其中,起重搬运作业和起重机的拆装过程中发生的事故最多。事故不仅在起重机的非正常工作状态可能发生,即使是正常工作状态下也有可能发生。
2.人员面临的危险
起重作业波及范围内的现场人员置身于庞大金属结构移动区域里,地面人员始终处于可能发生重物坠落的危险区内。起重司机正常操作、高处设备的维护检修、起重机的拆装,以及安全检查等都需要人员面临高处作业的危险。
3.危险事件的突发性
起重事故,特别是重物坠落和金属结构倾翻垮塌,多数没有先兆,无法像一般机械可以通过急停装置使危险事件抑制,在某些情况下根本没有避让空间或逃离通道。
4,高发事故的人员特征
统计数据说明,受伤害的人员可以是司机、司索工、甚至许多与起重作业无关的人员。其中,司索工的伤害比例最高,尤其是非正规就业的、相对文化素质较低的民工群体是事故的高发人群。
二)、起重事故后果的严重程度
1.事故群体化
起重搬运作业与一人一机在较小范围内的固定作业方式有很大区别。
起重作业需要多人参与、协同配合,有些建筑工地或水利工地场所,在起重作业区域内集聚着大量施工人员,一旦发生事故往往涉及许多人。
2.事故后果严重
起重事故不仅可能导致人员伤害,还往往伴随着大面积设备设施的损坏。尤其是重物坠落和金属结构垮塌失稳,往往造成恶性事故。起重机作业范围越大、起重吨位越高,可能造成事故后果的程度就越严重。
3.事故类型集中
机械伤害事故是起重作业的主要事故类型,如重物坠落、平挤碾压、物体打击、起重机倾翻事故等。此外,还可能发生触电或由物料造成的其他伤害。在一台设备上可能发生的事故类型如此之多且集中,这在其他任何机械中都是罕见的。
第四节 起重机安全防护要求概述
安全防护装置是否齐全,性能是否可靠,是起重机安全检查的重要内容。按安全检查的要
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求,可分“应装”和“宜装”两个要求等级。“应装”是强制必须装设的,属于“应装”要求的安全防护装置及设施,如果检查发现失缺、失灵,则必须限期补齐、改正、恢复功能。“宜装”是非强制性的要求,在条件不具备时暂不要求,有条件的建议最好安装。
一、安全防护装置的种类
由于起重机的危险点多而分散,各种类型的起重机又有不同的组成结构和运行特点,需要配置的安全防护装置也有所区别,导致起重机的安全防护装置种类很多,针对不同的防护要求功能各异。我们可以初步进行分类如下:
1.防护装置
通过在起重机存在危险的某部位设置罩、门、盖、栅栏、封闭式装置等实体障碍,将人与危险隔离的装置或设施,我们统称为起重机的防护装置。例如,高处金属结构上的走台栏杆、工作机构暴露的活动零部件的防护罩、导电滑线的防护板、电气设备的防雨罩,及在起重作业现场为划分危险作业范围而临时设置的安全栅栏等。
2.安全装置
通过自身的结构功能,对起重作业过程中某种危险可以起到抑制或防范作用。安全装置有些仅有单一功能,有些可以与其他安全防护装置联合作用而成为组合装置。安全装置是起重机的安全防护系统的主要部分,安全装置的种类很多,如果按其安全功能归类,还可以做进一步划分。
(1)限制起重载荷量的装置:例如超载限制器、力矩限制器、极限力矩限制器等。
(2)限定行程位置的装置:例如上升极限位置限制器、下降极限位置限制器、运行极限位置限制器、防止吊臂后倾装置、轨道端部止挡等。
(3)安全定位装置:例如支腿回缩锁定装置、回转定位装置、水平仪、夹轨钳和锚定装置等。
(4)其他安全装置:例如联锁保护装置、偏斜调整装置、缓冲器、安全钩、扫轨板等。
3.安全信息提示和报警
用来显示起重机工作状态和信息指示,或进行信息交流的装置,是人们观察和监控系统过程的手段,有些装置与控制调整装置联锁,有些装置兼有报警功能。属于此类装置有显示装置、幅度指示计、信号、通讯、安全色标、风速风级报警器、登机信号按钮、倒退报警装置、危险电压报警器等。
二、安全防护装置的基本技术要求
安全功能是安全防护装置的基本功能,它在人和危险之间构成安全保护屏障,在减轻操作
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者精神压力的同时,也使操作者形成心理依赖。安全防护装置如果达不到相应的安全技术要求,即使配备了也不过是形同虚设,比不设置更危险。安全防护装置必须满足与其保护功能相适应的安全技术要求。
1.安全防护装置零部件的强度和可靠性作为其安全功能的基础,应在规定的使用期限内,不因零部件失效使安全防护装置丧失主要安全功能。
2.安全装置应具有切实的安全保护功能和足够的灵敏性,不应出现漏保护区;在危险事件发生时,能即时停止危险过程,或立即阻断可能对人造成伤害的通道。
