Gli impianti di produzione di batterie devono controllare l'esposizione a sostanze chimiche, l'energia elettrica immagazzinata, il rischio di incendio e gli eventi termici senza rallentare inutilmente la produzione. Con l'aumento della produzione, le configurazioni e i sistemi di controllo adatti a una piccola linea di produzione potrebbero non garantire più sufficiente separazione, ventilazione o accesso di emergenza.
Gli aggiornamenti più efficaci iniziano dal processo stesso. Mappate dove entrano le materie prime, dove vengono gestite le celle, dove vengono assemblati e testati i pacchi e dove vengono stoccate le unità scartate o danneggiate, prima di decidere di cosa ha bisogno l'edificio.
Inizia con una revisione dei rischi basata sui processi
La produzione di batterie agli ioni di litio può comportare l'utilizzo di elettroliti infiammabili, materiali reattivi, rischi elettrici e instabilità termica. L'OSHA (Occupational Safety and Health Administration) segnala inoltre che gli incidenti che coinvolgono le batterie possono rilasciare gas e particolato, inclusi prodotti di decomposizione potenzialmente pericolosi.
Esaminare ciascuna area di produzione in modo indipendente. La manipolazione degli elettrodi, l'assemblaggio delle celle, la carica, l'invecchiamento, l'integrazione del pacco, il collaudo e lo stoccaggio delle batterie danneggiate possono richiedere controlli diversi.
Se la struttura è in affitto, gli aggiornamenti permanenti come pareti, infrastrutture di ventilazione, distribuzione elettrica o locali di processo dedicati possono essere considerati miglioramenti apportati all'immobile in locazione per fini contabili.
Tale trattamento contabile dovrebbe essere valutato unitamente alle approvazioni del proprietario dell'immobile, ai permessi di costruzione, ai requisiti antincendio e alla vita utile dell'intervento di ristrutturazione, prima di impegnare capitali significativi.
Migliorare la ventilazione e l'isolamento del processo
La ventilazione generale dell'edificio potrebbe non essere sufficiente per processi che possono rilasciare vapori, polveri o fumi.
L'OSHA raccomanda misure di controllo ingegneristiche come la ventilazione localizzata, la creazione di aree di contenimento, l'automazione dei processi e l'isolamento dei materiali pericolosi. L'obiettivo è controllare i contaminanti in prossimità del punto di generazione, anziché affidarsi esclusivamente alla circolazione dell'aria nell'intero ambiente.
Separare, ove possibile, le attività incompatibili. Test ad alta energia, manipolazione di sostanze chimiche, ispezione di batterie danneggiate e assemblaggio ordinario non dovrebbero automaticamente condividere lo stesso spazio senza restrizioni.
Le grandi aree di stoccaggio potrebbero richiedere anche il monitoraggio di gas infiammabili o tossici. I sensori devono essere selezionati in base alle sostanze chimiche e alle modalità di guasto identificate nella valutazione dei rischi dell'impianto.
Anche il controllo della temperatura e dell'umidità può essere importante. Condizioni ambientali stabili contribuiscono a proteggere i materiali e a ridurre la variabilità del processo, mentre le aree di stoccaggio delle batterie dovrebbero generalmente rimanere fresche e asciutte, in conformità con le specifiche del produttore e le norme di sicurezza.
Aggiornamento dei sistemi di controllo antincendio e di emergenza
Una volta che una cella inizia a guastarsi, può verificarsi un'instabilità termica incontrollata.
La pianificazione degli impianti dovrebbe pertanto considerare il rilevamento, la compartimentazione, l'evacuazione, la risposta alle emergenze e l'accesso per i soccorritori. La progettazione della protezione antincendio dovrebbe essere esaminata da professionisti qualificati in base alla composizione chimica delle batterie, alle quantità, alla configurazione di stoccaggio e ai requisiti locali.
Mantenete liberi corridoi e uscite anche quando il volume di produzione aumenta. Pallet temporanei, scorte in lavorazione e batterie scartate non devono mai ostruire gradualmente le vie di accesso di emergenza.
