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                   起重作业.安全讲座

        起重作业安全讲座(16)-- 汽车起重机的稳定性

   
稳定性是指一台设备在某种状态下保持平衡的能力。汽车起重机兼有汽车行驶和起重两种功能,因此,存在行驶和起重两种状态的稳定性问题。
  1、行驶稳定性
 行驶稳定性是指起重机在行驶状态下,抗倾翻和滑移的能力。失稳可能发生在两个方面上,或与行驶轨迹平行,或与行驶轨迹垂直。这两种状态下的稳定性,我们分别称之为纵向行驶稳定性和横向行驶稳定性。
  (1)纵向行驶稳定性
 当汽车起重机在坡路上行驶时,一旦失稳可能出现有两种情况,一是当其前轮(转向轮)的轮压为零时,当轮几乎悬空,无法控制行进方向,丧失操纵性;二是当驱动轮的轮压太小或附着力不够,车轮打滑甚至车体沿坡下滑。纵向行驶失稳的主要原因是行驶道路坡度超过起重机的设计爬坡角度,或路况太滑。
  (2)横向行驶稳定性
 主要表现是行驶中发生侧翻或侧向滑移。主要原因是转弯速度大、半径小,产生较大离心力,或在横坡或路面倾斜的道路上行驶时,速度过快所致。
  防止汽车起重机在行驶状态下失稳的主要技术措施是,控制行车不超速、控制爬坡角度和合理的转弯半径。
  2、起重稳定性
  汽车起重机在起重作业中的稳定性,是指在最不利的载荷组合条件下,完成预定起重功能时抗倾翻的能力。
  (1)倾覆线
  倾覆线是最外侧支腿或轮胎的连线。如果起重机发生倾翻,一般都是沿臂架所在方向的倾覆线倾翻。
  (2)稳定条件
  汽车起重机的起重稳定条件是对倾覆边的起重力矩代数和不小于零。即包括汽车起重机自重在内的各项载荷对倾覆边的力矩中,稳定力矩之和大于倾翻力矩之和。在计算时,每个载荷力矩等于载荷与该项载荷到倾覆线距离的乘积。
  (3)起重作业区
  以回转中心为原点,以通过支腿中心的射线为界限,起重作业区可划分为前方、后方、左右侧四个区,驾驶室所在区域为前区。对于汽车起重机来讲,起重作业区是两个侧方和后方,除非有特殊技术措施保障,前区一般不作为起重作业区;对于轮胎起重机和履带起重机,作业区可包括两个侧方、后方和前方,四个区都可以作为起重作业区。一般情况下,后方的稳定性大于侧方,侧方的稳定性大于前方。
  (4)影响稳定性的因素
 载荷的作用性质。包括载荷的大小、载荷的作用方向和起重机的重心位置。载荷包括惯性力、碰撞冲击力以及弹性系统振动的动态效应使静载荷增加的动载荷作用等,在进行起重机抗倾覆稳定校核时,不同工况各载荷应分别乘相应的载荷系数。
  作业条件的影响。包括场地的地面或地基状况、是否有坡度、自然载荷特别是风载荷的作用方向和大小等。
  作业人员的操作。操作过猛、运行速度过快会使动载荷增大;判断失误、操作错误,都可能使车辆产生不稳定因素。
  3、起重机的特性曲线
  臂架式起重机的起重特性指标用起重力矩来表征的,起重力矩等于起重量和相应工作幅度的乘积。特性曲线就是表示起重量与幅度关系的曲线(见下图)。在特性曲线图形中,起重作业安全区是由钢丝绳强度线、臂架强度曲线和起重机稳定性曲线的包络线所限定的区域。
           
  根据受力分析可知,臂架是一个压弯构件,作用在臂架上的起升载荷可以分解为垂直于臂架和沿臂架轴线两个分力。其中,垂直载荷使臂架产生弯矩,同时对起重机产生倾翻作用;沿臂架轴线的载荷使臂架产生压力。两个分力随着臂架幅度的变化而变化。在起升载荷和臂长不变的情况下,幅度越小,起升载荷对臂架的压力越大,而倾翻载荷越小;幅度越大,倾翻载荷越大,对臂架的压力降低。因此,在小幅度时,起重量受臂架强度制约,超载可能发生臂架破坏;在大幅度时,起重量受起重机稳定性制约,主要危险是丧失稳定引起起重机倾覆;而起重机的最大起升载荷又受钢丝绳强度制约,超载会导致钢丝绳断裂。在臂架处于任何幅度,只要起重力矩超出安全区的操作都属于违章超载。
