Охрана труда и БЖД

Охрана труда и безопасность жизнедеятельности

Опасные зоны машин и механизмов. Расчет границ опасных зон

Опасной называют зону, в которой постоянно действуют или периодически возникают факторы, создающие угрозу для жизни и здоровья человека. У машин такие зоны существуют вблизи движущихся или вращающихся деталей, вокруг открытых токоведущих частей и т. д. Различают постоянные и переменные опасные зоны.

Постоянные зоны — зоны, размещающиеся у подвижных частей оборудования при наличии определенной закономерности их перемещения во время работы. К таким зонам относят пространства между матрицей и пуансоном пресса, сходящимися венцами зубчатых колес, набегающей ветвью приводного ремня и шкивом и т. д.

Переменные зоны существуют вокруг источников опасности, которые с течением времени изменяют свое направление в соответствии с создавшимися условиями и режимами выполнения операций трудового процесса, а также свойствами материалов. Например, при обработке деталей на токарных станках траектория отлетающих стружек, а следовательно, дальность и сила их поражающего действия зависят от многих факторов: режимов резания, физико-химических свойств материала, направления подачи, геометрии режущего инструмента и др. К переменным относят также зоны, возникающие в процессе погрузочно-разгрузочных работ при различных положениях стрелы, тележки или ходовой платформы крана, заточке инструментов на наждачном круге, эксплуатации мобильных сельскохозяйственных машин.

Границы постоянных опасных зон можно легко определить, так как они не меняются в процессе выполнения работ, а границы переменных зон не имеют четких очертаний в пространстве. Поэтому для создания безопасных условий труда очень важно найти максимальное расстояние, в пределах которого возможно воздействие на человека опасных производственных факторов эксплуатируемых машин и оборудования.

При работах, выполняемых на высоте, опасной зоной считают участок, расположенный под рабочей площадкой, границы которого определяют горизонтальной проекцией, увеличенной на безопасное расстояние, м,

где H— высота, на которой выполняют работу, м.

Максимальное расстояние, м, от строящегося объекта, в пределах которого могут возникать опасности,

где SС — эффективная площадь поперечного сечения падающего предмета, м2 (определяют как среднее арифметическое значений площадей наибольшего и наименьшего сечений); 9,81 — ускорение свободного падения, м/с2; т — масса падающего предмета, кг; hп — высота падения предметов, м; v — горизонтальная составляющая скорости падения предмета, м/с.

При работе грузоподъемной машины (электротельфера, кран-балки и т. п.) возможное расстояние, м, на которое отлетает груз при обрыве одной из строп (рис. 7.1), определяют по формуле

где hг — высота подъема груза, м; lс — длина ветви стропа, м; a — угол между стропами и вертикалью, град; а — расстояние от центра тяжести груза до его края, м.

G — сила тяжести

Для стреловых кранов дополнительно учитывают вылет стрелы при расчете расстояния, на которое отлетает груз в случае обрыва стропы. Тогда

где lв — вылет стрелы крана, м. При перемещении механических транспортных средств по ходу их движения возникает опасная зона, границы которой определяют скоростью движения, массой транспортного средства, временем реакции водителя, эффективностью тормозного устройства и коэффициентом сцепления шин с поверхностью дороги. Расчет границ такой зоны приведен в главе 13.

Опасные зоны машин и механизмов и их расчет

При работе различных строительно-дорожных машин и механизмов, производстве монтажных работ возникают постоянные или переменные опасные зоны. Опасной называют зону, в которой постоянно действуют или периодически возникают факторы, создающие yгрозу для жизни и здоровья человека. Эти зоны существуют вблизи движу­щихся или вращающихся деталей, вокруг открытых токоведущих частей и т.п. Постоянные опасные зоны находятся у подвижных час­тей оборудования при наличии определенной закономерности их перемещения во время pa6oты (пространство около приводного ремня, находящиеся под напряжением электроустановки и т.п.). Переменные опасные зоны существуют около источников опасности, которые во времени изменяют свое направление в соот­ветствии с создавшимися условиями и режимами выполнения операций трудового процесса, а также свойствами материалов (движущаяся машина, работающий кран и т.п.).

