Рассчет и ограждение радиуса опасной зоны крана при работе

Обеспечение стабильной и бесперебойной работы при строительстве зданий и сооружений — это важная задача, которая требует серьезного подхода. Известно, что стройплощадка представляет собой место с повышенными рисками.

Установленная зона работы крана. Опасные зоны — что к ним относится?

Давайте рассмотрим, как можно рассчитать границы данной потенциально аварийной территории. Граница опасной зоны работы крана проходит по тем местам, над которыми он перемещает строительный груз. Что к ним относится? Это непосредственно зона, которую кран обслуживает, но не только. К ней следует добавить расстояние, равное половине из наименьших наружных габаритов того груза, который будет им перемещаем.

Затем — прибавить сюда то минимальное расстояние, на которое способен отлететь падающий груз, и, кроме того, увеличить размер опасной зоны на самый большой из габаритных размеров этого груза.

Граница той зоны, которая подлежит обслуживанию, зависит от максимального вылета его стрелы (обозначается как Р (макс.) ст.). Чтобы определить, на какое наименьшее расстояние способен отлететь груз при падении, (обозначим эту величину как Р (отл.)), следует принять во внимание высоту его подъема.

Чтобы узнать высоту возможного падения груза, возьмем расстояние от поверхности строительной площадки до нижней части груза, который подвешивается к стреле крана. Строповка грузов производится при помощи специальных приспособлений, называемых траверсами, стропами и т. п.

Что такое опасная зона крана

Пределы закрытой для движения территории рассчитываются заранее, до момента установки подъемного устройства и прокладки колеи для его движения. Границы опасных зон при работе крана являются ориентиром для размещения складских помещений, пунктов заправки техники, бытовок и других объектов, необходимых для обеспечения стройки необходимыми ресурсами.

Основой для расчетов берется рабочая площадка крана, которая включает:

1. Протяженность рельсового пути. Учитываются длина и внешние габариты самой широкой части устройства.
2. Максимальный вылет стрелы. Добавляется половина размера груза, который будет использоваться при строительстве в соответствии с проектной документацией.
3. Высшая точка, на которую поднимается стрела телескопических устройств. При планировании использования автомобильных погрузчиков прибавляется длина дополнительного гуська.
4. Расстояние, на которое отлетает груз при падении с максимальной высоты. В расчет берутся упругие предметы и твердое, пружинящее основание.

Опасной площадью крана считается территория, где строители, посторонние люди, оборудование и здания могут пострадать от контакта с подъемным оборудованием, находящимся на захвате, или с падающим грузом.

Расчет по формуле

Для наглядности приведем формулу. Расчет опасной зоны работы крана, согласно ей, выглядит так:

Ркр (о.з.) = Р (макс.) ст. + 0,5 * Р (мин.) гр. + Р (отл.) + Р (макс.) гр.,

где: Ркр (о.з.) — вычисляемый радиус опасной зоны работы крана;

Р (макс.) ст. – максимальный вылет его стрелы в метрах;

0,5 Р (мин.) гр. – половинное расстояние от минимального из габаритов груза в метрах;

Р (отл.) – то минимальное расстояние, на которое перемещаемый груз способен отлететь, (в метрах);

Р (макс.) гр. – максимальный из его габаритов в метрах.

Способы ограждения

Ограждение опасной зоны регулируется пунктом пятым приложения Ж документа СНиП 12-03-2001. Краны должны оснащаться устройствами, которые принудительно ограничивают радиус действия подъемного оборудования. Скорость поворота стрелы следует ограничить до наименьшей возможной, если расстояние от радиуса действия до грузозахватного приспособления меньше семи метров.

На опасных участках необходимо применять предохранительные и страховочные приспособления, которые предотвратят падение материалов. По периметру рабочего участка устанавливается защитный экран. Он должен равняться или превышать возможную высоту подъема материалов на крюке в радиусе опасности.

