ГОСТ IEC 61010-2-020-2013. Межгосударственный стандарт. Безопасность электрических контрольно-измерительных приборов и лабораторного оборудования. Часть 2-020. Частные требования к лабораторным центрифугам

7. Защита от механических опасностей

Применяют соответствующий раздел IEC 61010-1, за исключением следующего:

7.1. Общие положения

&Дополнение:

Пронумеровать примечание к первому абзацу как Примечание 1 и дополнить новым Примечанием 2:&

#Примечание 2. Разрушение, приведшее к повреждению части ЗАЩИТНОГО КОЖУХА, например запорного механизма крышки, рассматривается как УСЛОВИЕ ЕДИНИЧНОЙ НЕИСПРАВНОСТИ.#

7.2. Подвижные части

&Дополнение:

Дополнить следующими четырьмя новыми абзацами:&

7.2.101. Крышка

7.2.101.1. Требования

Крышка должна быть закрыта и заблокирована при включенном приводе ротора и оставаться заблокированной до тех пор, пока окружная скорость БЛОКА РОТОРА не будет менее 2 м/с (см. Приложение BB).

При прерывании электропитания блокирующий механизм крышки не должен допускать ее открытия, последующее разблокирование должно быть возможным только с применением ИНСТРУМЕНТА.

Крышка должна быть зафиксирована с силой, достаточной для того, чтобы выдержать испытания согласно 7.6.102. Осколки, возникшие в результате любого разрушения, должны задерживаться, как указано в 7.6 a).

Для оценки того, какие из следующих положений свойственны рассматриваемой КОМБИНАЦИИ ЦЕНТРИФУГА-РОТОР, должна быть зарегистрирована информация, иллюстрирующая испытания, проведенные изготовителем или испытательной лабораторией:

a) механическое повреждение;

b) плохое запирание;

c) несоосность;

d) коррозия;

e) разрушение материалов;

f) дефекты материалов;

g) вибрация;

h) очистка и дезинфекция;

i) воздействие окружающей среды;

j) другие положения, присущие данной конструкции.

&Соответствие требованиям проверяют визуальным осмотром; обзором информации, зарегистрированной при проведении испытаний в соответствии с 7.6.102, и при проведении любых дальнейших испытаний, относящихся к безопасности.&

7.2.101.2. Исключения

В ЛАБОРАТОРНЫХ ЦЕНТРИФУГАХ, удовлетворяющих всем указанным ниже ограничениям, вместо блокировки крышки может быть использовано устройство, которое только прерывает электропитание двигателя (см. Приложение BB):

a) ЛАБОРАТОРНАЯ ЦЕНТРИФУГА содержит устройство, фиксирующее КРЫШКУ в закрытом состоянии;

b) устройство, прерывающее подачу электропитания двигателя, не позволяет включить его, в случае, если КРЫШКА будет открыта;

c) частота вращения БЛОКА РОТОРА не превышает 3600 об/мин;

d) энергия самого мощного БЛОКА РОТОРА при полной нагрузке и максимальной частоте вращения не превышает 1 кДж;

e) максимальная центробежная сила не превышает 2000 g;

f) диаметр самого крупного БЛОКА РОТОРА не превышает 250 мм;

g) установлен выключатель для отключения электропитания двигателя независимо от положения КРЫШКИ;

h) обеспечен визуальный контроль БЛОКА РОТОРА при закрытой крышке, позволяющий наблюдать любое вращение;

i) все БЛОКИ РОТОРА соответствуют требованиям 7.2 IEC 61010-1;

j) если возможен доступ к БЛОКУ РОТОРА при его окружной скорости более 2 м/с, в месте доступа или рядом с ним должна быть размещена предупредительная табличка в соответствии с ISO 3864, указывающая на недопустимость открытия КРЫШКИ до тех пор, пока не прекратится вращение. Если для размещения такой таблички нет места, должна быть нанесена маркировка символа 14 из таблицы 1.

&Соответствие требованиям проверяют визуальным осмотром и обзором сведений, подтверждающих соответствие всем перечисленным ограничениям.&

7.2.102. БЛОКИ РОТОРА

7.2.102.1. Общие положения

Если ОПАСНОСТЬ может возникнуть в результате контакта с движущимися частями БЛОКА РОТОРА или СИСТЕМЫ ПРИВОДА в НОРМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ или в УСЛОВИЯХ ЕДИНИЧНОЙ НЕИСПРАВНОСТИ, должны быть обеспечены соответствующие защитные средства для предотвращения доступа ОПЕРАТОРА, за исключением разрешенного 7.2.101.2 и 7.2.102.2.

