Тема № 4 Безпека робіт при експлуатації будівельних машин та механізмів
4.1 Загальні вимоги безпеки.
4.2 Забезпечення стійкості будівельних машин, їх міцності та надійності.
4.3 Пристрої безпеки будівельних машин.
4.4 Профілактичні випробування будівельних машин і механізмів.
4.1 Загальні вимоги безпеки.
На сучасних будівельних об’єктах використовують різноманітні машини і механізми. З року в рік вони вдосконалюються, з’являються нові машини з кращими експлуатаційними характеристиками, однак гарантування безпеки при експлуатації таких машин незмінно залишається однією з найважливіших проблем.
Більшість будівельних машин і механізмів по своїх технічних і експлуатаційних властивостях можна віднести до об’єктів підвищеної небезпеки. Аналіз виробничого травматизму в будівельних організаціях показує, що близько 25% нещасних випадків пов’язані з експлуатацією будівельних машин.
Основними НШВФ, з якими стикаються робітники в процесі експлуатації будівельних машин є: дія механічної сили, ймовірність ураження електрострумом, несприятливі фактори виробничого середовища (мікроклімат, шум, вібрація, запиленість і загазованість повітря робочої зони, теплові випромінювання і ін.), підвищені фізичні і нервово-психологічні навантаження, невідповідність обладнання робочого місця вимогам ергономіки.
Дія механічної сили може проявлятись в таких формах: наїзд на людину, перекидання машини, травмування рухомими елементами машини, падіння з висоти, обрушення ґрунту.
Машина може бути джерелом підвищеної запиленості і загазованості в кабіні і назовні, підвищених рівнів шуму і вібрації. Ймовірність ураження електрострумом виникає як при використанні електроструму самою машиною так і при роботі машин поблизу ліній електропередач (ЛЕП).
Причинами, що зумовлюють небезпечну і шкідливу дію вказаних факторів на працівника, являється конструктивна недосконалість машин, недостатні міцність, надійність і стійкість, помилкова чи недисциплінована поведінка людей і т.д.
Завдання, щодо забезпечення безпеки машин, вирішують на стадіях конструювання, виготовлення і експлуатації.
На етапі конструювання і виготовлення використовують такі основні методи: вибір найбільш безпечного принципу роботи машини, що забезпечує високу надійність, міцність, стійкість; застосування автоматичних систем керування, дистанційного управління; застосування необхідних пристроїв безпеки; вибір безпечних швидкостей роботи механізмів; вибір необхідних ЗІЗ і ЗКЗ; застосування в конструкції безпечних і не шкідливих матеріалів; забезпечення електробезпеки та вибухо- і пожежобезпеки.
У процесі експлуатації безпеку машин підтримують рядом технічних і організаційних заходів: використання машин і обладнання суворо з вимогами ППР, технічних норм і інших документів, які визначають їх техніку безпеки; визначення і огородження небезпечних зон; забезпечення надійності; навчання і інструктаж працюючих; дотримання порядку допуску до самостійної роботи на механізмах; здійснення технічного нагляду за машинами; впровадження передового досвіду.
Однією з найважливіших умов запобігання аварій, поломок і продовження терміну працездатності будівельних машин є організація технічного обслуговування і ремонту, які проводяться по системі планово-попереджувальних ремонтів (ППР). Всі види технічного обслуговування проводяться по чіткому плану, в обов’язковому порядку і з визначеним об’ємом робіт. За цією системою ремонти підрозділяються на поточні і капітальні, і виконуються тільки при необхідності. Технічне обслуговування поділяється на щоденне і періодичне, яке виконується після відпрацювання певної кількості машино-годин.
Щоденне технічне обслуговування є одним із головних профілактичних заходів. Його здійснює машиніст чи працівник іншої професії відповідно до вимог інструкції по експлуатації завода-виготовлювача. При цьому, як правило, здійснюють такі роботи: змащування, підготовка машини до здачі при зміні, контрольний огляд перед пуском, перевірка справності дії робочих органів, ходової частини, гальмівної системи, приладів безпеки, освітлення, системи керування і т.д.
При періодичному технічному обслуговуванні проводять очищення, миття, огляд і контроль технічного стану вузлів, агрегатів, приладів, канатів, гідравлічної системи і змінного робочого обладнання, кріплень деталей, регулювання механізмів і вузлів, змащування, заправка, зміна мастил, паливних фільтрів, виконання дрібних ремонтних робіт.
4.2. Забезпечення стійкості будівельних машин, їх міцності та надійності.
