3.2.5. Антиаварійні заходи при експлуатації піднімально-транспортного обладнання

Аварійність при експлуатації вантажопідіймальних кранів щорічно становить біля 25% від всіх випадків на підконтрольних Держнагляду галузях промисловості.

Приблизне середнє розподілення числа аварій, тяжких і смер­тельних нещасних випадків при експлуатації вантажно-піднімаль­них кранів залежно від типу наведене в таблиці 20;

Таблиця 20.

Розподілення аварій і травматизму

Крани	Аварії, %	Нещасні випадки, % від загальної кількості		Число аварій на 100 кранів
		тяжкі	смертельні
Баштові	45	24	29	6,1
Автомобільні	26	29	28	1,9
Залізничні	16	12	8	6,9
Гусеничні	9	6	3	-
Козлові, мостові і ін.	4	29	32	0,66

Розподілення нещасних випадків при експлуатації основних видів вантажопідіймальних кранів таке, %:

° крани стрілові самохідні — 48

° крани мостові — 29

° крани баштові — 19

Розслідування аварій і нещасних випадків показало, що при експлуатації вантажопідіймального обладнання характерними при­чинами аварії є:

° неправильна зачіпка (обв'язка) елементів конструкцій і ви­користання непридатних засобів строповки;

° порушення правил безпечного переміщення вантажів кра­нами;

° робота кранів біля ЛЕП;

° несправність кранів;

° знаходження персоналу в межах небезпечної зони дій стріли і противаги крана, а також на підкранових шляхах під час роботи кранів;

° неправильна установка кранів і несправність підкранових шляхів;

° помилки при монтажу, демонтажу і перевезенні кранів;

° порушення правил експлуатації;

° недоліки в проектуванні кранових конструкцій і окремих вузлів.

Аварії і нещасні випадки через неправильну строповку буді­вельних конструкцій, обладнання і інших вантажів становлять 16-19% від загальної кількості нещасних випадків при експлуатації кранів. При неповному проходженні піднімальної петлі в чалочний гак утворюється важіль, причому напруги, що виникають в петлі, можуть перевищувати й розрахункову міцність. Руйнування петель може бути від неправильної їх установки, по висоті при виготов­ленні елементів. Імовірність аварії, при неповному проходженні піднімальної петлі в чалочний гак зростає внаслідок того, що ко­ефіцієнт запасу міцності петель деяких конструкцій приймається значно нижче нормативного.

Аналіз випадків аварій елементів і конструкцій показує, що піднімальна петля вже надійна, якщо вона має трьохкратний запас міцності для зусиль, що сприймаються петлями при величині кута між стропами і вертикаллю 60°.

Витяжка монтажних петель ломиком у випадку неповного про­ходження їх у пащу чалочного гака або вирубка бетону навколо петель на значну глибину в окремих випадках призводить до недо­пустимих деформацій петель, що також значно знижує величину їх нормативного запасу міцності і приводить до аварій.

Причиною аварій при підніманні і опусканні довгомірних кон­струкцій з гладкою поверхнею і в нахиленому положенні (труби, прокат, арматура тощо) є неправильна обв'язка їх стропами.На рис. З показані рекомендовані способи зачеплення , довго-мірних вантажів.

1 2 3

Рис. 3. Зачеплення (обв 'язка стропами довгомірів)

1 — вісімкою; 2 — подвійною вісімкою; 3 —мертва петля

Якщо за технологією довгоміри мають подаватися краном в нахиленому положенні і кут нахилу при цьому перевищує 15°, реко­мендується на поверхні вантажу кріпити тимчасові упори (зваркою, болтами), що запобігають ковзанню канатного стропа.

Стропи для захисту від корозії покривають змазкою. Змазка низької якості призводить до швидкого зносу внутрішніх дротиків стропи за рахунок взаємного стирання і корозії. Внутрішніє зношу­вання в порівнянні з поверхневим виявити значно важче, тому змазка низької якості становить потенційну небезпеку при експлуатації ка­натних стропів і скорочує термін їх служби. Безперечною умовою експлуатації вантажопідіймального устаткування і обладнання є систематичний огляд канатів і їх своєчасна вибраковка.

