Nghiên cứu bổ sung, hoàn thiện hệ thống đánh giá hợp chuẩn một số phương tiện chống rơi ngã cá nhân

chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật đã cĩ. Tuy nhiên, cịn 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 cịn thiếu, chưa hồn thiện theo yêu cầu của tiêu chuẩn. Trước đây, Viện nghiên cứu KHKT Bảo hộ lao động (nay là Viện Khoa học An tồn & Vệ sinh lao động) đã xây dựng một Hệ thống đánh giá độ bền động của dây an tồn vào năm 2000 theo tiêu chuẩn JIS T8165:1986. Hệ thống này đã hỗ trợ cơng tác nghiên cứu và đánh giá chất lượng PTBV CRNCN rất tốt. Tuy vậy, đến nay Hệ thống này khơng cịn 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 tồn chống ngã cao trước đây và các tài liệu, các yêu cầu kỹ thuật của tiêu chuẩn, Trung tâm An tồn lao động, Viện Khoa học An tồn & Vệ sinh lao động đã triển khai thực hiện đề tài “Nghiên cứu bổ sung, hồn 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 cơng tác nghiên cứu và quản lý chất lượng các PTBVCN chống rơi ngã. II. NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ THỰC HIỆN 2.1. Các yêu cầu kỹ thuật và bộ phận chính của hệ thống Sau khi nghiên cứu tài liệu về các yêu cầu kỹ thuật, phương pháp thử và thiết bị thử nghiệm, nhĩm nghiên cứu đề tài đã triển khai thực hiện và xây dựng thành cơng Hệ thống đánh giá chất lượng các PTBVCRNCN. Qua đánh giá cho thấy, hệ thống này đã đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật của TCVN 7802/ ISO 10333. Hệ thống này gồm cĩ các thiết bị chính: 1) Thiết bị thử tĩnh (Static test apparatus): * Máy kéo nén: Thiết bị này đã được mua từ năm 2009. Gồm: Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 4,5&6-2018 59 Kết quả nghiên cứu KHCN - Máy kéo nén HUNGTA HT-8503 của Hãng HUNGTA - Đài Loan: o Tốc độ kéo: 3-500mm/phút o Độ chính xác của tốc độ ±1% o Hành trình đo: 400 x 1100mm o Bề rộng thử nghiệm: 480mm - Load cell: Cấp chính xác: 0,02; dải đo: 1-50kN; Độ phân giải: 0,05N - Thiết bị xử lý tín hiệu đo - Máy tính, Phần mềm * Các bộ gá sử dụng đánh giá độ bền các chi tiết kim loại của hệ thống CRNCN Các bộ gá để thử kéo các chi tiết kim loại được đề tài nghiên cứu thiết kế, chế tạo: bộ gá để thử khĩa mĩc, bộ gá để thử vịng D và các vịng nối ... Các bộ gá được tính tốn thiết kế và chế tạo phù hợp với từng loại. Tất cả được chế tạo từ thép 45 cĩ độ bền cao đảm bảo khơng bị co giãn, phá hủy khi thử và gia cơng bằng máy CNC để đảm bảo độ chính xác. * Các bộ gá thử độ bền cổng khĩa Bộ gá thử độ bền cổng của các chi tiết tự đĩng, tự khĩa như: khĩa mĩc dây treo, vịng nối (kara- biner) theo tiêu chuẩn TCVN 7802-5. Cĩ 2 bộ gá: Bộ gá thử độ bền ép thẳng và Bộ gá thử độ bền Ảnh 1: Bộ gá thử vịng D, vịng tam giác, khĩa mĩc và vịng nối 60 Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 4,5&6-2018 Kết quả nghiên cứu KHCN ép ngang. Bộ gá cĩ 2 phần: - Phần 1: Bàn kẹp mẫu: để gá, kẹp chặt mẫu khi thử - Vật liệu thân: nhơm 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 45. - Đầu ép: dày 10mm cĩ R = 4,8mm theo tiêu chuẩn. * Bộ gá theo tiêu chuẩn để thử dây treo của dây an tồn chữ U Để bổ sung thêm lựa chọn khi thử các loại dây treo cho dây an tồn, Đề tài đã chế tạo thêm Bộ gá theo tiêu chuẩn để thử dây treo của dây an tồn chữ U. Dây an tồn 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 2, 3, 4: Bộ gá thử độ bền cổng khĩa Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 4,5&6-2018 61 Kết quả nghiên cứu KHCN 2) Thiết bị thử động ( Dynamic testing apparatus): Năm 2000, Viện Nghiên cứu KHKT Bảo hộ lao động đã xây dựng và đưa vào sử dụng một Hệ thống giá thử độ bền động dây an tồn. Hệ thống này được xây dựng theo tiêu chuẩn Nhật Bản JIS T 8165:1987 để đánh giá chất lượng dây an tồn thơng thường. Tuy nhiên, với yêu cầu thử nghiệm của tiêu chuẩn hiện nay, hệ thống