Однією з досить поширених причин нещасних випадків при експлуатації вантажопідйомних, колісних і гусеничних будівельних машин є втрата ними стійкості – перекидання. Перекидання машин відбувається внаслідок ряду несприятливих експлуатаційних факторів: збільшення маси вантажу, який підіймається, понад максимально-допустиму вантажопідйомність механізму; підіймання вантажів і конструкцій які примерзли до ґрунту; значні динамічні навантаження при невірній експлуатації; великий вітер; понаднормативний нахил місцевості; просідання ґрунту та ін.
В якості основного показника стійкості машин прийнято коефіцієнт запасу стійкості, що являє собою відношення моменту утримуючих сил відносно ребра перекидання до моменту перекидаючих сил:
Цей показник дозволяє оцінити стійкість машини при проектуванні, дослідити вплив на стійкість різних експлуатаційних факторів і обґрунтувати вимоги техніки безпеки.
При забезпеченні стійкості різні види будівельних машин мають особливості, тому вимоги до коефіцієнта запасу стійкості і порядок знаходження його можуть суттєво відрізнятися.
Стійкість баштових кранів визначають для таких умов експлуатації: при дії вантажу (вантажна стійкість), при раптовому знятті навантаження на гаку, при монтажі і демонтажі, при вантаженні-розвантаженні і при випробовуваннях крана.
Для забезпечення стійкості баштових кранів при експлуатації здійснюють наступні заходи: не допускають підіймання вантажів, маса яких перевищує вантажопідйомність крана; вибирають нормативну висоту підіймання вантажу і розмаху стріли, правильно влаштовують баластну призму підкранового шляху (колії); не допускають роботи людей в небезпечній зоні і надійно її огороджують.
При оцінці стійкості колісних та гусеничних будівельних машин необхідно враховувати особливості їх експлуатації – непідготовлена поверхня, можливі значні нахили, просідання ґрунту і т.п. Для колісних і гусеничних машин визначають горизонтальну статичну стійкість з номінальним вантажем, стійкість на похилому майданчику і динамічну стійкість.
Для проведення повної оцінки стійкості машин формують узагальнену математичну модель, що являє собою систему диференціальних рівнянь, кількість яких відповідає кількості врахованих ступенів свободи механізму. Вирішення такої математичної моделі дозволяє знайти числові значення реакцій системи і встановити допустимі границі її безпечної роботи. Ці границі повинні бути наведені в технічному паспорті і інструкції по експлуатації машин. Робітники, що експлуатують машини і механізми, повинні чітко знати і виконувати вимоги інструкцій.
Надійність машин відіграє велику роль для забезпечення безпеки людей. В процесі експлуатації рівень надійності машин знижується. Якщо протягом терміну служби не здійснювати ніяких заходів, то рівень надійності знижується досить інтенсивно і виникає загроза появи нещасних випадків.
Безпека машин також залежить від їх механічної міцності, під якою розуміють здатність матеріалу, деталі чи конструкції вцілому чинити опір руйнуванню чи деформації під дією зовнішніх навантажень. Міцність машини повинна забезпечуватись при проектуванні, виготовленні та експлуатації.
Причинами втрати міцності можуть бути дефекти матеріалів і деталей машин; старіння матеріалів; виникнення навантажень, що перевищують допустимі.
4.3. Пристрої безпеки будівельних машин.
При проектуванні машин виконання вимог безпеки досягається за рахунок пристроїв безпеки, які вберігають робітника від травмування у випадках його помилок чи раптової появи небезпеки. За призначенням прилади і пристрої безпеки поділяються на гальмівні, контрольно-запобіжні, блокувальні, сигнальні, загороджувальні та аварійної зупинки.
Гальмівні пристрої базуються на використанні сили тертя, що виникають між рухомими і нерухомими частинами. Безпека будівельних машин залежить в тому числі від правильності вибору і використання гальм. В залежності від конструкції і форми контактуючих елементів гальма бувають колодкові, стрічкові і дискові. У вантажопідіймальних кранах гальма передбачені в механізмах підіймання вантажу, вильоту стріли, повороту і переміщення крана. Гальмування кабіни ліфтів, вантажної площадки підйомника здійснюється вловлювачами.
За призначенням контрольно-запобіжні пристрої в будівельних машинах поділяють на: покажчики вітрового тиску (сили вітру), вильоту стріли, нахилу крана, наближення до повітряних ліній електропередач та ін.; обмежувачі висоти підіймання, вильоту стріли, повороту, вантажопідйомності, швидкості; буферні пристрої.
Контрольно-запобіжні пристрої можуть виконувати функції контролю небезпечного фактора (швидкості вітру, наявності електроструму, величини вантажу, вантажного моменту, швидкості, або сумісного функціонування контролюючого і запобіжного механізму). Граничне положення елементів конструкції фіксується контактами безпеки (кінцеві вимикачі). Щоб запобігти ударам при зупинці рухомих частин, застосовують буферні пристрої.
