มาตรฐานความปลอดภัยของปัจจัยความปลอดภัยของเครนเบ็ด

ในโลกของการขนถ่ายวัสดุและการยกของหนัก, ที่ ตะขอเครน เป็นองค์ประกอบที่เรียบง่ายอย่างหลอกลวง. เป็นจุดเชื่อมต่อสุดท้ายที่สำคัญระหว่างเครนกับน้ำหนักบรรทุก, แบกรับแรงกดดันมหาศาลนับพันกิโลกรัมที่ลอยอยู่ในอากาศ. ความสมบูรณ์ของโลหะหลอมหรือหล่อชิ้นเดียวนี้ไม่สามารถต่อรองได้. นี่คือจุดที่แนวคิดเรื่องปัจจัยด้านความปลอดภัยมีความสำคัญยิ่ง. การปฏิบัติตามมาตรฐานปัจจัยด้านความปลอดภัยของตะขอเครนที่เข้มงวดไม่ได้เป็นเพียงระเบียบข้อบังคับเท่านั้น; เป็นหลักการทางวิศวกรรมขั้นพื้นฐานที่ป้องกันความล้มเหลวจากภัยพิบัติและรับประกันการปกป้องชีวิต, แขนขา, และทรัพย์สิน.

ปัจจัยด้านความปลอดภัยคืออะไร?

ปัจจัยด้านความปลอดภัย (หรือที่เรียกว่าปัจจัยด้านความปลอดภัย – FoS) เป็นตัวคูณตัวเลขที่ใช้กับโหลดสูงสุดที่ตั้งใจไว้ซึ่งส่วนประกอบได้รับการออกแบบมาให้รับมือ. ซึ่งแสดงถึงอัตราส่วนระหว่างความแข็งแกร่งของความล้มเหลวขั้นสูงสุดของส่วนประกอบ (จุดที่มันแตกหัก) และขีดจำกัดภาระการทำงานสูงสุด (WLL).

สูตร: ปัจจัยด้านความปลอดภัย (FoS) = โหลดความล้มเหลวขั้นสูงสุด / ขีด จำกัด ภาระการทำงาน (WLL)

ตัวอย่างเช่น, ถ้าตะขอมี WLL เป็น 10 ตันและได้รับการออกแบบโดยมีปัจจัยด้านความปลอดภัยคือ 4:1, หมายความว่าตะขอผลิตจากวัสดุและเป็นขนาดที่จะล้มเหลวภายใต้น้ำหนักที่มากเท่านั้น 40 ตัน. อัตรากำไรขั้นต้นในตัวนี้ทำให้เกิดความไม่แน่นอนซึ่งเป็นไปไม่ได้ที่จะขจัดออกไปโดยสิ้นเชิงในการดำเนินงานในโลกแห่งความเป็นจริง.

เหตุใดปัจจัยด้านความปลอดภัยสูงจึงจำเป็นสำหรับตะขอเครน?

น้ำหนักบรรทุกบนตะขอเครนไม่สามารถคาดเดาได้อย่างสมบูรณ์แบบ. ปัจจัยด้านความปลอดภัยเป็นอุปสรรคสำคัญต่อโฮสต์ของสภาวะแบบไดนามิกและมักไม่คาดฝัน:

