1、起重机械防碰装置安全技术规范编制说明1.制定本规范的目的意义制定本规范是要为我国起重机械防碰装置的设计、制造、管理等各个部门提供统一、科学、标准的安全技术要求和检验管理依据，填补我国安全技术标璀领域的一项空白。促进研制单位产品开发工作，使产品在保证安全的基础上，_t质量、上水平。同时使用户与管理部门有章可循，推动我国起重机械防碰装置的使用管理水平，保证产品使用可靠性，减少起重事故。起重机工作过程中，相互碰撞或与其他物体发生碰撞的情况普遍存在，由于碰撞造成设备损坏，重物坠落.人员伤亡的情况时有发生，例如某钢铁厂，检修工人在起重机主梁上工作，另外一台起重机与这台起重机相碰撞造成两各检修工人坠藩死亡
2、;某钢厂曾因起重机碰撞而使-炉钢报废等等，据日本一份统计资料报道，在对87个企业的调查中，由于起重机相互碰撞发生事故的占59.8%，认为可能发生事故的占60.9%。造成起重机碰撞事故的主要原因是:起重机不具备本质安全性。起重机由于本身的构造和作业特点，属于须采取间接安全技术措施方能达到本质安全性能的生产设备，所谓间接安全技术措施包括安装使用各种可靠的安全防护装置，防碰装置就是其中的一种。80年代以前，我国的起重机几乎都未安装防碰装置，只凭司机目视判断吊车相碰的可能性，随着起重机的高速化、大型化、复杂化，这种原始的方法已不能保证操作安全，需要强调安装可靠的防碰装置，从根本上提高起重机本质安全问。
3、据了解，宝钢从日本、西德引进的近百台吊车均设有防碰装置，另据日本70年代末对2400余打起草机的调查，在起重机有相碰可能的工作场所，防碰装置的使用率平均达到33.3%。缺乏基础标准，产品研制、使用、管理水平不高。强调安装防碰装置.提高起重机本质安全性的前提.是要有性能可靠的产品以及保证产品使用叮靠性的管用措施。我国防碰装置研制工作起步于80年代初.随着宝钢等大型企业的建设，对进口产品的消化吸收促进了我国产品的开发研制。然而由于缺乏基础性的产品国家标准，使得研制使用管理等各个环节存在许多问题，从产品研制方面看，有些单位具备引进国外产品的条件.产品研制起点较高，有些单位不具备这些条件，又很难搞到适
4、当的资料，研制工作存在盲目性，造成产品质次价高，甚至出现过近两万元一台的产品，使用1个月就坏了的事例。总体上讲.由于缺乏国家标准，产品研制水平参差不齐，对产品功能、安全要求、技术性能等重要指标各说不一，极大地阻碍了我国产品水平提高。从使用管理方面看，各部门缺乏依据，不能建立规范、科学、合理的工作程序，从而使产品使用可靠性得不到保证。起重机安装安全装置后，工人们会产生依赖思想，如果不能保证产品使用可靠性，安全装置反倒可能成为事故隐患。2.编制原则a)以综合治理为纲.贯彻安全第一.削阶为主的方针。安全防护装置不是生产设备，不能直接创造价值，但对保证生产顺利进行，防止事故有重要作用，从这个意义上讲，
5、安全防护装置间接地创造了价值。由于安全装置的特殊性质，决定了标准必须突出安全这一主题。保证安全生产是一项复杂的系统工程，必须坚持综合治理的原则.从产品设计、制造、使用、管理及监察等各个环节同时抓起。忽略哪个环节.都会影响产品安全效351 能，造成严重后果。b)以科学、先进、可行性为定标原则。根据中华人民共和国标准化法及国标0984J133号文件采用国际标准管理办法的有关规定，本规范主要安全技术内容参照日本标准起重机防碰装置构造标准(光线式)。日本从60年代开始防碰装置的研制使用和管理工作。产品技术成熟，具有丰富的使用管理经验。70年代未期.日本劳动省与起重机协会，在做了大量调查分析的基础上，制
6、订了产品构造标准。该标准具有起点高，对起重机适用性考虑、充分，安全要求突出、技术性能、试验方法全面具体的特点，代表了国际80年代水平。本规范在参照日本标准的基础上，结合我国国情扩大了适用范围，着重充实了使用管理内容。本规范结构与内容执行国家基础标准规定并注意与有关标准相协调，这方面主要参考标准是:GB 1. 1 标准化工作导则标准编写的基本规定GB 1. 3 标准化工作导则产品标准编写规定GB 1. 8 标准化工作导则职业安全卫生标准编写规定GB5083 生产设备安全卫生设计总则GB6067 起重机械安全规程GB3811 起重机设计规范GB12602 起重机超载保护装置安全技术规范GB6974
