Аварии с опрокидыванием кранов всегда были одной из самых серьезных угроз безопасности в отрасли на строительных площадках, в портах и на объектах ветроэнергетики.Согласно статистике, в 2022 году по всей стране произойдет в общей сложности 37 крупных аварий подъемных механизмов, из которых 43% приходится на аварии с опрокидыванием, что приведет к прямым экономическим потерям в размере более сотен миллионов юаней.Являясь ключевым техническим оборудованием для решения этой задачи, система защиты крана от опрокидывания стала ключевым звеном множества гарантий безопасности - от национальных стандартов до отраслевой практики.Благодаря интеллектуальному восприятию, анализу в режиме реального времени и автоматическому вмешательству эта система создала цифровую линию защиты подъемного оборудования.
Суть современной системы защиты от опрокидывания подобна установке "интеллектуального балансировочного мозга” на кран.С помощью сети датчиков, расположенных в ключевых частях крана, система в режиме реального времени собирает более 15 параметров безопасности, включая давление на выносной опоре, уровень, скорость ветра, процент крутящего момента и т.д.Эти данные передаются в центральный процессор через технологию Интернета вещей и анализируются специально разработанным алгоритмом безопасности на миллисекундном уровне.При обнаружении опасных условий труда система активирует трехуровневый механизм реагирования: сначала выдаются звуковые и световые предупреждения для напоминания оператору, затем диапазон опасных действий автоматически ограничивается, и, наконец, опасная операция непосредственно прекращается в случае чрезвычайной ситуации.В качестве примера можно привести систему защиты от опрокидывания серии WTF, разработанную Micro technology, в которой используется военный датчик наклона MEMS с точностью контроля уровня 0,1 градуса и временем срабатывания защиты от крутящего момента не более 0,2 секунды, что намного превышает требования национальных стандартов.
Системы защиты от опрокидывания различного подъемного оборудования имеют свою собственную направленность.Башенные краны в основном полагаются на двойную защиту - контроль наклона и ограничение крутящего момента корпуса башни, уделяя особое внимание рискам, вызванным оседанием фундамента; автокраны уделяют особое внимание балансу давления на выносных опорах и уровню всей машины, поскольку большинство аварий при опрокидывании автокранов вызваны нестабильной опорой выносных опор; козловые краны из-за сложного рабочего пространства нуждаются в усилении функций предотвращения столкновений и регионального ограничения; а краны для ветроэнергетических установок должны специально учитывать влияние горного рельефа, внезапного ветра и погодных условий.Записи о проекте ветроэнергетики центрального предприятия показывают, что установленная им система защиты от опрокидывания успешно предупреждала о риске опрокидывания, вызванном порывами горного ветра, 17 раз за один год, что позволило избежать возможных крупных аварий.
Качество установки системы защиты от опрокидывания напрямую связано с эффектом защиты.Перед установкой конструкция оборудования должна быть оценена профессиональной организацией для определения оптимального размещения датчика.Датчик уровня обычно устанавливается в месте расположения поворотного подшипника, где необходимо избегать источников вибрации и, в частности, зон с высокой температурой; при установке датчика давления выносной опоры необходимо убедиться, что силовая поверхность находится в плоском контакте.Отладка системы требует точной калибровки на калибровочной платформе, и рекомендуется проводить профессиональную калибровку каждые шесть месяцев.Ежедневное техническое обслуживание требует создания системы ”ежедневный осмотр-еженедельная проверка-ежемесячный обзор": оператор ежедневно проверяет исправность устройства отображения; сотрудник службы безопасности проверяет эффективность функции раннего предупреждения каждую неделю; а отдел оборудования проверяет целостность записей данных каждый месяц.Статистические данные группы портов показывают, что частота ложных срабатываний системы на оборудовании, которое придерживается стандартизированного технического обслуживания, снизилась на 80%, а надежность значительно повысилась.
В "Техническом регламенте по безопасности грузоподъемных механизмов" (TSG 51-2023), выпущенном Государственной администрацией по надзору за рынком и администрированию, четко оговаривается, что мобильные краны с номинальной грузоподъемностью более 50 тонн и все башенные краны должны быть оснащены системами защиты от опрокидывания.Система должна включать в себя три основные функции контроля уровня, ограничения крутящего момента и сигнализации скорости ветра, а устройство записи данных должно быть способно непрерывно сохранять рабочие данные в течение не менее 30 дней.Кроме того, национальный стандарт GB/T 3811-2008 "Технические характеристики конструкции крана" также подробно определяет показатели производительности системы: ошибка сигнализации уровня не превышает 0,5 градуса, а ошибка защиты от крутящего момента не превышает 5%.Недавно пересмотренные спецификации в 2023 году добавили требования к самодиагностике системы и удаленному мониторингу, отражающие новое направление развития отрасли.
