Предупреждение аварий грузоподъемных кранов по причине

Госгортехнадзор России
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
АВАРИЙ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ КРАНОВ
ПО ПРИЧИНЕ ОБРЫВА ИХ КАНАТОВ
Н
а строительстве жилого дома для производства строительноT
монтажных и погрузочноTразгрузочных работ использовали башенный кран КБT405. Во время подъема железобетонной панели массой 7 т при разгрузке с автомашины произошел обрыв грузового каната и
крюковая подвеска вместе с грузом упала на рядом стоящую циркулярную
пилу. Причиной обрыва каната явилось нарушение закрепления его на барабане грузовой лебедки. При осмотре конца каната, оставшегося после
отрыва в клиновом зажиме, концы проволок в прядях каната сломаны, имеются места смятия проволоки.
На строительстве цеха при подъеме и перемещении пневмоколесным
краном КСT4361 фундаментных подушек произошел обрыв стрелового
каната, вызвавший падение стрелы крана на строительную площадку. До
аварии кран проработал в легком режиме 5 лет. Канат за это время не менялся и должным образом не осматривался. Основной причиной обрыва
каната явилось нарушение его прочности. Канат имел оборванные проволочки, поврежденные пряди и недопустимые (более 40 %) повреждения и
истирания прядей.
Расследованием аварии установлено, что стреловой канат при работе
крана (подъеме и опускании стрелы) соприкасался с элементами металлоконструкций стрелы крана.
На строительстве дороги при подъеме бункера с бетоном автокраном КСT2561Д произошел обрыв стрелового каната и стрела вместе с
грузом упала на дорогу. Автокран после замены каната до аварии проработал около года. Обрыв каната произошел в месте выхода его из
клиновой втулки. Канат был неправильно закреплен в клиновой втулке.
Причиной обрыва каната в этом случае явилось то, что рабочая ветвь
его при выходе из втулки изломалась и повредилась острой кромкой
клиновой втулки.
На строительстве жилого дома при опускании стеновой панели массой
8,3 т автомобильным краном КСT3561 грузоподъемностью 10 т произошел
обрыв каната и упавшей стрелой был тяжело травмирован стропальщик,
58
№ 1(10)
Информационный бюллетень
2004
который подошел к месту установки панели для снятия стропов. Авария
крана и связанный с ней несчастный случай произошли по причине вырыва стрелового каната из крепления коуша (зажимов) к обойме неподвижных блоков стрелового полиспаста. При осмотре крана после аварии
выявлено: все зажимы крепления каната находились рядом с упавшей
стрелой. При этом на одном зажиме обе гайки M16×1,75 были отвернуты
на два оборота, на втором зажиме одна гайка была отвернута на один оборот, а другая на три оборота.
Основной причиной этой аварии было ослабление болтового крепления коуша (зажимов) стрелового каната, и привязка груза в нарушение
технических условий была произведена к подвижной ветви полиспаста.
Приведенные примеры требуют пояснений, как надо понимать требования к канатам, предусмотренные Правилами устройства и безопасной
эксплуатации грузоподъемных кранов (ПБ 10T382–00).
Требования Правил устройства и безопасной эксплуатации
грузоподъемных кранов (ПБ 10Q382–00)
П. 2.7.1. Стальные канаты, применяемые в качестве грузовых, стреловых, вантовых, несущих, тяговых, монтажных, должны соответствовать
государственным стандартам, иметь сертификат (свидетельство) или
копию сертификата предприятия — изготовителя канатов об их испытании в соответствии с ГОСТ 3241 и ГОСТ 18899. Применение канатов, изготовленных по международным стандартам, допускается по заключению
головной организации или органа по сертификации.
Канаты, не снабженные сертификатом (свидетельством) об их испытании, к использованию не допускаются.
Пояснения
ПредприятиямиTизготовителями выпускаются канаты крестовой и
односторонней свивки. В первом случае направления свивки проволоки
в прядях и прядей в канатах разные, во втором случае одинаковые. При
односторонней свивке канаты обладают большей гибкостью и лучше сопротивляются износу, чем при крестовой. Однако они более склонны к
закручиванию, вследствие чего непригодны для поднятия грузов на большую высоту.
Выпускаемые канаты подразделяются на канаты с точечным касанием
(канаты ТК) проволок между слоями (проволоки одного слоя касаются
проволок смежных слоев в одной точке) и с линейным касанием (канаты
ЛК) проволок между слоями (проволоки одного слоя касаются проволок
смежных слоев по всей длине проволоки).