  特性曲线是进行起重作业的操作依据,应根据起重机的臂架幅度,严格控制起重量使之处于特性曲线限制的安全区内不超载。同时,特性曲线也是起重事故分析的重要参考依据。对事故进行分析时,还应该综合考虑风力、操作速度不当引起的惯性力、支腿支撑基础变化、臂架的弹性下挠等非起重量超载原因给起重机带来的实际超载影响,这些都可以借助特性曲线进行分析,获得定性判断。

      起重作业安全讲座(17)-- 起重作业安全技术
   起重作业需要起重司机和地面人员协调配合共同完成,从大量发生的起重事故来看,由于作业人员违章操作引发的事故所占的比例较大。通过安全技术培训与教育,提高作业人员对安全重要意义的认识,使其熟练掌握操作技能,制定起重操作安全规程来规范人的行为,使作业人员养成良好的安全习惯,是保证安全的重要环节。
  一、起重机司机
  起重机司机的作业位置是高处的司机室内,在地面人员的指挥和密切配合下,控制起重机,通过钢丝绳和吊具远距离操纵吊物的起升、运移和下落。起重机是涉(shè)及生命安全、危险性较大的特种设备,起重机司机是从事特种设备作业的人员,必须按国家规定进行专业技术培训。
  (一)起重机司机的从业基本要求
  1.年满18周岁,女55周岁、男60周岁以下。
  2.初中以上文化程度。
  3.身体健康,无妨碍从事起重工种作业的疾病和生理缺陷。
  4.通过规定的专业技术理论和实际操作的培训考核,取得全国通用资格证书。
  起重机司机属于特种作业人员。国家对起重机司机的职业资格实行专业培训、定期考核、持证上岗制度。
  (二)起重机司机应熟悉和具备的知识技能
  1.起重设备安全操作的规程、有关法令及规定。
  2.掌握起重吊运指挥信号,包括手势、色旗标志和音响。
  3.所操纵的起重设备的性能、结构、基本原理和安全运行要求。
  4.各机构、控制部位和安全装置的名称、作用与使用方法和技术性能。
  5.起重设备的维护和保养方法,一般常见故障的判断与处理方法。
  6.突发事件的判断与处理,典型事故案例分析等。
  (三)起重机司机作业安全操作技术
  1.作业前的准备
  (1)编制作业方案,对于大型、重要的物件的吊运,或多台起重机共同作业的吊装,要在有关人员参与下,由指挥、起重机司机和司索工共同讨论,编制作业方案,必要时报请有关部门审查批准。
  (2)制定应急预案,对可能出现的事故采取有效的预防措施,选择安全通道,制定应急救援对策。
  (3)佩戴个人防护装备(安全帽、工作服、工作鞋和手套)。高处作业还须佩戴安全带和工具包。
 (4)认真检查起重机和吊钩、钢丝绳、制动器、安全防护装置的可靠性。必要时,进行无负荷运转检查,发现异常情况及时报告。
 (5)清理作业场地,确定搬运路线,清除障碍物。在阴暗或夜间条件下作业,应对照明给予充分注意,保证起重机司机清楚地观察吊装情况。
  (6)划定作业危险区域,必要时,应加临时围栏或设置警示标记。起重机在作业期间的各个工作位置,与其他设备或固定建筑物的最小距离都在0.5m以上。
  (7)室外作业要了解当天的天气预报,一般6级风以上不进行起重作业。
  2、起重机通用操作安全要求
  (1)开机前确认起重机的安全状态;所有控制器都置于零位;起重机的各个结构部位上和作业范围内没有无关人员,作业人员都撤离到安全区;起重机运行范围内没有妨碍作业的障碍物,若有应及时清除。
  (2)严格按指挥信号操作,地面人员未发出信号或信号不清不得开车;对紧急停止信号,无论何人发出都必须立即执行。
  (3)开车前或作业中接近人时,必须鸣铃或示警;吊物不得从人头顶上通过,吊物和起重臂下不得站人。
