Что является фактором маятника
Обеспечение безопасности сотрудников предприятий при работе на высоте
К этой услуге обращаются руководители, главные инженеры и инженеры по охране труда предприятий, сотрудники которых в процессе выполнения своих обязанностей сталкиваются с работой на высоте. При этом деятельность компании или сотрудников зачастую никак не связана с высотными работами в общепринятом смысле этого слова. К работам на высоте относится обслуживание цистерн, обслуживание подкрановых путей и любые работы над машинами и механизмами, работа над емкостями с мелкодисперсными материалами или веществами с высокой температурой, а также перемещение по лестницам с недостаточно высокими ограждениями.
Выполняя свои ежедневные обязанности, сотрудники и их руководители даже не подозревают, что эти обязанности попадают в категорию работ на высоте и требуют соответствующего обеспечения безопасности!
Приказом Минтруда России от 17 июня 2015 г. N 383н были внесены изменения в Правила по охране труда при работе на высоте. Согласно пункту 3 обновленных Правил, к работе на высоте относятся работы, при которых:
а) существуют риски, связанные с возможным падением работника с высоты 1,8 м и более, в том числе:
б) существуют риски, связанные с возможным падением работника с высоты менее 1,8 м, если работа проводится над машинами или механизмами, поверхностью жидкости или сыпучих мелкодисперсных материалов, выступающими предметами.
В соответствии с упомянутыми Правилами, во всех перечисленных случаях безопасность работников должны обеспечивать стационарные анкерные линии. Это могут быть металлические тросы с амортизирующим устройством и индикатором срыва, страховочные устройства втягивающего типа или страховочные устройства рельсового типа.
При проектировке и монтаже анкерных устройств важно учитывать опасные факторы:
Фактор рывка = высота падения до начала срабатывания амортизатора/суммарная длина соединительных элементов страховочной системы
От фактора рывка зависит усилие, передаваемое на человека в момент падения. В страховочных системах с использованием привязи оно не должно превышать 6 кН. По этой причине предпочтительнее размещать анкерное устройство над головой работающего, то есть выше точки крепления страховочной системы к привязи сотрудника. В этом случае фактор рывка равен нулю.
Запас высоты рассчитывается с учетом суммарной длины стропа и соединителей, длины сработавшего амортизатора, роста работника и свободного пространства до нижележащей поверхности после остановки падения. Максимальная длина стропа не должна превышать 2 м. Максимальная длина сработавшего амортизатора должна быть дополнительно указана изготовителем в эксплуатационной документации к средствам индивидуальной защиты от падения с высоты.
Если указанный на стропе запас высоты недостаточен для обеспечения безопасности работника, необходимо использоваться средства защиты ползункового типа на анкерной линии или средства защиты от падения втягивающего типа.
Фактор маятника – это характеристика возможного падения работника, сопровождающегося маятниковым движением. Он учитывает фактор падения, изменение траектории падения работника из-за срабатывания амортизатора, наличие запаса высоты и свободного пространства не только вертикально под местом падения, но и по всей траектории падения.
В фактор маятника должно быть включено возможное перемещение стропа по кромке с истиранием до разрыва, вызываемое маятниковым перемещением работника при его падении.
Alpika group предлагает своим клиентам целый комплекс услуг по обеспечению безопасности сотрудников при работе на высоте. Последовательность работы выглядит так:
Стационарные страховочные системы от падения с высоты
Стационарные страховочные системы от падения с высоты
К работам на высоте относятся работы, когда:
а) существуют риски, связанные с возможным падением работника с высоты 1,8 м и более;
б) работник осуществляет подъем, превышающий по высоте 5 м или спуск, превышающий по высоте 5 м, по вертикальной лестнице, угол наклона которой к горизонтальной поверхности более 75°;
в) работы производятся на площадках на расстоянии ближе 2 м от неогражденных перепадов по высоте более 1,8 м, а также если высота ограждения этих площадок менее 1,1 м;
г) существуют риски, связанные с возможным падением работника с высоты менее 1,8 м, если работа проводится над машинами или механизмами, водной поверхностью или выступающими предметами.