3.装置的结构形式设计合理,符合安全人机学要求,不可因为任何附加危险而成为新的危险源:显示安全装置的布置应遵从重要性原则,将对实现系统安全目标有重要影响的,布置在操作者方便观察的最佳位置,防止或减少误读导致的误判断和误操作。
4.防护装置应是进入危险区的惟一通道。固定防护装置的结构要坚固耐用,防护装置有开口、间隙的部位应满足安全距离的要求,使人不可能从开口处接触危险或从间隙部位跌落。
5.光电式、感应式安全装置应具有自检功能,当安全装置自身出现故障时,应使被防卸的机器危险动作不能发生或停止执行,并触发报警器。
《特种设备安全监察条例》中规定,起重机械及其安全附件,安全保护装置的制造、安装、改造单位,应当经国务院特种设备安全监督管理部门许可。使用单位应当对在用起重机械的安全附件、安全保护装置进行定期检验、检修,并作出记录;建立的安全技术档案应当不仅包括起重机械还应包括其安全附件、安全保护装置的日常维护保养记录。
第五节 主要安全防护装置的功能
1.超载限制器
它是起重机防止超载的安全保护装置,也称起重量限制器。其安全功能是当起重机的吊载超过额定值时,使起升动作停止,从而避免超载发生事故。超载限制器广泛用于桥式类型起重机和升降机上。有些臂架类型起重机(例如塔式起重机、门座起重机)将超载限制器与力矩限制器配合使用。超载限制器有机械式、电子式多种类型。
(1)机械式:通过杠杆、弹簧、凸轮等的作用带动撞杆,当超载时,撞杆与控制起升动作的开关相作用,切断起升机构的动力源,控制起升机构中止运行。
(2)电子式:由传感器、运算放大器、控制执行器和载荷指示计等部分组成,将显示、控制和报警等安全功能集于一身。当起重机吊载时,承载构件上的传感器产生变形,把载荷重量转化为电信号,经过运算放大,指示出载荷的数值。当载荷超过额定载荷时,切断起升机构的动力源,使起升机构的起升动作不能实现。
2.力矩限制器
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力矩限制器是臂架式起重机的综合性安全保护装置。
我们知道,臂架式起重机是以起重力矩来表征载荷状态的。起重力矩值是由起重量、幅度的乘积决定,幅度值是由起重机臂架的臂长和倾角余弦的乘积决定,这样,起重机是否超载,实际上受到了起重量、臂长和臂架倾角等限制,同时还要考虑作业工况等多个参数也有制约作用,控制起来比较复杂。
目前广泛采用的微机控制的力矩限制器可以综合多种情况,较好地解决了这个问题。力矩限制器由载荷检测器、臂长检测器、角度检测器、工况选择器和微型计算机构成。当起重机进入工作状态时,将实际工作状态各参数的检测信号输入计算机,经过运算、放大、处理后,与事先存入的额定起重力矩值比较,并同时在显示器上把相应的实际数值显示出来。当实际值达到额定值的90%时,它会发出预警信号,当实际值超过额定载荷时则会发出警报信号,同时起重机停止向危险的方向(起升、伸臂、降臂、回转)继续动作。
3.缓冲器
它是配置在轨道运行式起重机金属结构端部的一种安全装置,具有吸收运行机构碰撞动能、减缓冲击的安全功能。缓冲器安全检查的主要指标是安装是否牢固可靠、元件是否完好和吸收动能的能力大小。
缓冲器的工作原理是,如果单台起重机的大车(或小车)意外冲向轨道行程终点时,缓冲器可以与处于同一水平高度的轨道端部止挡(另外一种安全装置)相互作用;如果在同一跨度轨道上的两台起重机相撞时,与设在两台起重机金属结构相对面的缓冲器发生作用。缓冲器通过自身变形,迅速将碰撞动能转化为弹性势能吸收,从而减轻碰撞力的冲击作用,避免对起重机造成破坏。常见的有橡胶缓冲器、弹簧缓冲器及液压缓冲器。
(1)橡胶缓冲器:利用碰撞时橡胶的弹性变形实现缓冲。由于吸收能量少,一般用在运动速度较低的起重机。
(2)弹簧缓冲器:可将大部分撞击动能迅速转化为弹簧的压缩势能,适于中等运动速度的起重机,应用最广泛。优点是结构简单,对起重机仍有较大的冲击作用。不过,现在通过技术手段改造,其性能已有较大改进。
(3)液压缓冲器:通过油缸活塞挤压油液作功来消耗受到撞击时的动能,适于运动速度更大的起重机。优点是可吸收更大的冲击动能,无反弹作用;缺点是构造复杂,受环境温度对油液性能的影响较大,缓冲器的功能也会随之受到影响。
4.防风防滑安全装置
这是防止露天工作的起重机在大风作用下沿轨道发生滑行的安全装置,室外工作的轨道式起重机均应安装。其安全功能是,当起重机遭遇非工作状态下的最大风力时,起重机不被吹动,防止起重机在轨道端头倾覆。常见防风装置有夹轨器、锚定装置和铁鞋。
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