• 1. โหลดแบบไดนามิก: ความเค้นสูงสุดบนตะขอไม่ได้เกิดขึ้นระหว่างการยึดอยู่กับที่, แต่ระหว่างการยก, การลดลง, หรือหยุด. ความเฉื่อยของสิ่งของที่กำลังเคลื่อนที่สามารถเพิ่มแรงที่กระทำต่อตะขอได้ในทันที (ปรากฏการณ์ที่เรียกว่า “การบรรทุกแรงกระแทกของรอก”).
• 2. มุมโหลดด้านข้างและสลิง: ตะขอได้รับการออกแบบมาเป็นหลักสำหรับความตึงในแนวดิ่งในแนวตั้ง. การดึงหรือโหลดด้านข้างจากมุมจะทำให้เกิดแรงดัดงอซึ่งตะขอไม่ได้รับการออกแบบอย่างเหมาะสมที่สุด, เพิ่มความเสี่ยงต่อความล้มเหลวอย่างมาก.
• 3. ข้อบกพร่องของวัสดุและความเหนื่อยล้า: เมื่อเวลาผ่านไป, โลหะสามารถเกิดการแตกหักระดับไมโครได้เนื่องจากการขนถ่ายซ้ำหลายครั้ง (ความเหนื่อยล้า). ปัจจัยด้านความปลอดภัยที่สูงทำให้มั่นใจได้ว่าตะขอสามารถทนต่อวงจรเหล่านี้ได้นานก่อนที่รอยแตกร้าวจะร้ายแรง.
• 4. ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม: การกัดกร่อน, อุณหภูมิสูงมาก, และการสึกหรออาจทำให้คุณสมบัติของวัสดุของตะขอลดลง, ลดความแข็งแรงตลอดอายุการใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ.
• 5. ข้อผิดพลาดของมนุษย์และการแก้ไขโดยไม่ได้รับอนุญาต: ปัจจัยด้านความปลอดภัยมีส่วนสำคัญสำหรับข้อผิดพลาดในกรณีที่เกิดการโอเวอร์โหลดโดยไม่ได้ตั้งใจหรือการใช้งานที่ไม่เหมาะสม.

มาตรฐานปัจจัยด้านความปลอดภัยของตะขอเครนสากลที่สำคัญ

ทั่วโลก, องค์กรที่โดดเด่นหลายแห่งได้กำหนดมาตรฐานสำหรับการออกแบบเครนและตะขอ. ในขณะที่ค่าตัวเลขจะใกล้เคียงกัน, อาจแตกต่างกันไปตามประเภทของเครน, ชั้นบริการ, และวัสดุ.

1. ISO (องค์การระหว่างประเทศเพื่อการมาตรฐาน)

• ISO 4301 (เครน -- การจำแนกประเภท) และ ISO 17096 (เครน — ความปลอดภัย — รอก) จัดให้มีกรอบการทำงานที่ครอบคลุม. พวกเขาแบ่งเครนออกเป็นกลุ่มหน้าที่ต่างๆ (เช่น, M1 ถึง M8) ขึ้นอยู่กับจำนวนรอบการทำงานและสเปกตรัมโหลด.
• ปัจจัยด้านความปลอดภัยที่จำเป็นสำหรับตะขอจะเพิ่มขึ้นตามกลุ่มหน้าที่. สำหรับตะขอทั่วไปบนเครนเอนกประสงค์ (โดยทั่วไปทำจากเหล็กหลอม), ปัจจัยด้านความปลอดภัยขั้นต่ำของ WLL คือ 4:1.

2. หญิงสาว (สหพันธ์การจัดการวัสดุแห่งยุโรป)

• หญิงสาว 1.001: มาตรฐานนี้เป็นรากฐานที่สำคัญในการออกแบบเครนของยุโรป. กำหนดไว้ชัดเจนว่าส่วนประกอบรับน้ำหนักทั้งหมด, รวมถึงตะขอ, ต้องมีปัจจัยด้านความปลอดภัยขั้นต่ำเมื่อเทียบกับความแข็งแรงของผลผลิตของวัสดุ.
• สำหรับตะขอ, โดยทั่วไปแล้ว FEM จะต้องมีปัจจัยด้านความปลอดภัยขั้นต่ำที่ 2:1 ความแข็งแรงของผลผลิตและ, ที่สำคัญกว่านั้น, ขั้นต่ำของ 4:1 (มักจะสูงกว่า) แรงดึงสูงสุดที่สัมพันธ์กับ WLL. เพื่อให้แน่ใจว่าตะขอจะไม่เสียรูป (ผลผลิต) ภายใต้การใช้งานปกติและจะไม่แตกหักเมื่อรับน้ำหนักมากเกินไป.

3. ASME (สมาคมวิศวกรเครื่องกลแห่งอเมริกา)

• ASME B30.10 (ตะขอ) เป็นมาตรฐานหลักในสหรัฐอเมริกาที่ควบคุมการออกแบบ, การตรวจสอบ, และการใช้ตะขอ.
• คล้ายคลึงกับมาตรฐานสากล, ASME B30.10 กำหนดให้ตะขอใหม่ต้องมีปัจจัยด้านความปลอดภัยในการออกแบบขั้นต่ำ 3:1 ความแข็งแรงของผลผลิตและ 5:1 เพื่อความแข็งแรงทนทานสูงสุดสำหรับตะขอเหล็กอัลลอยด์. สำหรับวัสดุอื่นๆ, ปัจจัยอาจแตกต่างกัน. ซึ่งมักจะส่งผลให้เกิดปัจจัยด้านความปลอดภัยที่มีประสิทธิผลบน WLL ของ 4:1 หรือสูงกว่า, สอดคล้องกับบรรทัดฐานสากล.