59
Госгортехнадзор России
Линейное касание проволок значительно повышает гибкость каната и
уменьшает истирание проволок при эксплуатации. Основное преимущество канатов ЛК перед канатами ТК заключается в сочетании гибкости с
высокой износоустойчивостью и большей прочностью при одинаковых
прочих условиях. С учетом этого канаты ЛК следует в первую очередь
применять на кранах и подъемных механизмах.
По способу свивки различают канаты раскручивающиеся и нераскручивающиеся. В раскручивающихся канатах пряди и проволоки не
сохраняют своего положения после снятия перевязок, в нераскручивающихся — сохраняют.
Сертификат (или копию сертификата) выдает непосредственный изготовитель каната. Самостоятельное изготовление копий сертификата иной
организацией не допускается.
При отсутствии сертификата свидетельство об испытании каната выдают специализированные испытательные центры, аккредитованные в
установленном порядке, после проведения испытаний образцов каната.
Одним из таких центров является Испытательный центр по испытаниям
подъемноTтранспортного оборудования (ИЦ ВНИИПТмаш).
П. 2.7.2. Крепление и расположение канатов на кранах должны исключать возможность спадания их с барабанов или блоков и перетирания
вследствие соприкосновения с элементами металлоконструкций или с
канатами других полиспастов.
Марка, тип и конструкция каната должны соответствовать нормативным документам.
Пояснения
Стреловые, грузовые, вантовые канаты в процессе эксплуатации кранов подвергаются влиянию различных неблагоприятных факторов: растяжению, изгибу, скручиванию, перетиранию вследствие соприкосновения
с элементами металлоконструкций, внезапных динамических нагрузок,
абразивного воздействия, коррозийного разъедания и т.п., что в конечном итоге ведет к понижению заложенной в них прочности.
По причине ненадежного крепления канатов и нарушения их прочности
имели место аварии кранов с тяжелыми последствиями.
П. 2.7.3. Петля на конце каната при креплении его на кране, а также
петля стропа, сопряженная с кольцами, крюками или другими деталями,
должы быть выполнены:
а) с применением коуша с заплеткой свободного конца каната или
установкой зажимов;
60
№ 1(10)
Информационный бюллетень
2004
б) с применением стальной кованой, штампованной, литой втулки с
закреплением клином;
в) путем заливки легкоплавким сплавом;
г) другим способом в соответствии с нормативными документами.
Применение сварных втулок не допускается (кроме крепления конца
каната во втулке электрической тали).
Пояснения
Для того чтобы в месте закрепления свободного конца каната избежать появления больших усилий, смятия и истирания, а также для надежности закрепления каната, применяют специальную заделку.
Способы крепления каната представлены на рис. 1.
Широко распространено крепление конца каната специальным устройством — коушем (рис. 1, а), представляющим собой кованое или штампованное кольцо, предохраняющее канат от резких перегибов, уменьшающее напряжение смятия и защищающее его от стирания об ось. Канат
укладывают в желоб коуша, а свободный конец его соединяют с основной
ветвью. Соединение может осуществляться путем сращивания-вплетения прядей распущенного конца каната в тело основной ветви с последующей оплеткой стальной проволокой. Такое соединение является весьма
трудоемким.
Поэтому часто для соединения концов каната используют винтовые зажимы (рис. 1, б). При этом для уменьшения деформации изгиба рабочей
ветви каната зажимы устанавливают так, чтобы рабочая ветвь прижималась к планке. Число зажимов должно быть не менее трех (выбирается в
зависимости от диаметра каната). Шаг между зажимами и длина свободного конца каната от последнего зажима должны составлять не менее шести диаметров.
Надежным и удобным в эксплуатации является клиновый зажим
(рис. 1, в), состоящий из конической втулки овального сечения и клина. В
плоское сужающееся отверстие стального кованого, штампованного или
литого корпуса пропускают канат таким образом, чтобы оба его конца выходили из узкой стороны отверстия. Затем в петлю, образуемую частью
каната, выходящего из широкой стороны отверстия, закладывают стальной или чугунный клин и затягивают его канатом. При этом канат зажимается между внутренними поверхностями конической втулки и клином.
Канат следует закреплять так, чтобы продолжение его рабочей (нагруженной) ветви проходило через центр отверстия в проушинах конусной
втулки. Иначе канат будет перегибаться и повреждаться, что приведет к
его обрыву. Второй конец каната должен быть выпущен за край корпуса
61
Госгортехнадзор России
конусной втулки на длину, равную 10–12 диаметрам, и оклетнован мягкой
проволокой.