До швидкого зносу і можливого руйнування стропів приводить неправильна обв'язка ними конструкцій і обладнання, що мають виступаючі ребра і кути. Використання інвентарних прокладок на ребрах конструкцій повністю усуває небезпеку руйнування віток строп (прядей каната) від місцевої перенапруги.

Безпечна робота при монтажу конструкцій значною мірою за­лежить від кута строповки. Збільшення кута строповки до значень, що перевищують 45 , викликає значне зусилля у вітках стропа, так, якщо при 0 = 60° зусилля в стропах дорівнює власній вазі конструкцій, то при α = 80° воно перевищує власну вагу конструкцій в три рази.

Всі стропи, незалежно від того, де вони виготовлені, повинні мати бірку і клеймо з вказанням їх вантажопідйомності і дати на­ступного випробування.

Безперечною вимогою до безпечної строповки є оснащення чалочних і вантажних гаків кранів спеціальними пристроями, що виключають випадіння підвіски з пащі гака в момент послаблення натяжіння канатів або їх закручування.

Високий інженерний рівень проектування вантажозахватних пристроїв, правильне їх виготовлення, експлуатація, зберігання і дог­ляд за ними, добре професійне знання правил техніки безпеки і тех­нологічних прийомів спеціалістами стропальниками і монтажника­ми забезпечує безаварійіність і безпеку робіт при стропці конст­рукцій і подачі їх на монтаж, роботу кранів у специфічних умовах

Аналіз аварій, що призвели до травмування кранівників, стро­пальників і технологічних працівників, показав, що до 50% виробни­чих подій, пов'язаних з експлуатацією кранів, трапляється внаслі­док порушення правил безпечного переміщення вантажів, несправ­ного утримання кранів і при роботі їх біля ЛЕП. В основі таких аварій і нещасних випадків лежать такі причини, що постійно повторю­ються:

1. Монтаж конструкцій і обладнання двома або декількома кранами без врахування вимог проекту виконання робіт або техно­логічних карт, в яких наведені схеми строповки і переміщення ван­тажів з обов'язковою послідовністю операцій, положенням вантаж­них канатів, вимоги до підготовки і утримання підкранових шляхів, а також інші вказівки щодо безпечного виконання робіт. В деяких випадках відсутня проектно-технологічна документація, а монтаж здійснювався недостатньо кваліфікованими особами, хоча має ве­стися під керівництвом відповідального за безпечне виконання робіт.

Відсутність індивідуальних схем строповки вантажів, що становить потенційну небезпеку.

2. Виконання машиністом або його помічником профілактич­ної чистки, змащування, або дрібного ремонту під час роботи механізмів крана.

3. Залишення машиністом крана штурвалів і важелів не вик­люченими при раптовому припиненні живлення електричного крана струмом (при аваріях на ЛЕП і т.ін.)

4. Виконання одночасних операцій: переміщення крана і пово­ рот стріли.

5. Використання випадкових прокладок під виносні опори. Такі опори руйнуються при підніманні вантажу або поворотах крана, іноді додаткові опори крана зовсім не виставляються.

6. Піднімання дрібноштучних матеріалів (цегли і ін.) на повер­хи на піддонах без огородження.

7. Використання вантажозахватних пристроїв, що не мають бірок і клейма, допуск до строповки випадкових осіб, що не мають прав стропальника.

8. Піднімання або кантування конструкцій і обладнання, про масу яких машиніст крана не повідомлений.

10. Підтягування гаком крана вантажу по землі або косим підтя­гуванням канатів, звільнення за допомогою кранів защемлених кон­струкцій і вантажозахватних пристосувань, відрив гаком вантажу, що примерз до землі або присипаний землею.

11. Вкладання збірних залізобетонних конструкцій на край уко­су котлованів і траншей.

12. Передача управління краном особам, що не мають відпо­відної підготовки.

13. Піднімання або опускання конструкцій і обладнання, що знаходиться біля штабеля, стіни, котловану та інших частин буді­вель або нерухомого обладнання.

14. Зачеплення вантажним блоком, тросом або стрілою за кон­струкції, встановлені у проектне положення, але ще постійно не зак­ріплені.

