Wydawałoby się, że w XXI w. nie można wymyślić wiele nowego w dziedzinie bezpieczeństwa pracy. Nic bardziej mylnego, bo wszędzie tam, gdzie człowiek pracuje z użyciem ciężkiego sprzętu, mogą zdarzyć się wypadki. I nie chodzi o potrącenia, lecz o zdarzenia spowodowane niewłaściwym zabezpieczeniem maszyn.

Cały czas przekonuje się o tym dr inż. Tomasz Siwulski z Politechniki Wrocławskiej, który od ponad dekady jest biegłym sądowym specjalizującym się w wypadkach z udziałem ciężkiego sprzętu. Kiedy zwrócił uwagę, że na budowach nieustannie powtarzają się zdarzenia związane z awariami układów hydraulicznych, postanowił coś z tym zrobić. – Dzięki naszemu rozwiązaniu np. ramię koparki samoczynnie nie opadnie i nie przygniecie człowieka – tłumaczy naukowiec.

Ramię koparki czy skrzynia ładunkowa wywrotki to elementy wyposażone w układy hydrauliczne. W takich systemach ruch – wysuwanie czy chowanie ramienia, podnoszenie lub opadanie skrzyni – wytwarzany jest za pomocą cieczy pod ciśnieniem. I jak w każdym układzie, w którym obecna jest ciecz, tak i ten jest narażony na awarie, które mogą doprowadzić do jej wycieku. W takiej sytuacji może dojść do niekontrolowanego opadnięcia podtrzymywanego przez ciśnienie cieczy elementu i – jeśli w niewłaściwym miejscu będzie stał człowiek – do wypadku.

Doktor Siwulski jako biegły sądowy spotkał się z kilkoma takimi zdarzeniami. W jednym z nich do rozszczelnienia układu hydraulicznego doszło podczas pracy koparki wykorzystywanej do przenoszenia ciężkich elementów (współczesne koparki to raczej ramiona robocze, w których narzędzie – np. łyżkę – można zmienić dzięki uniwersalnej końcówce). W efekcie ładunek spadł obok pracownika, powodując u niego niewielkie obrażenia. W innym koparka podczas podstoju nie została odpowiednio zabezpieczona (ramię powinno być podparte), a ponieważ w układzie hydraulicznym była niewielka nieszczelność, to płyn wypływał, a ramię powoli opadało, aż w którymś momencie opadło całkowicie, przygniatając robotnika.

Jak tłumaczy dr inż. Urszula Warzyńska, która współpracowała z dr. Siwulskim nad wynalazkiem, znane są systemy zabezpieczające przed takimi sytuacjami, np. zamki hydrauliczne, ale nie są stosowane w maszynach budowlanych i mają jedną wadę: do usunięcia awarii potrzebny jest zewnętrzny sprzęt. – Działają one jak zapadka, to znaczy unieruchamiają siłownik w jednej pozycji. Ale żeby zdjąć tę zapadkę, trzeba do układu hydraulicznego podłączyć pompę – mówi badaczka.

Rozwiązaniem okazał się zestaw dodatkowych zaworów, które podczas normalnej eksploatacji maszyny są zamknięte, ale które na wypadek awarii da się otworzyć, dzięki czemu możliwe jest bezpieczne i w pełni kontrolowane przemieszczenie siłownika. To rozwiązanie komplementarne do stosowanych już układów bezpieczeństwa. Dzięki pomysłowi inżynierów z Wrocławia możliwe jest kontrolowane sprowadzenie ramienia koparki na ziemię. – Rozwiązanie zapewnia całkowite bezpieczeństwo w przypadku uszkodzenia układu hydraulicznego lub w trakcie prowadzenia robót serwisowych, co jest istotną wartością dodaną w porównaniu z obecnie stosowanymi systemami bezpieczeństwa – tłumaczy dr Warzyńska.

Co więcej, nie wymaga to kompletnej przebudowy już stosowanych dzisiaj systemów, w związku z czym nie powinno wpłynąć w zasadniczy sposób na koszt maszyn roboczych. – Z doświadczenia wiemy, że przemysł preferuje rozwiązania proste i niezbyt kosztowne, w związku z czym staramy się unikać skomplikowanych systemów elektronicznych i opracowywać rzeczy łatwe w montażu – mówi dr Siwulski.

KOMENTARZ

Przemysł i energetyka stają się innowacyjne

Henryk Baranowski, prezes PGE Polskiej Grupy Energetycznej

Innowacyjność jest jednym z filarów strategii biznesowej Grupy Kapitałowej PGE, ponieważ… inaczej być już nie może. Wszystkie projekty realizowane w PGE wpisują się w ideę rozwoju nowoczesnej energetyki, która będzie w stanie sprostać coraz to nowym wymaganiom stawianym branży.

Grupa PGE w swojej podstawowej działalności, do której należy produkcja energii elektrycznej i ciepła, stawia zarówno na przełomowe technologie, które przysłużą się całemu sektorowi energetycznemu, jak i na udogodnienia, które usprawnią codzienną pracę. Takie podejście sprawia, że możemy się pochwalić wieloma innowacyjnymi projektami z zakresu przemysłu ciężkiego i budowy maszyn. Pionierami w tego typu rozwiązaniach w grupie są spółki PGE Górnictwo i Energetyka Konwencjonalna (PGE GiEK) oraz PGE Energia Ciepła. Pierwsza z nich jest liderem w sektorze produkcji prądu, a druga – w sektorze ciepła.

Zespół ekspertów ze spółki PGE GiEK zajmuje się m.in. opracowaniem prototypu robota do inspekcji pyłowych kotłów energetycznych. Maszyna będzie wyposażona w głowicę do diagnostyki i oceny stanu technicznego elementów kotłów. Będzie też posiadać programowanie z funkcją przewidywania stanu technicznego kotła. Oprócz prototypu robota PGE GiEK pracuje także m.in. nad instalacją zeszkliwiania popiołów powstających w palenisku kotłowym, nową metodą zwiększenia skuteczności pracy instalacji odsiarczania spalin czy hydrootworową technologią wydobycia węgla brunatnego.

Innowacyjne rozwiązania realizowane przez PGE Energia Ciepła dotyczą zarówno procesów wytwarzania, jak i dostawy ciepła do odbiorców. W naszej elektrociepłowni w Krakowie powstał np. akumulator ciepła. To duży zbiornik, który umożliwia gromadzenie energii cieplnej w postaci gorącej wody. Akumulator współpracuje ze źródłem kogeneracyjnym i dzięki temu pozwala na istotne zwiększenie efektywności wytwarzana energii, co przekłada się na ograniczenie zużycia paliwa i emisji szkodliwych związków do środowiska. Natomiast opalana gazem elektrociepłownia w Toruniu wyposażona jest także w turbinę gazową typu lotniczego, którą charakteryzuje bardzo krótki czas uruchomienia w porównaniu do tradycyjnych turbin w elektrociepłowniach węglowych.
Oprócz powyższych rozwiązań PGE Energia Ciepła pracuje także nad technologią zastosowania żywic jonowymiennych do redukcji emisji metali ciężkich ze ścieków z instalacji mokrego odsiarczania spalin (IMOS) z możliwością odzyskania cennych rynkowo pierwiastków, technologią biologicznego usuwania azotanów ze ścieków z IMOS, jak również nad różnymi metodami odazotowania spalin.
Wszystkie opracowane technologie i systemy mają na celu zmniejszenie wpływu działalności sektora elektroenergetycznego na środowisko naturalne, podniesienie sprawności jednostek wytwórczych, jak również wzrost efektywności całej Grupy Kapitałowej PGE.