Распространенные неисправности в основном сосредоточены в трех основных областях: смещение датчика, прерывание передачи сигнала и колебания мощности.Смещение нуля датчика уровня является наиболее распространенной проблемой, которую можно решить путем повторной калибровки стандартной платформы уровня; помехи сигналу в основном вызываются неправильной проводкой, и для прокладки следует использовать экранированные кабели и отдельные трубы; при колебаниях мощности необходимо подключить сетевой источник питания ИБП.Когда система подает сигнал тревоги, оператор должен немедленно прекратить опасную операцию, но не должен слепо отключать питание системы - в прошлом году на строительной площадке произошел несчастный случай из-за того, что оператор по ошибке отключил систему сигнализации.Рекомендуется установить четкий процесс реагирования на чрезвычайные ситуации: сначала остановите работу → затем проанализируйте причину тревоги → после устранения скрытых опасностей → перезагрузите систему в соответствии с правилами.Система также должна быть оснащена блоком аварийной защиты, независимым от основной системы, чтобы гарантировать, что базовая защита все еще может быть обеспечена в случае отказа основной системы.
При выборе системы защиты от опрокидывания необходимо учитывать три ключевых аспекта: технические характеристики, адаптивность и сервисную поддержку.Что касается технологии, основное внимание уделяется точности датчика (уровень не менее 0,1 °), уровню защиты (IP67 или выше) и сертификационным требованиям (лицензия на производство специального оборудования); следует проверить адаптивность, следует ли поддерживать модель вашего оборудования и протокол интерфейса; сервисная поддержка зависит от того, предоставлять ли локализованную техническую поддержку и регулярные услуги калибровки.Международные бренды, такие как Liebherr в Германии и Crane Pro в США, отличаются отличной производительностью, но более высокими ценами; отечественные бренды, такие как Weite серии WTF и Sany SYMC, имеют лучшее соотношение цен и более адаптированы к домашним условиям труда.Рекомендуется избегать выбора продукции неквалифицированных небольших заводов. Ложноположительные результаты часто возникали из-за установки дешевых систем в логистическом парке, что серьезно влияет на эффективность работы.
Наиболее опасные условия труда при подъемных работах часто возникают в экстремальных погодных условиях.Современные системы защиты от опрокидывания обеспечивают надежность в суровых условиях благодаря множеству конструкций: датчик имеет широкий температурный режим (-40 ℃ ~ + 85 ℃), обеспечивающий возможность нормальной работы в условиях сильного холода и высокой температуры; электрическая система оснащена модулями молниезащиты и защиты от перенапряжения; программные алгоритмы расширяют алгоритмы компенсации ветровой нагрузки, чтобы различать непрерывные различные воздействия ветра и внезапные порывы ветра.Особенно важно, чтобы в системе был установлен иерархический механизм раннего предупреждения - ветер 6-го уровня привлекает внимание, ветер 7-го уровня ограничивает рабочий диапазон, а ветер 8-го уровня автоматически останавливает работу.В проекте морской ветроэнергетики в Бохайском заливе система защиты от опрокидывания успешно выдержала испытание тайфуном ”Мэйхуа” и автоматически отключила управление, когда скорость ветра достигла порога отключения, что позволило избежать возможных потерь оборудования.
С развитием технологии интеллектуального зондирования и связи 5G развивается новое поколение систем защиты от опрокидывания в направлении упреждающей защиты.Благодаря анализу больших данных об истории эксплуатации оборудования система может прогнозировать потенциальные риски и выдавать раннее предупреждение, действительно осуществляя переход от ”пассивной защиты” к "активному предотвращению”.Выбор надежной системы защиты от опрокидывания - это не только требование соответствия требованиям, но и важная гарантия безопасности персонала, защиты оборудования и окупаемости инвестиций.Пользователям оборудования рекомендуется консультироваться с профессиональными организациями при покупке, выбирать наиболее подходящую конфигурацию системы в соответствии с конкретными условиями работы и устанавливать идеальную систему эксплуатации и технического обслуживания, чтобы технологии безопасности действительно могли выполнять роль сопровождения.
Следующая статья：Система мониторинга и управления безопасностью кранов: комплексное решение для интеллектуального сопровождения безопасности тяжелой промышленности »
