Скосырский Николай Прокопьевич, эксперт ЗАО «ИТЦ «КРОС»
Даньшин Виталий Васильевич, эксперт ЗАО «ИТЦ «КРОС»
Буданов Дмитрий Сергеевич, эксперт ЗАО «ИТЦ «КРОС»
Использование регистраторов параметров работы на мостовых грузоподъемных кранах, работающих со сменными грузозахватными приспособлениями
В данной статье рассмотрены вопросы применения микропроцессорных регистраторов параметров работы на мостовых грузоподъемных кранах, обслуживающих технологические процессы производства железобетонных изделий.
В соответствии с ранее действующими правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов, введенными в действие с 2001г. (ПБ 10-382-10), регистраторами параметров оснащались работы краны мостового типа, имеющие режим работы не менее А6. Действующими в настоящее время Правилами Безопасности Опасных Производственных Объектов, на которых используются подъемные сооружения, предусмотрена необходимость эксплуатации кранов в паспортной комплектации. Соответственно, установленные ранее приборы безопасности, даже если они не были предусмотрены заводом-изготовителем, должны поддерживаться в исправном состоянии. Кроме того, в связи с развитием технических средство обеспечения безопасности все большее количество грузоподъемных кранов более легкого режима работы также оснащается такими приборами.
Структура работы микропроцессорного регистратора параметров работы похожа на структуру ограничителя грузоподъемности. Регистратор параметров работы в данном случае является блоком энергонезависимой памяти к прибору ограничения грузоподъемности. В зависимости от наличия этого блока возникает вопрос о необходимости применение различного программного обеспечения и внесения изменений конструкции прибора с целью обеспечения возможности доступа к регистрируемой информации. Данные изменения не вносят существенное усложнение в схему прибора и не сильно влияют на его стоимость. Таким образом, разработчики прибегают к объединению функции ограничителя грузоподъемности и регистратора параметров работы в один многофункциональный прибор безопасности.
Примером такого ограничителя грузоподъемности со встроенным регистратором параметров работы для кранов мостового типа является прибор серии « ОГШ-2» производства ЗАО «ИТЦ «КРОС», город Ивантеевка.
Существует два варианта использования прибора на кране: как ограничителя грузоподъемности, когда не производят обработку информации в памяти прибора, или как регистратора параметров работы, при этом, не подключая контакты в систему управления крана. Однако наиболее целесообразно полностью использовать возможности прибора, даже не смотря на то, что действующие правила не обязывают применять одну из функций. Кроме того, использование регистратора параметров работы позволяет собрать обширную информацию об использовании крана на конкретном объекте, что очень полезно при принятии я решения о продлении срока службы крана.
С точки зрения обеспечения безопасности эксплуатации крана, наиболее важной функцией является накапливаемая информация регистратора параметров его работы. Данная информация включает в себя: наработка крана в моточасах; суммарная масса поднятых грузов; суммарное число циклов работы; коэффициент распределения нагрузки распределение рабочих циклов по уровням нагружения; характеристическое число каждой грузовой лебедки и крана в целом.
Информация регистрируется прибором на протяжении всего периода его эксплуатации на кране, начиная с момента установки. Однако только при правильной работе прибора можно добиться объективности информации.
Существенным фактором, оказывающим влияние на работу прибора, помимо правильной установки и настройки, является особенность технологического процесса, в котором задействован грузоподъемный кран. В качестве примера рассмотрим применение грузоподъемных кранов на заводах по производству железобетонных изделий. При работе, указанные краны используют большое число съемных грузозахватных приспособлений, каждое из которых предназначено для перемещения определенных изделий, при этом используются специальные траверсы для подъема железобетонных плит, собственный вес которых может быть соизмерим с весом поднимаемой плиты, и для легких кранов, может составлять до 30% их грузоподъемности. Однако вес траверс не входит в паспортную грузоподъемность крана, а, кроме того, нагрузка на кран от данных приспособлений не является постоянной, так как кран, обычно, поочередно работает с несколькими траверсами, а иногда и без них.
Очевидно, что такой технологический процесс существенно осложняет использование регистратора параметров работы крана. Согласно требованиям, предъявляемым РД 399-5-ИТТ отсчет рабочего цикла должен начинаться с порога в 5% от грузоподъемности крана. И если собственный вес траверсы превышает данное значение, прибор будет считать единым циклом все операции, произведенные от момента установки траверсы до момента ее снятия. При этом все рабочие циклы крана по перемещению различных грузов с использованием установленной траверсы не будут зафиксированы отдельно (без веса траверсы).