Причины падения
1. Отсутствие или недостаток средств индивидуальной защиты от падения с высоты (СИЗП).
2. Использование неправильно подобранных СИЗП.
3. Использование устаревших или непригодных средств защиты от падения.
4. Неудовлетворительный периодический учет, осмотр и обслуживание СИЗП.
5. Недостаточное обучение как пользователей, так и компетентных лиц, отвечающих за безопасность работ на высоте.
6 мая 2015 года вступили в силу Правила по охране труда при работе на высоте (утверждены приказом Минтруда России от 28.03.2014 № 155н, зарегистрированы в Минюсте России № 33990 05.09.2014).
Требования к применению систем обеспечения безопасности работ на высоте
Системы обеспечения безопасности работ на высоте состоят из:
а) анкерного устройства;
б) привязи (страховочной, для удержания, для позиционирования, для положения сидя);
в) соединительно-амортизирующей подсистемы (стропы, канаты, карабины, амортизаторы, средство защиты втягивающегося типа, средство защиты от падения ползункового типа на гибкой или на жесткой анкерной линии).
Тип и место анкерного устройства систем обеспечения безопасности работ на высоте указываются в ППР на высоте или в наряде-допуске.
Фактор падения
Фактор падения – это характеристика высоты возможного падения работника определяемая отношением значения высоты падения работника до начала срабатывания амортизатора к суммарной длине соединительных элементов страховочной системы. Значение фактора падения зависит от места выбора анкерного устройства и суммарной длины соединительных элементов страховочной системы. Предпочтительным является выбор места анкерного устройства над головой работающего, т.е. выше точки прикрепления соединительных элементов страховочной системы к его привязи. В этом случае фактор падения равен нулю.
Запас высоты рассчитывается с учетом суммарной длины стропа и соединителей, с учетом длины сработавшего амортизатора, роста работника, а также свободного пространства, остающегося до нижележащей поверхности в состоянии равновесия работника после остановки падения. Расчет запаса высоты при использовании горизонтальной анкерной линии должен учитывать ее геометрию (возможное провисание). В случае если свободное пространство менее 0.5 м должны использоваться вертикальная анкерная жесткая линия.
Выбор анкерной точки относительно расположения работника в составе страховочной системы должно исключать при падении маятниковое движение работника, а также перемещение стропа по кромке из-за возможности его обрыва в результате трения.
Гибкая вертикальная стационарная страховочная система Vi-Go
— Стационарная тросовая система для установки на лестницы.
— Минимальное количество компонентов упрощает установку.
— Компоненты доступны в исполнении из нержавеющей стали.
— Одновременная работа до 8 человек.
— Объекты применения: везде, где установлены лестницы высотой более 5 м (вне зависимости, с ограждением или без).
Основные компоненты:
1. Челнок (бегунок);
2. Натяжитель троса:
3. Концевой кронштейн;
4. Ручной промежуточный кронштейн:
5. Автоматический промежуточный кронштейн:
6. Стальной трос;
7. Обжимка троса:
8. Удлинительная секция.
Жесткая вертикальная стационарная страховочная система Söll GlideLoc
Примеры применения системы Söll GlideLoc
Вышки, мачты, лестницы
Гибкая горизонтальная стационарная страховочная система Xenon. Основные компоненты
Söll Xenon® амортизатор 4-в-1
Основные компоненты (промежуточные опоры)
Основные компоненты (Каретка)
Примеры применения гибкой горизонтальной стационарной страховочной системы Xenon
Подкрановые пути и кровли
Пункты приемки слива/налива нефтепродуктов
— ГК «Восток-Сервис» имеет успешный опыт проведения оценки рисков на многочисленных рабочих площадках, в разных сферах промышленности: нефтегазовой, машиностроительной, строительной, энергетической.
— Оценка рисков очень наглядно демонстрирует все пробелы в системе страховки от падения на рабочих площадках и позволяет индивидуально подобрать соответствующее оборудование.
