Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Автоматические системы обеспечения безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов. Учебное пособие
.pdf
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Томский государственный архитектурно-строительный университет»
Д.Ю. Орлов
АВТОМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ
БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ КРАНОВ
Учебное пособие
Томск
Издательство ТГАСУ
2021
УДК 62-78
О 66
Орлов, Д.Ю. Автоматические системы обеспечения
безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов : учебное
пособие / Д.Ю. Орлов. – Томск : Изд-во Том. гос. архит.строит. ун-та, 2021. – 76 с. – Текст : непосредственный.
ISBN 978-5-93057-958-1
В настоящем учебном пособии приведен анализ причин аварий
и травматизма при эксплуатации грузоподъемных кранов. Рассмотрены конструкции, технические характеристики, основные параметры,
принцип действия технических средств обеспечения безопасности,
ограничивающих функционирование механизмов крана и/или
обеспечивающих оператора крана эксплуатационной информацией.
Пособие предназначено для студентов, обучающихся
по направлению подготовки бакалавров 23.03.02 «Наземные
транспортно-технологические комплексы» и программе специалитета
23.05.01 «Наземные транспортно-технологические средства».
УДК 62-78
ББК 39.922
Рецензенты:
С.А. Ларионов, канд. техн. наук, доцент кафедры «Строи-
тельные и дорожные машины» ТГАСУ;
О.С. Борисов, директор ООО «Спецавтоматика».
ISBN 978-5-93057-958-1
©
Томский государственный
архитектурно-строительный
университет, 2021
©
Орлов Д.Ю., 2021
ББК 39.922
O 66
2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение...................................................................................................... 4
1. Безопасность опасных производственных объектов ...................... 6
1.1. Аварийность и травматизм
при эксплуатации грузоподъемных кранов .......................................... 8
2. Общие сведения о грузоподъемных кранах ................................... 14
3. Автоматические системы обеспечения безопасной
эксплуатации грузоподъемных кранов .............................................. 21
3.1. Ограничители рабочих движений ................................................ 22
3.1.1. Ограничитель механизма подъема груза.............................. 24
3.1.2. Ограничители механизма изменения вылета ...................... 25
3.1.3. Ограничители механизмов передвижения ........................... 26
3.2. Указатели грузоподъемности........................................................ 29
3.3. Указатели наклона крана (креномеры) ........................................ 30
3.4. Блокировочные устройства .......................................................... 31
3.4.1. Блокировочные устройства мостовых и козловых кранов ... 31
3.4.2. Блокировочные устройства кранов стрелового типа .......... 32
3.5. Ограничители грузоподъемности ................................................ 32
3.5.1. Датчики нагрузки ................................................................... 38
3.6. Анемометры ................................................................................... 44
3.7. Ограничители опасного приближения к линям
электропередачи ................................................................................... 50
3.8. Регистраторы параметров ............................................................. 53
3.9. Координатная защита .................................................................... 57
3.9.1. Координатная защита стрелового самоходного крана
на примере прибора ОГМ240 .......................................................... 57
3.9.2. Координатная защита башенного крана на примере
прибора ОНК-160Б .......................................................................... 60
3.10. Противоугонные устройства кранов .......................................... 62
3.11. Буферные устройства и тупиковые упоры ................................ 63
3.11.1. Буферные устройства ........................................................... 63
3.11.2. Тупиковые упоры ................................................................. 64
3.12. Многофункциональные приборы безопасности ....................... 65
3.12.1. Прибор безопасности стрелового самоходного крана
ОГМ240 ............................................................................................. 65
3.12.2. Ограничитель нагрузки башенного крана ОНК-160Б ...... 68
Контрольные вопросы ........................................................................... 72
Список рекомендуемой литературы .................................................... 72
3
ВВЕДЕНИЕ
В современном производстве широко применяют различные грузоподъемные машины (ГПМ), наибольшее распространение из них получили грузоподъемные краны. Предназначены они для подъема и перемещения в пространстве груза, удерживаемого грузозахватным устройством. Грузоподъ-
емные краны могут перемещать штучные, насыпные, навалочные грузы на складах, в производственных цехах, на строительных объектах, при обслуживании технологических агрегатов предприятий.
Согласно Федеральному закону от 21.07.1997 г. № 116ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» [1] грузоподъемные краны относятся к категории опасных производственных объектов (ОПО) IV класса
опасности (ОПО низкой опасности). Такие машины требуют
к себе повышенного внимания как на этапе проектирования
и изготовления, так и на этапе эксплуатации. Для осуществления надзорных, разрешительных и контрольных функций,
а также нормативного регулирования создан федеральный орган исполнительной власти – Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору России
(Ростехнадзор).
Основная опасность при эксплуатации грузоподъемных
кранов возникает при их авариях. В этом случае поражающими
факторами являются:
– разрушение или излом металлоконструкции;
– опрокидывание крана;
– соприкосновение металлоконструкции крана или его канатов с проводами линий электропередачи и др.
Безопасность эксплуатации и надежность грузоподъемных
кранов существенно зависит от уровня их оснащенности приборами безопасности. Совместно с исполнительными устройства-
4
ми (гидрораспределители с электромагнитным управлением,
контакторы и др.) приборы безопасности образуют автоматическую систему обеспечения безопасной эксплуатации грузоподъемного крана. Основное назначение такой системы – защита
грузоподъемной техники и людей от последствий возможных
аварий за счет автоматического отключения приводов механизмов ГПМ или предупреждения оператора (крановщика) об аварийной ситуации.
