Dây treo là một bộ phận quan trọng của dây an toàn, nó chịu lực xung lớn khi hoạt động, dễ bị giảm độ bền trong điều kiện thời tiết, môi trường, nhất là trong điều kiện khí hậu khắc nghi
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LÊ ĐỨC THIỆN NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI ĐỘ BỀN CỦA VẬT LIỆU LÀM DÂY TREO CỦA DÂY AN TOÀN CHỖNG NGÃ CAO KHI TÁC ĐỘNG CỦA ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT VẬT LIỆU POLYME -COMPOSIT Hà Nội, 2006 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061131505601000000 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LÊ ĐỨC THIỆN NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI ĐỘ BỀN CỦA VẬT LIỆU LÀM DÂY TREO CỦA DÂY AN TOÀN CHỖNG NGÃ CAO KHI TÁC ĐỘNG CỦA ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT VẬT LIỆU POLYME-COMPOSIT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS LƯU VĂN CHÚC Hà Nội, 2006 -2- MỤC LỤC MỤC LỤC 23T 23T DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN 23T 23T MỞ ĐẦU 23T 23T Chương TỔNG QUAN 23T 23T I-1 Hiểu biết chung dây an toàn 23T 23T I.2 Vật liệu làm dây treo dây an toàn 11 23T 23T I.3 Sự lão hoá vật liệu polyme 21 23T 23T I.4 Ảnh hưởng điều kiện khí hậu 32 23T 3T Chương PHẦN THỰC NGHIỆM 44 23T 23T II.1 VẬT LIỆU 44 23T 23T II.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 46 23T 23T Chương KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 48 23T 23 T III.1 Vật liệu lựa chọn làm dây treo 48 23T 23T III.2 Thời tiết, khí hậu Việt Nam 50 23T 23T III.3 Thông tin treo mẫu thử nghiệm: 52 23T 23T III.4 Ảnh hưởng thời tiết, khí hậu đến loại vật liệu làm dây treo 52 23T 23T III.5 Ảnh hưởng số yếu tố khác đến độ bền kéo dây treo 66 23T 23 T III.6 Ảnh hưởng thời tiết, khí hậu đến độ bền động dây an toàn 68 23T 23T III.7 Bàn luận chung 80 23T 23T III.8 Chế thử số dây an toàn 89 23T 23T KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 95 23T 23T TÀI LIỆU THAM KHẢO 96 23T 23T PHỤ LỤC 99 23T 23T -3DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN PA: polyamit (nylon) PET: polyetylenterephtalat (polyeste) PP: polypropylen WB: Ngân hàng giới (World Bank) GDP: Tổng thu nhập quốc dân WTO:Tổ chức thương mại giới (World Trade Organization) UV: Tia cực tím hay tia tử ngoại (Untraviolet) SEM: Phương pháp xác định cấu trúc vật liệu kính hiển vi điện tử quét (Scanning Electronic Microscope) ANOVA: phân tích khác biệt (Analysis of variance) -4- MỞ ĐẦU Trong thời gian gần đây, với chủ trương đổi mở cửa, kinh tế Việt Nam thực có bước phát triển mạnh mẽ Theo báo cáo cập nhật tình hình phát triển kinh tế Việt Nam WB đánh giá: tăng trưởng GDP Việt Nam từ 1993 đến năm 1997 vào khoảng 9%; Từ 1997 đến năm 2004 vào khoảng 6,8%; Năm 2005 8,4% Theo số thức GDP năm 2005 Việt Nam 43,75 tỷ đô la Mỹ, cịn tính theo sức mua tương đương 232,2 tỷ đô la Mỹ (Nguồn: World Bank Vietnam) Cùng với tiến trình gia nhập WTO nhiều tổ chức kinh tế quốc tế hứa hẹn khả phát triển Song hành