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.

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:

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.

Опасные зоны при производстве работ

Перед началом работ в условиях производственного риска, при организации строительной площадки, размещении участков и рабочих мест, проездов, проходов необходимо выделить опасные зоны, в которых постоянно действуют или могут действовать опасные факторы, связанные или не связанные с характером выполняемых работ (п.4.8 СНиП 12-03-2001).

Под опасной зоной понимают часть пространства, в которой действуют постоянно или возникают периодически факторы, создающие угрозу жизни и здоровью работающих. Опасные зоны обозначаются знаками безопасности и надписями установленной формы. Все опасные для людей зоны разделяются на две группы: зоны с постоянно действующими опасными производственными факторами, зоны с потенциально действующими опасными производственными факторами.

К зонам постоянно действующих ОПФ относятся (п.4.9 СНиП 12-03-2001):

· места вблизи от неизолированных токоведущих частей электроустановок;

· места вблизи от не огражденных перепадов по высоте 1,3 м и более;

· места, где содержатся вредные вещества в концентрациях выше предельно-допустимых или воздействуют шум, вибрация и другие негативные факторы с интенсивностью более предельно-допустимой величины.

К зонам потенциально действующих ОПФ следует относить:

· участки территории вблизи строящегося здания;

· этажи (ярусы) зданий и сооружений в одной захватке, над которыми происходит монтаж (демонтаж) конструкций (оборудования);

· зоны перемещения машин, оборудования или их частей, рабочих органов;

· места, над которыми происходит перемещение грузов грузоподъемными кранами.

Размеры указанных опасных зон устанавливаются согласно приложению Г СНиП 12-03-2001. Места временного или постоянного нахождения работников должны располагаться за пределами опасной зоны.

Зоны с постоянно действующими опасными производственными факторами во избежание доступа посторонних лиц должны быть защищены ограждениями (ГОСТ 23407-78), предотвращающими доступ людей в опасную зону.

Зоны с потенциально действующими опасными производственными факторами ограждаются сигнальными ограждениями, предупреждающими о границах участков с опасными и вредными факторами.

При производстве строительно-монтажных работ в опасных зонах обеспечение безопасности работ — задача первоочередная.

На строительной площадке, как правило, частой причиной травматизма является падение предметов (стройматериалов, конструкций) с высоты строящегося здания (сооружения). Важной профилактической мерой сокращения травматизма по данной причине является правильное определение размеров опасной зоны, безопасная организация работ. В опасную зону входит пространство, примыкающее непосредственно к строящемуся объекту и расположенное по его периметру. Правильное определение размеров опасной зоны имеет большое значение при строительстве объектов повышенной этажности в населенных пунктах, где площадь строительной площадки ограничена и насыщена различными конструкциями, материалами, механизмами и машинами. Величина опасной зоны, зависящая от высоты здания, и расстояние отлета конструкции определяются по таблице 1 СНиП 12-03-2001 «Безопасность труда в строительстве».

Для повышения безопасности работ проведены исследования по определению величины опасной зоны в зависимости от высоты строящегося здания и отлёта конструкции при обрыве ветвей стропа с учетом разлета осколков.

При работе башенного крана опасной зоной будет все то пространство, в котором совершаются или могут совершаться рабочие и холостые перемещения крана и его элементов.

Проходы на производственной площадке должны быть оборудованы трапами или лестницами с ограждением при уклоне более 20°. Ширина проходов должна составлять не менее 0,6 м. Высота проходов в свету должна быть не менее 1,8 м. Входы в строящееся здание оборудуют сплошным навесом по ширине прохода, с вылетом на расстояние не менее 2,0 м от стены здания.

С противоположной стороны опасная зона определяется наибольшим радиусом копания, но не менее 5 м. Во время загрузки грунта находиться людям между экскаватором и транспортными средствами не разрешается.

Угол наклона стенки забоя должен равняться углу естественного откоса грунта, устойчивость которого необходимо периодически проверять. При работе экскаватора не разрешается производить какие-либо другие работы со стороны забоя и находиться людям в радиусе действия экскаватора плюс 5 м. Перед работой экскаваторы устанавливают на заранее спланированной площадке и закрепляют упорами для предотвращения самопроизвольного перемещения. Во время перерывов в работе стрелу одноковшового экскаватора необходимо отвести в сторону от забоя, а ковш опустить на грунт.

Границы опасных зон вблизи движущихся частей и рабочих органов машин определяются расстоянием до 5 м, если другие повышенные требования отсутствуют в паспорте или инструкции завода-изготовителя. При перемещении и работе машин вблизи котлованов, траншей, канав и других выемок создается зона из-за возможности обрушения грунта. Поэтому в ППР должны быть указаны места остановки, работы и перемещения машин за пределами призмы обрушения. Если же в ППР нет соответствующих указаний, то мастер сам должен определить минимально допустимое расстояние по горизонтали от основания неукрепленного откоса выемки до ближайших опор машины (табл.3 СНиП 12-03-2001).

Если на строительной площадке проходит линия электропередачи, то необходимо установить величину охранной зоны. Согласно ГОСТ 12.1.013-78 под охранной зоной вдоль воздушных линий электропередачи понимается участок земли, заключенный между вертикальными плоскостями, проходящими через параллельные прямые, отстоящие от крайних проводов на расстоянии для линий напряжением до 1кВ-2м; от 1 до 20 кВ-10м; 35 кВ-15м; 110 кВ-20м; от 150 до 220 кВ-25м; от 330 до 500 кВ-30м; 700 кВ-40м.

Если строительные машины работают в охранной зоне при неснятом с воздушной линии электропередачи напряжении или около не огражденных неизолированных частей электроустановок, то нужно определить величину опасной зоны. Здесь под опасной зоной понимается расстояние от верхней части машины, конструкции, оборудования в любом его положении до нижнего провода, находящегося под напряжением. Величина опасной зоны зависит от напряжения и равна: при напряжении до 1 кВ-1,5м; от 1 до 20 кВ-2,0м; от 35 до 110 кВ-4,0м; от 150 до 220 кВ-5,0м; 330 кВ-6,0м; от 500 до 750 кВ-9,0м.

Работа строительных машин под проводами воздушной линии электропередачи, находящимися под напряжением 110 кВ и более, допускается, если расстояние от верхней части подъемной машины или груза в любом положении до проводов не

менее величин, приведенных для опасной зоны (ГОСТ 12.1.013-78; СНиП 12-03-2001).

При наличии вредных веществ в воздухе границы опасной зоны определяются содержанием вещества, которое больше предельно допустимых концентраций и отрицательно влияет на организм человека.

Зубчатые передачи, приводные цепи и ременные передачи машин и механизмов на строительной площадке ограждаются сплошным механическим прочным ограждением, которое невозможно было бы снять без специального инструмента. Граница опасной зоны вблизи движущихся частей и рабочих органов машин определяется расстоянием в пределах 5 м.

Своевременное определение опасных зон, устройство соответствующих ограждений, правильная организация работ обеспечивают безопасную работу на строительной площадке.

Таким образом, на границах зон постоянно действующих ОПФ должны быть установлены защитные ограждения, а зон потенциально действующих ОПФ – сигнальные ограждения и знаки безопасности (ГОСТ 12.4.026-2001 ССБТ «Цвета сигнальные, знаки безопасности и разметка сигнальная. Назначение и правила применения. Общие технические требования и характеристики. Методы испытания»).