Не должно быть никаких отверстий или других проемов на верхней поверхности КАМЕРЫ, которые допускают проникновение штыря диаметром 4 мм.

&Соответствие требованиям проверяют осмотром и посредством использования испытательных пальцев, изображенных на рисунках B.1 и B.2, а также проверкой проемов на верхней поверхности посредством пальца диаметром 4 мм при НОРМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ или в УСЛОВИЯХ ЕДИНИЧНОЙ НЕИСПРАВНОСТИ.

Шарнирный испытательный палец, изображенный на рисунке B.2, применяется во всех возможных позициях без приложения какой-либо силы. Применяют жесткий испытательный палец, изображенный на рисунке B.1, с приложением силы 10 Н, если существует возможность касания частей с приложением силы. Сила, прилагаемая наконечником испытательного пальца по отношению ко всем другим поверхностям, включая основание, должна быть такой, чтобы исключить возможность возникновения рычага или заклинивания. Палец не должен касаться любых движущихся частей, во избежание возникновения ОПАСНОСТИ.&

7.2.102.2. БЛОКИ РОТОРА, требующие доступа во время вращения

Если изготовитель поставляет БЛОКИ РОТОРА, требующие взаимодействия с ОПЕРАТОРОМ (например, зональные или БЛОКИ РОТОРА непрерывного типа), допускается, чтобы ЛАБОРАТОРНЫЕ ЦЕНТРИФУГИ были снабжены блоком блокировки (управления ручной коррекции), позволяющим включать электропитание двигателя при открытой КРЫШКЕ, если выполнены следующие условия:

a) блок блокировки (управления ручной коррекцией) позволяет включить электропитание двигателя только посредством использования устройства (которое может быть в виде кода или кодовой карты), которое позволяет блокировать систему безопасности и функционирования, посредством невозможности использования других инструментов либо посредством использования специальной защитной панели, ограничивающей доступ к блоку ротора;

b) обеспечены средства для автоматической отмены блокировки после завершения работ, требующих вмешательства ОПЕРАТОРА в блок ротора;

c) максимальная скорость вращения двигателя при открытой КРЫШКЕ не должна превышать 5000 об/мин.

&Соответствие требованиям проверяют осмотром.&

7.3. Устойчивость

&Дополнение:

Дополнить третьим новым абзацем:&

При НОРМАЛЬНОМ ПРИМЕНЕНИИ не должно быть видимого смещения ЛАБОРАТОРНОЙ ЦЕНТРИФУГИ от положения ее первоначальной установки.

&Дополнение:

Дополнить следующим новым подпунктом:&

7.3.101. Перемещение ЛАБОРАТОРНОЙ ЦЕНТРИФУГИ при неисправной работе

После установки ЛАБОРАТОРНОЙ ЦЕНТРИФУГИ в соответствии с инструкциями изготовителя перемещение ЛАБОРАТОРНОЙ ЦЕНТРИФУГИ, вызванное дисбалансом или РАЗРУШЕНИЕМ БЛОКА РОТОРА, либо неисправностью привода (заклинивание), не должно представлять ОПАСНОСТЬ.

Перемещение должно быть ограничено посредством конструкции или способом ее крепления к монтажной поверхности, либо совместным применением того и другого, таким образом, чтобы ни одна часть ЛАБОРАТОРНОЙ ЦЕНТРИФУГИ не переместилась за пределы 300 мм области ЗАЗОРА РАБОЧЕЙ ЗОНЫ (или менее, если это указано изготовителем) в любом направлении от наружных частей ЛАБОРАТОРНОЙ ЦЕНТРИФУГИ в ее исходном положении (обоснование: см. раздел BB.2 Приложения BB).

&Соответствие требованиям проверяют испытанием, подтверждающим, что установленный предел 300 мм или заданный изготовителем более низкий предел перемещения не превышается при НОРМАЛЬНОМ ПРИМЕНЕНИИ и после установления наиболее неблагоприятных условий согласно 7.6.101.2 для следующих случаев:

a) дисбаланс;&

#Примечание 1. В этом случае, применение датчика дисбаланса является приемлемым средством ограничения перемещения центрифуги, но, за исключением датчика ВЫСОКОИНТЕГРИРОВАННОГО типа, должна быть учтена возможность его выхода из строя при определении наиболее неблагоприятных условий.#

&b) разрушение БЛОКА РОТОРА;

c) неисправность СИСТЕМЫ ПРИВОДА;

d) заклинивание СИСТЕМЫ ПРИВОДА;&

#Примечание 2. Характер аварии, вызывающий наибольшее перемещение, может быть отличен от характера МВА, определенной для испытания ЗАЩИТНОГО КОЖУХА в соответствии с 7.6.102.#