Применяют крепление каната заливкой легкоплавким сплавом (рис. 1, г).
При заливке каната в конусе легкоплавким сплавом конец каната заводят в
предварительно залуженную втулку, расплетают пряди, обезжиривают и лудят проволоки, удаляют органический сердечник и концы проволок загибают в виде крючков. Затем нагревают втулку до 230–240 °С и в вертикальном
положении заливают ее расплавленным металлом.
Особо ответственным соединением каната с барабаном лебедок является крепление конца каната на барабане.
Существует несколько способов крепления. Ко всем способам крепления предъявляются следующие требования: надежность в работе, удобство осмотра, сравнительная легкость замены каната, простота изготовления, отсутствие резких перегибов каната при подходе к креплению.
Наиболее простой и надежный способ крепления конца каната на барабане — крепление клином (рис. 2, а) в плоском сужающемся отверстии,
выполненном в теле барабана аналогично креплению каната при помощи
клина на барабане.
Для крепления каната двумя клиньями (рис. 2, б) на барабане сделано
два клиновых отверстия. Конец каната пропускают последовательно через оба отверстия, а затем забивают клинья, вставленные с широкой стороны отверстий. При этом вначале забивают клин, расположенный ближе
к концу каната, а после натяжения каната — второй клин. Двумя клиньями
крепят канаты диаметром более 16 мм.
Допускается крепление каната к барабану прижимными планками
(рис. 2, в). Количество прижимных планок должно быть не менее двух.
Длина свободного конца каната от последнего зажима на барабане должна быть не менее двух диаметров каната. Изгибать свободный конец каната под прижимной планкой или возле нее не разрешается.
Крепление каната должно выдержать большее усилие, чем сам канат.
Ненадежность крепления каната может привести к аварии крана с тяжелыми последствиями.
Способы крепления каната на барабане лебедки представлены на рис. 2.
62
1
6d
6d
6d
г
в
A
A
A—A
а
в
Рис. 2. Способы крепления каната на барабане лебедки:
а — клином; б — двумя клиньями; в — прижимными планками
б
Рис. 1. Способы крепления каната:
а — коушем; б — винтовыми зажимами; в — клиновым зажимом во втулке; г — заливкой легкоплавким сплавом
б
а
Информационный бюллетень
2004
№ 1(10)
63
Госгортехнадзор России
СМЕРТЕЛЬНЫЙ ТРАВМАТИЗМ ПО ВИДАМ ПОДЪЕМНЫХ
СООРУЖЕНИЙ В 2003 г.
Краны 88
СМЕРТЕЛЬНЫЙ ТРАВМАТИЗМ ПО ТИПАМ КРАНОВ В 2003 г.
Башенные 17
Портальные 5
27
7%
1
1%
Трубоукладчики 1 Железнодорожные 1
1%
1%
10 %
СМЕРТЕЛЬНЫЙ ТРАВМАТИЗМ НА ЛИФТАХ В 2003 г.
Грузовые 4
20 %
Больничные 1
5%
Пассажирские 15
75 %
64
№ 1(10)
Информационный бюллетень
2004
ДИНАМИКА АВАРИЙНОСТИ
НА ПОДЪЕМНЫХ СООРУЖЕНИЯХ В 2000–2003 гг.
10
9
9
Количество аварий
8
7
7
6
6
6
6
5
5
4
4
3
3
4
4
3
2
2
3
4
4
3
2
5
5
3
3
3
3
2
2
1
1
1
1 1
2
3
2
1
1
1
0
0
янв. февр. март апр.
май июнь июль
2000 г.
2001 г.
авг. сент.
окт. нояб. дек.
2003 г.
2002 г.
ДИНАМИКА ТРАВМАТИЗМА СО СМЕРТЕЛЬНЫМ ИСХОДОМ
НА ПОДЪЕМНЫХ СООРУЖЕНИЯХ В 2000–2003 гг.
Количество несчастных случаев
18
16
16
15
14
14
13
14
13
13
12
12
10
11
10
9
9
8
6
6
8
7
6
11
9
7
7
5
3
12
11
9
7
13
12 12
10
9
8
14
13
5
4
3
16
16
9
9
9
5
5
3
2
2
0
янв. февр. март апр.
2000 г.
май июнь июль
2001 г.
авг.
2002 г.
сент.
окт. нояб. дек.
2003 г.
65