勞動防護用品安全帶
在建筑、電力、電信等行業(yè)高處作業(yè)中,由于作業(yè)空間相對狹小,作業(yè)難度高,危險性較大,稍不注意就會發(fā)生墜落事故。安全帶就是高處作業(yè)時作業(yè)人員佩戴的,防止作業(yè)人員發(fā)生高處墜落和保護作業(yè)人員避免或減少因墜落而造成傷害的個人防護用品。安全帶由腰帶、安全繩、各種金屬配件等組成。
安全帶的防護功能
一、 墜落傷害
在高處作業(yè)過程中,當墜落事故發(fā)生時,沖擊距離越大,沖擊力就越大。當沖擊力小于人體重力的5倍時,一般不會危及生命;當沖擊力達到人體重力的10倍以上時,就會發(fā)生死亡事故。從大量事故的調查分析和理論計算都能得出,距地面2m以上的高處作業(yè),若沒有防護措施,一旦發(fā)生墜落,就可能出現傷亡事故。和世界上許多國家相同,我國規(guī)定2m以上的作業(yè)面為高處作業(yè)。為預防墜落傷亡事故,高處作業(yè)人員必須佩戴安全帶。
美國生物試驗結果表明,沖擊力在1萬9992N時會發(fā)生死亡;沖擊力在1萬7640N時會發(fā)生傷害;8000N~8900N的沖擊力為人體的受力極限。德國《保護具規(guī)則》指出:人體腹部受力的安全界限為6370N,完全安全界限為3185N。安全界限還和沖擊力的作用時間有關:當腹部受力為6370N時,作用時間在0.08s以內,一般不會危及生命;當腹部受力為3185N時,作用時間不超過0.28s,一般不會發(fā)生人體損傷。較大的沖擊力對人體的傷害可產生胸部、腹部、泌尿系統外傷,可造成脊椎斷裂、肋骨骨折、血胸、氣胸、內臟損傷等。所以,高處墜落事故中,當沖擊力較大時,會給作業(yè)人員造成一定的傷害。
二、安全帶的防護作用
安全帶的防護作用在于,當墜落事故發(fā)生時,安全帶首先能夠防止作業(yè)人員墜落,利用安全帶、安全繩、金屬配件的聯合作用將作業(yè)人員拉住,使之不墜落掉下。由于人體自身的質量和墜落的高度會產生沖擊力, 人體質量越大、墜落距離越大,作用在人體上的沖擊力就越大。安全帶的重要功能是,通過安全繩、安全 帶、緩沖器等裝置的作用吸收沖擊力,將超過人體承受沖擊力極限部分的沖擊力通過安全繩、安全帶的拉伸變形,以及緩沖器內部構件的變形、摩擦、破壞等形式吸收,使最終作用在人體上的沖擊力在安全界限以下,從而起到保護作業(yè)人員不墜落、減小沖擊傷害的作用。
安全帶的種類
由于各種安全帶的結構不同,所采用的部件不同,因此,使用前應首先了解安全帶的組成、部件的作用,以便正確選擇。
一、 安全帶的組成
安全帶是作業(yè)人員在高處作業(yè)時佩戴的,防止人員從高處墜落,避免、減少作業(yè)人員受墜落傷害的個人防護用品,由安全繩、腰帶、各種金屬配件等組成。
安全繩:裝配在安全帶上,防止人體墜落的系繩。
吊繩:裝有自鎖鉤的繩。使用時將其事先垂直或傾斜掛好,自鎖鉤沿著繩子上下或傾斜移動,調升的長度可以自由調節(jié)。
圍桿繩、圍桿帶:電工、電信和園林等工程在桿上作業(yè)時使用的帶子或繩子。
護腰帶:附有柔軟材料、附加在腰帶上保護作業(yè)人員腰部的帶子。護腰帶的寬度約為腰帶的2倍,能將沖擊力分解到較大面積上,減小腰部單位面積的受力。
金屬配件:金屬配件由普通碳素鋼、鋁合金鋼或其他符合強度要求的材料制成,安裝在安全帶上,起連接和懸掛作用。有半圓環(huán)、葫蘆鉤、安全鉤、攀登鉤、移動鉤、自鎖鉤等十幾種。
