Letkurikkoventtiilit maatalouskoneissa

Abstract

Erityyppisten letkurikkoventtiilien tarkoitus hydraulisissa työkoneissa on koneen osien ja taakkojen hallitsemattoman laskeutumisen estäminen letkurikon sattuessa, ja näin välttää henkilö- ja omaisuusvahinkoja. Käyttökohteita ovat esimerkiksi erilaiset kuormaimet ja kippikärryt. Letkurikkoventtiileistä on kuitenkin raportoitu myös huonoja toimintaominaisuuksia, esimerkiksi se että ne joskus lukitsevat koneen osat yläasentoon silloinkin, kun niiden ei pitäisi. Maatalouskoneiden turvallisuusstandardisoinnissa on siksi ollut ristiriitaisia käsityksiä letkurikkoventtiilien hyödystä. Tämä selvitys tehtiin, jotta saataisiin tietoa päätöksenteon tueksi standardisoinnissa ja valmistajien konesuunnittelussa. Keskeinen tavoite oli selvittää sattuneiden letkurikkotapaturmien määrä ja luonne, ja arvioida letkurikkoventtiilien puuttumisen tai olemassaolon merkitys tapaturmien syntyyn. Melan ja työsuojeluhallinnon tapaturmarekistereistä sekä konevalmistajilta saatiin tietoon kuusi tapaturmaa, joissa voidaan pitää todennäköisenä, että jos koneessa olisi ollut letkurikkoventtiilit, ne olisivat estäneet henkilön jäämisen puristuksiin. Aiheuttajina olivat takakuormain 2 kertaa, leikkuupuimurin leikkuupöytä 2 kertaa, äes kerran ja kylvökone kerran. Toisaalta näistä tapaturmista olisi myös vältytty noudattamalla oikeata työskentelytapaa. Nämä tapaturmat sattuivat korjaustyössä tai vian tarkastuksessa, ja ne johtuivat kaikki siitä, että kone tai koneen osa jätettiin hydrauliikan varaan yläasentoon toimenpiteen ajaksi. Koneen osat on ensin laskettava tai tuettava turvallisesti ennen korjausta. Rekistereiden ulkopuolelta löydettiin yksi tapaturma, jossa etukuormainta oli käytetty henkilönostoon. Letkurikkoventtiilit olisivat estäneet tapaturman, mutta toisaalta tapaturmasta olisi myös vältytty jos etukuormainta ei olisi käytetty väärällä tavalla henkilönostimena. USA:ssa sattunut vasikan kuoliaaksi puristuminen etukuormaimen alle ruokintatyössä olisi estynyt, jos kuormaimessa olisi ollut letkurikkoventtiilit ja ne olisivat olleet toiminnassa. Tämä oli ainoa löydetty tapaturma, jossa työskentelytapa ilmeisesti oli oikea ja letkurikkoventtiili olisi estänyt tapaturman. Lisäksi löydettiin kahdeksan tapaturmaa, joissa tapaturmaselostuksen puutteellisuuden takia ei voi päätellä varmuudella, johtuiko tapaturma letkurikosta: aiheuttajina olivat takakuormain kerran ja kippiperäkärry 7 kertaa. Oma ryhmänsä ovat ne letku- tai putkirikkotapaturmat, joissa vamma ei ole syntynyt putoavan koneen osan takia (puristuminen), vaan purkautuneen paineellisen öljyn takia (iho- ja silmävammat, letkun isku). Iho- ja silmävammatapauksia löytyi 16 kappaletta. Viidessä niistä letkurikkoventtiili ei olisi vaikuttanut tapaturmaan. Lopuissakaan letkurikkoventtiili ei olisi voinut kokonaan estää tapaturmaa, korkeintaan lieventää sitä. Lieventävä vaikutus on sekin pitkälti oletuksen varassa, koska se edellyttää mm. sitä, että vuoto olisi ollut riittävän iso letkurikkoventtiilin sulkeutumiseen, ja sitä että öljyvuotoa ei pidetä yllä hallintalaitteesta. Letkurikkoventtiilien hyöty tämän tyyppisissä tapaturmissa on siis epävarma. Valmistaja- ja maahantuojakyselyn avulla selvitettiin missä määrin letkurikkoventtiileitä käytetään etukuormaimissa, suursäkkinostimissa, kourakuormaimissa, kippivaunuissa, perunan- ja juurikkaannostokoneissa sekä kivenkeruukoneissa. Useimmissa näiden konetyyppien merkeistä ei käytetä letkurikkoventtiileitä. Monet kyseisistä yrityksistä raportoivat huonoja kokemuk-sia letkurikkoventtiileistä, kuten koneen osan jääminen yläasentoon muulloinkin kuin letkurikon sattuessa. Pieni osa yrityksistä käyttää letkurikkoventtiileitä ja on niihin pääosin tyytyväisiä. Yritysten käsitykset letkurikkoventtiileistä eriävät siis paljon toisistaan.

The aim of different types of check valves in hydraulic machinery is to prevent machine parts and loads from uncontrolled lowering in the case of rupture of hydraulic hoses, and thus avoid injuries of people and damage of property. Check valves are used in different loaders and tipping trailers, for example. However, bad properties of check valves have also been reported. For instance, they sometimes lock machine parts in upper position when they should not do it. Therefore there have been contradictory opinions in the standardisation work upon the question if check valves should be required in machines or not. This study was done to get back-ground facts to support decision making in standardisation and in construction of machinery. An essential objective was to find out the number and nature of accidents due to hose rupture, and assess the role of missing or existing check valves for the accident. The information sources were Finnish accident registers and dealers and manufacturers of machines on the Finnish market. The accident registers revealed six accidents in which it can be considered likely that the accident would have been avoided if the machine would have been equipped with check valves: rear loader two accidents, combine harvester header two, harrow one, and sowing machine one accident. On the other hand, these accidents would also have been avoided if the casualties would have used a correct working procedure. These accidents happened when repairing or inspecting the machine, and the reason to them all was that the machine, or a part of it, had been left in upper position resting on the hydraulics without mechanical lock or support. The machine should always first be lowered to the ground or safely supported before re-pair. Other information sources than registers revealed two accidents: in a front loader accident the loader had been used for lifting a person. Check valves would have prevented the accident, but on the other hand, it would also have been prevented by not using the loader for lifting persons. Lifting persons with loaders is not allowed. In the USA a calf was crushed under a front loader when hose rupture occurred during feeding. Check valves would have prevented the accident. This was the only accident we found where the used working procedure apparently had been correct and check valves would have prevented the accident. We also found eight accidents, where the information is so incomplete that it is not possible to know for sure if they happened due to hose rupture: rear loader one and tipping trailer seven accidents. A separate category is the accidents where the injury was not caused by lowering of a machine part (crushing), but by the pressurised oil (skin and eye injuries). We found 16 cases of skin and eye injuries. In five of them, check valves would not have prevented the accident. In the other eleven cases, check valves could not have totally prevented the accident, only make it less severe. This positive effect also contains much speculation, because the oil leak has to be big enough to make the check valve close, and the leak shall not be sustained by activating the control. Thus, it is uncertain if there is a benefit of check valves in this type of accidents. In a questionnaire to machinery manufacturers and importers, we found that in most front loaders, big bag lifters, grapple loaders, tipping trailers, stone pickers and potato and sugar beet harvesters on the Finnish market check valves are not used. Many companies reported bad properties of check valves, e.g. locking in upper position when not wanted. A small part of the companies uses check valves and are mainly satisfied with them. Thus, the opinions on check valves are very diverging.