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速差防坠器的预防性试验方法
发布时间:2018-06-08        浏览次数:244        返回列表

防高空坠落专家河北东圣吊索具笔者在前文《对钢丝绳防坠器预防性试验的规定中存在的4点不足之处》中曾论及坠落试验的注意事项:它是将100 kg的假人悬挂于高空作业防坠器下方,然后释放假人做自由落体运动,需要高12}m以上的大型冲击试验架。该试验对设备、场地的要求较高,属于型式试验项目,用于预防性试验则显得过于繁琐,不太实用。

 

在本文中,防高空坠落专家河北东圣吊索具笔者将论述速差防坠器的预防性试验方法:

 

一、在实际使用时,速差防坠器总是与坠落悬挂安全带(全身式安全带)一起使用,二者的使用条件、工作状况相近,因此,可以参照坠落悬挂安全带的预防性试验确定防坠器的预防性试验项目和方法。

 

1防坠器预防性试验周期

 

安全带的预防性试验周期一般为1年,国家防坠器标准DL/T1147-2009《电力高处作业防坠器》规定,钢丝绳防坠器的预防性试验周期也为1年,结合速差防坠器的实际使用情况判断,该规定较为合理。因此,可以以1年作为防坠器的预防性试验周期。

 

2防坠器预防性试验项目

静负荷试验和坠落冲击试验是安全带型式试验中最重要的性能试验,但在预防性试验项日中却只有静负荷试验,而没有坠落冲击试验。主要原因有2点:

 

(1)坠落冲击试验较为繁琐,需要大型试验台架、100 kg假人以及重力提升和脱扣装置;

 

(2)坠落冲击试验与静负荷试验一样,都属于力学性能试验的范畴,可以通过适当的静负荷试验来间接反映动负荷试验效果,从而达到用较为简单的静负荷试验代替坠落冲击试验的效果。这既简化了试验过程,又保证了力学性能试验的效果。

 

由于可以采用静负荷试验代替坠落冲击试验,结合DL/T 1147-2009《电力高处作业防坠器》关于预防性试验的相关规定,钢丝绳防坠器的预防性试验可采用外观组装、空载动作、静载荷试验3种方法。

 

(1)外观组装是指对速差防坠器及其附件的外观、组装质量的检查,以目测检查为主。要求其无毛刺、裂纹、气泡、开裂等缺陷,各部件完整无缺,无锈蚀及破损,结构牢靠,组装顺畅,连接牢固,无松动、松脱等现象。

 

(2)空载动作是指在防坠器钢丝绳全行程中任选5处,进行拉出、制动试验。钢丝绳快速拉出时自动锁止功能良好;钢丝绳放开后能自动缩回,无卡涩现象。

 

(3)静负荷试验是指将钢丝绳防坠器按工作状态安装,拉出钢丝绳使其处于锁止状态,沿垂直方向对防坠器施加一定的静载荷,并保持5 min,试验后防坠器整体无肉眼可见的变形损坏。

 

静负荷试验所施加的静载荷取值可以分2部分进行分析。

 

(1)对钢丝绳受力进行分析。国家防坠器标准GB24544--2009坠落防护速差自控器》规定,防坠器所用的钢丝绳直径不小于5 mm。查阅GB /T20118-2006《一般用途钢丝绳》表14(见表1)可知,直径为5mm的钢丝绳的最小破断拉力为20.8-24.8 kN(不同工艺和材料的钢丝绳性能略有差异)。对于钢丝绳而言,最小破断负荷通常为其额定上作负荷的5-6倍,即安全系数为5-6,超过额定工作负荷,就可能会对钢丝绳造成损失,因此,一般钢丝绳只能在其额定工作负荷之下工作。

 

因此,对于直径为5mm的钢丝绳进行静负荷试验,可采用以下公式:

 

钢丝绳静负荷值=钢丝绳最小破断拉力/安全系数。

 

通过上述分析可知,钢丝绳最小破断拉力值取20.8 KN,安全系数取6,可得静负荷值为20.8/6=3.5 kN

 

(2)对速差式防坠器结构部件进行分析。通过对钢丝绳防坠器的工作原理及内部结构的分析可知,钢丝绳防坠器遇到冲击时其内部锁止机构动作,将钢丝绳锁止,防止其坠落,内部锁止装置承受全部的冲击动能。国家防坠器标准GB24544-2009《坠落防护速差自控器》及DL/T 1147-2009《电力高处作业防坠器》均规定,速差式防坠器在额定工作载荷(100 kg)坠落时,冲击力不大于6kN。可见6 kN是其内部锁止机构设计时的一个上限值。由于金属部件这类脆性材料的安全系数一般为2.0-3.5,因此,防坠器锁止机构的静负荷试验值可采用以下公式:

 

锁止机构静负荷值=冲击力上限值/安全系数。

 

取冲击力上限值为6 kN,安全系数为2.0,则锁止机构静负荷值=6/2=3 kN

 

上述2个静负荷值(3.5 kN3 kN)较为接近,若静负荷值取35kN,略微超出了锁止机构的静负荷值,虽不会对机构造成严重损伤,但考虑到每年1次的预防性试验,还是容易造成机构的轻微损伤,使其有可能在不稳定的状态下工作,降低其可靠性。因此,综合考虑,建议将钢丝绳防坠器的静负荷值设为3 kN

 

二、其他形式防坠器的预防性试验探讨

 

除厂钢丝绳防坠器之外,还有导轨式织带速差器、纤维绳速差器、导轨式防坠器和绳索式防坠器(抓绳器),这些防坠器只是提供的保护方式不同,其工作状态和环境基本相同,标准规定的试验项目、方法和静负荷值也相同。国家防坠器标准GB24544-2009《坠落防护速差自控器》对不同类型防坠器的静负荷值略有差别,但差别较小。因此,不同类型防坠器的预防性试验项目、周期和方法都可以相同,不必另作讨论。

 

笔者结语:

 

通过对钢丝绳防坠器原理、结构部件的研究和受力分析,并参照安全带的预防性试验方法,对电力高空作业防坠器的预防性试验进行了详细的论证和探讨,得出了防坠器预防性试验的项目、周期和方法,归纳后如表2所示。

 

 

采用上述方法对速差自控器进行检验,既能有效发现速差自控器中存在的缺陷和不足,又不会损坏防坠器的使用性能,且试验方法简单实用,与安全带等其他安全工器具的预防性试验方法相一致,符合试验人员的工作习惯,易于接受,效果良好。

 

防护失去方寸,人类将会怎样?要安全,选东圣!