Границы постоянных опасных зон можно легко определить, так как они не меняются в процессе выполнения работ. Границы переменных зон изменяются во времени и пространстве. По­этому для создания безопасных условий труда задача инженера — найти эти зоны, в пределах которых возможно воздействие на человека опасных производственных факторов эксплуа­тируемых машин и оборудования.

Опасная зона при работе на высоте

Работой на высоте считается работа, при выполнении которой работник находится на расстоянии менее 2 м от неогражденных перепадов по высоте 1,3 м и более [2].

При невозможности устройства ограждения работы должны выполняться с применением предохранительного пояса и страховочного каната.

Опасная зона при строительстве объекта

При перемещении грузов подъемными кранами, при работах вблизи строящегося здания границы опасных зон принимают от крайней точки горизонтальной проекции наружного наибольшего размера перемещаемого (падающего) предмета или стены здания с прибавлением вылета стрелы крана, наибольшего габаритного размера перемещаемого груза и минимального расстояния отлета груза при его падении, согласно табл. 2.

Расстояние отлета грузов и предметов в зависимости от высоты падения [2, 3]

Высота возможного падения груза или предмета, м	Минимальное расстояние отлета груза или предмета, м
перемещаемого краном груза в случае его падения	предметов в случае их падения со здания
До 10	3,5
До 20
До 70
До 120
До 200

Примечание. При промежуточном значении высоты возможного падения расстояние отлета определяют интерполяцией.

При работах, выполняемых на высоте, опасной считается зона, расположенная под рабочей площадкой (рис. 2).

Границы зоны определяют по проекции, увеличенной на безопасное расстояние, м

где Н — высота, на которой производятся работы, м.

Рис. 2. Граница опасной зоны при падении предметов с высоты

При работе грузоподъемных машин и механизмов опасным считается расстояние, на которое может отлететь груз при обрыве одной из строп, как показано на рис. 3.

a

Рис. 3. Схема определения границ опасной зоны при обрыве стропа грузоподъемной машины

Границу опасной зоны можно определить по формуле, м

, (5)

где h_г — высота подъема груза, м; l_с — длина ветви стропа, м; — угол между стропами и вертикалью, град; — расстояние (максимальное) от центра тяжести груза до его края, м.

При работе крана должна быть учтена длина вылета стрелы l_к. С учетом последнего границу опасной зоны около крана с учетом обрыва стропа и отлета груза (формула (5)) можно рассчитать по формуле, м

. (6)

Опасная зона при работе строительных машин и вблизи движущихся частей машин и оборудования

При работе строительных машин и оборудования опасной считается зона в пределах 5 м от движущихся частей, если другие повышенные требования отсутствуют в паспорте или инструкции завода-изготовителя машин и оборудования.

Опасная зона при установке подъемника вблизи откоса

При использовании в работе подъемников, устанавливаемых на краю откоса или канавы, необходимо учитывать опасную зону в соответствии с табл. 3.

Зоны влияния кранов и других строительных машин

При размещении строительных машин определяются и обозначаются на СГП зоны, в пределах которых постоянно или потенциально действуют опасные производственные факторы. Размеры этих опасных зон определяются на основании СНиП Ш – 4 – 80* и должны быть ограждены и обозначены знаками безопасности и надписями установленной формы.

К зонам постоянно действующих опасных производственных факторов, связанных с работой монтажных и грузоподъемных машин ( опасные зоны работы машин), относятся места, над которыми происходит перемещение грузов грузоподъемными кранами. Радиус границы этой зоны (Рис. 1) определяется выражением:

,

Где RР – максимальный рабочий вылет стрелы для башенных кранов и для стреловых, оборудованных устройством, удерживающим стрелу от падения; или длина стрелы для стреловых кранов, необорудованных устройством, удерживающим стрелу от падения; ВМакс – максимальный размер поднимаемого груза; Р– величина отлёта грузов при падении, устанавливаемая в соответствии со СНиП III – 4 – 80* ( табл. 4).