Stazioni lavaocchi e docce di sicurezza possono essere necessarie anche laddove i lavoratori possano essere esposti a elettroliti o altre sostanze chimiche pericolose. La loro posizione dovrebbe essere determinata in base ai luoghi in cui l'esposizione potrebbe realisticamente verificarsi, piuttosto che semplicemente in base alla facilità di installazione degli impianti idraulici.
L'attuale OSHA Guida alla sicurezza delle batterie agli ioni di litio Si raccomanda in particolare di integrare misure di controllo dei rischi nella progettazione degli impianti, di garantire un'adeguata ventilazione, di pianificare le emergenze e di formare i lavoratori a riconoscere le batterie difettose o in via di guasto.
Migliorare il flusso dei materiali e la gestione degli spazi.
Un flusso di materiali inefficiente può aumentare sia il rischio per la sicurezza che i tempi di produzione.
Separare i materiali in entrata, i componenti approvati, i prodotti in lavorazione, i pacchi finiti, le unità scartate e i flussi di rifiuti, in modo che i dipendenti non debbano spostare materiali potenzialmente pericolosi attraverso aree di lavoro non correlate.
Anche la gestione degli spazi dovrebbe essere integrata nella progettazione della struttura. Polvere, scarti, imballaggi, celle danneggiate e residui chimici necessitano di processi ben definiti per la raccolta e lo smaltimento.
Evitate che le batterie scartate si accumulino accanto a quelle destinate alla normale produzione. Create un'area di quarantena controllata con una chiara identificazione dello stato e procedure per la valutazione, lo stoccaggio e lo smaltimento.
Rafforzare i controlli visivi
Una struttura più sicura dovrebbe rendere facile la comprensione del suo stato operativo.
Segnalare chiaramente i percorsi pedonali, le zone a traffico limitato, le attrezzature di emergenza, le aree di quarantena, le zone di ricarica e i confini delle aree di stoccaggio dei materiali. Le etichette e i cartelli devono rimanere leggibili nelle effettive condizioni di illuminazione e di lavoro dello stabilimento.
Le aziende possono utilizzare prodotti personalizzabili come ad esempio abbigliamento da lavoro con il marchio aziendale, cartelli, badge o altro materiale visivo per rafforzare l'identità del sito e contribuire a distinguere i team o le aree designate.
Questi elementi devono integrare le comunicazioni formali in materia di sicurezza, non sostituire le etichette di pericolo obbligatorie, le schede di dati di sicurezza, i requisiti relativi ai DPI o altra segnaletica normativa.
Formazione dei lavoratori in merito alle modifiche apportate alla struttura
Un aggiornamento fisico è incompleto se i dipendenti continuano a seguire la vecchia procedura.
Quando si verificano modifiche alla ventilazione, alle aree di stoccaggio, alle zone di collaudo o alle vie di fuga, è necessario aggiornare le procedure e riqualificare i lavoratori interessati. Spiegare non solo cosa è cambiato, ma anche il motivo per cui è stata introdotta la nuova misura di controllo.
La formazione dovrebbe riguardare sia il normale funzionamento che le condizioni anomale. I dipendenti devono sapere come riconoscere surriscaldamento, gonfiore, odori insoliti, perdite di gas, fumo o celle danneggiate e chi deve essere avvisato.
Includi manutenzione e appaltatori
Il personale addetto alla manutenzione e i contraenti esterni possono accedere ad aree che gli operai della produzione conoscono bene, ma che i visitatori non possono raggiungere.
Utilizzare sistemi di autorizzazione, briefing preliminari, procedure di isolamento e chiara individuazione della responsabilità dell'area quando i lavori interessano impianti elettrici, ventilazione, protezione antincendio o attrezzature di produzione.
Gli appaltatori dovrebbero essere a conoscenza dei rischi relativi alle batterie prima di iniziare i lavori, anziché scoprirli dopo che le apparecchiature sono già state aperte o spostate.
