速差防墜器的預(yù)防性試驗(yàn)方法

 

　　防高空掉落專家河北東圣吊索具筆者在前文《對鋼絲繩防墜器預(yù)防性實(shí)驗(yàn)的規(guī)則中存在的4點(diǎn)不足之處》中曾論及掉落實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)：它是將100 kg的假人懸掛于高空作業(yè)防墜器下方，然后釋放假人做自由落體運(yùn)動，需要高12}m以上的大型沖擊實(shí)驗(yàn)架。該實(shí)驗(yàn)對設(shè)備、場地的要求較高，歸于型式實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，用于預(yù)防性實(shí)驗(yàn)則顯得過于繁瑣，不太實(shí)用。

 

　　在本文中，防高空掉落專家河北東圣吊索具筆者將論說速差防墜器的預(yù)防性實(shí)驗(yàn)辦法：

 

　　一、在實(shí)際運(yùn)用時，速差防墜器總是與掉落懸掛安全帶(全身式安全帶)一起運(yùn)用，二者的運(yùn)用條件、作業(yè)狀況附近，因而，能夠參照掉落懸掛安全帶的預(yù)防性實(shí)驗(yàn)確認(rèn)防墜器的預(yù)防性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和辦法。

 

　　1防墜器預(yù)防性實(shí)驗(yàn)周期

 

　　安全帶的預(yù)防性實(shí)驗(yàn)周期一般為1年，國家防墜器規(guī)范DL/T1147-2009《電力高處作業(yè)防墜器》規(guī)則，鋼絲繩防墜器的預(yù)防性實(shí)驗(yàn)周期也為1年，結(jié)合速差防墜器的實(shí)際運(yùn)用情況判斷，該規(guī)則較為合理。因而，能夠以1年作為防墜器的預(yù)防性實(shí)驗(yàn)周期。

 

　　2防墜器預(yù)防性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

 

　　靜負(fù)荷實(shí)驗(yàn)和掉落沖擊實(shí)驗(yàn)是安全帶型式實(shí)驗(yàn)中*重要的性能實(shí)驗(yàn)，但在預(yù)防性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)日中卻只有靜負(fù)荷實(shí)驗(yàn)，而沒有掉落沖擊實(shí)驗(yàn)。主要原因有2點(diǎn)：

 

　　(1)掉落沖擊實(shí)驗(yàn)較為繁瑣，需要大型實(shí)驗(yàn)臺架、100 kg假人以及重力提高和脫扣設(shè)備；

 

　　(2)掉落沖擊實(shí)驗(yàn)與靜負(fù)荷實(shí)驗(yàn)一樣，都?xì)w于力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)的范疇，能夠經(jīng)過適當(dāng)?shù)撵o負(fù)荷實(shí)驗(yàn)來直接反映動負(fù)荷實(shí)驗(yàn)作用，從而到達(dá)用較為簡略的靜負(fù)荷實(shí)驗(yàn)替代掉落沖擊實(shí)驗(yàn)的作用。這既簡化了實(shí)驗(yàn)過程，又確保了力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)的作用。

 

　　由于能夠選用靜負(fù)荷實(shí)驗(yàn)替代掉落沖擊實(shí)驗(yàn)，結(jié)合DL/T 1147-2009《電力高處作業(yè)防墜器》關(guān)于預(yù)防性實(shí)驗(yàn)的相關(guān)規(guī)則，鋼絲繩防墜器的預(yù)防性實(shí)驗(yàn)可選用外觀拼裝、空載動作、靜載荷實(shí)驗(yàn)3種辦法。

 

　　(1)外觀拼裝是指對速差防墜器及其附件的外觀、拼裝質(zhì)量的檢查，以目測檢查為主。要求其無毛刺、裂紋、氣泡、開裂等缺點(diǎn)，各部件完好無損，無銹蝕及破損，結(jié)構(gòu)牢靠，拼裝順暢，連接結(jié)實(shí)，無松動、松脫等現(xiàn)象。

 

　　(2)空載動作是指在防墜器鋼絲繩全行程中任選5處，進(jìn)行拉出、制動實(shí)驗(yàn)。鋼絲繩快速拉出時主動鎖止功能杰出；鋼絲繩鋪開后能主動縮回，無卡澀現(xiàn)象。

 

　　(3)靜負(fù)荷實(shí)驗(yàn)是指將鋼絲繩防墜器按作業(yè)狀態(tài)裝置，拉出鋼絲繩使其處于鎖止?fàn)顟B(tài)，沿垂直方向?qū)Ψ缐嬈魇┘颖囟ǖ撵o載荷，并保持5 min，實(shí)驗(yàn)后防墜器整體無肉眼可見的變形損壞。

 

　　靜負(fù)荷實(shí)驗(yàn)所施加的靜載荷取值能夠分2部分進(jìn)行剖析。

 