 (4)吊载接近或达到额定值,或起吊危险品(液态金属、有害物、易燃易爆物)时,应在小高度,短行程试吊,确认没有问题后再实施吊运。
  (5)起重机的各部位与输电线、吊载及辅助用具与起重机一侧的电线滑线的最小距离,应满足安全要求。
  (6)司机在正常操作过程中,不得进行下列行为:利用极限位置限制器停车;利用打反车进行制动;起重作业过程中进行检查和维修;带载调整起升、变幅机构的制动器。
  (7)工作中突然断电时,应将所有控制器置零,关闭总电源。重新工作前,应先检查起重机工作是否正常。
  (8)有主、副两套起升机构的,不允许同时利用主、副钩工作(设计允许的专用起重机除外)。
  (9)用两台或多台起重机吊运同一重物时,每台起重机都不得超载。吊运过程应保持钢丝绳垂直,保持运行同步。吊运时,有关负责技术人员应在场指导。
  (10)露天作业的轨道起重机,当风力大于6级时,应停止作业;当工作结束时,应锚定住起重机。
 (11)有下述情况司机不应操作:重机结构或零部件(吊钩、钢丝绳、制动器、安全防护装置等)有影响安全工作的缺陷、损伤或已经报废;吊物超载或有超载可能,吊物重量不清,埋置或冻结在地下,被其他物体挤压或歪拉斜吊;吊物捆绑不牢或吊挂不稳,重物棱角与吊索之间未加衬垫;被吊物上站有人或浮置物;工作地昏暗,看不清场地、吊物情况或指挥信号。
  3、流动起重机作业安全要求
  除起重机通用的操作技术外,流动起重机还应满足以下特定的作业安全要求。
 (1) 起重机作业场地应坚实,不得沉陷;支腿支垫牢靠,作业中起重机应保持水平。
 (2) 严格按起重机的特性曲线限定的起重量作业,起吊前调整好幅度,尽量避免带载变幅,起吊重物时不准落臂,严禁超载。
 (3)起重机带载回转要平稳,防止快速回转的离心力引起吊载外摆造成倾翻事故。大幅度作业、回转或起升较高时,要注意风力和风向的不利影响。在旋转时,无论周围是否有人,都要鸣笛示警。
 (4) 流动式起重机的稳定性是后方大于侧方,在从后方向侧方回转时,要注意控制转速,防止倾翻。汽车起重机应避免在前方作业。
 (5)在物件处于悬吊状态时,司机不准擅自离开司机室,只有将重物落地后方可离去。
  (6)汽车起重机不许吊载行走。轮胎起重机和履带起重机可在允许小起重量范围内带载移动。行驶时要将臂架固定在行驶前方,锁紧旋转装置,选择平整坚实路面低速行进,避免急刹车。
 (7)在高压输电线附近作业应安排专人监看,禁止越过电线吊拉。起重机任何部位与输电线最小距离不应小于下表的规定。一旦触电要控制起重机及时脱开,司机应双脚跳离起重机,防止跨步电压电击。
               起重机与输电线最小距离
        

     二、司索人员操作安全
   起重搬运的地面作业人员称为司索工(或起重工)。司索工的主要工作是清理作业场地、准备吊具、捆绑吊物、挂钩,向起重机司机发出信号指挥吊物移动,达到目的地后摘钩、安放吊物或堆码物料等。在许多情况下,车间里的生产、维修人员,工地上的施工人员需要借助起重机完成生产任务,他们实际上也在担任司索工的工作。
  1、司索工的工作特点
  (1)危险性大。起重机搬运的吊物质量大、体积大,悬吊的重物在空中运移势能高、涉及面大,这种运行方式对地面人员和设备存在很大危险性。
 (2)协同作业。整个搬运过程既需要司索工与起重工进行地空的垂直沟通,又需要指挥和司索工在地面的横向协调。对于大型和精密的物件,捆绑挂钩和摘钩卸物往往需要多人配合完成。严密的组织和良好的配合是保障安全的重要条件。
 (3)专业性强。其他机械的作业人员往往是针对相对固定的一台机器进行操作,而诸如装卸场所的司索工常常要与多种类型的起重机打交道。另外,搬运作业对象是品种繁多的物料,因此,司索工需要具备起重机和搬运物料多方面的知识与技能。
  2、司索工应具备的知识和技能
