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河南華東起重機械設備公司
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熱帶季風(fēng)海洋性氣候對露天起重機械安全的影響
時(shí)間：2022-03-01來(lái)源：起重機廠(chǎng)家瀏覽次數：125
熱帶季風(fēng)海洋牲氣候對露無(wú)起重il全的響陳星郭晟海南省鍋爐壓力容器與特種設備檢驗所I商要海南屬于典型的熱帶季風(fēng)海洋性氣候，每年因氣候條件產(chǎn)生的雷電、熱帶氣旋（臺風(fēng)）、陣風(fēng)（地形風(fēng)）、太陽(yáng)暴曬、暴雨、海水侵蝕等自然災害給露天作業(yè)的大型起重機械造成很大的損失。本文通過(guò)分析熱帶季風(fēng)海洋性氣候對露天作業(yè)大型起重機械安全的影響，并提出相應的防范措施，給起重機械相關(guān)單位提供技術(shù)。
海南地處我國南部，四面環(huán)海，氣候多變，屬于典型的熱帶季風(fēng)海洋性氣候。每年因氣候條件產(chǎn)生的雷電、熱帶氣旋（臺風(fēng)）、陣風(fēng)（地形風(fēng)）、太陽(yáng)暴曬、暴雨、海水侵蝕等自然災害給露天作業(yè)的大型起重機械造成很大的損害，直接經(jīng)濟損失高達上千萬(wàn)元。經(jīng)對海南10來(lái)年起重機械檢驗工作統計發(fā)現，海南大多數露天作業(yè)的大型起重機械缺少防范上述自然災害的相應措施（見(jiàn)表1）。而且氣候對露天作業(yè)的大型起重機械安全影響在海南未能引起相關(guān)單位的足夠重視。本文通過(guò)分析熱帶季風(fēng)海洋性氣候對露天作業(yè)大型起重機械安全的影響因素，并提出相應的防范措施，給起重機械相關(guān)單位提供技術(shù)。
表1近10年海南露天作業(yè)缺少防災措施的大型起重機械設備類(lèi)別架橋機門(mén)式起重機（含裝卸橋）門(mén)座起重機流動(dòng)式起重機移動(dòng)式塔式起重機合計設備總數32臺92臺51臺21臺缺陷設備數30臺%臺85臺39臺17臺所占比例/%造成損失的不完全統計265萬(wàn)元/1943萬(wàn)元萬(wàn)元~850萬(wàn)元萬(wàn)元1海南的氣候特點(diǎn)海南氣候的基本特征為：四季不分明，日照時(shí)間長(cháng)、雨水多、臺風(fēng)和雷電活動(dòng)頻繁。光、熱、水資源豐富，年降水量在1100~2500mm之間，年光照時(shí)間為1700~2的Oh.同時(shí)海南是全國*嚴重的雷擊高發(fā)區和重災區，雷擊頻率和強度均居全國之首。據相關(guān)資料統計，海南的年平均雷暴天數高達120天左右，*多年份多達149天。登陸海南的臺風(fēng)個(gè)數多，強度等級高，12級以上的臺風(fēng)幾乎每年都有。此外，海南的暴雨和太陽(yáng)暴曬交替頻繁，暴雨一年四季都可能出現。
所以海南一直是我國受到海洋氣候影響*大的省份。
2海南氣候對大型起重機械的影響露天作業(yè)的大型起重機械如岸邊集裝箱起重機、裝卸橋、門(mén)座起重機、移動(dòng)式塔式起重機、架橋機、大型履帶起重機等，它們的機構形式不盡相同，但是它們都具有共同的特點(diǎn)：就是設備高、體型大、迎風(fēng)面積較大。因此極容易遭受雷擊和臺風(fēng)、陣風(fēng)的損害。同時(shí)，海南太陽(yáng)暴曬、暴雨活動(dòng)頻繁，對大型起重機械交替侵蝕，起重機很容易銹蝕。
2.1雷電的影響雷電是自然界中一種常見(jiàn)的放電現象。雷電放電過(guò)程中，在短時(shí)間內產(chǎn)生的高電流（可達上千安）、高電壓（可產(chǎn)生上萬(wàn)甚至數十萬(wàn)伏沖擊電壓）、高溫度（電弧溫度可達幾千甚至上萬(wàn)攝氏度）對露天作業(yè)的大型起重機械構成很大的威脅。
直擊雷產(chǎn)生的電效應、熱效應和機械效應會(huì )使受起重機械毀壞，甚至引起火災或造成人員傷亡。
感應雷的雷電感應和電磁感應而產(chǎn)生的感應浪涌電流會(huì )使起重機電氣線(xiàn)路中的相關(guān)元器件遭到損壞，擊穿集成化的電子線(xiàn)路。雷電浪涌引起的電磁、無(wú)線(xiàn)和靜電等干擾使得起重機械安全監控管理系統受到嚴重影響，產(chǎn)生數據誤碼或亂碼，傳輸的準確性和傳輸速率降低。并且感應產(chǎn)生的過(guò)電壓可以通過(guò)各種金屬導線(xiàn)傳輸到起重機的司機室或電氣室，致使雷災范圍擴大。
