Um sistema de corte a laser de fibra é considerado um dispositivo a laser de Classe 1 durante a operação normal. No entanto, se um técnico de serviço abrir a tampa, poderá encontrar uma fonte de laser de Classe 4. Este artigo explica as normas aplicáveis ​​a esta situação específica e como projetar o seu sistema de acordo com elas desde o início.

Operar sistemas a laser com segurança, de acordo com o TROS Laser Radiation.

Para sistemas a laser em produção, desde lasers de fibra para corte até estações de marcação na linha de montagem, as diretrizes da TROS sobre radiação laser descrevem como os funcionários podem ser protegidos da radiação perigosa. As normas estão divididas em quatro documentos. Em muitas empresas, apenas seções individuais são lidas, frequentemente a referente a óculos de segurança, embora os requisitos se complementem.

Este artigo categoriza cada documento, mostra as conexões entre eles e traduz os requisitos em decisões que precisam ser tomadas no planejamento de um sistema a laser. Também abordamos dois equívocos comuns ao final.

A radiação laser TROS como um roteiro para a segurança ocupacional

A sigla TROS significa Regras Técnicas para a Portaria de Segurança e Saúde Ocupacional sobre Radiação Óptica Artificial. Essas regras são determinadas pelo Comitê de Segurança Operacional e publicadas no Diário Oficial Conjunto. A versão atual da TROS Radiação Laser data de julho de 2018; sua seção Geral foi alterada novamente em 2021. Ela abrange a radiação laser com comprimentos de onda de 100 nanômetros a 1 milímetro, englobando, portanto, praticamente todas as fontes de laser utilizadas na indústria.

As obrigações em si estão definidas na Portaria de Segurança e Saúde Ocupacional sobre Radiação Óptica Artificial (OStrV). As Normas Técnicas para Radiação Laser (TROS Laserstrahlung) descrevem como essas obrigações podem ser cumpridas no local de trabalho. A portaria estabelece o que precisa ser feito, enquanto as normas técnicas mostram como fazê-lo.

O Grupo sta projeta e constrói cabines e enclausuramentos de segurança a laser para fábricas. As normas pertinentes estão quase sempre disponíveis como base para o projeto, muitas vezes já na primeira reunião com o especialista em segurança do trabalho.

Presunção de força legal em vez de força legal

Isso significa que o Regulamento de Radiação Laser TROS é obrigatório? Não é uma lei no sentido estrito. No entanto, se você cumprir as normas técnicas, pode-se presumir que atende aos requisitos do regulamento.

Outras soluções são permitidas, mas devem atingir pelo menos o mesmo nível de proteção e poder ser comprovadas, se necessário. Portanto, seguir as normas é quase sempre o caminho mais simples, pois fornecer comprovação à autoridade supervisora ​​do comércio e à associação de seguro de responsabilidade civil do empregador torna-se significativamente mais fácil.

Quatro documentos com uma lógica comum

Nas operações diárias, os regulamentos são geralmente referidos simplesmente como TROS Laser. Eles consistem em uma seção introdutória intitulada "Geral" e três seções numeradas, cuja ordem segue a sequência de um projeto. Primeiro, os termos são definidos, depois o risco é avaliado e a exposição determinada e, finalmente, as medidas de proteção são descritas. A seguinte visão geral mostra qual documento do TROS Laser Radiation cumpre qual função:

Você realmente precisa dos quatro documentos para um novo sistema? Sim, mas em graus variados. O especialista em segurança do trabalho se concentra principalmente na Parte 1, enquanto os departamentos de projeto e manutenção leem a Parte 3 com mais atenção.

Termos e responsabilidades da seção Geral

A seção Geral do TROS sobre Radiação Laser define o vocabulário usado em todos os documentos subsequentes. Três desses termos determinarão posteriormente o tamanho de qualquer blindagem.

Alcance do laser, limite de exposição e NOHD

A área de exposição ao laser é definida como o espaço no qual os limites de exposição podem ser excedidos. Esses limites representam o nível máximo de radiação que o olho ou a pele podem tolerar sem sofrer danos agudos.

A distância de segurança ocular, internacionalmente conhecida como NOHD, é a distância além da qual a exposição à radiação deixa de exceder o limite de exposição da córnea. A Parte 2 da seção Radiação a Laser do TROS demonstra como as exposições, e consequentemente essa distância, podem ser calculadas por meio de exemplos. Juntos, esses três parâmetros determinam onde o limite deve ser traçado.

Aulas de laser como primeiro ponto de referência

A classificação de acordo com a norma DIN EN 60825-1 em classes de 1 a 4, incluindo subclasses como 2M, 3R ou 3B, fornece uma avaliação inicial rápida do risco. Enquanto os lasers de classe 1 são considerados seguros em condições normais de operação, os lasers da classe mais alta são perigosos mesmo por meio de reflexões difusas e podem causar incêndios. Descrevemos o que isso significa em detalhes em nossa página sobre segurança a laser classe 4.