Integrare la manutenzione preventiva nell'aggiornamento
Ventilazione, allarmi, sensori, interblocchi e attrezzature di emergenza offrono protezione solo quando funzionano.
Creare programmi di ispezione e manutenzione preventiva al momento dell'installazione di nuove apparecchiature. Definire chi esegue i test su ciascun sistema, con quale frequenza vengono effettuati i controlli e dove vengono registrati i risultati.
L'analisi dei dati di manutenzione relativi alle tendenze può rivelare problemi prima che si verifichino guasti. Allarmi ripetuti delle ventole, un carico anomalo dei filtri o guasti ricorrenti dei sensori possono indicare che il processo si è modificato rispetto alle ipotesi di progettazione originali.
Le modifiche agli impianti dovrebbero pertanto comportare una revisione dei requisiti di manutenzione, oltre che dei disegni costruttivi.
Pianificare le utenze per carichi di produzione più elevati
L'espansione può esercitare una pressione significativa sui sistemi elettrici, di raffreddamento, di aria compressa e di ventilazione.
Non bisogna dare per scontato che le infrastrutture esistenti possano supportare ulteriori apparecchiature di formazione, caricabatterie, sistemi di controllo ambientale, stazioni di prova o linee di assemblaggio automatizzate solo perché c'è spazio a disposizione.
Prima di mettere in funzione nuove apparecchiature di produzione, è necessario valutare il carico collegato, il picco di domanda, i requisiti di alimentazione di riserva, la dissipazione del calore e la capacità di ventilazione.
Un collo di bottiglia nell'infrastruttura elettrica o di raffreddamento può diventare un problema sia per i tempi di attività che per la sicurezza.
Il controllo cambia con l'evoluzione della produzione
I processi di produzione delle batterie raramente rimangono statici.
Nuove chimiche delle celle, fornitori, attrezzature, ritmi di produzione o metodi di prova possono introdurre rischi che non erano stati presi in considerazione al momento della progettazione originaria dell'impianto.
Utilizzate un processo formale di gestione del cambiamento, in modo che i team di ingegneria, sicurezza, produzione, manutenzione e qualità esaminino le modifiche significative prima della loro implementazione.
Questo tipo di pianificazione operativa disciplinata si collega anche a più ampio linee guida per le operazioni aziendali, dove le decisioni relative alle strutture, gli investimenti, la tecnologia e i processi quotidiani si sovrappongono sempre più.
Verifica se gli aggiornamenti funzionano
Una volta completati gli aggiornamenti, verificatene le prestazioni anziché dare per scontato che l'installazione abbia risolto il problema.
Monitorare indicatori quali allarmi di ventilazione, risultati del monitoraggio dell'esposizione, guasti alle apparecchiature, incidenti con batterie difettose, ostruzioni all'evacuazione, completamento della manutenzione preventiva e segnalazioni di incidenti sfiorati.
I controlli degli impianti verificano che i controlli sul posto di lavoro funzionino come previsto. Se un aggiornamento modifica anche il modo in cui i pacchi batteria vengono assemblati o testati, rivedi quale Test di sicurezza e prestazioni del pacco batteria devono essere ripetuti.
Analizza le tendenze con gli operatori che effettivamente gestiscono il processo. Potrebbero notare accessi bloccati, movimentazioni di materiali complesse o problemi ricorrenti alle apparecchiature che non sono evidenti dai disegni tecnici.
La sicurezza degli impianti di produzione di batterie non è un singolo progetto di costruzione, bensì un processo ingegneristico continuo.
Gli interventi di ammodernamento più efficaci combinano ventilazione, isolamento, pianificazione delle emergenze, flusso controllato dei materiali, servizi affidabili e personale qualificato. Quando questi sistemi di controllo sono progettati in funzione del processo produttivo effettivo, gli impianti possono aumentare la capacità produttiva senza che i sistemi di sicurezza ne risentano.
