3.1. Kỹ thuật an toàn đối với thiết bị nõng hạ. 3.1.1. Khỏi niệm và nguyờn nhõn tai nạn. a. Khỏi niệm.
* Phõn loại thiết bị nõng hạ :
Thiết bị nõng hạ là thiết bị nậng hạ tải. Theo TCVN 4244 – 86 về quy phạm an toàn thì thiết bị nậng hạ bao gồm thiết bị sau : mỏy trục, xe tời chạy trờn đường ray ở trờn cao, palăng điện, palăng thủ cụng, tời điện, tời thủ cụng, mỏy nõng.
- Mỏy trục : là những thiết bị nõng hoạt động theo chu kỳ dựng để nõng, chuyển tải ( được giữ bằng múc hoặc cỏc bộ phận mang tải khỏc nhau ) trong khụng gian. Cú nhiều loại mỏy trục khỏc nhau : Mỏy trục kiểu cần, mỏy trục kiểu cẩu, mỏy trục kiểu đường cỏp.
- Mỏy tời chạy trờn đường ray ở trờn cao.
- Pa lăng là thiết bị nõng được treo vào kết cṍu cố định hoặc treo vào xe con…Pa lăng dẫn động bằng điện gọi pa lăng điện, pa lăng cú dẫn động bằng tay gọi là pa lăng thủ cụng.
- Tời là thiết bị nõng dựng để nõng hạ và kộo tải.
- Mỏy nõng là mỏy cú bộ phận mang tải được nõng hạ theo khung dẫn hướng. Mỏy nõng dựng nõng những vật cú khối lượng lớn, cồng kềnh dễ gõy nguy hiểm.
* Cỏc thụng số cơ bản và độ ụ̉n định của thiết bị nõng. - Cỏc thụng số cơ bản của thiết bị nõng :
+ Trọng tải Q : là trọng lượng cho phộp lớn nhṍt của tải được tính toỏn trong điều kiện làm việc cụ thể.
+ Mụ men tải là tích số giữa tải trọng và tầm với tương ứng và chỉ số ở cỏc mỏy trục kiểu cần.
+ Tầm với là khoảng cỏch từ trục quay của phần quay của mỏy trục đến trục quay của múc tải.
+ Độ dài của cần : là khoảng cỏch giữa cỏc ắc cần lắc và ắc ròng rọc ở đầu cần. + Độ cao nõng múc : là khoảng cỏch tính từ mức đường thiết bị nõng xuống tõm của múc.
+ Vận tốc nõng hạ là vận tốc duy chuyển tải theo phương thẳng đứng. + Vận tốc quay là số vòng quay trong mốt phỳt của phần quay.
- Độ ụ̉n định của thiết bị nõng :
+ Độ ụ̉n định là khả năng đảm bảo cõn bằng hoăc chống lật của thiết bị nõng. + Mức độ ụ̉n định của cần trục luụn thay đụ̉i thựy theo vị trí của cần, tầm với, tải trọng, mặt bằng đặt cần trục.
+ Độ ụ̉n định của trục phải đảm bảo trong mọi trường hợp và mọi điều kiện. Để đảm bảo cỏc yờu cầu trờn cần trục thường được trang bị cỏc thiết bị ụ̉n định như : ụ̉n trọng, đối trọng cần, đối trọng cần trục, chõn chống phụ, chăng buộc…
+ Nguyờn nhõn của sư mṍt ụ̉n định là quỏ tải ở tầm với tương ứng, do chõn chống khụng cú hoặc kờ kích khụng hợp lí, mặt bằng làm việc dốc quỏ mức, phanh đột ngột khi nõng, khụng sử dụng kẹp ray…
b. Nguyờn nhõn tai nạn.
Trong quỏ trình nõng hạ, cỏc thiết bị nõng thường gõy ra cỏc sự cố sau :
- Rơi tải trọng : Do quỏ trình làm đứt cỏp nõng tải, nõng cần, múc buộc tải. Do cụng nhõn lỏi khi nõng hoăc lỳc quang cần tải bị vướng vào cỏc vật xung quanh.Do phanh của cơ cṍu nõng bị hỏng, mỏ phanh mòn quỏ mức quy định, mụ men phanh quỏ bộ, dõy cỏp bị mòn hoặc bị đứt, mối nối cỏp khụng đảm bảo…
- Sập cần : là sự cố thường xảy ra và chết người do nối cỏp khụng đỳng kỹ thuật , khúa cỏp mṍt, hỏng phanh, cṍu quỏ tải ở tầm với xa nhṍt làm đứt cỏp.
