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Understanding the Control of Hazardous Energies on Machinery: Using Lockout and Alternative Methods in Organizations and Developing a Self-Audit Tool

Benyamin Karimi

PhD thesis (2019)

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Cite this document: Karimi, B. (2019). Understanding the Control of Hazardous Energies on Machinery: Using Lockout and Alternative Methods in Organizations and Developing a Self-Audit Tool (PhD thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/4068/
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Abstract

RÉSUMÉ: Au Canada, comme dans de nombreux pays, les normes nationales et les réglementations provinciales exigent que les travailleurs oeuvrant dans la zone dangereuse d’une machine pendant une phase de non-production suivent une procédure spécifique pour contrôler des énergies dangereuses. Si les énergies dangereuses de la machine ne sont pas contrôlées, il y a un risque de dégagement d'énergie, de mise sous tension ou de démarrage inattendu entraînant par conséquent des blessures ou décès. La norme canadienne CSA Z460 et la réglementation québécoise RSST décrivent les exigences en matière de contrôle des énergies dangereuses, appelées cadenassage (consignation ou lockout), ainsi que des méthodes alternatives lorsque le cadenassage ne peut pas être utilisé. Le nombre élevé d'accidents liés aux lacunes au niveau du contrôle des énergies dangereuses sur les machines démontre que les entreprises ont des difficultés avec l'application de ces exigences. En outre, l’absence d’audits du cadenassage ou d’outils pour l’audit de cadenassage est une réalité très répandue, de sorte que l’application du cadenassage n’est souvent pas entièrement conforme aux normes et aux réglementations. Au Québec, où cette étude a eu lieu, quatre décès et 1000 accidents se produisent en moyenne chaque année, en raison de l’absence ou des manquements aux procédures de cadenassage. Il existe peu d'études sur l'application réelle du cadenassage et elles se limitent en général à un secteur d’activité spécifique. Les outils disponibles pour auditer le cadenassage sont, pour leur part, incomplets. Par conséquent, les objectifs de cette thèse sont les suivants: premièrement, comprendre comment les entreprises mettent en oeuvre des programmes et procédures de cadenassage, et dans quelle mesure ces programmes et procédures sont conformes à la norme CSA Z460 et à la réglementation en vigueur; et deuxièmement, concevoir un outil d’autodiagnostic pour auditer l’application des procédures de cadenassage sur la base des connaissances générées dans la première partie de l’étude. Pour atteindre le premier objectif, une étude terrain a été réalisée et un questionnaire complet (concernant le programme de cadenassage, l'application des procédures de cadenassage, les méthodes alternatives, la gestion des sous-traitants, la formation et l'audit / inspection) a été développé à cet effet. L'application du cadenassage et des méthodes alternatives a été étudiée dans 14 entreprises issues de divers secteurs d’activité du Québec par le biais d'une entrevue de groupe, d'une analyse documentaire et d'une observation du site dans chaque entreprise. Cette étape de l’étude a révélé que les pratiques de cadenassage en vigueur dans les entreprises visitées étaient meilleures que celles décrites dans leur programme de cadenassage. Cependant, un écart important a été constaté entre l’application du cadenassage et des méthodes alternatives et les exigences de la norme CSA et de la réglementation RSST. Les insuffisances constatées incluent: (i) des programmes de cadenassage incomplets; (ii) les étapes manquantes dans les procédures générales de cadenassage; (iii) les travailleurs ne lisent pas les fiches de cadenassage; (iv) le manque de connaissances sur les méthodes alternatives et la réglementation; (v) utiliser des méthodes alternatives sans évaluation des risques; (vi) formation insuffisante pour les méthodes alternatives; (vii) absence de supervision et de coordination des sous-traitants; (viii) et le manque d'outils d'audit et de documentation des résultats d'audit. L'étude a également proposé des recommandations (ex. mesures correctives) pour remédier aux lacunes identifiées. De plus, l’étude a révélé la nécessité de clarifier la norme canadienne et la réglementation québécoise sur l’utilisation de méthodes alternatives au cadenassage dans les organisations. Afin d'atteindre le deuxième objectif, un outil d’autodiagnostic pour auditer l'application des procédures de cadenassage sur des machines a été conçu sur la base des conclusions de l'étape précédente et des normes et réglementations en vigueur. Cet outil a été développé pour vérifier la préparation de cadenassage (ex. les conditions nécessaires) et aussi pour évaluer l’application des procédures de cadenassage. L'outil a ensuite été testé pour la validité du contenu via un panel d'experts et six entreprises du Québec. L'étude a démontré que le nouvel outil avait un indice de validité du contenu élevé, à la fois en termes d'indice de validité de contenu pour les éléments (ICVI) et d'indice de validité de contenu pour l'outil (S-CVI). En outre, l’outil était facile à utiliser et son exhaustivité était suffisante pour contrôler l’application du cadenassage sur les machines par rapport aux exigences normatives et réglementaires. En effet, en utilisant cet outil, les organisations peuvent trouver et corriger les divergences dans l'application du cadenassage, améliorer les pratiques de cadenassage et garantir la sécurité des travailleurs. Cette thèse présente pour la première fois une étude sur l'application du cadenassage sur les machines dans les entreprises de différents secteurs. De plus, la thèse propose pour la première fois un outil d’autodiagnostic pour auditer l’application du cadenassage.