này khơng cịn phù hợp nữa do: - Chiều cao của giá thử là 3m + 1,5m (chiều sâu hố cát) - Hệ thống điều khiển, thiết bị kiểu cũ, an tồn chưa cao 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 cĩ kết cấu cứng vững sao cho tần số rung tự nhiên theo trục thẳng đứng ở điểm mĩc dây khơng nhỏ hơn 100Hz và sao cho khi tác dụng một lực 20kN ở điểm mĩc dây khơng gây ra chuyển vị lớn hơn 1mm. - Điểm mĩc dây cứng phải cĩ độ cao sao cho ngăn được khối lượng thử khơng bị chạm xuống sàn trong khi thử động. Để tính tốn thiết kế kết cấu giá thử đảm bảo yêu cầu kỹ thuật của tiêu chuẩn, Đề tài đã nghiên cứu, tính tốn và lựa chọn phương án thiết kế: - Khung giá thử: Hệ thống khung thép 4 chân cĩ kích thước: 3400x3400x7000. Khung được bắt chặt xuống chân mĩng bằng hệ thống bu lơng thép. - Mĩng giá thử: Mĩng được thiết kế đổ trụ, cĩ các dầm giằng. Mĩng 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 mơi trường, chống rỉ. * Dụng cụ thả nhanh (Quick release device) Đề tài đã nghiên cứu chế tạo một khĩa thả nhanh. Khĩa thả nhanh này là bộ phận giữ Ảnh 5: Bộ gá thử dây treo chữ U và Hệ thống thiết bị đánh giá độ bền tĩnh Ảnh 6: Hệ thống đánh giá chất lượng dây an tồn thơng thường 62 Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 4,5&6-2018 Kết quả nghiên cứu KHCN 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. Khĩa cĩ chốt an tồn, đảm bảo an tồn cho thử nghiệm viên (tránh được sơ xuất do khĩa tự nhả, trượt khĩa). Kết cấu khĩa chắc chắn và dễ sử dụng. Khĩa cĩ bộ phận điều khiển từ xa. * Vật thử rơi (Dummy) Vật thử làm bằng thép đúc, cĩ khối lượng = 100 ± 1kg, nối cứng với một đinh khuy tạo ra một mối nối chắc chắn. Vật thử cĩ đường kính 200mm. Đinh khuy phải ở giữa một đầu. Ngồi vật thử hình trụ, thơng qua việc tăng cường trang thiết bị, chúng tơi cịn 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 cảm biến tải trọng load cell cĩ khả năng đo được các lực từ 1,2kN đến 20kN, cĩ độ chính xác là 2%, và chịu được một lực là 50kN mà khơng bị hư hại, và sắp xếp sao cho phép đo được tiến hành với dải tần số hoạt động liên tục lên đến 100Hz nhưng với tốc độ lấy mẫu tối thiểu là 1000Hz. 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 50kN. - Thiết bị xử lý tín hiệu đo - Phần mềm Hệ thống được cài đặt, lắp ráp tốt, chạy ổn định (Ảnh 8,9,10). 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 Hệ thống Ảnh 7: Mặt bằng mĩng và khung giá thử đã lắp dựng xong Ảnh 8, 9, 10: Khĩa thả nhanh, load cell, tời và các vật thử Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 4,5&6-2018 63 Kết quả nghiên cứu KHCN chống rơi ngã đã được tính tốn, 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 tốn 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 cĩ một giá thử đạt yêu cầu của tiêu chuẩn thì ngồi 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 khơng đảm bảo thì khơng thể đảm bảo giá thử là một hệ cứng tuyệt đối như yêu cầu. * Đo tần số rung tự nhiên theo trục thẳng đứng Sau khi hồn thành chế tạo và lắp đặt giá thử theo đúng yêu cầu kỹ thuật, Đề tài đã thực hiện đo rung động theo yêu cầu của tiêu chuẩn và thực hiện các biện pháp chỉnh sửa, tăng cứng cho giá thử. Kết quả cuối cùng, giá thử đã đáp ứng được yêu cầu của tiêu chuẩn đĩ là: Tần số rung tự nhiên theo trục thẳng đứng ở điểm mĩc dây khơng nhỏ hơn 100Hz (giá trị đo được là 150,5Hz). Các kết quả đo lần cuối được tổng kết trong Bảng 1: Bảng 1: Kết quả đo tần số tự nhiên theo trục thẳng đứng của giá thử TT ĈiӇm ÿo Giá trӏ ÿo tҫn sӕ tӵ nhiên theo trөc thҷng ÿӭng (Hz) Ghi chú Lҫn 1 Lҫn 2 Lҫn 3 1 Chân cӝt 134 134 134 2 Giӳa thân giá thӱ 119,6 119,6 119,7 3 ĈӍnh ÿҫu cӝt 117,1 117,1 117,1 4 Cánh dҫm mĩc treo 150,6 150,7 150,6 5 Mĩc treo 150,6 150,6 150,5 Vӏ trí cҫn ÿo theo tiêu chuҭn. Hình 1: Đồ thị biên độ tự nhiên tại mĩc treo Hình 