Assim que lasers das classes 3R, 3B ou 4 estiverem em uso, as Normas Técnicas para Radiação Laser (TROS Laserstrahlung) exigem, de acordo com a Portaria Alemã sobre Segurança e Saúde Ocupacional (OStrV), a nomeação por escrito de um responsável pela segurança do laser. A responsabilidade pela avaliação e pelas medidas de proteção permanece com o empregador, mesmo que este delegue tarefas específicas ao responsável.

Radiação laser TROS Parte 1 e avaliação de riscos

Antes de um sistema laser ser colocado em operação, uma avaliação de riscos deve ser realizada. O procedimento para isso está especificado na Parte 1 do Manual de Regulamentação de Segurança Cibernética (TROS) sobre Radiação Laser. Como somente pessoal qualificado está autorizado a realizar a avaliação, empresas sem expertise própria devem buscar aconselhamento externo. Qual a melhor maneira de proceder? A seguinte sequência tem se mostrado eficaz:

• Reúna informações. Avalie as instruções de operação, as especificações do fabricante e a classificação de acordo com a norma DIN EN 60825-1.
• Diferenciação dos estados operacionais. O funcionamento normal, a configuração, a manutenção e a resolução de problemas devem ser considerados separadamente.
• Avaliar as exposições. Verifique se os limites de exposição estão sendo respeitados nos locais de trabalho.
• Defina as medidas. Selecione medidas de proteção e monitore sua eficácia.
• Documente e instrua. Registre os resultados por escrito e instrua os funcionários com base nisso.

Uma reavaliação é sempre necessária quando ocorre uma mudança significativa no sistema ou processo , como após uma conversão, a substituição da fonte de radiação ou uma nova tarefa de processamento.

Não ignore os perigos indiretos.

A radiação laser não afeta apenas os olhos e a pele. As Normas Técnicas para Radiação Laser (TROS) exigem explicitamente que os efeitos indiretos também sejam avaliados, incluindo o brilho temporário, a ignição de materiais inflamáveis ​​e as substâncias perigosas geradas durante o corte ou a soldagem. Os lasers de femtosegundo também podem produzir radiação ionizante. Até mesmo o ruído proveniente da interação do feixe com a peça de trabalho deve ser considerado.

Esses pontos não são meros detalhes no projeto de uma cabana. A exaustão, o comportamento dos elementos da parede em caso de incêndio e o isolamento acústico devem ser adequados aos riscos indiretos desde o início ; caso contrário, um novo problema surgirá em outro lugar.

Quando a Parte 2 requer uma medição ou cálculo

As medições de acordo com a Parte 2 da Diretiva TROS sobre Radiação Laser não são automáticas. Uma verificação preliminar é realizada, pois, em muitos casos, as especificações e classificações do fabricante já fornecem informações suficientes. Somente se não for possível determinar com segurança se os limites de exposição estão sendo atendidos é que se tornam necessárias medições ou cálculos de acordo com o estado da arte. Tanto o planejamento quanto a execução devem ser realizados por pessoal qualificado.

Primeiro, verifique se um cálculo é suficiente, por exemplo, para a distância de segurança ocular. As medições são mais complexas porque os dispositivos e procedimentos devem ser precisamente ajustados ao comprimento de onda, à duração do pulso e à potência da respectiva fonte.

O momento crítico em serviço e manutenção

O caso mencionado no início deste artigo ilustra a importância crítica da manutenção. Muitas instalações industriais são classificadas como equipamentos de Classe 1, mesmo contendo uma fonte de radiação de Classe 4. Assim que o invólucro é aberto para manutenção ou reparo, ou um circuito de segurança é desativado, os limites de exposição podem ser excedidos abruptamente. A análise preliminar na Parte 2 das diretrizes de Radiação Laser da TROS aborda explicitamente essa situação.

Portanto, planeje aberturas para manutenção, contatos de portas e intertravamentos desde o início. Uma cabine que cubra apenas a operação normal deixa o técnico de serviço desprotegido em um momento crucial.

Medidas de proteção de acordo com a Parte 3 do Regulamento TROS sobre Radiação Laser.

A radiação laser deve ser evitada na fonte sempre que possível, e a área de incidência do laser deve ser mantida a menor possível. Com base nesse princípio, a Parte 3 do TROS sobre Radiação Laser estabelece uma hierarquia fixa de medidas:

• Evite ou minimize por meio de outro método de trabalho adequado
• Medidas técnicas tais como invólucros com mecanismos de travamento, blindagens, coletores de feixe e desligamentos automáticos.
• Medidas organizacionais tais como instruções de operação, acesso regulamentado e treinamento.
• Equipamento de proteção pessoal, e também óculos de segurança a laser de acordo com a norma DIN EN 207, como etapa final.