- Đụ̉ cẩu : là do vựng đṍt mặt bằng làm viờc khụng ụ̉n định ( đṍt lỳn, ốc nghiờng quỏ quy định …), cầu quỏ tải và vướng vào cỏc vật xung quanh, dựng cẩu để nhụ̉ cõy hay kết cṍu chụn sõu…
- Tai nạn về điện do thiết bị điện chạm vỏ, cần cẩu chạm vào mạng điện, hay bị phúng điện hồ quang, thiết bị đố lờn dõy cỏp mạng điện.
3.1.2. Cỏc biện phỏp an toàn.
a. Yờu cầu an toàn đối với một số chi tiết, cơ cṍu quan trọng của thiết bị nõng. - Cỏp : Cỏp là chi tiết quan trọng trong mỏy trục. Vì vậy khi chọn cỏp cần chỳ ý :
+ Cỏp sử dụng phải cú khả năng chịu lực phự hợp với lực tỏc dụng lờn cỏp. + Cỏp phải cú cṍu tạo phự hợp với tính năng sử dụng.
+ Cỏp phải cú đủ chiều dài cần thiết. Đối với cỏp dựng để buộc thì phải đảm bảo gúc tạo thành giữa cỏc nhỏnh cỏp khụng lớn hơn 90°. Đối với cỏp sử dụng ở cỏc cơ cṍu nõng, hạ tải thì cỏp phải cú độ dài sao cho khi tải hoặc cần ở vị trí thṍp nhṍt thì trờn tang cuộn cỏp vẫn còn lại một số vòng dự trữ cần thiết phụ thuộc vào cỏch cố định đầu cỏp.
+ Sau một thời gian sử dụng, cỏp sẽ bị mòn do ma sỏt, rỉ, góy đứt cỏc sợi do bị cuốn vào tang và qua ròng rọc, hiện tượng đú phỏt triển dẫn đến khi quỏ tải bị đứt. Ngoài ra sợi cỏp còn bị thắt nỳt, bị kẹt…do đú cần phải kiểm tra tình trạng dõy cỏp thường xuyờn để cần thiết loại bỏ khi thṍy khụng đảm bảo an toàn.
- Xích : Xích dựng trong mỏy nõng thường là loại xích lỏ và xích hàn. Khi chọn xích cú khả năng phự hợp với lực tỏc dụng lờn dõy. Khi mắt xích đó mòn quỏ 10% kích thước ban đầu thì phải thay xích.
+ Tang dựng cuộn cỏp hay cuộn xích. Cần phải đảm bảo đỳng đường kính yờu cầu và cú cṍu tạo phự hợp với yờu cầu làm việc. Khi bị rạn nứt cần phải thay thế.
+ Ròng rọc cần thay đụ̉i hướng chuyển động của cỏp hay xích để làm lợi về lực hay tốc độ. Ròng rọc cũng cần phải đảm bảo đường kính puli theo yờu cầu, cú cṍu tạo phự hợp với chế độ làm việc.
+ Cần phải thay thế cỏp khi bị rạn, hay mòn sõu quỏ 0.5mm đường kính cỏp. - Phanh : Được sử dụng ở tṍt cả cỏc loại mỏy trục và ở hầu hết cỏc cơ cṍu của chỳng. Tỏc dụng của phanh là dựng để ngừng chuyển động của một cơ cṍu nào đú hoặc thay đụ̉i tốc độ của nú.
+ Theo nguyờn tắc hoạt động, phanh đượcc hia ra làm 2 loại : phanh thường đúng và phanh thường mở. Theo cṍu tạo, phanh được chia thành cỏc loại như : phanh mỏ, phanh đai, phanh đĩa, phanh cụn.
+ Cần phải loại bỏ phanh trong cỏc trường hợp sau :
. Mỏ phanh mòn khụng đều, mỏ mòn tới đinh vít giữ mỏ phanh, bỏnh phanh bị mũn sõu quỏ 1mm. Bỏnh phanh bị mòn từ 30% trở lờn, độ dày của mỏ phanh mòn quỏ 50%.