   司索工不仅需要良好的身体条件,还要具有一定的文化程度和起重作业应有的基本知识和技能。
  (1)基础理论知识:普通数学,包括面积、体积、三角函数计算;物理学,包括重量、重心、摩擦力、惯性力的基本知识;力学,包括受力分析、力的合成与分解、力矩计算;工程计算,包括材料强度,载荷与应力、安全系数等。
 (2)起重设备与工具的安全使用技能:了解起重机的主要技术参数和使用要求和注意事项;熟知常用起重工具的性能,规格、用途;会进行吊索、吊链的受力计算,掌握报废标准;掌握进行安全检查的基本技能,合理使用、会保养;可以制作满足安全技术要求简单吊具(如绳的连接、固定、打结等)。
 (3)基本安全知识:了解自己从事工作的特殊性,并学会识别具体作业过程中的危险因素;能初步进行事故预测和分析,对可能发生的事故有针对性的预防措施;掌握事故发生时自保、他保和现场救护应急技术,最大限度地降低风险。
  3、司索工安全操作要求
 (1)吊装前的准备:熟悉被吊物品的种类、数量、包装状况以及与周围联系,了解对吊装变形等技术要求,制定合理、安全的操作方案;估算吊物的重量和重心。如果是目测估算,应按增大20%来选择吊具,必要时根据有关技术数据(如重量、几何尺寸)进行吊具最大受力计算,确定吊点位置和捆绑方式;对吊装工具、辅件进行安全检查。旧吊索应根据情况降级使用,绝不可侥幸超载或使用报废吊具;对作业场地进行必要的清理,划定作业危险区域,加围栏或设置醒目标记。危险区域范围应考虑起重机的移动范围、吊载坠落可能涉及的范围,还要考虑意外情况发生时地面人员的安全撤离路线。
 (2)捆绑吊物:对吊物进行必要的归类和清理,被挤压的、与周围的管线有联系的物件必须彻底清理切断,被埋或被冻在地下的物体要完全挖出,防止造成超载;清除吊物表面或空腔内浮摆的杂物,将可移动的零件锁紧或捆牢,形状或尺寸不同的物品不经特殊捆绑不得混吊,防止坠落伤人;捆扎部位的毛刺要打磨平滑、尖棱利角应加垫物,防止起吊吃力后损坏吊索;表面光滑的吊物应采取措施来防止吊索滑动或吊物滑脱;捆绑吊挂后余留的不受力绳索应紧系在吊物或吊钩上,不得留有绳头悬索,以防在吊运过程中勾挂人或物;吊运大而重的物体应加诱导绳,诱导绳长应能使司索工既可利用该绳控制吊物,同时又能与吊物保持足够安全距离。
 (3)挂钩起钩:吊钩应位于被吊物重心的正上方,不得斜拉歪吊,防止提升后吊物翻转、摆动;攀高挂钩、摘钩时,禁止使用易滚动物体(例如圆木、管子、滚筒等)作脚踏垫物,攀高必须佩带安全带,防止人员跌伤;挂钩要坚持五不挂:超重或吊物重量不明不挂、重心位置不清楚不挂、尖棱利角易滑工件无衬垫物不挂、吊具及配套工具不合格或报废不挂,包装松散捆绑不良不挂等,将不安全隐患消除在挂钩前;当多人吊挂同一吊物时,应由一专人负责指挥,在确认吊挂完备,所有人员都站在安全位置以后,才可发出起钩信号;起钩时,司索人员不应站在吊物倾翻、坠落可涉及的地方;如果作业场地为斜面,则应站在斜面上方(不可在死角),防止吊物坠落后继续沿斜面滚落伤人。
 (4)摘钩卸载
   清理好卸载场地,选择安放位置,卸载不得挤压电气线路和其他管线,不得阻塞通道。
   吊物到位卸载,应针对吊物种类采取不同措施来支撑、楔住、垫稳、归类摆放,不得混码、挤压、悬空摆放,防止滚落、侧倒、塌垛。
   摘钩应等所有吊索完全松弛再进行,确认所有吊索从钩上卸下再起钩,不允许抖绳摘索,更不许利用起重机抽索。
 (5)搬运过程的指挥
   指挥者所处位置应能全面观察作业现场,并使司机、司索工都可清楚看到;无论采用何种指挥信号,必须规范、准确、明了。
   在作业进行的整个过程中(特别是重物悬挂在空中时),指挥者和司索工都不得擅离职守,应密切注意观察吊物及周围情况,发现问题,及时发出指挥信号。

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