emergência:Desacionado

Mesmo com a mangueira os três

Solenóides e o Bloco entra

em Condição de Segurança

a mangueira rompida o martelo PARA e

permanece PARADO

Item 4.3.4 As prensas hidráulicas e similares devem possuir válvula ousistema de retenção para impedir a queda do martelo em caso de falha dobloco de segurança ou do sistema hidráulico.

Requisitos das Normas no Brasil - NR 12

Válvula de

Retenção PilotadaRetenção Pilotada

Exemplo: Cilindro 63mm x 45mm

Multiplicação de Pressão

Bombas

Multiplicação

de

Pressão

F= P x AE

F= 210 bar x 31,17 cm2

F= 6.545 Kgf

P= F / AC

F= 6.545 Kgf / 15,26 cm2

P= 428 bar

Limitadora de Pressão

Bombas

Bloco Anti-Queda

Bloco Anti-Queda

Definição de qual Bloco de Segurança utilizar:

Bloco TN06: Até 25 lpmBloco TN10: Até 60 lpmBloco TN16: Até 150 lpmBloco TN16: Até 150 lpmBloco TN25: Até 350 lpmBloco TN32: Até 800 lpmBloco TN40: Até 1300 lpmBloco TN50: Até 2500 lpm

Declaração de Conformidade da Bosch Rexroth informando que os Blocos de Segurança tipo N estão de acordo com as Normas vigentes.

ART de fabricação do Bloco de Segurança emitida pela Bosch Rexroth

Certificado das válvulas monitoradas dos blocos de segurança tipo N tamanhos TN06 e TN10 emitido por Órgão certificador Alemão

Certificado das válvulas monitoradas dos blocos de segurança tipo N tamanhos TN16 ao TN40 emitido por Órgão certificador Alemão

Tradução Juramentada do Certificado das válvulas direcionais monitoradas tamanhos TN06 e TN10

Tradução Juramentada do Certificado dos elementos lógicos monitoradas tamanhos TN16 ao TN40