— При оценке рисков учитываются не только неблагоприятные события и несчастные случаи, происшедшие ранее, но и опасности, пока не вызвавшие неблагоприятных последствий.
— После ее проведения, заказчику, согласно правилам по работе на высоте, предоставляется отчет, который включает в себя указание на участки рабочей площадки с риском падения с высоты, их фотографии, варианты решений для создания безопасных условий, а также, теоретическую часть по безопасности при работе на высоте.
Какие работы относятся к работам на высоте
Выполнение работ на высоте строго регулируется Приказом 782н Минтруда. В данном документе зафиксированы все основные требования касающиеся проведения и организации работ на высоте. Поэтому при проведении подобных работ необходимо в первую очередь руководствоваться этим нормативно-правовым актом.
! Помните, что если работы на высоте относятся к основному профилю деятельности компании, то в таком случае они должны регулироваться ещё и целым рядом внутренних актов. Подобные документы следует всегда составлять с учётом содержания данного Приказа.
С какой высоты начинаются работы на высоте?
В п.3 Приказа 782н даны следующие определения работам на высоте:
Перемещение (подъем и спуск) по лестнице на высоту свыше 5 метров тоже относится к работам на высоте, при условии что угол наклона лестницы составляет 75° и более от поверхности. Однако, если работник упадет с лестницы 4 метра, то ответственность будет нести работодатель, так как не предусмотрел необходимые меры безопасности.
Работы на площадках на расстоянии ближе 2 м от не огражденных перепадов по высоте более 1,8 м, а также, если высота ограждения ниже 1,1 метра.
Работы на высоте ниже 1,8 метра, но работа проводится над опасными объектами, тоже будут считаться работами на высоте. К примеру, при выполнении операций у работника есть риск упасть на движущиеся машины и механизмы, поверхность с жидкостью или сыпучих мелкодисперсных материалов.
Примеры работ, относящихся к работам на высоте
Необходимо отметить, что характер работ на высоте может быть самым разным. Это:
Таким образом, для определения рабочих мест при работе на высоте работодатель должен провести их осмотр и выявить опасные факторы.
Опасные факторы при работах на высоте
Фактор падения
Фактор запаса высоты
Фактор запаса высоты это расстояние, которое требуется для безопасной остановки падения человека во время срыва в безопорное пространство. Таким образом, фактор запаса высоты складывается: длина стропа + длина амортизатора + рост человека + 1 метр свободного пространства под ногами. Так, что при выборе СИЗ для проведения работ на высоте внимательно изучайте инструкцию производителя.
Фактор маятника
Фактор маятника (падение с раскачиванием) возникает при таком выборе местоположения анкерного устройства, когда при срыве падение работника сопровождается маятниковым движением. Которое приводит к ударам работника о выступающие конструкции и/или перетирания каната (стропа) об острые кромки.
Физические основы теории роупджампинга
Опасные факторы при размещении анкерных устройств
Деятельность на высоте с применением систем канатного доступа обуславливает совокупность факторов опасности, которые следует принимать во внимание при размещении анкерных устройств. Фактор отсутствия запаса высоты, фактор маятника и фактор падения.
Фактор падения – это характеристика высоты возможного падения спортсмена, определяемая отношением значения высоты падения прыгуна до начала срабатывания амортизатора к суммарной длине соединительных элементов страховочной системы. Значение фактора падения зависит от места выбора анкерного устройства и суммарной длины соединительных элементов страховочной системы.
Фактор отсутствия запаса высоты связан напрямую с запасом потенциальной энергии перед прыжком и непосредственно системой остановки падения, которая должна обеспечивать некий минимальный размер свободного пространства, остающегося до нижележащей поверхности в состоянии максимальной амортизации остановки падения.
Фактор маятника при падении возникает при таком выборе местоположения анкерного устройства относительно расположения спортсмена, когда падение прыгуна сопровождается маятниковым движением.
Фактор маятника
Фактор маятника рассматривает возможность не только вертикальных, но и горизонтальных перемещений в процессе остановки падения.