&Для проведения этих испытаний ЛАБОРАТОРНУЮ ЦЕНТРИФУГУ устанавливают или фиксируют на горизонтальной гладкой бетонной испытательной поверхности с размерами, соответствующими размерам испытываемой ЛАБОРАТОРНОЙ ЦЕНТРИФУГИ, согласно установленным в инструкциях изготовителя.&

7.6. Отделяющиеся части

&Замена:

Заменить заголовок и текст следующим:&

7.6. Защита от отделяющихся или выступающих частей

ЛАБОРАТОРНЫЕ ЦЕНТРИФУГИ должны быть сконструированы для безопасной работы при НОРМАЛЬНОМ ПРИМЕНЕНИИ и в УСЛОВИЯХ ЕДИНИЧНОЙ НЕИСПРАВНОСТИ при использовании БЛОКОВ РОТОРОВ, установленных изготовителем.

Даже в случае РАЗРУШЕНИЯ:

a) не должны выходить за пределы ЗАЩИТНОГО КОЖУХА никакие части или фрагменты РОТОРНОЙ СБОРКИ размером, превышающим 1,5 мм в любом направлении. Материал меньшего размера (за исключением аэрозолей и жидкостей) не должен оказаться за пределами 300 мм области ЗАЗОРА РАБОЧЕЙ ЗОНЫ (или менее, если это указано изготовителем) в любом направлении от наружных частей ЛАБОРАТОРНОЙ ЦЕНТРИФУГИ;

b) не должна отделяться ни одна из частей ЛАБОРАТОРНОЙ ЦЕНТРИФУГИ таким образом, чтобы это представляло ОПАСНОСТЬ для персонала и окружающей среды;

c) фиксаторы защитной КРЫШКИ не должны ослабляться и не должно быть никаких деформаций, которые могут создать беспрепятственный путь между любой точкой БЛОКА РОТОРА и любой точкой снаружи ЛАБОРАТОРНОЙ ЦЕНТРИФУГИ.

&Соответствие требованиям для каждой КОМБИНАЦИИ ЦЕНТРИФУГА-РОТОР, установленной изготовителем, проверяют проведением испытаний согласно 7.6.102 при условиях МВА или вызывая РАЗРУШЕНИЕ частичным отключением РОТОРА, или перегрузкой БЛОКА РОТОРА, или иным подходящим способом. Если выбрано более одного наихудшего случая испытаний БЛОКА РОТОРА, то каждое испытание может быть проведено с новым ЗАЩИТНЫМ КОЖУХОМ.

После испытаний ЛАБОРАТОРНЫЕ ЦЕНТРИФУГИ должны соответствовать критериям a) - c), и нужно провести обследование всех видимым трещин, чтобы определить содержит ли ЗАЩИТНЫЙ КОЖУХ части РОТОРА независимо от их траектории. При наличии сомнительных результатов следует однократно повторить испытание, и повторный сомнительный результат считается отказом (наличием неисправности). Проведением испытания оборудования на воздействие напряжения в соответствии с 6.8 (без предварительной выдержки во влажной среде) подтверждают, что ОПАСНЫЕ ДЛЯ ЖИЗНИ ЧАСТИ не стали ДОСТУПНЫМИ и ДОСТУПНЫЕ токопроводящие части не превышают значений согласно 6.3.2.

Альтернативно, безопасность КОМБИНАЦИИ РОТОР-ЦЕНТРИФУГА может быть установлена путем аналитической оценки, основанной на сравнении одной из большого количества уже испытанных КОМБИНАЦИЙ РОТОР-ЦЕНТРИФУГА, для подтверждения того, что ЗАЩИТНЫЙ КОЖУХ мог бы пройти соответствующие испытания по 7.6.102.&

#Примечание. КОМБИНАЦИИ ЦЕНТРИФУГА-РОТОР, спроектированные так, что удовлетворительная оценка путем сравнения с другими уже испытанными КОМБИНАЦИЯМИ ЦЕНТРИФУГА-РОТОР не может быть сделана, испытывают согласно 7.6.102.#

7.6.101. Анализ (Рассмотрение) испытаний при МВА

7.6.101.1. Регистрируемая информация

Регистрируемая информация должна включать:

a) ожидаемое воздействие коррозии;

b) старение материалов;

c) анализ деградации материалов, включая влияние проверки, обслуживания и перечень заменяемых компонентов;

d) анализ температурных ограничений;

e) анализ дефектов материалов;

f) анализ неправильной установки ЧАШИ;

g) анализ соответствующих условий окружающей среды;

h) анализ максимальных нагрузок;

i) структурную и принципиальную электрические схемы;

j) характеристики материалов и технические данные;

k) методы предварительной подготовки для введения неисправности БЛОКА РОТОРА;

l) единство измерений для всех средств измерений, применяемых при испытаниях;

m) любая другая соответствующая информация.