　　(1)對鋼絲繩受力進(jìn)行剖析。國家防墜器規(guī)范GB24544--2009《掉落防護(hù)速差自控器》規(guī)則，防墜器所用的鋼絲繩直徑不小于5 mm。查閱GB/T20118-2006《一般用途鋼絲繩》表14(見表1)可知，直徑為5mm的鋼絲繩的*小破斷拉力為20.8-24.8 kN(不同工藝和資料的鋼絲繩性能略有差異)。關(guān)于鋼絲繩而言，*小破斷負(fù)荷一般為其額定上作負(fù)荷的5-6倍，即安全系數(shù)為5-6，超過額定作業(yè)負(fù)荷，就可能會對鋼絲繩造成丟失，因而，一般鋼絲繩只能在其額定作業(yè)負(fù)荷之下作業(yè)。

 

　　因而，關(guān)于直徑為5mm的鋼絲繩進(jìn)行靜負(fù)荷實(shí)驗(yàn)，可選用以下公式：

 

　　鋼絲繩靜負(fù)荷值=鋼絲繩*小破斷拉力/安全系數(shù)。

 

　　經(jīng)過上述剖析可知，鋼絲繩*小破斷拉力值取20.8 KN，安全系數(shù)取6，可得靜負(fù)荷值為20.8/6=3.5 kN。

 

　　(2)對速差式防墜器結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行剖析。經(jīng)過對鋼絲繩防墜器的作業(yè)原理及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖析可知，鋼絲繩防墜器遇到?jīng)_擊時其內(nèi)部鎖止組織動作，將鋼絲繩鎖止，防止其掉落，內(nèi)部鎖止設(shè)備接受悉數(shù)的沖擊動能。國家防墜器規(guī)范GB24544-2009《掉落防護(hù)速差自控器》及DL/T 1147-2009《電力高處作業(yè)防墜器》均規(guī)則，速差式防墜器在額定作業(yè)載荷(100 kg)掉落時，沖擊力不大于6kN?？梢? kN是其內(nèi)部鎖止組織設(shè)計(jì)時的一個上限值。由于金屬部件這類脆性資料的安全系數(shù)一般為2.0-3.5，因而，防墜器鎖止組織的靜負(fù)荷實(shí)驗(yàn)值可選用以下公式：

 

　　鎖止組織靜負(fù)荷值=沖擊力上限值/安全系數(shù)。

 

　　取沖擊力上限值為6 kN，安全系數(shù)為2.0，則鎖止組織靜負(fù)荷值=6/2=3 kN。

 

　　上述2個靜負(fù)荷值(3.5 kN和3 kN)較為接近，若靜負(fù)荷值取35kN，略微超出了鎖止組織的靜負(fù)荷值，雖不會對組織造成嚴(yán)峻損害，但考慮到每年1次的預(yù)防性實(shí)驗(yàn)，還是容易造成組織的輕微損害，使其有可能在不穩(wěn)定的狀態(tài)下作業(yè)，下降其可靠性。因而，綜合考慮，建議將鋼絲繩防墜器的靜負(fù)荷值設(shè)為3 kN。

 

　　二、其他形式防墜器的預(yù)防性實(shí)驗(yàn)探討

 

　　除廠鋼絲繩防墜器之外，還有導(dǎo)軌式織帶速差器、纖維繩速差器、導(dǎo)軌式防墜器和繩索式防墜器(抓繩器)，這些防墜器只是提供的維護(hù)辦法不同，其作業(yè)狀態(tài)和環(huán)境根本相同，規(guī)范規(guī)則的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、辦法和靜負(fù)荷值也相同。國家防墜器規(guī)范GB24544-2009《掉落防護(hù)速差自控器》對不同類型防墜器的靜負(fù)荷值略有不同，但不同較小。因而，不同類型防墜器的預(yù)防性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、周期和辦法都能夠相同，不必另作評論。

 

　　筆者結(jié)語：

 

　　經(jīng)過對鋼絲繩防墜器原理、結(jié)構(gòu)部件的研究和受力剖析，并參照安全帶的預(yù)防性實(shí)驗(yàn)辦法，對電力高空作業(yè)防墜器的預(yù)防性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了具體的證明和探討，得出了防墜器預(yù)防性實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目、周期和辦法，歸納后如表2所示。

 

　　選用上述辦法對速差自控器進(jìn)行檢驗(yàn)，既能有效發(fā)現(xiàn)速差自控器中存在的缺點(diǎn)和不足，又不會損壞防墜器的運(yùn)用性能，且實(shí)驗(yàn)辦法簡略實(shí)用，與安全帶等其他安全工用具的預(yù)防性實(shí)驗(yàn)辦法相一致，契合實(shí)驗(yàn)人員的作業(yè)習(xí)氣，易于接受，作用杰出。

 

　　防護(hù)失掉方寸，人類將會怎樣？要安全，選東圣！