với đà tăng trưởng kinh tế, công trường xây dựng sở hạ tầng, nhà cửa, cầu cống, đường dây đẫn điện, xây dựng nhà máy, khu công nghiệp … mọc lên khắp nơi nước Tuy nhiên, phía sau huy chương đem đến thách thức không nhỏ Vấn đề an toàn vệ sinh lao động bảo vệ mơi trường thách thức lớn đặt cho việc "làm để phát triển bền vững" điều kiện Việt Nam Theo số thống kê chưa đầy đủ Ban bảo hộ lao động, Tổng liên đoàn lao động Việt Nam, thời gian từ 01/01/2001 đến 31/12/2004 tổng số tai nạn lao động chết người toàn quốc 1820 vụ 1973 người chết Trong đó, riêng tai nạn ngã cao ngành xây dựng (có hồ sơ báo cáo tai nạn) 225 vụ 228 người chết Tuy nhiên, theo ước tính nhà chun mơn an tồn số xác ước tính phải gấp 10 lần số Qua số liệu ta thấy số tai nạn ngã cao chiếm tỷ lệ cao, tính chung chiếm đến 11,6 % số người chết, sau tai nạn giao thông Các tai nạn xảy phần lớn làm việc bất cẩn, khơng huấn luyện khơng tn thủ quy trình làm việc an tồn, khơng có phương tiện bảo vệ cá nhân phương tiện bảo vệ cá nhân không bảo đảm chất lượng (17 người chết) -5Để góp phần tăng cường bảo vệ an tồn cho người lao động làm việc cao, giảm thiểu tai nạn ngã cao, nhiều năm qua Viện nghiên cứu KHKT bảo hộ lao động có nhiều cơng trình nghiên cứu, chế tạo đưa yêu cầu kỹ thuật cho phương tiện bảo vệ cá nhân đặc biệt lĩnh vực Loại phương tiện bảo vệ cá nhân quan trọng việc chống ngã cao dây an toàn Dây an toàn gồm có bốn phận chính: dât treo, dây bụng, khố móc, phận khác (như khố bụng, vịng D, đệm lưng ) Khi sử dụng, người dùng thắt dây bụng dây an tồn vào ngang bụng, sau móc đầu có móc dây treo vào kết cấu chi tiết giằng, phải đảm bảo độ vững yêu cầu Trong trường hợp xảy sơ xuất khiến người lao động bị ngã, rơi phận chịu xung lực lớn dây treo, móc, vịng D Dây treo phận quan trọng dây an tồn, chịu lực xung lớn hoạt động, dễ bị giảm độ bền điều kiện thời tiết, môi trường, điều kiện khí hậu khắc nghiệt Việt Nam, loại dây thường làm dây dệt tết sợi hoá học (Polyamit Polyeste, số dây cịn dùng sợi PP ) Vì vậy, việc đánh giá mức độ ảnh hưởng thời tiết nhằm xác định thời gian sử dụng an toàn cho dây an toàn, đưa giải pháp sử dụng vật liệu hợp lý, nâng cao chất lượng, giảm giá thành dây an toàn điều cần thiết để đảm bảo an toàn cho người sử dụng Đây vấn đề chưa có cơng trình nghiên cứu cơng bố Mục tiêu nghiên cứu: • Xác định mức độ ảnh hưởng yếu tố thời tiết, khí hậu đến độ bền lý vật liệu làm dây treo • Lựa chọn loại vật liệu thích hợp để làm dây treo bảo đảm cho dây an tồn có chất lượng đạt tiêu chuẩn thời gian sử dụng dài điều kiện khí hậu Việt Nam -6- Chương TỔNG QUAN 16T I-1 Hiểu biết chung dây an toàn Dây an toàn chống ngã cao loại phương tiện bảo vệ cá nhân có cơng dụng đặc biệt dùng nhiều ngành, cơng việc: xây dựng nhà cửa, cơng trình, xây lắp điện nhằm bảo đảm an toàn cho người lao động làm việc cao Có nhiều chủng loại dây an toàn chống ngã cao như: Dây an tồn chống ngã cao thơng thường, dây an tồn tồn thân, dây an tồn khống chế vị trí làm