Такой подход существенно исказит технологический процесс, и, следовательно, неприемлем. При работе с одной траверсой кран может последовательно перемещать большое количество грузов. Кроме того, рабочие циклы по перемещению груза и операции по перемещению траверсы ничем не отличаются друг от друга с точки зрения воздействия на кран. И все эти циклы должны быть учтены в регистраторе параметров.
Решением данной задачи может являться оснащение параметров работы крана устройством переключения режимов, которые будут соответствовать применяемым грузозахватным приспособлениям в каждом конкретном случае. Для каждой траверсы в память прибора может быть записан ее вес, который будет учитываться для расчета порога окончания рабочего цикла. Вес траверс в память прибора записывается при его настройке, также как при установке порога «ноль».
Данное решение, однако, имеет очевидные недостатки. Например, в память прибора может быть записана масса определенного количества съемных грузозахватных приспособлений. И, если в процессе эксплуатации возникнет необходимость в замене грузозахватного устройства, потребуется немедленно произвести перенастройку прибора. Кроме того, машинист крана обязан выбирать режим работы в программе каждый раз после замены грузозахватного приспособления. В условиях реальной работы кранов в цехах по производству ЖБИ, такая замена может производиться несколько десятков раз за один день. Человеческий фактор может привести в данном случае к неправильной работе прибора и всего технологического процесса.
Таким образом, информация регистратора параметров их работы может иметь значительные искажения при использовании грузоподъемными кранами большого количества съемных грузозахватных приспособлений, существенно отличающихся по своей массе.
Для устранения данного недостатка необходимо применить функцию автоматической установки порога окончания рабочего цикла, с учетом массы применяемого грузозахватного устройства. Примером попытки создания регистратора с такой функцией служит прибор «ОГШ-2», в модификации, предназначенной для аналогичных условий использования грузоподъемных кранов. С помощью программного обеспечения данного прибора можно автоматически определять пороговое значение минимального уровня нагрузки при его включении.
Программное обеспечение позволяет автоматически определять пороговое значение минимального уровня нагрузки. В случае если включение крана производилось при установленном грузозахватном устройстве, текущий уровень нагрузки будет принят программой для расчета значений начала и конца рабочего цикла. Если в процессе работы крана требуется заменить грузозахватное устройство, машинисту, после подъема крюка, следует лишь кратковременно выключить питание прибора. Очевидно, что подобный алгоритм не гарантирует абсолютной точности работы прибора, поскольку не является полностью независимым от действий машиниста. Однако он существенно повышает шансы получения корректной информации в регистраторе параметров работы крана.
Как можно видеть на рис.1 и рис.2, зафиксированное распределение рабочих циклов имеет наибольшую плотность в пределах 10 – 30% номинальной грузоподъемности. Именно данная нагрузка соответствует рабочим операциям крана с пустыми грузозахватными приспособлениями. Данный режим работы занимает значительное место в процессе использования крана. Рабочие циклы, с нагрузкой более 50% соответствуют перемещению полезной нагрузки, характерной для обслуживаемого краном технологического процесса.
Основываясь на представленных данных, можно сделать вывод, что суммарное число рабочих циклов с полезной нагрузкой примерно равно числу рабочих циклов крана с пустым грузозахватным приспособлением на крюке. Стоит отметить, что данная закономерность справедлива независимо от грузоподъемности и режима работы крана.
По существующим методикам имеется возможность на основе накопленной информации регистратора параметров установить соответствие характеристик крана условиям его применения, и рассчитать фактический остаточный ресурс. Данная информация является крайне важной с точки зрения обеспечения безопасности использования грузоподъемного крана, его технического обслуживания и ремонта, прогнозирования сроков замены элементов конструкции и списания крана.
Таким образом, помимо оснащения грузоподъемного крана регистратором параметров его работы, необходимо иметь в виду такой фактор, как корректная работа самого прибора, с учетом специфических особенностей технологического процесса, обслуживаемого краном.
Литература:
1.Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила Безопасности Опасных Производственных Объектов, на которых используются подъемные сооружения»
2. Технические требования к регистраторам параметров и рекомендации по их применению на кранах мостового типа (РД 399-5-ИТТ). Серия 10. Выпуск 66. М.: Открытое акционерное общество «Научно-технический центр по безопасности в промышленности», 2010. 26 с.
3. Приборы безопасности ЗАО «ИТЦ «КРОС». www.itc-kros.ru
4.Иванов С.Д. Стенд для изучения работы ограничителя грузоподъемности и регистратора параметров работы мостового крана // Механизация строительства. 2012. № 8.