Возникновение зоны повышенного риска при падении узлов оборудования не учитывается. Ответственность за предотвращение возникновения опасных участков ограждение несет разработчик проектной документации.

Каким образом обозначают опасные зоны на строительной площадке

На границах тех зон, где опасные факторы производства действуют в постоянном режиме, необходима установка предохранительных ограждений защиты. Те зоны, которые являются потенциально опасными, должны быть оцеплены сигнальными ограждениями и обозначены знаками безопасности.

Таким образом, когда определена зона работы крана, опасные зоны на местности размечают при помощи установленных по ГОСТ знаков, несущих предупредительную функцию. Размещать их следует так, чтобы границы хорошо просматривались. На протяжении темного времени суток они обязаны освещаться.

Устанавливают их на специальных стойках, которые должны быть надежно закреплены во избежание падения от идущих людей и проезжающей техники. Там, где заканчивается зона работы крана, опасные зоны могут вплотную примыкать к местам прохода людей (дорогам и пешеходным дорожкам). На таких участках также обязательно наличие предупреждающих знаков.

Недопустимо размещение санитарно-бытовых помещений, мест отдыха, проходов для людей, т. е. любых зон постоянного либо временного пребывания работающих на опасной территории.

Существует несколько формул, которые используются для расчета радиуса опасной зоны работы крана. На практике для подсчета радиуса опасной зоны обычно применяется следующая формула: РОЗ = С + 0,5 x Г + О. Расшифровывается эта формула следующим способом:

• РОЗ — радиус опасной зоны. Этот параметр мы хотим получить.
• С — это максимальный вылет стрелы крана. В случае возникновения аварийной ситуации (например, при неисправности контролирующей электроники) стрела крана может выехать на максимальное расстояние, поэтому нам необходимо учесть этот параметр.
• Г — это максимальные габариты типовых грузов. Во время строительства кран будет перемещать тяжести, при этом сами грузы по отношению к крану будут выходить за пределы максимального вылета стрелы, поэтому нам необходимо учесть этот «дефект». При этом следует обратить внимание, что для транспортировки груза кран будет схватывать его примерно посередине, поэтому в формуле мы должны умножить это параметр Г на поправочный коэффициент 0,5.
• О — это максимальный отлет груза. При перемещении груз может накапливать потенциальную энергию, а в случае аварийного отсоединения (например, сломались держатели) груз может резко отлететь в сторону за счет трансформации потенциальной энергии в кинетическую энергию движения. Параметр О определяется с помощью специальных таблиц, а его значение напрямую зависит от высоты стрелы крана.

Другие необходимые условия

Если в опасной зоне должны проводиться какие-либо работы, характер которых не имеет отношения к запланированным, такое действие обязательно должно сопровождаться выдачей наряда-допуска.

Если строительная площадка организована так, что с той стороны, где расположено возводимое здание, отсутствуют ограждения рельсовых путей крана, любой из дверных проемов, выходящих в его сторону, обязан быть закрытым наглухо.

Если имеет место оснащение крана магнитом или грейфером, зону его работы обязательно следует обозначить соответствующими предупредительными знаками согласно ГОСТ и отгородить сигнальными границами.

Там, где работает такой кран, находиться людям запрещено. Обслуживание его в техническом плане подсобным персоналом допускается лишь в перерывах между промежутками работы, когда магнит или грейфер занимает устойчивое положение на земле.

Все крановщики и подсобные рабочие обязаны быть проинструктированы по технике безопасности при проведении подобных работ. Крановщику положено не только хорошо знать определение опасной зоны работы крана и уметь устанавливать ее границы, но и разбираться в маршрутах перемещения магнита и грейфера.

Что такое радиус опасной зоны работы крана?

Опасная зона работы – это территория вокруг строительного крана, которая может представлять угрозу для жизни человека при проведении строительства (при возникновении аварийной ситуации, при обрыве держателей и так далее). Также эта зона может представлять опасность и для других объектов и строений (подсобные помещения, различная техника и так далее). Для расчета этой зоны используется специальная формула, а получившееся значение называют радиусом опасной зоны.