. Độ hở mỏ phanh và bỏnh phanh lớn hơn 0.5mm, khi đường kính bỏnh phanh 150 ữ 200 và lớn hơn 1 – 2mm, khi dường ,kính bỏnh phanh 300mm.
. Mỏ phanh mở khụng đều. . Phanh cú vết rạn nứt.
b. Những yờu cầu về an toàn lao động khi lắp đặt và vận hành thiết bị nõng. - Yờu cầu về an toàn khi lắp đặt :
+ Phải lắp đặt thiết bị nõng ở vị trí trỏnh được sự cần thiết phải kộo lờ tải trước khi nõng và cú thể nõng tải cao hơn chứng ngại vật 0.5m.
+ Nếu là thiết bị nõng dựng nam chõm điện để mang tải, thì cṍm đặt chung làm việc trờn nhà, trờn cỏc cụng trình thiết bị.
+ Đối với cầu trục, khoảng cỏch từ phần cao nhṍt của cầu trục và phần thṍp nhṍt cỏc kết cṍu ở trờn phải lớn hơn 1800mm. Khoảng cỏch từ mặt đṍt, mặt sàn thao tỏc đến phần thṍp nhṍt của cầu trục phải lớn hơn 200mm. Khoảng cỏch theo phương nằm ngang từ điểm biờn của mỏy đến cỏc dầm xưởng hay chi tiết của kết cṍu xưởng khụng nhỏ hơn 60mm.
+ Khoảng cỏch theo phương nằm ngang từ mỏy trục di chuyển theo phương đường ray đến cỏc kết cṍu xung quanh, ở độ cao < 2m phải > 700mm, ở độ cao > 2m phải > 400mm.
+ Những mỏy trục đứng làm việc cạnh nhau, đăt cỏch xa nhau một khoảng cỏch lơn hơn tụ̉ng tầm với lớn nhṍt của chỳng và đảm bảo khi lam việc khụng va đập vào nhau.
- Yờu cầu về an toan khi vận hành :
+ Trước khi vận hành, cần phải kiểm tra kỹ tình trạng kỹ thuật của cỏc cơ cṍu và chi tiết quan trọng. Nếu phỏt hiện cú hư hỏng phải khắc phục xong mới đưa vào sử dụng.
+ Phỏt tín hiệu cho những người xung quanh biết trước khi cho cơ cṍu hoạt động.
+ Tải được nõng khụng được lớn hơn trọng tải của thiết bị nõng. Tải phải được giữ chắc chắn, khụng bị rơi, trượt trong quỏ trình nõng chuyển tải.
+ Tải phải được nõng cao hơn cỏc chướng ngại vật ít nhṍt 500mm. + Cṍm đưa tải qua đầu người.
+ Khụng được vừa nõng tải, vừa quay hoặc di chuyển thiết bị nõng khi nhà mỏy chế tạo khụng quy định trong hồ sơ kỹ thuật.
+ Chỉ được phộp đún và điều chỉnh tải ở cỏch bề mặt người múc tải đứng một khoảng cỏch khụng lơn hơn 200mm và ở độ cao khụng lớn hơn 1m tính từ mặt sàn cụng nhõn đứng.
+ Tải phải được hạ xuống ở nơi quy định, đảm bảo sao cho tải khụng bị đụ̉, trượt, rơi. Cỏc bộ phận giữ tải chỉ được phộp thỏo ra khi tải đó ở tình trạng ụ̉n định.
+ Khi xếp dỡ tải lờn cỏc phương tiện vận tải phải tiến hành sao cho khụng làm mṍt ụ̉n định của phương tiện.
+ Cṍm kộo hoặc đṍy tải khi đang treo.
+ Đảm bảo an toàn điện như nối đṍt hoặc nối khụng để đề phòng điện chạm vỏ. c. Khỏm nghiệm thiết bị nõng.
Nội dung khỏm nghiệm mỏy nõng bao gồm :
- Kiểm tra bờn ngoài : chủ yếu dựng mắt để phỏt hiện cỏc khuyết tật hư hỏng biểu hiện bờn ngoài mỏy trục.