----------ABSTRACT: In Canada, like many countries, the national standard and provincial regulations require that workers working in the hazardous area of a machine during the non-production phase of machinery follow a specific safety procedure to control hazardous energies. Failure to control hazardous energies poses a risk of the release of energies, unexpected energization or start-up of machines (or equipment), hence resulting in injury or death. The Canadian Standard CSA Z460 and Quebec regulation ROHS describe the requirements for, and provide guidance on, the control of hazardous energies that is referred to as lockout, and also as alternative methods when lockout is not applicable. However, the high number of accidents linked to failure to control hazardous energies on machinery shows that organizations have difficulty with the application of lockout arrangements or the use of alternative methods. Moreover, the absence of audits of lockout or the lack of tools for auditing lockout is prevalent, and thus the application of lockout is often not fully in compliance with standards and regulations. In Quebec, where this study took place, four deaths and 1000 accidents on average occur annually due to either poor or the absence of, lockout procedures. Few studies exist on the actual application of lockout, but those are limited to a specific sector. Additionally, audit tools for the application of lockout are incomplete. Therefore, the objectives of this thesis are: first, to understand how organizations implement hazardous energy control programs and procedures, and the extent to which they are in accordance with relevant standards and regulations; and second, to design a self-audit tool for the application of lockout procedures on machinery based on the findings from the previous step. To attain the first objective, the qualitative study was conducted, and a comprehensive questionnaire (which is about the lockout program, application of lockout procedures, alternative methods, sub-contractor management, training, and audit/inspection) was developed. The application of lockout and alternative methods was studied in 14 organizations from different sector specialties in Quebec, through a group interview, document review and site observation in each organization. This step of the study demonstrated that the actual lockout practices in the organizations visited were better than what was described in their lockout programs. However, major gaps were found between the actual application of lockout/alternative methods within the organizations studied and the standard CSA Z460 and Quebec regulation ROHS requirements. The shortcomings found included: (i) incomplete lockout programs; (ii) missing steps in general lockout procedures; (iii) neglecting to read the placards; (iv) lack of knowledge about alternative methods; (v) using alternative methods without risk assessment; (vi) poor training for alternative methods and lockout program; (vii) absence of supervision and coordination of subcontractors; (viii) and lack of audit tools and documentation of audit results. The study also proposed recommendations (e.g. corrective actions) for addressing identified shortcomings and gaps. Moreover, the study revealed a need for clarifications on the Canadian standard and Quebec regulation for using alternative methods to lockout in organizations. In order to attain the second objective, a self-audit tool for the application of lockout procedures on machinery was designed based on the findings of the previous step, and the current standards and regulations. The self-audit tool was developed to verify the preparation of lockout (i.e. surrounding conditions and pre-requirements) and also to evaluate the application of lockout procedures. The tool was then tested for content validity through a panel of experts and qualitative feedback from six organizations in Quebec. The study showed that this novel tool had high content validity index scores in terms of both the content validity index for items (I-CVI) and the content validity index for the tool (S-CVI). Furthermore, the tool was easy to use and completeness of the tool were adequate to monitor and evaluate the application of lockout on machinery against the normative and regulatory requirements. Indeed, by using this tool, organizations can find and correct problems and shortcomings in the application of lockout, improve lockout practices, and ensure safety of workers. This thesis presents the first study on the application of lockout and alternative methods on machinery in organizations across different industries. Moreover, the thesis is a pioneer in proposing a self-audit tool for the application of lockout.

Open Access document in PolyPublie
Department: Département de mathématiques et de génie industriel
Academic/Research Directors: Yuvin Adnarain Chinniah and Damien Burlet-Vienney
Date Deposited: 05 Feb 2020 10:26
Last Modified: 17 Feb 2020 10:00
PolyPublie URL: https://publications.polymtl.ca/4068/

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