С помощью этого радиуса инженер определяет окружность, которая и будет опасной зоной. Граница опасной зоны учитывается при постройке и монтаже строительной площадки, в которую могут входить складские помещения, заправочные и ремонтные пункты, строения бытового назначения и так далее. Согласно нормам СНиП границы опасной зоны должны быть огорожены, чтобы посторонние люди случайно не пересекли ее. Рабочим же в свою очередь в определенных случаях разрешается пересекать границу, а перед строительством рабочими должны быть прочитаны правила техники безопасности относительно работы с опасной зоной крана.

Чем должны быть оборудованы краны

Если отсутствует кольцевой токоприемник между отдельными частями крана — поворотной и неповоротной — обязательно наличие ограничителя поворота.

Необходимо предусмотреть устройство безопасности, функция которого — в случае обрыва тележечного каната автоматически остановить работу грузовой тележки.

Кран обязан быть снабжен звуковым сигналом, тональность которого не совпадает с автомобильной.

Обязан иметься вольтметр, а также счетчик учета времени, которое отработано грузовой лебедкой или самим краном, и, кроме того, кабельный барабан.

От чего зависит безопасность работы крана

Многое тут решает правильная строповка грузов и заделка каната. Его крепят к металлическим частям крана при помощи разного вида петель, муфт, узлов, клиновых зажимов. Петли на его концах делают путем заплетки, предупреждая расплющивание и перетирание.

Сращивать канаты башенного крана категорически запрещается. Груз крепится с его помощью к подъемному механизму благодаря специальным приспособлениям в виде блоков, барабанов, полиспастов.

С помощью блоков груз поднимают и опускают, полиспаст представляет собой систему из соединенных меж собой подвижных и неподвижных блоков. Барабаны в грузоподъемных механизмах выглядят как полые цилиндры с винтовыми канавками на поверхности для удобства укладки каната и снижения степени его износа.

Определение опасных зон при работе крана

Универсальным инструментом подтверждения безопасности крана, показатели которой регламентированы законодательно, является расчёт. Нормы расчёта кранов должны содержаться в национальных стандартах, гармонизированных с техническим регламентом. Они могут создаваться заново или на основе уже существующих стандартов, например, стандартов ИСО. Во всех случаях важно, чтобы принятые стандарты обеспечивали создание и (или) применение подъёмно-транспортного оборудования, удовлетворяющего требованиям законов.

Основополагающим принципом определения опасной зоны является досягаемость подвижных выступающих либо двигающихся частей машин и оборудования в нормальном режиме работы и в случае падения или разрушения их, а также при падении поднимаемых или переносимых грузов.

Определим, будет ли обеспечена безопасность в случае разрыва стропа и границу опасной зоны, возникающей при падении контейнера с цементом массой 1 тонна при разгрузке вагона краном Liebcherr с вылетом стрелы 9 м, высота подъёма 6 м. Контейнер кубической формы, размерами 1 м×1 м×1м. Автокран укомплектован стропом типа 4УСК из стального каната ТК6 ´ 19(1 + 6 + 12) + 1 о.с. диаметром d = 11 мм (временное сопротивление проволок разрыву 1400 МПа), угол наклона ветви стропа к вертикали α = 60°.

Определим, будет ли обеспечена безопасность в случае разрыва стропа. Натяжение, возникающее в каждой ветви стропа определяется по формуле:

(3)

Н.

Разрывное усилие ветви стропа

(4)

Н.

По таблице 2 для каната диаметром 11 мм (при временном сопротивлении проволок разрыву 1400 МПа), разрывное усилие = 52550 Н, что больше =39240 Н, следовательно, используемый строп обеспечит безопасность при разгрузке контейнеров с цементом.

Таблица 2 – Технические характеристики стального каната ТК6 ´ 19(1 + 6 + 12)+1 о.с.