việc Hình I.1: Các phận dây an tồn -7I.1.1 Kết cấu loại dây an toàn I.1.1.1 Dây an tồn thơng thường Về kết cấu loại dây an tồn thơng thường có phận sau: Dây bụng: làm sợi tổng hợp dệt cỡ 45x3 dây da trâu, bò 20T 20T dài khoảng 1,2 m Dây treo: làm sợi tổng hợp dệt cỡ 45x3 bện trịn cỡ ф 12, 14, 16 Cũng có loại làm dây da trâu, bò dài khoảng 1,2 đến 2,5 m Đệm lưng: Tấm đệm mềm gắn vào dây bụng, đeo áp sát vào lưng nhằm dàn xung lực tác dụng vào lưng Vịng D, khố bụng, móc làm thép chế tạo chất lượng tốt I.1.1.2 Dây an tồn có cấu khống chế vị trí làm việc Về loại dây an tồn tương tự dây an tồn thơng thường, khác chút dây treo, có phận khố hãm Bộ phận có khả điều chỉnh chiều dài dây treo, khống chế chiều cao Chúng ta thấy hình minh hoạ sau (hình I.2): Hình I.2: Dây an tồn có cấu khống chế vị trí làm việc -8I.1.1.3 Dây an tồn có dây bổ trợ Loại dây an tồn thường có dây treo dài, thường vịng qua kết cấu, cột sử dụng Ngoài dây an toàn loại có thêm dây móc phụ để chống lật I.1.2 Vật liệu làm dây an toàn I.1.2.1 Vật liệu làm dây treo, dây bụng dây bổ trợ Dây bụng, đệm lưng, dây treo, dây bổ trợ may theo hướng dẫn tiêu chuẩn quốc tế (JIS T 8165:1987; EN 354:1992; EN 364:1992…) làm sợi tổng hợp Tuy nhiên, thực tế nước ta phận làm từ nhiều loại vật liệu da; dây chão, dây dệt sợi PP, PET mà chất lượng "không xác định" I.1.2.2 Vật liệu làm móc treo, khóa, D Các loại vịng khun D, vịng khun chữ nhật, khố bụng, kẹp điều chỉnh chiều dài dây treo (khố hãm), Móc treo vòng nối làm thép Theo tiêu chuẩn JIS T 8165:1987 dây an tồn Nhật Bản loại vật liệu phải tương đương tiêu chuẩn Nhật Bản G3101 (thép cán dùng chế tạo nói chung), vật liệu có tính chất học cao mức cao Hình I.3: Các loại khố, móc -9I.1.3 Yêu cầu kỹ thuật Yêu cầu kỹ thuật chung loại dây an toàn theo JIS T 8165:1987: I.1.3.1 Độ bền chi tiết (thử tĩnh): Bảng I.1: Độ bền chi tiết dây an toàn: Chi tiết Dây bụng đệm lưng Độ bền Không bị đứt trường hợp chịu lực kéo vật có trọng lượng 1500kg Dây treo Không bị đứt trường hợp chịu sức kéo căng vật có trọng lượng 1830 kg vịng khun D, vịng Khơng bị đứt trường hợp chịu kéo căng khuyên chữ nhật, móc treo vật có trọng lượng 1150 kg vịng nối, khố hãm Khố bụng Khơng bị đứt bị biến dạng đến mức tác dụng trường hợp chịu kéo căng vật có trọng lượng 800 kg trạng thái sử dụng bình thường trạng thái tương tự I.1.3.2 Độ bền động: Trong trường hợp tiến hành thử nghiệm rơi với vật thử có trọng lượng 75 kg, thả rơi tự khoảng cách tương đương với độ dài dây treo dây an tồn), dây an tồn khơng bị đứt khối lượng xung động tác dụng lên dây treo phải 900 kgf (~8826 N) Để đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người lao động làm việc cao, tất dây an toàn phải đạt tất yêu cầu kỹ thuật theo tiêu chuẩn I.1.4 Thị trường dây an tồn tình hình chất lượng Thị trường phương tiện bảo vệ cá nhân nói chung dây an tồn nói riêng Việt Nam cịn hoạt động tự phát, chưa có kiểm soát chất lượng Tuy nhiên, xu hội nhập quốc tế thị trường dang có