15. Неправильне встановлення автомобільних пневмоколісних, гусеничних, баштово-стрілових і баштових кранів на краю відкосів котлованів і траншей. При встановленні кранів необхідно дотриму­ватися нормативної відстані від основи укосу до найближчої опори крана. При неможливості дотримуватися цих вимог відкіс повинен укріплюватися.

16. Встановлення кранів на перекриттях і риштуваннях. Особ­ливу небезпеку становлять роботи, що виконуються краном біля ліній електричних передач. Обслуговуючий персонал травмуєть­ся електричним струмом у момент торкання канатами, або стрілою проводів ЛЕП, або при значному наближенні до них.

Кількісна залежність між числом ізоляторів і напругою лінії наведена нижче:

Напргуга лінії електро передач	Кількість ізоляторів у підвісці одного проводу лінії
6-20 35 50 110 220 400 500 800	1 2 3 5 11 20 25 40

Напругу в ЛЕП можна визначити за написами на опорах, а також за числом ізоляторів, на яких закріплені проводи ЛЕП.

Встановлення і робота вантажопідіймальних кранів в охоронній зоні ЛЕП (в зоні, границя якої відстає по горизонталі від крайнього проводу лінії при напрузі в ній понад 36 КВ на 30 м) може відбувати­ся тільки за нарядом – допуском, що встановлює безпечні умови такої роботи. При цьому однією з основних вимог є дотримання по гори­зонталі відстані від крайнього проводу до виступаючої частини крана (стріли, вантажу, каната), що має бути не менше вказаної табл. 21. Машиніст крана не повинен виходити з кабіни, якщо з якоїсь причини виник контакт вантажопідіймального крану з ЛЕП або кон­тактними проводами міського транспорту, тому що є небезпека ураження кроковою напругою в момент дотику до грунту. В таких випадках машиніст крана повинен за допомогою ізолюючих пред­метів, (сухі рукавиці, одяг, шапка і ін.), накинутих на педалі і важелі управління, ліквідувати контакт крана з ЛЕП.

Таблиця 21.

Визначення допустимої відстані між краном і проводами

Напруга в лінії електропередач, кВ	Змінний струм, А						Постійний струм
	до 1	1-20	35-110	150-220	до 300	до 500	до 800
Гранична допустима відстань, м	1,5	2	4	5	6	9	9

Видача наряду – допуску для проїзду крана під ЛЕП, що знахо­диться під напругою не потрібна, але відстань по вертикалі між верхньою точкою крана і нижнім проводом ЛЕП повинна бути не менше вказаної в табл. 22

Кращим вирішенням для забезпечення безпеки робіт біля ЛЕП є використання приладів, що сигналізують про небезпеку або авто­матично зупиняють кран (його механізми) при недопустимому на­ближенні до проводів ЛЕП.

Таблиця 22.

Визначення відстані між краном і проводам на випадок проїзду під ними крана

Напруга в лінії електропередач, кВ	Змінний струм, А						Постійний струм
	До 1	1-20	35-110	150-220	до 300	до 500	до 800
Гранична допустима відстань, м	1	2	3	4	5	6	6

Найбільша кількість аварій, що виникають від перевантажен­ня кранів, відбувається при експлуатації стрілових кранів. Ця об­ставина пояснюється більш швидкою, порівняно з баштовими кра­нами, зміною вантажопідйомності крану при зміні вильоту стріли. На баштових кранах з балочною стрілою вантажопідйомність по­стійна і не залежить від вильоту, тому випадків перевантаження на кран такого типу значно менше. Небезпечне перевантаження кранів можливе у випадках порушення правил їх експлуатації при несправ­ності приладів безпеки або їх відсутності.

Абсолютно виключити можливість перевантаження кранів не­можливо, тому що для цього необхідно збільшити граничне розра­хункове навантаження на кран на 200-300% і відповідно збільшити вартість кранів, що протирічить принципу оптимізації їх проекту­вання.

Дня підвищення безпеки при роботі вантажопідіймальних кранів правилами Держнагляду внесені додаткові вимоги щодо оснащен­ня кранів приладами безпеки і блокувальними пристроями. Тому показники ймовірності безвідмовної роботи приладів безпеки і якість їх експлуатації мають першорядне значення для попередження аварій, перевантажень.