自鎖鉤:帶有自鎖止功能的金屬件。其工作原理是,當發(fā)生墜落時,在沖擊力的作用下產生慣性力,自鎖鉤的齒牙壓向安全繩,齒牙卡在安全繩上,阻止人體繼續(xù)墜落。性能良好的自鎖鉤可在0.04m墜落距離內卡住安全繩,停止墜落,使作用在人體上的沖擊力降低到2000N以內,從而起到保護作用。
緩沖器:緩解沖擊的裝置。緩沖器的工作原理是,當發(fā)生墜落時,緩沖器內部的結構發(fā)生改變,部件間的摩擦、局部變性和允許的部件破壞來吸收一部分能量,從而減小人體受到的沖擊力。安全帶與緩沖器配合使用時,一般可使沖擊力下降40%~60%。使用3m以上的長繩發(fā)生墜落時,沖擊力接近或超過人體耐受力的極限(8820N),直接威脅作業(yè)人員的生命安全,這種情況下必須加緩沖器聯合使用。
防墜器:防墜器也叫速差式自控器,帶有鎖止功能的裝置。防墜器的工作原理是,利用速差控制墜落,當繩子從自鎖器拉出的速度小于1m/s時,在自控器內彈簧的作用下,繩子可以自由伸縮;當繩子拉出的速度大于1m/s時,繩子帶動原盤快速轉動,使內部的棘爪由于慣性的作用產生離心力,卡住轉盤上的凸角,使轉盤停止轉動,繩索不能繼續(xù)拉出,從而起到防止墜落的作用。具有良好性能的防墜器能在0.5m內鎖住,而沖擊力僅為1960N左右。
二、安全帶的分類、代號及品種
1.安全帶的分類
目前,我國安全帶標準中,安全帶分為3類,即圍桿作業(yè)類、懸掛作業(yè)類和攀登作業(yè)類,共有18個品種。每種規(guī)格的安全帶用3個漢語拼音字母表示,第一個字母代表安全帶的工種;第二個字母代表安全帶的作業(yè)分類;第三個字母代表安全帶的結構。字母的下角標用來區(qū)分同一種類安全帶的不同型號,如:
J1XY——代表架子工、懸掛類、單腰帶式。
T2XB——代表通用Ⅱ型、懸掛類、雙背帶式。
2. 安全帶的代號
為了清楚地表述每一種安全帶的工種、分類和結構,我國安全帶標準中定義了工種、分類和結構形式的代號
3.安全帶的品種
圍桿作業(yè)類:適用于電工、電信工、園林工等桿上作業(yè),有以下5種規(guī)格的安全帶可供作業(yè)人員選用。
(1)DW1Y——電工圍桿帶單腰帶式,用于一般電工工種。
(2)DW1F——電工圍桿帶防下脫式,具有防下脫的功能,作業(yè)人員在桿上作業(yè)時,上下移動,不易滑脫。
(3)T1W1Y——通用Ⅰ型圍桿帶單腰帶式。這是圍桿和懸掛兩用的安全帶,使用者可根據作業(yè)場所的需要靈活調整。
(4)T2W2Y——通用Ⅱ型圍桿繩單腰帶式。這種結構形式的安全帶輕便簡單,一根安全繩子,一根腰帶,在桿上作業(yè)時可根據需要調節(jié)圍桿繩的長度。
(5)DxW2Y——電信工圍桿繩單腰帶式。這種安全帶使用時與電工圍桿帶式類似,所不同的是,電信工圍桿繩單腰帶式安全帶,可以通過調節(jié)3個調節(jié)環(huán)實現調節(jié)圍桿繩長短,滿足作業(yè)人員操作的需要。
懸掛作業(yè)類:適用于建筑、造船、安裝等行業(yè),分單腰帶式和雙背帶式2種。
單腰帶式有6種規(guī)格的安全帶可供作業(yè)人員選擇。
(1)J1XY——架子工Ⅰ型懸掛單腰帶式。
(2)J2XY——架子工Ⅱ型懸掛單腰帶式。
(3)LXY——鐵路調車懸掛單腰帶式。
(4)DxXY——電信工懸掛單腰帶式。這種安全帶適用于電信工在線路上作業(yè)使用,操作人員在吊籃內可以根據工作需要變換作業(yè)位置。
(5)T1XY——通用Ⅰ型懸掛單腰帶式。這種安全帶使用的安全繩長達3m,使用時工作范圍相對加大。