- Thử khụng tải : thử tṍt cả cỏc cơ cṍu, cỏc thiết bị an toàn ( trừ thiết bị khống chế quỏ tải ), cỏc thiết bị điện, thiết bị điều khiển, chiếu sỏng, thiết bị chỉ bỏo…
- Thử tải tĩnh : nhằm mục đích kiểm tả khả năng chịu đựng của cỏc kết cṍu thộp, tình trạng làm việc của cỏc chi tiết và cơ cṍu nõng tải, nõng cần, hóm phanh,…Trong mỏy trục cú tầm với thay đụ̉i còn phải kiểm tra tình trạng ụ̉n định của mỏy. Phương phỏp thử tĩnh bằng cỏch treo tải bằng 125% trọng tải quy định ( ở vị trí bṍt lợi cho mỏy ) trong thời gian 10 phỳt, ở độ cao 100 ữ 200mm đối với cần trục và từ 200 ữ 300mm cho cần trục hoặc cần trục cụng xụn. Sau đú hạ tải và kiểm tra mỏy trục để phỏt triển cỏc vết rạn nứt, biến dạng hoặc hư hỏng.
- Thử tải động : bao gồm thử tải động cho cơ cṍu nõng cũng như cho tṍt cả cỏc cơ cṍu khỏc của mỏy trục. Phương phỏp thử tải động bằng cỏch cho mỏy trục mang tải thử bằng 110% trọng tải và tạo ra cỏc động lực để thử từng cơ cṍu của mỏy trục.
+ Thử cơ cṍu nõng tải : nõng tải lờn độ cao 1000mm, sau đú hạ phanh đột ngột, làm đi làm lại 3 lần sau đú kiểm tra tình trạng mỏy.
+ Thử cơ cṍu nõng cần : nếu trong lí lịch mỏy cú cho phộp hạ cần khi nõng tải thì phải thử động cho cơ cṍu nõng cần và tải thử lṍy bằng 110% trọng tải ở tầm với lơn nhṍt.
+ Thử cơ cṍu quay : đối với cỏc mỏy trục cú cơ cṍu quay thì cho mỏy nõng tải thử và cho cơ cṍu quay hoạt động rồi phanh đột ngột cơ cṍu quay.
+ Thử cơ cṍu di chuyển : cỏc thiết bị nõng vừa cú cơ cṍu di chuyển mỏy trục vừa cú cơ cṍu di chuyển xe con thì phải thử tải trọng cho từng cơ cṍu ( nếu cúp chức
năng quay cho phộp ) bằng cỏch cho mỏy mang tải thử lờn dộ cao 500mm rồi cho cơ cṍu đú di chuyển, phanh đột ngột, dừng mỏy kiểm tra,…
3.2. Kỹ thuật an toàn phòng chống chỏy và nụ̉ 3.2.1. Khỏi niệm và nguyờn nhõn gõy chỏy, nụ̉. a. Khỏi niệm.
* Định nghió quỏ trình chỏy.
- Qỳa trình chỏy là phản ứng húa học kốm theo hiện tượng tỏa nhiệt lớn và phỏt sỏng. Theo quan điểm này quỏ trình chỏy thực chṍt là một quỏ trình ụxy hoỏ khử. Cỏc chṍt chỏy đúng vai trò của chṍt khử, còn chṍt ụxy húa thì tựy phản ứng cú thể khỏc nhau.
- Theo quan điểm hiện đại thì quỏ trình chỏy là quỏ trình húa lí phức tạp, trong đú xảy ra cỏc phản ứng húa học kốm theo hiện tượng tỏa nhiệt và phỏt sỏng. Như vậy quỏ trình chỏy gồm hai quỏ trình cơ bản là quỏ trình húa học và quỏ trình vật lí. Quỏ trình húa học là cỏc phản ứng húa học giữa chṍt chỏy và chṍt ụ xy húa. Quỏ trình vật lí là quỏ trình khuṍt tỏn khí và quỏ trình truyền nhiệt từ giữa vựng đang chỏy ra ngoài.