Теперь определим границу опасной зоны, возникающей при падении контейнера с цементом.

Досягаемость падающей детали будет зависеть от высоты подъёма Н, причём отклонение от проекции груза на горизонтальную плоскость будет равным и одинаково вероятным в любую из четырёх сторон. В плане зона досягаемости изображается в виде окружности. Расстояние возможного отлёта груза для определения границы опасной зоны принимается равным одной трети Н (рис. 5),

Рисунок 5 – Схема к определению опасной зоны у грузоподъёмного механизма

,

Радиус опасной зоны определяется формулой:

, (5)

(м);

Граница опасной зоны с учётом расчётов представлена на рис. 6.

1 – граница опасной зоны; 2 – граница зоны возможного падения груза; 3 – стрела крана

Рисунок 6 – Опасные зоны при работе стрелового крана Liebcherr

Определив размеры опасной зоны при работе крана, необходимо обезопасить работников, поставив ограждения и обозначить зону знаками безопасности. В соответствии с ГОСТ Р 12.4.026-2001 «Знаки безопасности» площадка выполнения грузоподъемных работ должна быть обозначена красно-белой или жёлто-чёрной сигнальной разметкой. На территории производства работ не должно находиться посторонних. Обязательно по периметру площадки должны находиться знаки, предупреждающие о возможном падении груза (рис. 7).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной курсовой работе были рассмотрены основные опасности, связанные с эксплуатацией грузоподъёмных машин, приведены наиболее распространённые аварии с автокранами на предприятии технологического транспорта и специальной техники, решив спроецированную задачу, проверили наджность строп на разрыв, получили значение опасной зоны при выгрузки автокраном контейнера с цементом. Определив размеры опасной зоны и обозначив её в соответствии с ГОСТ Р 12.4.026-2001 «Знаки безопасности» можно снизить вероятность возникновения опасностей травмирования людей.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Александров, М.П., Колобов Л.Н. и др. Грузоподъёмные машины [Текст]. – М.: Высшая школа, 1973. – 471 с.

2. Александров, М.П. Подъёмно-транспортные машины [Текст]: учеб. для машиностроит. спец. вузов. – 6-е изд., перераб. – М.: Высшая школа, 1985. – 520 с., ил.

3. ГОСТ Р 12.3.047-98 Пожарная безопасность технологических процессов [Текст]: Введ. 2000-01-01 Справочно-правовая система «Консультант+»

4. ГОСТ Р 12.4.026-2001 Знаки безопасности [Текст]: Введ. 2001-19-09. – Справочно-правовая система «Консультант+»

5. Грузоподъёмные машины: Учебник для вузов по специальности «Подъёмно-транспортные машины и оборудование»/ М.П. Александров, Л.Н. Колобов, Н.А. Лобов и др. [Текст]: М.: – Машиностроение, 1986 – 400с., ил.

6. Курдюмов В.И., Зотов Б.И. Проектирование и расчёт средств обеспечения безопасности: Учеб. для вузов/В.И Курдюмов [Текст]. – М.: КолосС, 2005. – 216 с.

7. Монтаж, эксплуатация и ремонт подъёмно-транспортных машин: Учебник для учащихся техникумов / Э.И. Галай, В.В.Каверин, И.А. Колядко [Текст]. – М.: Машиностроение, 1991. – 320 с.

8. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъёмных кранов [Текст]: ППБ-10-382-00: утв. Госгортехнадзором России 31.12.99 г. – Справочно-правовая система «Консультант+»

9. Российская Федерация. Законы. О промышленной безопасности опасных производственных объектов [Текст]: федер. закон: [принят Гос. Думой 21 июл. 1997 г.].– Справочно-правовая с-ма «Консультант +»

10. Фомочкин А.В. Производственная безопасность[Текст]: – М.: ФГУП Издательство «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. Губкина, 2004 – 448 с.