4. จาก (สถาบันมาตรฐานเยอรมัน)

• จาก 15400 เป็นมาตรฐานเฉพาะของเยอรมันสำหรับการออกแบบตะขอ. เป็นที่เคารพนับถืออย่างสูงและมักอ้างอิงถึง. โดยระบุข้อกำหนดโดยละเอียดสำหรับวัสดุ, การผลิต (การปลอม), การทดสอบ, และการทำเครื่องหมาย.
• จาก 15400 ยังบังคับใช้ปัจจัยด้านความปลอดภัยขั้นต่ำของ 4:1 บน WLL สำหรับตะขอมาตรฐาน.

ออกแบบ, การตรวจสอบ, และการบำรุงรักษา

มาตรฐานจะดีก็ต่อเมื่อนำไปปฏิบัติเท่านั้น. ปัจจัยด้านความปลอดภัยได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมให้เป็นตะขอผ่าน:

• 1. การเลือกใช้วัสดุ: มีคุณภาพสูง, เหล็กกล้าโลหะผสมที่ตรวจสอบย้อนกลับได้พร้อมคุณสมบัติแรงดึงที่ทราบ.
• 2. กระบวนการผลิต: การตีขึ้นรูปอย่างแม่นยำเพื่อสร้างเม็ดเกรนที่ต่อเนื่องตามรูปร่างของตะขอ, เพิ่มความแข็งแรงและต้านทานการแตกร้าวสูงสุด.
• 3. การทดสอบการพิสูจน์: ตะขอใหม่มักจะต้องผ่านการทดสอบการรับน้ำหนัก (โดยทั่วไป 125% ถึง 200% ของ WLL) เพื่อตรวจสอบความสมบูรณ์โดยไม่ทำให้เกิดการเสียรูปถาวร.
• 4. การตรวจสอบเป็นประจำ: มาตรฐานเช่น ASME B30.10 กำหนดให้มีการตรวจสอบบ่อยครั้งและเป็นระยะโดยบุคลากรที่มีคุณสมบัติ. เจ้าหน้าที่ตรวจสอบการสึกหรอ, รอยแตก, การเสียรูป, และการบิดเบี้ยวของช่องคอ. เบ็ดใด ๆ ที่หายไป 15% ของขนาดเดิมหรือบิดเบี้ยวเกินกว่า 10 องศาจะต้องถูกถอดถอนออกจากราชการทันที.

มาตรฐานปัจจัยด้านความปลอดภัยของตะขอเครนเป็นรากฐานสำคัญของการยกที่ปลอดภัย. ที่แพร่หลาย 4:1 หรือปัจจัยที่สูงกว่าไม่ใช่ตัวเลขที่กำหนดเอง แต่เป็นการคำนวณอย่างรอบคอบซึ่งเกิดจากประสบการณ์ด้านวิศวกรรมมานานหลายทศวรรษ, การวิเคราะห์ความล้มเหลว, และความมุ่งมั่นอย่างแน่วแน่ในเรื่องความปลอดภัย. เป็นระบบองค์รวมที่ครอบคลุมการออกแบบ, วัสดุศาสตร์, การควบคุมคุณภาพการผลิต, และระเบียบการตรวจสอบที่เข้มงวด. การทำความเข้าใจและการเคารพมาตรฐานเหล่านี้เป็นความรับผิดชอบขั้นพื้นฐานสำหรับทุกคนที่เกี่ยวข้องกับห่วงโซ่การยก ตั้งแต่วิศวกรออกแบบและผู้ผลิตไปจนถึงผู้ควบคุมเครนและผู้จัดการความปลอดภัยของสถานที่. ในที่สุด, ระยะขอบพิเศษที่สร้างไว้ในตะขอทุกอันนั้นเป็นระยะขอบตลอดชีวิต.