Nossa abordagem para cabines de segurança a laser demonstra como as medidas técnicas funcionam na prática . Primeiramente, utilizamos um scanner 3D para capturar o sistema existente com precisão milimétrica. O projeto é então desenvolvido no computador com base nessa digitalização, e os elementos de parede e teto são posteriormente fabricados em nossa própria unidade de produção, com até 6 metros de comprimento, se necessário. Integramos mecanismos de travamento, portas de manutenção e janelas de visualização desde o início, em vez de adaptá-los posteriormente.

Blindagem de acordo com DIN EN 60825-4 e DIN EN 12254

Se uma barreira de segurança a laser estiver em conformidade com a norma DIN EN 60825-4, ela é considerada uma blindagem adequada de acordo com as normas TROS sobre radiação laser, independentemente da potência do laser. Em contrapartida, as normas reconhecem a blindagem de acordo com a norma DIN EN 12254 apenas para níveis de potência abaixo de 100 watts ou níveis de energia abaixo de 30 joules por pulso.

Para lasers de fibra usados ​​no processamento de chapas metálicas, que geralmente operam na faixa de quilowatts, praticamente apenas o primeiro padrão é adequado.

Marque, organize e proteja a área do laser.

Para cada área de laser, o regulamento TROS sobre radiação laser exige uma placa de advertência permanente W004 "Aviso de feixe de laser", de acordo com a norma ASR A1.3. Luzes de advertência também indicam se o laser está em operação. Os sistemas de classe 3B e 4 geralmente possuem um interruptor principal operado por chave.

Os sensores de porta nas células robotizadas desligam o laser assim que alguém entra na área. Os manuais de instruções e o treinamento incorporam esses requisitos às rotinas de trabalho diárias. Os óculos de proteção a laser permanecem como uma medida complementar para situações em que a radiação não pode ser suficientemente limitada por meios técnicos.

Confusões comuns sobre lasers TROS

Persistem vários equívocos sobre a radiação laser TROS. Três deles são particularmente comuns em nossos projetos.

Existe uma Parte 4 sobre Radiação Laser TROS?

Não, não existe uma Parte 4 para Radiação Laser TROS; as normas terminam na Parte 3. De onde vem a confusão? Normalmente, ou a seção Geral é considerada uma parte separada, ou o que se quer dizer é a norma para paredes de segurança a laser, que também termina em 4.

Resumimos o que está estipulado na norma DIN EN 60825-4 e quais requisitos as paredes de segurança a laser devem atender em um artigo separado.

As medidas estão na Parte 3?

Se você espera encontrar medições na Parte 3 do regulamento TROS sobre radiação laser, está consultando o documento errado. As medições e os cálculos são regidos pela Parte 2, enquanto a Parte 3 traduz os resultados em medidas de proteção concretas para equipamentos e pessoal. A Parte 2 fornece os dados de entrada para a Parte 3, e não o contrário.

TROS, OStrV e DIN EN 60825 em combinação

Esses três termos aparecem frequentemente na mesma frase, mas pertencem a níveis diferentes. Como regulamentação, a OStrV (Portaria sobre Radiação Óptica Artificial) estipula as obrigações do empregador no manuseio de radiação óptica artificial.

A norma TROS sobre radiação laser descreve o caminho para cumprir essas obrigações como uma regra técnica. A série de normas DIN EN 60825, por outro lado, concentra-se nos próprios produtos, desde a classificação de um dispositivo laser até o teste de uma barreira de segurança a laser.

Lista de verificação para o seu próximo sistema a laser

Antes de um novo sistema laser ser colocado em funcionamento ou um existente ser modificado, é útil uma breve comparação com os requisitos essenciais:

• A classe do laser de todo o sistema e a classe da fonte de feixe integrada são conhecidas.
• O funcionamento normal, a configuração, a manutenção e a resolução de problemas foram avaliados separadamente.
• A área do laser está definida e demarcada.
• A blindagem é projetada de acordo com a norma apropriada; para 100 watts ou mais, utiliza-se a norma DIN EN 60825-4 em vez da DIN EN 12254.
• Foi nomeado um responsável pela segurança a laser (classes 3R, 3B, 4).
• A avaliação de riscos, as instruções de operação e o treinamento estão documentados e atualizados.

À primeira vista, o sistema de radiação laser TROS parece complexo, mas segue uma lógica clara de avaliação, detecção e proteção. Ao considerar os requisitos de manutenção desde o início, é possível atender a grande parte dessas necessidades simplesmente por meio do projeto do sistema.

A proteção a laser, juntamente com sistemas de isolamento acústico e de enclausuramento, é uma das nossas três principais áreas de especialização. Para clientes das indústrias automotiva e de engenharia mecânica, cuidamos do projeto, da fabricação e da montagem internamente, eliminando a necessidade de interfaces com outras áreas. Em nossa consultoria de proteção a laser , trabalhamos com você para determinar os requisitos de blindagem para o seu sistema e como ele se integra à manutenção diária. É melhor entrar em contato conosco antes da instalação do sistema. Adaptar uma cabine com modificações é significativamente mais caro do que um planejamento cuidadoso.