7、 起重机械名词术语GB1497 低压电器基本标准GB3187 可靠性基本名词术语及定义GB2421 2434 电工电子产品基本环境试验规则GB3797 电控设备第二部份装有电子器件的电控设备起草组同时参考了大量国内外有关资料。3.规范正文主要内容说明第一章国内外防碰装置基本分为光线、微破和超声波三大系列，工作原理为电磁波及声波测距原理。光线式主要指激光和红外光，此类产品一般使用呻化嫁半导体激光器(激光二极管)做发射器，使用波长在9000A附近。微波式也称雷达式，产品一般使用频率在10GHz左右。在电磁波谱上，O. 3300GHz属于微波频段，因而称微波式。第三章3.1和3.2碰撞必须有两件以上
8、的物体参与才能发生，这两件物体都可互相称为碰撞体或被碰撞体。防碰装置一般分为两部分安装，一部分(发射、控制、报警)安装在A起重机上，可以对A起重机实行防碰功能，另一部分(接收、反射板等)安装在B起重机或要防止碰撞的物体上。为了区别这种情况，本规范把受装置控制可以实现防碰功能的起重机定义为防碰主体，另一物体定义为防碰客体。3.3 防碰功能包括警报、减速、停止三种基本功能及这些基本功能的组合。3.4 最大检测距离是装置重要性能指标，它表示装置直线检测能力。3.5 设定距离主要与起重机参数有关，如起重机运行速度，制动距离等。运行速度高设定距离大，速度低设定距离小。一般报警设定距离在820m，减速和停
9、止距离有的与报警距离一起设352 定，有的分别设定，一般在6，._15m。第四章4. 1. 1 划分为四种功能型式在原理上与日本标准相同。据调查，大多数单位倾向于只要求装置报警，减速及停车由司机控制。从实现防碰的技术程序讲，理想情况应该是报警，二减速，兰停车，要求产品控制起重机减速有一定难度，成本相应增大，但国内有研制单位，从安全角度讲，减速是较好的方法。控制起重机停车是容易实现的，但某些工作场合(如吊运液态金属及起重机必须相邻作业等)此种型式不适用。4. 1. 2 反射型一般具有发射反射接收控制的特点。反射型其发射、接收和控制部分一般安装在防碰主体上，反射板安装在防碰客体上。直射型一般具有发
10、射接收控制的特点。直射型其发射控制部分一般安装在防碰主体上，接收部分安装在防碰客体上。4. 2 最大检测距离从5m至80m分为11挡。目前装置此指标一般为:超声披式4，._15m;光线式445m;微波式100m以内。从实际情况分析，最小定为5m，对于低速吊车C20m/min)，刹车距离2m，人的反应时间为0.8旨，此段时间吊车行走O.3m，如果两台吊车相对运行，5m的报警距离可保证安全。最大定为80m，即使考虑吊车跨度50m，装置分别设置在两台吊车的对角线方向，设定距离20m的特殊情况，要求有54m的检测距离就够了。检测距离的大小与装置发射功率的大小，元器件选择等有密切关系，同时也直接影响装置
11、的成本与使用寿命。把最大检测距离档次分得多一些，有利于生产厂按实际需要，开发不同规格产品.以取得最佳效益。第五章5.1 装置上禁止安装电源开关是要保证其工作与起重机作业同步，防止人为停止装置工作。5.2 同日本标准规定。由于元器件老化及故障，装置性能可能减弱或失效，为保证可靠性，有必要加设自检功能。5.4 最大检测距离误差日本标准规定为土5%。此项指标反映装置在不同环境应力下最大检测能力的变化情况。关键是不能低于某个范围，超出额定值不应予以限制，因此本规范只规定-5%。设定距离误差日本标准说明中给出士15%的范围。日本产品这项指标在+10%，._士15%之间。国内产品也控制在土15%以内。最大
12、检测距离反映装置本身的检测能力，其误差是在试验室内检测，试验条件比较标准，规定的严格一些，可最大限度地保证产品实际使用效果。设定距离误差要在起重机实际使用中检测，不仅包括产品本身的误差，而且涉及到起重机运行速度，振动情况，制动器状况，司机操作方法等诸多因素，这些因素在每次测量时都是随机变量，因此测量条件每次都不尽相同，误差就会大一些。根据用户反映，设定距离误差定在+15%是实际可行的。5.5 使用条件基本同日本标准规定。装置主要安装在起重机主梁上，据宝钢热轧厂实测，主梁上一般环境温度为5WC左右，温度上限定在+600C可以满足要求。根据反馈意见，考虑到产品露天使用条件，温度下限定在-200C比