Расположение анкерных устройств в системах остановки падения должно выбираться таким образом, чтобы исключить или минимизировать неконтролируемую маятниковую траекторию прыгуна, а также исключить перемещение стропа по кромке из-за возможности его обрыва в результате трения.
Этот момент построения систем следует пояснить отдельно. Как было объяснено в разделе об импульсе прыгуна, чем длиннее траектория остановки падения, тем проще выполнить систему с меньшей нагрузкой на спортсмена. Поэтому создание траектории торможения прыгуна с горизонтальными перемещениями – с контролируемым маятниковым движением – может применяться разработчиками для остановки падения.
Размещение анкерных устройств может быть стационарным или динамическим.
Стационарно установленные страховочные анкерные устройства соответствуют совпадению геометрического места оси (осей в общем случае) маятниковой траектории и физическому месту крепления анкеров. Например, на балке конструкции сооружения. Для таких расположений границы зоны маятника наиболее стабильны.
Динамическое размещение анкерного устройства страховочной системы прыгуна, на практике наиболее частое, имеет разделение по степени перемещения.
Зафиксированные на гибких анкерных линиях страховочные анкерные устройства прыгуна будут обуславливать фиксированное динамическое расположение, где динамика оси маятника определяется амортизацией линий, а диапазон маятниковых движений шире, чем у стационарной установки.
Установленные на гибких анкерных линиях роликовые анкерные устройства будут обеспечивать троллейное динамическое расположение, которое имеет максимальную степень свободы для маятниковых движений.
Методология выбора завешивающих анкерных устройств
Для организации безопасного прыжка с объекта в первую очередь рассматривается возможность завешивания на максимально доступной высоте. Преимущество в этом всегда у стационарных анкерных устройств, поскольку амортизация осуществляется без потери высоты завешивающих устройств, а также здесь наиболее контролируемый маятник.
Когда такая возможность отсутствует, следует размещать анкерные устройства на гибких линиях. Совместно с пристрахованным прыгуном они представляют собой комбинированный демпфер, для которого дальность вывешивания от края линии уменьшает нагрузку на спортсмена. А размещение устройства желательно выполнять ближе к середине перпендикулярной амортизации.
Однако безопасно остановить падение только перпендикулярной амортизацией не просто: оптимальная зона расположена далеко. Это подтверждается результатами моделирования.
Для двух гибких линий из статической веревки 10 мм, натянутых с усилием по 1000 Н, и массы прыгуна 100 кг расстояние V-плеча и глубина амортизации сведены в таблицу для разных скоростей падения и максимальной перегрузки 4g. Моделирование проведено с учетом сопротивления воздуха. Эта таблица дает понять, что при отделении прыгуна желаемая удалённость размещения в несколько раз больше свободного падения, если амортизировать только гибкими линиями (V-амортизация). Лишь на больших высотах оптимальное размещение анкерных устройств приближается к равенству с глубиной падения.
Выбор между фиксированным или троллейным динамическим устройством в первую очередь определяется фактором маятника. На больших высотах предпочтительной возможностью выступает фиксированное динамическое размещение из-за меньшего диапазона маятника: как из-за конструкции анкерных устройств, так и значительных аэродинамических сопротивлений. На малых высотах аэродинамическое сопротивление прыгуна мало, и оно не составляет существенного торможения качанию. Поэтому здесь использование троллейных устройств позволяет откатить по гибким линиям маятник подальше от возможных препятствий и поближе к зоне оптимального V-плеча.
Следует отметить, что вне зависимости от вида размещения завешивающих анкерных устройств на роликовые устройства накладывается одно важное ограничение: максимальная линейная скорость. На стандартных роликовых устройствах предел составляет 20 м/с под полной нагрузкой, а эта скорость достигается прыгуном уже с 22 метров свободного падения. Таким образом, при выборе устройств, следует оценить линейную скорость вращения роликов под нагрузкой, чтобы приобрести или изготовить на заказ изделия, удовлетворяющие максимальному значению.