Эта зона ( зона постоянно действующих производственных факторов) во избежание доступа посторонних лиц должна быть ограждена защитными ограждениями, удовлетворяющим ГОСТ 23407 – 78. Ограждения инвентарные строительных площадок и участков производства работ. Технические условия.

К зонам потенциально действующих опасных производственных факторов относятся участки территории вблизи строящегося здания ( сооружения) и этажи ( ярусы) здания и сооружения в одном захватке, над которыми происходит монтаж ( демонтаж) конструкций или оборудования ( монтажная зона ). Размер этой зоны определяется СНиП III – 4 – 80* ( табл. 4). Она ограждается сигнальными огражденьями, удовлетворяющими ГОСТ 23407 – 78. В этой зоне можно размещается только монтажные механизмы, включая место, ограниченное ограждением подкрановых путей. Складировать материалы здесь нельзя. Границы этой зоны наносятся на СГП. Для прохода людей в здания назначаются определенные места, обозначенные на СГП и оборудование навесами в соответствии с п. 2.25 СНиП III – 4 – 80* с вылетом не менее 2 м под углом 70…75 к стене.

Рабочая зона крана, или зона, обслуживаемая краном, – площадь, в любую точку которой может опуститься крюк крана. Граница этой зоны определяется как огибающая траекторий движения крюка крана при максимальном рабочем вылете стрелы. Граница этой зоны (для справок) наносится на СГП.

Опасная зона монтажа конструкций указывается на объектном СГП при вертикальной привязке крана, когда приближение различных частей крана к элементам монтируемого объекта является минимально допустим (см. п. 2.3.).

Границы опасных зон в местах, над которыми происходит перемещение грузов грузоподъемным краном, а также вблизи строящегося здания, определяются горизонтальной проекцией на землю траектории наибольшего наружного габарита перемещаемого (падающего) груза (предмета), увеличенной на расчетное расстояние отлета груза (предмета). Минимальное расстояние отлета груза (предмета) принимается согласно табл. 4.

Минимальное расстояние отлета груза (предмета)

Высота возможного падения груза (предмета), м

Минимальное расстояние отлета, м

Перемещаемого краном груза в случае его падения

Граница опасной зоны в строительстве

На каждом объекте от выполняемых работ на территории участка строительства обязательно должно иметься ограждение границы опасной зоны для защиты рабочего персонала и людей, не задействованных при производстве работ, от действия опасных факторов. В зависимости от наличия или отсутствия подъемных сооружений (кранов, подъемников, трубоукладчиков и др.), работающих машин и механизмов (экскаватор, самосвал, копровая установка, вибропогружатель, бетононасос, асфальтоукладчик, каток, бульдозер и др.), высоты строящегося здания и/или глубины разрабатываемых грунтов различают следующие границы опасной зоны:

• от высоты падения материалов, оборудования, инструментов и других предметов и их отлета;
• от движущихся частей машин и механизмов;
• от перемещаемого краном, краном-манипулятором, трубоукладчиком или другими ПС груза и его отлета;
• от проводимых испытаний (гидравлические, пневматические испытания трубопроводов);
• до перепадов высот (траншеи, котлованы, этажи зданий).

к оглавлению ↑

Граница опасной зоны от падения предметов со зданий и сооружений

Вблизи строящегося здания граница опасной зоны обозначается в виде стационарного ограждения (при выполнении строительно-монтажных и демонтажных работ на территории городской застройки) или временного ограждения (на действующем предприятии когда проводятся краткосрочные работы, при возведении объекта на пустой площадке).В обязательном порядке при строительстве вблизи строящихся зданий и сооружений необходимо в ППР отразить границу опасной зоны от падения предметов, материалов, конструкций с них. В соответствии с требованиями СНиП 12-03-2001 определяется расстоянием отлета предмета (груза, конструкции и др.) от стены здания или сооружения — X (показано на рисунке ниже) плюс максимальный габаритный размер предмета — Lгруза.