&Соответствие требованиям осуществляют проверкой документации, относящейся к вышеупомянутым перечислениям.&

7.6.101.2. Рассмотрение условий наихудшего случая

Должны быть рассмотрены все возможные комбинации из нижеперечисленных:

a) выбор РОТОРА - определение наихудшего БЛОКА (БЛОКОВ) РОТОРА;

b) установка управления скоростью вращения - максимальная, которую может выбрать ОПЕРАТОР;

c) напряжение питания - на 10% выше, чем максимальное НОМИНАЛЬНОЕ напряжение, указанное в маркировке оборудования;

d) нагрузка БЛОКА РОТОРА - максимальная установленная (специфицированная) нагрузка, частичная нагрузка и отсутствие нагрузки, включая структуру и плотность нагрузки (например, жидкость или твердое тело);

e) принадлежности РОТОРА - наихудший вариант нагрузки установленных (специфицированных) принадлежностей, используемых с или в РОТОРЕ с целью удержания образцов, включая адаптеры, тубы и бутылки;

f) дисбаланс БЛОКА РОТОРА - наиболее жесткое условие;

g) влияние высоты - влияние понижения атмосферного давления и плотности воздуха на ПРИВОДНУЮ СИСТЕМУ РОТОРА, которые зависят от сопротивления воздуха при ограничении максимальной частоты [см. 1.4.1 b) и 1.4.2 b)];

#Примечание 1. Ограничение по сопротивлению воздуха может быть определено испытанием частоты вращения в помещении или камере, в которой можно установить давление до 80 кПа и ниже или альтернативно, проведя расчет частоты вращения , предположительно достигаемой на высоте 2000 м над уровнем моря по следующей формуле:

где - максимальная частота вращения при стандартном атмосферном давлении на уровне моря (101 кПа);

- максимальная частота вращения при атмосферном давлении, соответствующем высоте 2000 м над уровнем моря;

R = 1,27 (отношение плотности воздуха на уровне моря к плотности воздуха на высоте 2000 м).#

h) трение между ЛАБОРАТОРНОЙ ЦЕНТРИФУГОЙ или ее опорами и поверхностью, на которой установлена ЛАБОРАТОРНАЯ ЦЕНТРИФУГА;

i) температура окружающей среды - влияние на рабочие компоненты при любой допустимой температуре в диапазоне от 2 °C до 40 °C;

j) сочетание БЛОКА РОТОРА и узла привода, которое может вызвать нестабильность динамических характеристик;

k) установка центрифуги в соответствии с указаниями изготовителя;

l) возможность химической реакции с выделением большой энергии после РАЗРУШЕНИЯ.

#Примечание 2. В ЛАБОРАТОРНЫХ ЦЕНТРИФУГАХ, в которых достигают уровня энергии порядка 275 кДж и выше и охлаждаемых вакуумом, в результате РАЗРУШЕНИЯ возможен химический взрыв, если части БЛОКА РОТОРА изготовлены из активных материалов, таких как алюминий или титан. Взрыв может произойти по причине взаимодействия фрагментов высокоэнергетического БЛОКА РОТОРА с хладагентами и водой.#

В таких случаях наихудшие условия могут быть достигнуты комбинацией следующих действий:

i) отключают органы управления частотой вращения и ограничительные устройства для того, чтобы обеспечить максимальную частоту вращения;

ii) выбирают РОТОР, изготовленный из активного материала, имеющий максимальную энергию вращения, и предварительно подготавливают для того, чтобы вызвать его РАЗРУШЕНИЕ. Предварительная подготовка должна максимизировать площадь поверхности получающихся в результате разрушения фрагментов;

iii) регулируют систему охлаждения так, чтобы получить максимальное количество хладагента в процессе его испарения при охлаждении КАМЕРЫ;

iv) заполняют БЛОК РОТОРА водой на 80% его номинальной емкости;

v) включают ЛАБОРАТОРНУЮ ЦЕНТРИФУГУ при наихудших условиях всех других неустановленных факторов и доводят ее до РАЗРУШЕНИЯ.