Композиция структурных демпферов
Осуществление выбора завешивающих анкерных устройств позволяет перейти к главной части создания системы остановки падения. Работа системы демпферов принципиально может быть построена или на одновременной работе демпферов, или на последовательном задействовании элементов в процесс амортизации. Преимущество чередующегося введения элементов в процесс остановки падения состоит в способности системы изменить направление амортизации. Одновременное (параллельное) включение в амортизацию демпферов позволяет распределить общую нагрузку по элементам системы. Не следует путать термины задействование и соединение демпферов.
Для описания порядка соединения введем понятие: направление демпфера. Демпфер имеет два конца, и от одного к другому, вдоль него, действует сила упругости. Конец, от которого действует сила, – это вход. А тот, к которому действует – это выход.
Соединение указывает на вид механической связи между элементами: последовательно – это когда выход одного демпфера прикреплён ко входу другого; параллельное соединение – это когда входы элементов скреплены между собой, и выходы этих демпферов соединены аналогично.
Задействование же раскрывает временной момент вступления демпферов в амортизацию: последовательно – это один элемент после другого; параллельно – это одновременно.
Понятие комплексной композиции
После реализации системы остановки свободного падения зачастую выявляется какое-нибудь одно наиболее удачное свойство, а другие далеко не всегда выдающиеся. Например, большая упругость или значительный маятник, малая перегрузка или удобство спуска. И для нового решения подход к организации торможения прыгуна возможен с заранее заложенным набором таких свойств. Что наиболее просто выполнимо, если объединять системы целиком, и использовать их как готовые структурные демпферы в общем наборе амортизаторов. Этот метод создания называется комплексной композицией систем.
В качестве примера такого создания предлагается комплексная троллейная система. В ней объединена троллейная комбинированная система и перпендикулярная система V-плеч. Удачным свойством троллейной системы принимается быстрая «доставка» анкерного устройства страховочной системы в оптимальную зону перпендикулярной амортизации. Особенно, при значительных углах наклона и слабом значении предварительного натяжения. Перпендикулярный демпфер ценен своей подвижностью, особенно на небольших отклонениях от предварительного натяжения.
Объединение производится через внедрение троллея в верхнюю часть наклонного перпендикулярного демпфера. Для сохранения упругих свойств подсистемы перпендикулярной амортизации верхняя часть комплексной системы, объединяющая троллей и верхний фрагмент линии перпендикулярной амортизации, должна иметь модуль продольной упругости (Юнга) равный значению одинарного нижнего фрагмента перпендикулярной амортизации.
Технически, если одну линию надо заменить на две таких же, не меняя общую жёсткость фрагмента, следует в два раза увеличить их длины, а вместо анкерной точки замещаемого фрагмента установить блок-ролики. С одновременным созданием анкерных точек после роликов на удалении, равном заменяемому фрагменту. Подобная операция называется расщеплением жёсткости.
Выполним расщепление жёсткости верхнего фрагмента демпфера перпендикулярной амортизации. Нижнюю линию организуем в качестве троллейной комбинированной системы. Теперь нижняя анкерная точка наклонного троллея имеет фиксированное динамическое размещение. Причём, в точке оптимальной перпендикулярной амортизации V-подсистемы. И пусть все расстановки удовлетворяют безопасности по факторам запаса высоты и маятника. Соотношения длин, масс и коэффициентов упругости подсистем будут обеспечивать апериодический переходный процесс (когда не будет «подскакивания» выше уровня предварительного натяжения ни ролика, ни опорной точки второй анкерной линии во время съезда).
Общее рассмотрение динамики новой системы указывает на бОльшие амортизационные свойства, чем в каждой из объединяемых систем отдельно. Троллейная система становится «мягче» на анкерной линии с уменьшенной жёсткостью. А перпендикулярная V-система создаёт «плавающее» основание для троллея, что дополнительно увеличивает глубину остановки падения и «смягчает» остановку ролика. Этот пример обосновывает целесообразность комплексного проектирования.