11. Шишков, Н.А. Технический надзор за содержанием и безопасной эксплуатацией грузоподъёмных кранов [Текст]: – М.: «Недра», 1979 – 142 с.

12. https://ohrana-bgd.narod.ru/temi.html

13. https://www.mrmz.ru/article/v22/article1.htm

Башенные краны — почему часты аварии?

В отличие от других видов подъемных механизмов башенные краны относительно часто подвергаются обрушению. Причина этого — в их конструктивных особенностях. Колея пути, по которому он перемещается, как правило, имеет ширину (то есть межрельсовое расстояние) не более шести метров. База крана (речь идет о промежутке между осями его ходовых тележек, которые располагаются на одном и том же рельсе) тоже незначительна и, как правило, не превышает этого же расстояния.

Высота же его достаточно велика, и от этого башенный кран очень чувствителен к ветровым нагрузкам. Это же относится и к прочим условиям его эксплуатации. При сильных порывах ветра кран может упасть даже в неработающем состоянии. Для предотвращения этого применяют противоугонные захваты.

На падения кранов, частота которых довольно велика, практически не оказывают влияния тщательно соблюдаемые требования по технике безопасности. Статистикой установлено, что чаще всего это происходит с теми из них, которые используют для перемещения рельсовые пути.

Примеры расчета опасной зоны

Для закрепления материала рассмотрим простой пример:

1. У нас имеется строительный кран, стрела которого будет перемещаться на высоте 20 метров. Максимальный вылет стрелы крана — 50 метров. Основные грузы — бетонные плиты, длина которых составляет 4 метра.
2. Формализуем задачу: параметр С будет равен 50, параметр Г = 4 (в формуле мы это значение еще умножим на 0,5), а параметр О будет равен 7 (информацию взяли из таблицы).
3. Теперь произведем расчет: РОЗ = С + 0,5 x Г + О = 50 + 0,5 x 4 + 7 = 59 метров. Это и будет радиус опасной зоны.

Представленная формула является типовой, а подойдет она для всех основных ситуаций. При возникновении сомнений относительно правильности самостоятельных расчетов можно обратиться за помощью в специальные фирмы, которые занимаются проведением подобной оценки работы технического оборудования на профессиональной основе.

От чего это зависит

Специалисты-практики давно подозревали, что причина высокой аварийности — в несовершенстве основ рельсового пути. В качестве главного ее фактора подразумевалось неравномерное уплотнение грунта под каждым из рельсов. Еще в 70-х годах прошлого века проводились эксперименты с целью контролировать плотность рельсовой подсыпки, но на фактическое положение дел они не оказали серьезного влияния — случаи падения кранов продолжались.

Опытные крановщики полагают, что падение может быть вызвано раскачиванием. Податливость грунтовой массы под одним из рельсов способна возрасти в связи с тектоническими нарушениями при повышении сейсмической нагрузки. В результате кран теряет надежную опору и при любом смещении центра тяжести может опрокинуться.

Почему поют краны?

Краны, как и многие другие виды птиц, используют пение для связи между собой и для многих других целей. Вот несколько причин, почему краны поют:

1. Установление территории: пение кранов может служить сигналом для других кранов о том, что эта территория занята, и предупредить другие пары, чтобы не приближались к этой зоне.

2. Привлечение партнера: самцы кранов могут использовать пение, чтобы привлечь самок и показать свою готовность к размножению.

3. Связь с партнером: пение кранов может использоваться для укрепления связи между партнерами. Они могут использовать разные звуки, чтобы передавать друг другу сообщения, например, о том, где они находятся, или чтобы проверить, находится ли партнер рядом.

4. Предупреждение об опасности: краны могут использовать пение, чтобы предупредить других птиц о потенциальной опасности, например, о приближении хищника.

Кроме того, пение кранов может использоваться для других целей, таких как координация движения во время полета или установление социальной иерархии в стае.

В целом, пение кранов имеет важное значение для их коммуникации и поведения, и может предоставлять много информации о жизни этих птиц.