Розслідування аварій стрілових кранів на будівельних майдан­чиках показало, що однією з характерних причин цього є установка кранів з нахилом, що перевищує допустимий. Таким аваріям сприяє несправність приладів, що показують кут крену. Покажчики крену повинні встановлюватися на всіх стрілових кранах, при роботі яких необхідно визначити дійсний кут нахилу крана в поперечному і по­здовжньому напрямках.

Весною після відтаювання баластної призми підкранових шляхів баштового крана, особливо якщо вона вкладалася на мерз­лу землю, а також після зимових дощів грунт під шпалами може просісти, внаслідок чого можливе недопустиме перевищення рівня головки одного рельса по відношенню до другого. Для своєчасного виявлення недопустимої просадки рельсів і забезпечення безпеч­ної експлуатації баштових кранів використовують кутоміри.

Біля 15% всіх аварій самохідних кранів відбувається за раху­нок недостатньої несучої здатності грунтів (основи), просідання яких під опорами крана з вантажем призводить до його перекидання. Умови вітрового впливу на кран і будівельні конструкції постійно змінюються, і можуть спричинити збільшення навантаження на основу, сумарна величина якого може перевищувати несучу здат­ність грунту.

Можливість просідання фунту під опорами кранів може стати причиною різкого перерозподілу навантажень на крани, що працюють синхронно при спареному монтажі конструкцій і облад­нання. В зв'язку з цим вплив додаткових динамічних навантажень на кран призводить до спрацювання обмежувача вантажного мо­менту одного з кранів і, при підніманні вантажу другим краном, може виникнути ситуація критичного перевантаження крана, оскільки швидко зупинити кран, що продовжує піднімання вантажу при відсут­ності напівавтоматичної системи синхронізації, дуже складно. Підви­щити несучу здатність грунту можна за рахунок використання спе­ціальних підстилаючих інвентарних пристроїв.

Не менш поширеним при встановленні і експлуатації кранів є використання несправних шляхів, що не відповідають технічним параметрам і вимогам, наведеним в паспорті на кран заводом-виготовлювачем і в Правилах Держнагляду. Використання інвентар­них шпал і ланок шляху з шпалами значно знижує потенційну небез­пеку при експлуатації кранів.

Справність стану шляхів, а також допустима ширина колії по­винні перевірятися щоденно. Ретельній перевірці, не рідше одного разу в п'ять днів підлягають підкранові шляхи;

Влаштування підкранових шляхів у зимових умовах повинно бути надійним і відповідати всім спеціальним вимогам.

Якщо підкрановий шлях баштового крана розташований вздовж виїмки, то нижній край баластної призми шляху має бути розташо­ваний по горизонталі до низу відкосу виїмки на відстані не менше:

• в піщаних і супіщаних грунтах – 1,5 глибини виїмки плюс 0,4м.;

• в глинистих грунтах—однієї глибини плюс 0,4м, При розташуванні виїмок в торцях підкранового шляху викону­ються ті ж вимоги.

Однією з причин аварій баштових кранів у процесі їх монтажу (демонтажу) є неправильне закріплення розчальних канатів з допо­могою клинового затискача з вільним кінцем. Потенційна небезпе­ка ще більше зростає при роботі з добре змащеними канатами, діа­метр яких перевищує 19,5 мм, тому що їх надійне закріплення в клиновому затискачі має деякі труднощі.

Аналіз роботи розчальних канатів показав, що найбільша надій­ність кріплення канатів в клиновому затискачі, незалежно від їх діа­метрів і характеру сприйнятих зусиль, забезпечується за допомо­гою болтових зажимів.

Практика експлуатації баштових і стрілових кранів показує високу їх надійність, однак аварійні ситуації мають місце внаслідок причин і допущених недоліків, описаних в цьому розділі.

Забезпечення необхідних організаційних і технічних заходів та засобів при експлуатації вантажопідіймальних кранів та пристосу­вань, спрямованих на усунення шкідливих і небезпечних чинників, буде сприяти підвищенню надійності і безаварійності цих видів робіт.

Після виникнення надзвичайної ситуації здійснюється техніч­не розслідування головних і супутніх причин аварії.

Приблизна методика технічного розслідування аварії наводить­ся нижче на прикладі падіння будівельних конструкцій внаслідок руйнування пристосувань.