2: Đồ thị tần số dao động tự nhiên tại mĩc treo 64 Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 4,5&6-2018 Kết quả nghiên cứu KHCN * Đo độ chuyển vị khi tác dụng một lực 20kN ở điểm mĩc dây Đề tài cũng thực hiện đo độ chuyển vị khi tác dụng một lực 20 kN ở điểm mĩc dây. Kết quả đo được là đạt yêu cầu. Độ chuyển vị đo được khi tác dụng một lực 20kN ở điểm mĩc dây là: 0,25 ± 0,005mm Ảnh 13, 14: Treo tải vào mĩc treo và kết quả đo trước và sau khi treo tải 20kN Các kết quả đo được khẳng định lại một lần nữa khi được Phịng thử nghiệm của INCOSAF (Cơng ty CP kiểm định kỹ thuật an tồn và tư vấn xây dựng – Bộ Xây dựng), VIAS 027, đánh giá và chứng nhận. 2.2. Áp dụng phương pháp thử (Thử nghiệm thành thạo) Sau khi hồn 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 phịng thí nghiệm. Sau khi thử nghiệm nhiều lần, kết quả cuối cùng đã đạt các yêu cầu đề ra: tất cả nhân viên đều cĩ 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 Ảnh 11, 12: Đo độ rung động tự nhiên của giá thử tại điểm mĩc treo Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 4,5&6-2018 65 Kết quả nghiên cứu KHCN tiêu chuẩn TCVN 7802/ISO 10333 và TCVN/ISO/IEC 17025:2005. Sau khi hồn 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 cơng nhận phù hợp các yêu cầu của TCVN/ISO/IEC 17025:2005 của Văn phịng cơng nhận chất lượng (BOA). Ngày 10 và 11/4/2018, Đồn BOA đã hồn thành đánh giá các chỉ tiêu đăng ký và ngày 22/06/2018, BOA đã cấp chứng chỉ cơng nhận các phép thử phù hợp các yêu cầu của TCVN/ISO/IEC 17025:2005. III. KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu, Đề tài đã hồn thành được mục tiêu nghiên cứu đề ra là: - Hồn thiện được hệ thống thiết bị thí nghiệm để đánh giá hợp chuẩn một số phương tiện chống rơi ngã cá nhân đáp ứng được yêu cầu về phương pháp thử theo TCVN 7802-2:2007 và 7802- 5:2008. - Đã được Văn phịng cơng nhận chất lượng (BOA) cấp chứng chỉ cơng nhận các phép thử phù hợp các yêu cầu của TCVN/ISO/IEC 17025:2005. Với hệ thống này, Phịng thí nghiệm An tồn lao động, Trung tâm An tồn lao động cĩ đủ năng lực thực hiện đánh giá các chỉ tiêu chất lượng để phục vụ việc nghiên cứu và đánh giá hợp quy các phương tiện bảo vệ chống rơi ngã cá nhân theo quy chuẩn QCVN 23:2014/BLĐTBXH (Quy chuẩn quốc gia về hệ thống chống rơi ngã cá nhân). Nhĩm thực hiện đề tài tin rằng các kết quả của đề tài sẽ đĩng gĩp tích cực cho việc nghiên cứu và đánh giá chứng nhận chất lượng các phương tiện bảo vệ chống rơi ngã, qua đĩ giúp việc quản lý và sử dụng các loại phương tiện này tốt hơn, gĩp phần bảo vệ an tồn và tính mạng người lao động khi làm việc trên cao. IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Kiều Ngọc Hanh (1980), Báo cáo đề tài: Yêu cầu kỹ thuật, phương pháp đánh giá, phương pháp sử dụng dây an tồn (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 tồn. [3]. Lưu Văn Chúc, Lê Đức Thiện (2010), Báo cáo tổng kết Tiểu dự án 7.2: “Nghiên cứu xây dựng và hồn 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 tồn Lao động Vệ sinh Lao động đến 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. [6]. ISO 10333: Personal fall- arrest systems (Hệ thống chống rơi ngã cá nhân) [7]. EN 354: Personal protec- tive equipment against falls from a height. Lanyards (Phương tiện bảo vệ cá nhân chống rơi ngã từ trên cao - Dây treo) [8]. EN 355: Personal protec- tive 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) [9]. EN 362: Personal protec- tive equipment against falls from a height. Connectors (Phương tiện bảo vệ cá nhân chống rơi ngã từ trên cao - Bộ phận nối) [10]. EN 364: Personal protec- tive equipment against falls from a height — Test methods (Phương tiện bảo vệ cá nhân chống rơi ngã từ trên cao - Phương pháp thử) [11]. ANSI/ASSE Z359: Fall Protection (Bảo vệ chống rơi ngã)