(6)T2XS——通用Ⅱ型懸掛自鎖式。這種安全帶適用于特殊作業(yè)場所,如高層建筑外墻裝修、粉刷、清洗等作業(yè),在作業(yè)者活動的高度或坡度范圍內,將一根安全帶和自鎖鉤配套的合成纖維或鋼絲繩固定,自鎖鉤可以在繩上自由活動,作業(yè)者將安全鉤連接在自鎖鉤上,只要將自鎖鉤移動到工作需要的位置上即可進行工作。
雙背帶式有4種規(guī)格的安全帶可供作業(yè)人員選擇。
(1)T1XB——通用Ⅰ型懸掛雙背帶式。在發(fā)生墜落時,雙背帶可以減輕一部分人體腰部受力,以達到更好的保護作用。
(2)T2XB——通用Ⅱ型懸掛雙背帶式。此種安全帶有背帶和胯帶,在發(fā)生墜落時將沖擊力分散在雙臂、雙胯和腰部,使作用在腰部的沖擊力降低到最小,以達到最好的保護作用。
(3)T3XB——通用Ⅲ型懸掛雙背帶式。此種安全帶為雙腿帶式,同樣可以起到分散沖擊力的作用。
(4)T4XB——通用Ⅳ型懸掛雙背帶式。此種安全帶為雙腿帶和雙背帶式,適合于檢查橋墩等需要將作業(yè)人員吊在空中的特殊作業(yè)。
攀登作業(yè)類:有3種規(guī)格的安全帶可供作業(yè)人員選擇。
(1)T1PH——通用Ⅰ型攀登活動帶式。它適用于需要攀登爬高的作業(yè)人員使用,預防作業(yè)人員在攀登過程中墜落,如在煙囪頂上、鐵塔或水塔頂上作業(yè)。使用者先系好安全帶,左右手各佩戴一個與腰帶相連的活動式攀登鉤,兩手交替將攀登鉤掛在梯子或其他攀登物上,并始終保持一個攀登鉤掛在梯子上,墜落發(fā)生時作業(yè)人員就會被截住。
(2)T2PH——通用Ⅱ型攀登活動帶式。這是一種半開放半封閉式攀登安全帶。與T1PH的不同之處是,只有一個攀登鉤,另外一個是封閉的安全鉤(葫蘆鉤)。使用時,作業(yè)人員需在途中先將安全鉤(葫蘆鉤)掛好,然后再掛上攀登鉤,作業(yè)人員可以停留在中途作業(yè)。
(3)TPG——通用攀登固定式。這是一種配有自鎖鉤的攀登式安全帶。它適用于比較復雜的作業(yè)場所,如攀登煙囪的鐵梯,梯子上先固定一根繩(這根繩可以是合成纖維繩也可以是鋼絲繩,應有足夠的強度),當作業(yè)人員攀登時只需將自鎖鉤與固定繩連接好,起到限位和相對固定的作用,作業(yè)時沿繩子自由向上攀登,當發(fā)生墜落時自鎖鉤鎖住,作業(yè)人員停止下滑。
安全帶的技術要求
一、材料要求
安全帶和繩必須用錦綸、維綸、蠶絲等具有一定強度(見表2)的材料制成。用于制作安全帶的材料還應具有重量輕、耐磨、耐腐蝕、吸水率低和耐高溫、抗老化等特點。電工圍桿帶可用黃牛皮制成;金屬配件用普通碳素鋼、合金鋁等具有一定強度的材料制成;包裹繩子的繩套要用皮革、人造革、維綸或橡膠等耐磨抗老化的材料制成。
二、尺寸要求
三、零部件強度要求
作為防高處墜落的用品,組成安全帶整體產品的各個零部件應首先符合規(guī)定的強度要求,檢驗合格后才能用于組裝安全帶。零部件強度要求見表2所示。
四、整體性能要求和檢驗
1.圍桿作業(yè)類安全帶要進行整體靜負荷檢驗
按照規(guī)定的方法,當靜拉力為4413N時,帶、繩及金屬配件應無破斷。
2.懸掛作業(yè)類安全帶要進行整體沖擊檢驗
用100kg重的模擬人形砂包,懸掛點與腰帶在同一水平面上,自由釋放砂人,所測得的沖擊力應不超過 8825N,并且安全帶的構件不能有破斷、脫鉤現象。架子工安全帶由于使用時是高掛低用,試驗時需將模擬人形砂包抬高1m(腰帶所在水平面較懸掛點所在水平面高1m)做沖擊試驗。
3.有自鎖鉤的安全帶應做整體沖擊試驗
自鎖鉤放置在距懸掛點下方0.8m處,沖擊時將100kg重的模擬人形砂包自由釋放,自鎖鉤下滑的距離應不超過1.2m。
4.與緩沖器聯合使用的安全帶要做沖擊試驗
所測得的沖擊力應不超過8820N。
