救援大学:绞盘操作
2024-06-19 / 技术支持 / 阅读量 84

**主题:绞盘技能更新
目的:回顾绞盘技能和能力
任务:救援队应建立绞盘技能和能力,以便在使用配有救援绞盘的车辆应对事故时使用。**

如果救援人员需要使用救援绞盘来应对事故,他们必须具备一些基本技能和能力。本文介绍了这些基本的绞盘技能和能力,以便人员能够更好地了解绞盘及其组件,以更安全的方式操作绞盘,并在救援现场部署绞盘时更加高效和有效。

8d7f6cbd-acf7-48d3-bd3c-aaae6ca227ab.jpg

第 1 部分,研究基本技能和能力,包括绞盘线的构造、保养和维护,以及绞盘的额定功率。

救援绞盘绳

车辆救援人员使用的绞盘装置通常包含 100 英尺或更长的钢缆,通常称为钢丝绳。救援车辆绞盘上最常见的钢丝绳设计是 6 x 19 级改进型犁式钢芯钢丝绳,由六股钢丝缠绕在一根钢芯上组成。6 x 19 的标识意味着有六股钢丝编织在一起形成实际的绞盘线,每股由 19 根较细的钢丝组成。

绞盘绳的六根或更多根钢绞线可以缠绕在内部钢芯或合成纤维芯上,或者整条绳子都可以是合成绳而不是钢绳。合成绳不会生锈或腐蚀,如果在负载下断裂,它不会像钢绳那样剧烈摆动。然而,绳子比钢绳更脆弱,因此在使用过程中必须小心保护。为了便于讨论,我们将继续假设我们处理的是钢丝绳作为绞盘上的绳子。

实际绞盘线的直径必须与绞盘装置的卷筒直径相匹配。制造商通常将钢丝绳直径与电缆卷筒直径以 1:8 的比例匹配。这个比率意味着,如果绞盘上的钢丝绳直径为 3/8 英寸(0.375 英寸),这是救援绞盘的常用尺寸,那么绞盘卷筒的直径应该是该尺寸的 8 倍,或者至少是 3 英寸。

保养和维护

绞盘绳索的保养和维护是一项重要的工作,但救援人员却常常忽视这一点。因此,救援人员必须穿戴适当的个人防护装备,尤其是良好的工作手套和护目镜。维护工作从将所有绳索从绞盘滚筒中拉出,并用硬钢丝刷或压缩空气清洁整个长度开始。这也是检查将钢丝绳连接到绞盘滚筒的连接处以确保其紧固和牢固的机会,并仔细检查绞盘绳索引线端的钩子。

清洁后,应检查整条绳索是否有物理损坏——切口、挤压、弯曲、扭结、热损伤、腐蚀、局部磨损或严重拉伸。拉伸可以通过查看钢丝绳直径在某一点明显减小来判断,该区域看起来比绳索的其余部分更细。对于 6 x 19 股钢丝绳,每 100 英尺长度拉伸约 6 英寸是正常的。超过这个长度则表明钢丝绳可能正在老化,应更换。在保养和维护工作期间,任何导致对绞盘或绞盘绳索本身的完整性或状况产生怀疑的情况都是寻求维修或更换的理由。

清洁和检查完毕后,可以使用绞盘制造商允许的材料(通常是干石墨或特氟隆类润滑剂)润滑绞盘装置、绞盘线和任何部件。这些润滑剂可防止钢丝绳生锈和腐蚀,并允许钢丝绳和小股在钢丝绳绕卷筒转动或穿过滑轮时在内部移动。最好不要使用太多润滑剂;最好更频繁地少量使用。润滑剂应为不含酸和碱、抗氧化且能够渗透到钢丝绳小股之间的品牌。此外,如果工具库存中有滑轮等配件,也可以润滑它们。

工作负荷极限

每种绞盘绳,无论是钢制还是合成材料,都由制造商进行测试,然后给出最小和最大抗拉强度等级。最小值称为工作负荷极限 (WLL)。这是救援人员在使用绞盘时需要注意的数字。在使用绞盘时,不得超过 WLL。