總則對起重機械的防雷做出了相應的規定：對于安裝在野外且相對周?chē)孛嫣幵谳^高位置的起重機，應考慮避除雷擊對其高位部件和人員造成損壞和傷害。特別是易遭雷擊的結構件（例如：臂架的支撐纜索）；連接大部件之間的滾動(dòng)軸承和車(chē)輪（例如：支撐回轉大軸承，運行車(chē)輪軸承）；為保證人身安全起重機運行軌道應可靠接地。
目前，接閃、接地、等電位連接、分流、屏蔽等是設備主要的五種防雷方法。其中接地是起重機械防雷系統中*基礎的環(huán)節，接地不好，所有防雷措施的防雷效果均不能發(fā)揮出來(lái)。針對海南露天作業(yè)的大型起重機械特點(diǎn)，應考慮從以下方面來(lái)保證防雷安全：固定軌道上運行作業(yè)的大型起重機械防雷確保起重機各個(gè)部件的等電位連接，即將起重機上各類(lèi)電氣電子信息設備、各個(gè)金屬結構的接地用導線(xiàn)連接，使各個(gè)部件之間進(jìn)行等電位連接，減小各金屬結構件之間、電氣系統中各個(gè)裝置之間因雷電感應產(chǎn)生的電位差。具體做法是：將起重機上的電氣設備的金屬外殼、金屬管線(xiàn)、電纜線(xiàn)的金屬外皮、變壓器的中性點(diǎn)等均可靠接地，并連在一起。
將起重機上通過(guò)銷(xiāo)軸連接的各個(gè)金屬結構件用截流面積不小于16mm2的軟銅線(xiàn)進(jìn)行跨接，以保證各個(gè)金屬結構件之間的等電位連接。
在起重機的行走機構和行走軌道之間，回轉機構與回轉支撐軌道之間設置掃軌接地刷，以保證它們之間的等電位連接。
對起重機上的PLC變頻調速裝置設備，大型監控管理系統中的相關(guān)設備等相應地設置浪涌保護器。并將起重機信息管理系統中的各個(gè)外露導電部位進(jìn)行等電位連接。
對于按質(zhì)檢辦特聯(lián)5號文要求安裝有安全監控管理系統的造船門(mén)式起重機和架橋機，防雷保護尤其重要。這些起重機其安全監控管理系統的終端設備一般都是安放在監控室和司機室內，所以監控室的防雷應從多方面、多種措施進(jìn)行考慮。監控室所處建筑物其防雷措施應符合GB50057-2010建筑物防雷設計規范中的有關(guān)規定。進(jìn)人監控室的各種金屬管線(xiàn)應接到防感應雷的接地裝置上。并在監控室內設置一等電位連接母線(xiàn)，將該連接母線(xiàn)與建筑物的各種接地線(xiàn)連接到一起以防止危險的電位差。各種浪涌保護器的接地線(xiàn)與等電位連接母排之間的電氣連接應是*直和*短的。裝設在起重機各個(gè)重要位置上的攝像頭盡量置于接閃器（避雷針或其它接閃導體）的有效保護范圍之內，其接地線(xiàn)應與起重機金屬結構間可靠連接。
此外，還應在起重機的行走軌道每隔5m設置一個(gè)接地極，各段軌道之間采用銅質(zhì)的跨接地線(xiàn)連接，以保證良好的接地連通性。
流動(dòng)式作業(yè)的大型起重機械防雷對于大型履帶起重機、輪胎式集裝箱門(mén)式起重機等流動(dòng)式作業(yè)的起重機不能用其本身直接作為防直擊雷的設施用。發(fā)生雷電時(shí)，應盡量將其停放在有避雷設施的保護區域內，并盡可能地采取措施有效降低其高度，關(guān)閉整車(chē)電源，人機分離。
對于架橋機等流動(dòng)野外作業(yè)的起重機，可借用大橋橋墩、鐵路（或公路）路基基礎的接地線(xiàn)與大地進(jìn)行可靠連接，并將起重機上通過(guò)銷(xiāo)軸連接的各個(gè)金屬結構件用軟銅線(xiàn)進(jìn)行跨接。
2.2臺風(fēng)和陣風(fēng)對大型起重機械的影響熱帶氣旋（臺風(fēng)）是影響海南的主要自然災害，12級以上的臺風(fēng)幾乎每年都有，*高級別達15級，如2005年影響海南的“達維”臺風(fēng)，在海南的三亞市就特神i備蝰i1安呈技m有9臺塔式起重機在臺風(fēng)中倒塌，損失慘重。
露天工作在軌道上的起重機，在其制造設計時(shí)一般是按照9級風(fēng)力的標準來(lái)考慮其風(fēng)力因素的。但是當起重機受突發(fā)強風(fēng)吹襲時(shí)，由于來(lái)不及啟用錨定等安全裝置，風(fēng)力可能會(huì )克服大車(chē)運行機構制動(dòng)器的制停力而使起重機發(fā)生滑行。這種失控的滑行，將使起重機出軌并撞擊軌道端部或起重機之間相互撞擊，以致整體傾翻或損毀。此外，在海南個(gè)別港口，因環(huán)境因素的影響，可能出現地形風(fēng)。它的持續時(shí)間較短，但風(fēng)力很強，足以吹動(dòng)起重機做較長(cháng)距離的滑動(dòng)，造成起重機出軌相撞或傾翻。如海南的馬村港，在2013年的4月和5月就連續發(fā)生了兩起門(mén)座起重機滑移相撞的事故，并造成了1臺門(mén)座起重機傾翻報廢，2臺門(mén)座起重機損毀的嚴重后果。