Граница опасной зоны от работы подъемников и вышек

Тот же принцип действует и для подъемников, вышек, в которых перемещаются грузы, инструменты на высоту. В таком случае расстояние до границы опасной зоны берется от края люльки, площадки подъемника, но принимается минимально равным 5 м, так как от работающих механизмов расстояние принимается равным не менее 5 м.

Вначале в ППР на работу подъемников определяется необходимый для производства работ рабочий радиус поворота люльки, а затем от него откладывается рассчитанное расстояние Rо.з. Для вышек и строительных подъемников, находящихся стационарно такое расстояние принимается от их края и описывается вокруг. Все рассчитанные границы ОЗ переносятся на участок проведения работ после установки ПС. Для исключения ошибок ограждение опасной зоны необходимо установить на небольшом отдалении от Rо.з.

Высота возможного падения предмета (груза) принимается от площадки установки подъемника, вышки до верха перил люльки или площадки, а при установке какого-либо оборудования — до его низа.

Граница опасной зоны при работе крана, трубоукладчика и др.

При производстве работ с применением подъемных сооружений (кранов, трубоукладчиков, кран-манипуляторов и др.) возникает опасность от падения грузов во время их перемещения. От оси перемещаемого груза (крюка) при производстве работ устанавливается граница опасной зоны определяемая по следующей формуле:

Rо.з. = Lгруза + Bгруза/2 + X, где:

• Lгруза и Bгруза — горизонтальная проекция минимального габарита груза при перемещении его ПС;
• Lгруза и Bгруза — максимальный габарит груза при перемещении его ПС;
• X — минимальное расстояние отлета перемещаемого груза, определяемое в соответствии с таблицей:

Высота возможного падения груза, м (H)	Минимальное расстояние отлета перемещаемого (падающего) груза в случае его падения при перемещении ПС, м (Х)
До 10	4
До 20	7
До 70	10
До 120	15
До 200	20
До 300	25
До 450	30

Примечание. При промежуточных значениях расстояние X определять интерполяцией по формуле:

X = X1+(X2-X1)*(H-H1)/(H2-H1), где:
— Х1 — предыдущее значение отлета груза;
— Х2 — следующее значение отлета груза;
— Н — требуемая высота для расчета;
— Н1 — предыдущее значение высоты перемещаемого груза;
— Н2 — следующее значение высоты перемещаемого груза.
К примеру, при перемещении груза на высоте H = 14 м, расстояние отлета будет равняться:
X = 4+(7-4)*(14-10)/(20-10) = 5,2 м.

Граница опасной зоны вблизи движущихся машин и механизмов

На объекте строительства от задействованных оборудования, машин и механизмов выделяется граница опасной зоны равная 5 м от подвижных рабочих органов оборудования машин и механизмов (п. Г.4 СНиП 12-03-2001). Другие повышающие требования могут быть прописаны в руководстве по эксплуатации или паспорте. Данная граница может располагаться как внутри, так и выделяться за границей отлета предмета, груза со здания, при работе кранов, подъемников и др.

Как ограничить границу опасной зоны?

На участке строительства при стесненных условиях возможно ограничение границы опасной зоны от возникающих опасных факторов путем ограничения работы машин и механизмов, установкой дополнительных ограждений и др.:

• При размещении стреловых и башенных кранов, кран-манипуляторов необходимо принудительно ограничить угол поворота стрелы крана установкой ограничителей поворота стрелы.
• При работах на высоте с лесов, на верхних уровнях зданий и сооружений установить защитные сетки, дополнительные ограждения, которые предотвращают отлет груза, инструмента и других предметов за ее пределы.