在受控实验室环境下进行测试可得出全新钢丝绳在受到直线不断增加的拉力时会断裂的负载。该断裂点称为断裂强度或极限负载。它可能是一个很大的数字。然后将极限负载数除以 5 可确定绳索的实际 WLL。业内通常采用 5:1 的安全系数比。救援人员使用绞盘时应将绳索负载保持在此 WLL 或以下,基本上仅为绳索从制造商处全新出厂时断裂强度的 20%。

第一层功率输出

在救援事故中,绞盘将投入使用,必须计算出绞盘绳索上可能承受的负载。我们的目标是保持在绳索的 WLL 以下。这项能力的一部分还要求绞盘人员了解所谓的“第一层”绞盘功率输出额定值。第一层考虑指的是这样一个事实:缠绕并堆叠在绞盘滚筒上的钢丝绳层数会影响绞盘的实际拉力。绞盘制造商宣传的所有额定值,例如 8,000 或 9,000 磅的拉力,都是在“第一层”计算的,此时只有一层完整的钢丝绳缠绕在绞盘滚筒上。

所有绞盘制造商都提醒用户,至少要将绞盘绳缠绕在绞盘滚筒上五圈,以确保绞盘绳的末端不会完全脱离绞盘滚筒。在第一层工作时,要小心,不要将太多的绳子从滚筒上扯下来。

救援人员应认为,每台绞盘实际上都不止一个额定功率,而是基于卷筒周围钢丝绳层数的功率输出范围。绞盘的功率输出之所以会发生变化,是因为卷筒上每增加一层钢丝绳,绞盘卷筒的直径就会增大,从而改变绞盘的拉力。实际上,绞盘的功率输出会随着卷筒上钢丝绳层数的增加而减小。例如,一台 WARN 品牌的绞盘,配有 125 英尺 3/8 英寸 6 x 19 钢丝绳,额定功率为 8,000 磅。如果将该特定绞盘的额定功率范围按层数细分,您将得到:

  • 第一层 8,000 磅(这是绞盘的标称额定容量)
  • 第二层 6,700 磅(比第一层减重 27% )
  • 第三层 5,700 磅(比第二层减重 15% )
  • 第四层 5,000 磅(比第三层损失 13% )
  • 第五层 4,500 磅(比第4 层损失 10% ,比标称值低 44%)

绞盘线移动的速度称为线拉动速度,以英尺/分钟表示。与绞盘拉力的变化类似,线速度也会随着绞盘滚筒周围增加更多层而变化。例如,在第一层,绞盘线收线速度实际上是最慢的。随着层堆叠在绞盘滚筒上,滚筒每旋转一圈就会拉入更多电缆,从而加快线收线速度。当我们接近满滚筒时,收线速度可能几乎是第一层速度的两倍。这是操作绞盘装置的工作人员必须掌握的另一项基本能力。

f2490587-b697-4d08-b0a1-05d81ed837af.jpg

第 2 部分,重点介绍事故现场绞盘索具的有效性和安全性。

滑轮组操作

只需增加一个简单的工具,救援人员就可以将绞盘的拉力提高一倍,无论放出的绳索长度是多少。这个工具就是滑轮组,它的工作原理是机械优势。对于任何拥有绞盘能力的救援队来说,拥有至少一个额定滑轮组是必不可少的。滑轮组本质上是一个安装在轴上并悬挂在套管(滑轮组)内的旋转轮(滑轮)。滑轮组套管的一侧打开,以便将绞盘上的绳索插入轮子上。

确保滑轮组与绞盘上的钢丝绳正确匹配的一个基本规则是,滑轮组上的滑轮直径与绞盘线直径的比例应为 12:1。例如,3/8 英寸的钢丝绳绞盘线应与滑轮直径为 4½ 英寸的滑轮组相匹配。其背后的计算公式是 3/8 英寸乘以 12 等于 4.56 英寸(12:1 的比例)。滑轮尺寸越小,其槽口越窄,转弯半径越小,当滑轮组滑入滑轮组槽口时,可能会夹住钢丝绳。滑轮组过大,无法为钢丝绳提供支撑。