2.2.2露天作業(yè)的大型起重機械防風(fēng)總則中規定：室外工作的軌道式起重機應裝設可靠的防風(fēng)防滑裝置，并應滿(mǎn)足規定的工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)防風(fēng)防滑要求。露天作業(yè)的大型起重機械，應考慮通過(guò)以下措施提高其抗風(fēng)能力：同時(shí)用多種防風(fēng)裝置和措施對于露天作業(yè)的大型起重機械，如岸邊集裝箱起重機、門(mén)座起重機、移動(dòng)式塔式起重機等，為了增強防風(fēng)防滑裝置的安全可靠性，應在起重機上同時(shí)采用幾種防風(fēng)防滑裝置和措施。
新購置的大型起重機采取提高防風(fēng)等級設計對于新購置的大型起重機械，在相關(guān)的制造協(xié)議中應根據海南的氣候特點(diǎn)，相應地提高防風(fēng)等級設計，以保證起重機能承受12級以上臺風(fēng)和陣風(fēng)的抗風(fēng)防滑要求。
在用起重機械加裝防風(fēng)防滑裝置對于在用的大型起重機械，應加強行走機構工作制動(dòng)器的維護，保證其可靠有效。對于一些只有工作制動(dòng)器，而無(wú)防滑裝置的大型起重機，如門(mén)座起重機、移動(dòng)式塔式起重機等，應通過(guò)改造加裝夾輪器、電動(dòng)鐵鞋、頂軌器等起重機抗風(fēng)防滑裝置。
2.3暴曬和暴雨對起重機械的影響海南四面環(huán)海，在靠近海邊地區的空氣里含有很大的鹽分，對起重機械金屬結構件的腐蝕相對來(lái)講會(huì )嚴重得多。加上海南氣候多變，強對流天氣時(shí)有發(fā)生，尤其是在5~10月之間，白天氣候時(shí)常是一會(huì )太陽(yáng)暴曬，一會(huì )傾盆大雨，而后馬上又是一陣暴曬。對露天作業(yè)的起重機械金屬結構很容易造成腐蝕。
2.3.2露天作業(yè)的大型起重機械防暴曬。暴雨和抗腐蝕措施露天作業(yè)的大型起重機械應考慮通過(guò)以下途徑來(lái)防暴曬、暴雨，并提篼其抗腐蝕能力：起重機械設計過(guò)程增加防腐蝕考慮在起重機的設計思路和施工圖紙中，應考慮焊接在主結構上的構件盡量在車(chē)間內與主結構同步制作并整體沖砂油漆；需現場(chǎng)安裝的平臺欄桿等盡量采用螺栓連接，避免起重機總裝后的現場(chǎng)焊接對油漆的破壞；螺栓等緊固件必需有不銹鋼、達克羅或熱浸鋅等防腐措施，結構高強度螺栓可在終擰后再覆涂一層面漆；不需要人進(jìn)人的結構小箱體采用密封設計等。
起重機械制造過(guò)程加強防腐處理通過(guò)加強對原材料的清除鐵銹、氧化皮的處理，并嚴格按照涂漆工藝流程和守則抓好制造過(guò)程中各個(gè)環(huán)節的涂漆質(zhì)量，以保證在起重機的制造過(guò)程中金屬結構件較好的防腐處理。
在用起重機械定期進(jìn)行防腐對在用的起重機械，尤其是重要的金屬結構件、連接件等，應定期進(jìn)行除銹防銹處理。在靠近海邊作業(yè)的起重機械，應合理布局，做好防波堤的建設，盡量避免海風(fēng)和海水的正面襲擊。經(jīng)海水侵蝕過(guò)的構件應及時(shí)用淡水沖洗，避免食鹽腐蝕。
4>給起重機設置遮陽(yáng)遮雨棚對有條件的門(mén)式起重機，設置遮陽(yáng)遮雨棚，非工作時(shí)將起重機移至遮陽(yáng)棚內避暴曬和暴雨，防止交變天氣加速起重機金屬結構的銹蝕。
3結束語(yǔ)氣候條件對露天作業(yè)的大型起重機械的安全有很大影響，尤其是對于按照國家質(zhì)檢總局質(zhì)檢辦特聯(lián)5號文要求裝有安全監控管理系統的兩類(lèi)大型起重機械，影響更大。起重機械的設計制造單位應適應環(huán)境設計，在制造過(guò)程中合理選材；使用單位在使用過(guò)程中采取有效的防范措施，這樣才能更加可靠地確保大型起重機械的安全。
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