5
1. БЕЗОПАСНОСТЬ ОПАСНЫХ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ
Правовые, экономические и социальные основы обеспечения безопасной эксплуатации опасных производственных объектов в России определяются положениями Федерального закона «О промышленной безопасности опасных производственных
объектов» [1] (далее – Закон).
Действие Закона направлено на достижение двух целей:
– предупреждение аварий на опасных производственных
объектах (ОПО);
– обеспечение готовности эксплуатирующих ОПО юридических лиц и индивидуальных предпринимателей к локализации
и ликвидации последствий указанных аварий.
Безопасность ОПО (промышленная безопасность ОПО,
промышленная безопасность) – состояние защищенности жизнен-
но важных интересов личности и общества от аварий на опасных
производственных объектах и последствий указанных аварий [1].
Для правильного понимания, единого толкования и применения нормативных правовых и иных актов в области промышленной безопасности Законом формулируется ряд понятий,
в том числе:
1) авария – разрушение сооружений и (или) технических
устройств, применяемых на опасном производственном объекте,
неконтролируемые взрыв и (или) выброс опасных веществ;
2) инцидент – отказ или повреждение технических
устройств, применяемых на опасном производственном объекте,
отклонение от установленного режима технологического процесса;
3) технические устройства, применяемые на ОПО – ма-
шины, технологическое оборудование, системы машин и (или)
оборудования, агрегаты, аппаратура, механизмы, применяемые
при эксплуатации ОПО.
Согласно Закону грузоподъемные машины относятся
к категории опасных производственных объектов IV класса
опасности.
6
Требованиями промышленной безопасности являются
условия, запреты, ограничения и другие обязательные требования, содержащиеся в Федеральных законах, принимаемых в соответствии с ними нормативных правовых актах Президента
и Правительства Российской Федерации, а также федеральных
нормах и правилах в области промышленной безопасности.
Органом федерального государственного надзора в области промышленной безопасности является Федеральная служба
по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор). Приказом Ростехнадзора от 12 ноября 2013 г.
№ 533 [2] были утверждены Федеральные нормы и правила
в области промышленной безопасности «Правила безопасности
опасных производственных объектов, на которых используются
подъемные сооружения» (далее – ФНП).
ФНП устанавливают необходимые требования:
– к деятельности в области промышленной безопасности
на ОПО, на которых используются стационарно установленные
грузоподъемные механизмы, в том числе к работникам указанных ОПО;
– безопасности технологических процессов на ОПО, на которых используются подъемные сооружения, в том числе к порядку действий в случае аварии или инцидента на ОПО.
Согласно п. 1 ст. 7 Закона обязательные требования к техническим устройствам, применяемым на ОПО, и формы оценки
их соответствия указанным обязательным требованиям устанавливаются в соответствии с законодательством Российской Федерации о техническом регулировании.
Техническим называется правовое регулирование отношений в сфере принятия, применения и выполнения обязательных
требований к разным типам продукции, процессам производства, а также использованию, хранению, перевозке и утилизации
товаров и материалов. В эту область входит несколько секторов
технической политики. Среди них: аккредитация, стандартизация, проведение испытаний, государственный контроль, подтверждение соответствия и осуществление надзора.
7
Основополагающим документом в сфере технического регулирования является Федеральный закон «О техническом регулировании» [3]. Требования технического регулирования для
подъемных сооружений, в том числе грузоподъемных кранов,
установлены в Техническом регламенте Таможенного союза
«О безопасности машин и оборудования» [4].
1.1. Аварийность и травматизм
при эксплуатации грузоподъемных кранов
В России на 2017 г. зарегистрировано около 200 тыс. грузоподъемных кранов [5]. Динамика количества зарегистрированных
грузоподъемных кранов с 2005 по 2016 г. представлена на рис. 1.1.
Рис. 1.1. Количество зарегистрированных грузоподъемных кра-
нов с 2005 по 2016 г.
Почти 70 % кранового парка России к 2017 г. отработали
нормативный срок службы, что не способствует повышению
8
уровня промышленной безопасности в области надзора за подъемными сооружениями.
По данным Ростехнадзора, опубликованным в ежегодных
отчетах ведомства, с 2006 по 2018 г. на подъемных сооружениях
(грузоподъемные краны, лифты, подъемники и т. д.) смертельно
травмировано 815 человек, из них 691 человек – на грузоподъемных кранах, что составляет 84,8 % от общего числа смертельно травмированных. График смертельного травматизма на грузоподъемных кранах по годам приведен на рис. 1.2.
Рис. 1.2. Смертельный травматизм на грузоподъемных кранах
с 2006 по 2018 г.
Наибольшее количество человек смертельно травмируется
при эксплуатации башенных, автомобильных и мостовых кранов. На рис. 1.3 представлено распределение смертельных случаев по типам кранов. Информация представлена за период
с 2007 по 2017 г. (без учета 2010 г.).
На рис. 1.4 представлена в абсолютных значениях инфор-
мация о смертельно травмированных в 2016–2017 гг. на различных типах грузоподъемных кранов.
9
Рис. 1.3. Распределение случаев смертельного травматизма
с 2007 по 2017 г. по разным типам грузоподъемных кранов
Рис. 1.4. Распределение случаев смертельного травматизма
в 2016–2017 гг. по разным типам грузоподъемных кранов
Как показывают статистические данные, при эксплуатации
грузоподъемных кранов погибают не только работники, непосредственно обслуживающие грузоподъемные краны (машини-
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]