13、较现实。特殊温度要求可由供需双方协商。5.6 振动参数同日本标准规定。此参数与GB12602(起重机械超载保护装置安全技术规范相同。冲击加速度日本标准规定10g。据测试，起重机正常工作时冲击加速度19左右，有些情况为3一7g，流动式起重机在行驶中可达33g.，产品在运输、安装过程中一般为20g左右。GB12602考虑适用于流动式、塔式起重机，因此定为20g，据对超载保护装置产品检验实测，-般产品均可承受30g。353 5.7 绝缘电阻同GB6067(起重机械安全规程。介电试验电压同GB3797(装有电子元件的电控设备。5.9 日本标准规定应防水防尘，未规定具体防护等级。考虑到产品使用环境相同，
14、此项指标同GB12602。5.10 报警音响持续时间不应低于10s，主要基于两点考虑:(1)有些起重机要在相邻状态下作业，如果装置长时间发出所报警音响会影响作业环境，这时允许只报警一段时间，这段时间应足以使司机确认当时的状况。(2)一些装置按设定距离调整安装角度。两台相对运行的起重机达到设定距离后装置报警.如果起重机继续运行，就会错过安装发射角度。装置可能停止报警，如果报警时间过短就不能引起司机的注意。因此有必要规定一定的音响持续时间。在第一种情况下，装置也可以安装音响解除开关，但必须同时设置指示灯，提醒司机装置处于音响警报解除状态。警报音响强度控制在7580dB(A)范围内，即可保证警报效果
15、，又不至于太刺耳。5.11 可靠性指标要可靠性设计和长期质量跟踪才能确定。可靠性工程学应用于起重机行业也是刚开始，针对我国产品生产、使用的现状，我们经过大量研究论证，决定规定可靠性指标。产品定型前应做工业性试验。规定500小时，是因为一般可修复产品的早期失效区间大约为300500小时，这一阶段可暴露出产品设计、制造、安装等多方面的问题。经过改进的产品必须能保证在500小时内不加任何调整及维护正常工作。500小时相当于起重机(中级)工作3个月的时间。这个时间与本标准规定产品调整期不低于3个月是对应的。装置的工作可靠性包括固有可靠性和使用可靠件.是保证产品质量的重要指标之一。固有可靠性包括三个方面
16、:(1)设计技术:基本功能，对环境应力适应性;(2)制造技术:制造者的生产能力、设备人员情况、工艺检测技术等;(3)岑部件的选用及筛选等。使用可靠性涉及因素很多，起重机本身状态，作业情况，对产品维护情况，产品的现场安装调试水平，制造单位的售后服务措施等等，都会直接影响工作可靠性，往往一台产品固有可靠性水平较高，但用于起重机上的工作可靠性很不理想，因此提高产品的可靠性水平也必须通过综合治理。累计工作时间3000小时，相当于中级起重机一年半的工作时间(一年工作2000小时)。不得出现故障是指每三个月可进行调整以及用户按规定进行维护的条件下，装置必须正常工作。制造单位应从设计、生产及售后服务等多方面
17、进行可靠性研究，制定切实可行的可靠性实施方案，找出产品失效规律并为用户提供备件及规定维护方法，同时用户也应按规定对产品进行维护调整。第六章6. 1. 2 试验原理同日本标准6. 1. 3 温度试验日本标准规定中间检测。考虑到我国的试验手段，本规范参照GB2423规定进行恢复期内检测，并要求在30min完成，最大限度地缩小了与中间检测的差距。6. 1. 4 光线式产品外干扰条件同日本标准。微波式和超声波外干扰条件目前国内外还没有定论。抗电磁干扰试验条件国内有关基础标准规定各不相同。按GB998说明，其抗干扰试验方法取自IEC533号出版物船舶电气与电子设备的电磁兼容性)0GB1497 (低压电器
18、基本标准规定的抗干扰参数与GB998相对应，以上两个标准考虑的干扰源与起重机实际工作场合的受干扰情况有较大出入。GB3797(装有电子器件的电控设备规定做电惊干扰试验。起重机使用场所大部分为工矿企业，各种电器对电源产生脉冲干扰的现象普遍存在，根据这一实际情况，本规范抗干扰试验项目基本取自GB3797。试验参数中，脉冲频率一寸项，GB3797定为50Hz(脉冲周期20ms)。但据介绍，IEC标准和我国有关标准对电源干扰的试验脉冲354 频率为1-10Hz，我国该类试验仪器按此生产的标准产品也取这个参数，从现场情况看，脉冲频率1 -1 OHz也较现实。因此本规范脉冲频率一项取510Hz。6. 1. 5-6. 1. 11 参照国家有关基础标准。第七章根据GB1.1和GB1.3有关规定。第八章劳动部是执行JUl安全卫生监察的部门，对于防碰安全装置这种直接关系到人身、设备安全的装置必须进行安全管理。制造单位和用户都应严格遵守各项安全管理规定，保证产品的安全效应。355