Сигнальні пристрої використовують для оповіщення працюючих про виникнення небезпеки. Вони можуть бути світлові, звукові і комбіновані.
Загороджувальні пристрої призначенні для запобігання попадання людей в небезпечну зону. В залежності від призначення і конструкції будівельної машини небезпеку для людей можуть становити відкриті частини машин, що здійснюють обертальний або поступальний рух; відлітаючі при обробці частини; світлове, теплове чи ультрафіолетове випромінювання; ймовірність падіння з висоти, а також випадкове руйнування. Загороджувальні пристрої виготовляють найрізноманітніших конструкцій: кожухи, щити, решітки, сітки, перила і т.п. Суцільні загороджувальні пристрої при необхідності спостереження можуть виготовлятися із прозорих матеріалів (оргскло, текстоліт і т.д.).
Блокувальні пристрої забезпечують вимкнення машини чи механізму у випадку попадання людини в небезпечну зону, відмови обладнання або вихід параметрів енергоносіїв за допустимі межі.
4.4. Профілактичні випробування будівельних машин і механізмів.
Вантажопідіймальні крани і машини підлягають випробуванням та технічним оглядам відповідно до НПАОП 0.00-1.01-07 «Правила будови і безпечної експлуатації вантажопідіймальних кранів»: первинному, періодичному та позачерговому технічним оглядам у порядку, встановленому НПАОП 0.00-8.18-04.
Первинному технічному огляду підлягають нововиготовлені вантажопідіймальні крани і машини перед уведенням їх в експлуатацію.
Періодичному технічному огляду підлягають вантажопідіймальні крани і машини, що перебувають в експлуатації в продовж установленого строку служби:
повному – не рідше одного разу на три роки;
частковому – не рідше одного разу на 12 місяців.
Позачерговий повний технічний огляд вантажопідіймальних кранів і машин належить проводити у разі:
введення їх в експлуатацію після ремонту, реконструкції або модернізації;
перерви в експлуатації більш як на 12 місяців;
демонтажу та встановлення на новому місці;
закінчення граничного строку експлуатації;
експлуатаційної відмови;
аварії або пошкодження, спричиненого надзвичайною ситуацією природного чи техногенного характеру;
після установлення змінного стрілового обладнання або заміни стріли;
після заміни канатів;
у разі отримання припису посадової особи центрального органу виконавчої влади з промислової безпеки та охорони праці.
При повному техогляді проводять огляд, перевірку, статичне і динамічне випробування.
При огляді перевіряють стан обладнання і його кріплень, канатів, ланцюгів, електропровідників, огорож, вантажозахоплювальних пристроїв. Крім того перевіряють відстані і розміри, регламентовані правилами, наявність і стан технічної документації; наявність кваліфікованого персоналу; наявність дозволу на експлуатацію від органів Держнаглядохоронпраці; перевіряють роботу систем безпеки, систем управління, сигналізації і освітлення.
Статичне випробування проводять для визначення міцності металевих конструкцій машини і її стійкості. Будівельні крани випробовують статичним навантаженням, рівним 1,1-1,25 номінальної вантажопідйомності. Вантажні ліфти – навантаженням на 50-100% від номінального. Вантаж витримують 10 хвилин. Висоту підйому вантажу вимірюють на початку випробовування і після витримки. Самочинне опускання не допускається, тільки при цьому механізм вважається таким, що пройшов випробування.
Динамічні випробування проводять з метою перевірки справності пристроїв безпеки вантажопідйомної машини (гальм, кінцевих вимикачів і т.д.). У всіх випадках маса випробувального вантажу на 10% більша за вантажопідйомність механізму. Шляхом підіймання, опускання і поворотів вантажу декілька разів перевіряють безпеку функціонування пристроїв безпеки і всіх елементів механізму.
Якщо при випробуваннях виявляються несправності, то до їх усунення експлуатація даного механізму забороняється.
Результати випробовувань записуються в паспорт механізму.
У випадках заміни, ремонту чи встановлення окремих елементів механізму, проводять частковий технічний огляд для перевірки надійності і безпечної роботи саме цих елементів (наприклад тягові контакти чи ланцюги, шківи, уловлювачі, лебідки, обмежувачі швидкості і т.д.)
В будівельній організації для забезпечення безпечної експлуатації вантажопідйомних машин призначаються особи, відповідальні за нагляд і за справний стан та безпечну експлуатацію. Це повинні бути інженерно-технічні працівники, які пройшли відповідне навчання та перевірку знань і мають спеціальне посвідчення.