除了滑轮尺寸与绞盘线直径相匹配外,制造商对滑轮组的额定值也非常重要。滑轮组必须与与之配合使用的绞盘的额定功率输出相匹配。最佳策略是保持 4:1 的安全系数,这意味着滑轮组的额定值应为绞盘操作期间施加的预期工作负荷极限 (WLL) 的四倍。常见的救援滑轮组具有 5 英寸的滑轮,设计用于 3/8 英寸钢丝绳。WLL 为 9,000 磅。在 4:1 的安全系数下,同一滑轮组的断裂强度或极限载荷为 36,000 磅(WLL 的 4 倍)。

绞盘操作索具的机械优势

除了将滑轮组与绞盘线直径和绞盘功率输出相匹配外,在救援现场实际部署滑轮组还需要救援人员了解机械优势的原理。增加一个滑轮组理论上可以使绞盘在装配 2:1 机械优势时能够拉动的总负载翻倍。我们说“理论上”,是因为权威人士告诉我们,绞盘线穿过滑轮组的摩擦力加上其他因素实际上会使真正的机械优势降低约 10%;所以这实际上并不是真正的翻倍,但也差不多了。滑轮组实际上是将绞盘拉动的总负载分配到 2:1 装配系统中的两条绞盘线上,而不仅仅是一条直绞盘线上。

为了实现 2:1 的机械优势,救援队必须将滑轮组固定在物体上(例如,翻倒的车辆或卡车下的汽车)。然后将绞盘线拉向物体,穿过滑轮组,然后掉头。然后绞盘线折回救援车辆并固定在那里。绞盘线“双重装配”后,绞盘的拉力实际上增加了一倍。通过增加一个滑轮组,绞盘线装配实际上可以使绞盘的拉力增加近三倍,实现 3:1 的机械优势。

然而,在设置绞盘和滑轮以实现 2:1 机械优势时,索具方面存在挑战。从绞盘到滑轮的绳索与返回绞盘的绞盘绳索的第二部分之间的角度会影响设置的有效性。当该角度尽可能接近零度时,将实现 2:1 机械优势。换句话说,绳索尽可能平行。随着两条绞盘绳索之间的角度增加,绞盘的拉力会降低。

绞盘安全

救援人员在事故现场操作绞盘时必须考虑一些基本的安全问题。显而易见的包括操作人员穿戴适当的个人防护装备,以及清除附近区域所有不必要的人员和旁观者。在热区内的救援人员应与绞盘线保持适当的距离,并在绞盘操作时远离火线。

配备绞盘的小型救援车辆(如野外灌木卡车)使用前置绞盘,可以升起引擎盖并完全打开前门,以在绞盘线断开或在负载下发生故障时进一步保护操作员。在绞盘车的前部或后部工作时,应在轮胎朝向负载的一侧用楔子塞住或阻塞轮胎。例如,对于拉向车辆前部的前置绞盘,应在两个前轮胎的前部用楔子塞住。

在绞盘绳(以及任何其他物品)上安装钩子时,建议将钩子的背面或光滑面朝向地面,并远离操作员的位置,以防发生故障。经验表明,如果在负载下钩子或绳子突然松开或发生故障,钩子通常会朝钩子背面的方向移动。