#Примечание 3. Персонал, проводящий испытание, должен быть информирован о возможности возникновения химической реакции с выделением большой энергии в результате РАЗРУШЕНИЯ. Рекомендуется проводить это испытание в выносном бункере.#

7.6.101.3. Рассмотрение УСЛОВИЙ ЕДИНИЧНОЙ НЕИСПРАВНОСТИ

Следующие УСЛОВИЯ ЕДИНИЧНОЙ НЕИСПРАВНОСТИ должны быть рассмотрены:

a) состояние органов управления частотой вращения - УСЛОВИЕ ЕДИНИЧНОЙ НЕИСПРАВНОСТИ, результатом которой является достижение максимальной частоты вращения;

b) система ограничения частоты вращения - УСЛОВИЕ ЕДИНИЧНОЙ НЕИСПРАВНОСТИ, допускающее достижение максимальной частоты вращения;

c) прерывание СЕТЕВОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ - прерывистое или постоянное исчезновение СЕТЕВОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ, если любое из этих событий является причиной опасного состояния;

d) заклинивание привода - внезапное воздействие вращательной энергии на раму и корпус ЛАБОРАТОРНОЙ ЦЕНТРИФУГИ;

e) любые неисправные компоненты;

f) неколичественные условия ЕДИНИЧНОЙ НЕИСПРАВНОСТИ:

i) воздействие коррозии, например коррозия на днище ЧАШИ или каверна, напряжение коррозионного растрескивания сплавов; коррозия сварных швов ЗАЩИТНОГО КОЖУХА; растрескивание полимеров под влиянием окружающей среды и т.д.;

ii) характеристика усталости материалов, которая может оказывать влияние на характер повреждения;

iii) дефекты материалов;

iv) неправильная установка ЧАШИ или какого-либо другого компонента, установленного в поворотной системе ЧАШ (например, пропуск ЧАШИ), неправильный монтаж ЧАШИ в точке опоры, использование неподходящей ЧАШИ, перегрузка ЧАШИ;

v) температурные эффекты, такие как воздействие экстремальных температур при транспортировании, высокая температура БЛОКА РОТОРА при работе и любая необходимая температурная обработка, установленная изготовителем.

#Примечание. Отказ ВЫСОКОИНТЕГРИРОВАННЫХ компонентов не рассматривается.#

7.6.102. Испытание ЗАЩИТНОГО КОЖУХА

&Испытания должны быть проведены, при необходимости, для каждого выбранного БЛОКА РОТОРА для наихудшего случая в каждом МВА, который определяют по 7.6.101 - 7.6.101.3, для подтверждения соответствия ЗАЩИТНОГО КОЖУХА и для демонстрации, что он может задержать части РОТОРА независимо от траектории их движения. В процессе испытаний никакие части или фрагменты не должны выйти наружу ЗАЩИТНОГО КОЖУХА, за исключением тех, которые допускаются по 7.6 a).&

&#Примечания

1. Каждое испытание можно проводить с новым ЗАЩИТНЫМ КОЖУХОМ.

2. Первоначально можно снизить прочность подвергаемого испытанию БЛОКА РОТОРА, чтобы он вышел из строя во время испытания ЗАЩИТНОГО КОЖУХА в соответствии с характером МВА.

3. Одним из фрагментов БЛОКА РОТОРА, который наиболее тяжело удержать ЗАЩИТНОМУ КОЖУХУ при разрушении, является половинка РОТОРА. Многолетний опыт показал, что многие конструкции РОТОРОВ могут разрушаться с образованием именно таких фрагментов. Это следует принять во внимание при определении МВА, также как и другие характерные отказы РОТОРА.#&

&Должны быть зарегистрированы данные по испытаниям, включающие следующую информацию:

a) описание ЛАБОРАТОРНОЙ ЦЕНТРИФУГИ и БЛОКА РОТОРА: модель, тип РОТОРА, принадлежности и загрузка;

b) условия МВА с их обоснованием;

c) метод инициирования отказа БЛОКА РОТОРА с его обоснованием;

d) дату и время проведения испытаний;

e) условия окружающей среды во время проведения испытаний;

f) фотографии ЛАБОРАТОРНОЙ ЦЕНТРИФУГИ и соответствующих частей до и после испытания с кино- или видеосъемкой РАЗРУШЕНИЯ;

g) значение частоты вращения БЛОКА РОТОРА в момент его выхода из строя и соответствующее значение накопленной энергии;

h) характер отказа БЛОКА РОТОРА;

i) описание всех повреждений, причиненных ЗАЩИТНОМУ КОЖУХУ;

j) подробности любых перемещений ЛАБОРАТОРНОЙ ЦЕНТРИФУГИ;

k) подробные сведения о выбросе обломков.&