- Định nghĩa trờn cú những ứng dụng rṍt thực tế trong kỹ thuật phòng chống chỏy, nụ̉. Chẳng hạn khi cú đỏm chỏy, muốn hạn chế tốc độ qua trình chỏy để tiến tới dập tắt hoàn toàn đỏm chỏy, ta cú thề sử dụng 2 nguyờn tắc hoặc là hạn chế tốc độ cṍp khụng khí và phản ứng chỏy hoặc giải tỏa nhanh nguồn nhiệt từ vựng chỏy ra ngoài.
- Như vậy chỏy chỉ xảy ra khi cú 3 yếu tố : chṍt chỏy ( than, gỗ, tre, nứa, xăng, dầu, khí mờ tan, hiđrụ,…), ụ xy trong khụng khí ( lớn hơn 14 – 15 %) và nguồn nhiệt thích ứng ( ngọn lửa, thuốc lỏ hỳt dở, chập điện, …)
* Những vṍn đề cơ bản về chỏy.
- Nhiệt độ chớp chỏy : Gỉa sử cú một chṍt chỏy ở trạng thỏi lỏng ( ví dụ nhiờn liệu diezel ) được đặt trong cốc bằng thộp. Cốc được nung núng với tốc độ nõng nhiệt độ xỏc định. Khi tăng dần nhiệt độ của nhiờn liệu thì tốc độ bốc hơi của nú cũng tăng dần. Nếu đưa ngọn lửa trần đến miệng cốc thì ngọn lửa sẽ xuṍt hiện kốm theo tiếng nụ̉ nhẹ nhưng sau đú ngọn lửa lai tắt ngay. Vậy nhiệt độ tối thiểu tại đú ngọn lửa xuṍt hiện khi tiếp xỳc với ngọn lửa trần sau đú tắt ngay gọi là nhiệt độ chớp chỏy của nhiờn liệu diezel. Sở dĩ ngọn lửa tắt alf vì ở nhiệt độ đú tốc độ bay hơi của nhiờn liệu diezel nhỏ hơn tốc độ tiờu tốn nhiờn liệu vào phản ứng chỏy với khụng khớ.
- Nhiệt độ bốc chỏy : Nếu ta tiếp tục nõng nhiệt độ của nhiờn liệu cao hơn nhiệt độ chớp chỏy thì sau khi đưa ngọn lửa trần tới miệng cốc, quỏ trình chỏy xuṍt hiện, sau đú ngọn lửa vẫn tiếp tục chỏy. Nhiệt độ tối thiểu tại đú ngọn lửa xuṍt hiện và khụng bị dập tắt gọi là nhiệt độ bốc chỏy của nhiờn liệu diezel
Gỗ 250 ữ 350ºC Than bựn 225 ữ 280 ºC Than đỏ 400 ữ 500 ºC Than gỗ 350 ữ 600 ºC Xăng 240 ữ 500 ºC Nhựa thụng 253 ữ 275 ºC
Bảng 2.4: Nhiệt độ bốc chỏy của một số chất.
- Nhiệt độ tự bốc chỏy : giả sử ta cú một hỗn hợp chṍ chỏy và chṍt ụ xy húa ( ví dụ mờtan và khụng khí ) được giữ trong một bình kín. Thành phần của hỗn hợp này được tính toỏn trước để phản ứng cú thể tiến hành được. Nung núng bình từ từ ta sẽ thṍy ở nhiệt độ nhṍt định thì hỗn hợp khí trong bình sẽ tự bốc chỏy mà khụng cần cú sự tiếp xỳc với ngọn lửa trần. Vậy nhiệt độ tối thiểu tại đú hỗn hợp khí tự bốc chỏy khụng cần tiếp xỳc với ngọn lửa trần gọi là nhiệt độ tự bốc chỏy của nú.
Ba loại nhiệt độ trờn càng thṍp thì khả năng chỏy nụ̉ càng lớn, càng nguy hiểm và càng phải đặc biệt quan tõm tới cỏc biện phỏp phòng ngừa chỏy nụ̉.
- Áp xuṍt tự bốc chỏy : Gỉa sử cú một hỗn hợp khí gồm một chṍt chỏy và một chṍt ụxy húa ( như mờtan và khụng khí ) được pha trộn theo 1 tỉ lệ phự hợp với phản ứng chỏy. Hỗn hợp khí được giữ trong 3 bình phản ứng giống nhau, nhiệt độ Tº ban