还建议协调一种加重绞盘线的方法,以减轻绞盘线的拉力——如果发生剧烈的反冲,它可以吸收反冲力。这被称为线阻尼器,工作人员可能会使用重型打捞罩或防水布、厚毯子,甚至 5 英尺或更长的 5 英寸分体式消防水带来达到此目的。悬挂在绞盘线上的这些设备中的任何一个,都可以作为绞盘线在事故现场位置的视觉提醒。

b9eaf209-13d0-42b6-ae37-7d3553d9272d.jpg

绞盘绳的保养和维护

  • 拉出管线并用钢丝刷或压缩空气清洁
  • 检查与滚筒的连接
  • 检查是否有物理损坏
  • 使用适当的润滑剂进行润滑

绞盘操作期间的安全注意事项

  • 穿戴适当的个人防护装备
  • 清除该区域不必要的人员
  • 用楔子塞住绞盘车的轮胎
  • 确保钩子朝向地面,远离操作员的位置
  • 阻尼线

2f8d01e9-80b6-40d1-bac6-3ce440fc22ad.jpg

第 3 部分,绞盘技能培训清单,绞盘操作员知识、技能和能力技能清单以协助各部门进行绞盘培训工作。

绞盘操作员知识、技能和能力检查表:

救援人员应具备相关知识、技能和能力,以便在发生事故时使用带有救援绞盘的车辆进行救援。
救援绞盘的车辆应对事故的知识、技能和能力。具体来说,他们应该能够:

  • 识别救援车辆绞盘线的长度、特定绞盘线的结构类型和直径(如救援小组使用的绞盘线)。
  • 救援小组使用的具体绞盘绳索的长度、类型和直径(例如,120 英尺、6 x 19 级改良型犁钢、3/8 英寸直径钢丝绳)。
  • 通过说明建议的绞盘绳直径与绞盘的比率,证明有能力将绞盘绳与特定的绞盘相匹配。
  • 绞盘线直径与绞盘装置滚筒直径的建议比例(例如,绞盘滚筒与绞盘线直径的比例为 8:1)。
  • 演示完成正确的绞盘线保养和维护任务,包括:
    • 用硬钢丝刷或压缩空气清洁整个绞盘线;
    • 检查钢丝绳与卷筒的连接,确保连接正确、紧密;
    • 检查绞盘线前端的钩子是否连接正确;
    • 检查绞盘线是否有物理损坏--切割、挤压、弯曲、扭结或严重拉伸;
    • 确定特定直径和长度的绞盘线可接受的拉伸极限(例如,每 100 英尺长度的钢丝绳拉伸 6 英寸;以及
    • 演示使用适当的润滑剂(如干石墨或类似特氟龙的润滑剂)润滑钢丝绳。
  • 确定工作载荷极限 (WLL) 以及该机构使用的工作载荷极限与极限载荷或断裂强度的建议比率(例如 9,000 磅和 5:1 的安全系数)。
  • 确定绞盘的 "第一层 "额定值,以及绞盘滚筒上每层缆绳的减小能力(例如,8000、6700、5700 和 5000 磅)。
  • 确定卷扬机滚筒上各层卷扬机缆绳拉速之间的关系(例如,第一层 = 最慢的缆绳拉速;第四层 = 最快的缆绳拉速)。
  • 确定并解释在绞盘操作过程中,绞盘滚筒上应保持的最小绞盘线缠绕数(例如,,至少缠绕滚筒五圈,以保持绞盘线固定在滚筒上)。
  • 确定根据所使用绞盘的功率正确匹配滑轮组的标准(例如,滑轮组最大负荷与绞盘输出功率的安全系数比应为 4:1)。
  • 给定一辆装有绞盘的车辆、一个需要固定的物体和所有必要的绞盘设备,演示简单的 2:1 机械优势系统的绞盘系统索具。
  • 在 2:1 索具系统中,解释主绞盘线和滑轮组处的回绞盘线之间的角度如何影响系统的机械优势(例如,随着两条绞盘线之间的角度增大,机械优势和绞盘的牵引力会减小)。
  • 列出并描述在事故现场使用配备绞盘的车辆和所有必要绞盘设备时的绞盘安全注意事项(例如,个人防护设备、空旷区域、引擎盖升起/车门打开、最靠近负载的轮胎前端卡住、钩子的光滑面朝下、绞盘绳上设置阻尼器)。
微信捐赠
请使用微信扫一扫进行赞赏