5.速差式自控器應做沖擊試驗
試驗時將速差式自控器懸掛在作業(yè)點上方,將繩索拉出0.8m,自由釋放模擬人形砂包,繩索拉出長度應不超過1.2m。
五、其他要求
1.金屬鉤必須有保險裝置(鐵路專用鉤除外),金屬鉤舌彈簧的有效復原次數不少于2萬次。鉤舌與鉤體咬口平整,不能偏斜。
2.自鎖鉤的卡齒應有足夠的硬度,應大于HRC60。
3.金屬件的表面應光潔、防銹,無麻點、無裂紋,邊緣呈圓弧形。
4.圓環(huán)、半圓環(huán)、三角環(huán)、8字環(huán)、品字環(huán)、三道聯不準焊接,調節(jié)環(huán)只允許對焊。金屬件的邊緣應光滑,呈圓弧狀。
安全帶的使用和保管在使用安全帶時應注意以下9個問題。
1.應選用經檢驗合格的安全帶產品。使用和采購之前,應檢查安全帶的外觀和結構,檢查部件是否齊全完整,有無損傷,金屬配件是否符合要求,產品和包裝上有無合格標識,是否存在影響產品質量的其他缺陷,發(fā)現產品損壞或規(guī)格不符合要求時,應停止使用,及時調換。
2.不得私自拆換安全帶上的各種配件。更換新件時,應選擇合格的配件。
3.應采取高掛低用,或水平懸掛的使用方式,并防止擺動、碰撞,避開尖銳物質,不能接觸明火。
4.不能將安全繩打結使用,以免發(fā)生沖擊時安全繩從打結處斷開。應將安全鉤掛在連接環(huán)上,不能直接掛在安全繩上,以免發(fā)生墜落時安全繩被割斷。
5.使用3m以上的長繩時,應加緩沖器。必要時,可以聯合使用緩沖器、自鎖鉤、速差式自控器。
6.作業(yè)時應將安全帶的鉤、環(huán)牢固地掛在系留點上,卡好各個卡子并關好保險裝置,以防脫落。
7.在低溫環(huán)境中使用安全帶,要注意防止安全繩變硬斷裂。
8.使用頻繁的安全繩應經常做外觀檢查,發(fā)現異常時應及時更換新繩,并注意加繩套。
9.應將安全帶貯藏在干燥、通風的倉庫內,不要接觸高溫、明火、強酸、強堿和尖利的硬物,也不能暴曬。搬運時不能用帶鉤刺的工具,運輸過程中要防止日曬雨淋。
安全帶的問題
1. 品種問題
現行的安全帶國家標準頒布于1985年,隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展,使用場所的不斷增加,一些新的作業(yè)方式仍然找不到合適的品種,不 能滿足市場需求。
2. 安全繩的長度
安全繩的長度直接影響沖擊力,安全繩越長,沖擊距離越大,沖擊力就越大。對同材質、同結構、不同繩長的安全帶做沖擊試驗,結果顯示,當沖擊距離為2m時,沖擊力為5880N,當沖擊距離為2.5m時,沖擊力為6860N,當沖擊距離為3m時,沖擊力為7350N??紤]到一定的安全系數,我國將安全繩的最大長度規(guī)定為2.5m,架子工安全帶的繩長規(guī)定為1.5m。世界各國對安全繩長度的限制不盡相同,但均規(guī)定在3m以內。美國、日本、德國均將繩長限制在2.5m以內。
在安全帶的生產和使用中,有些企業(yè)和用戶尚未認識到安全繩長對沖擊力的直接影響,認為繩子長一點、短一點無所謂,生產或使用中隨意將繩長加大。這樣做會給作業(yè)人員帶來很大的潛在危險,一旦發(fā)生墜落事故,后果將不堪設想,這一問題應引起生產者和使用者的足夠注意。
3. 安全帶的原材料
標準中規(guī)定,安全帶和安全繩應使用錦綸、維綸、蠶絲料,金屬配件應使用普通碳素鋼。事實上,由于維綸材料的強度低,在實際生產中使用得越來越少。蠶絲材料的強度與錦綸相似,耐熱性能好,比重輕,是制作安全帶的好材料,但價格高,除特殊場所外很少使用。隨著科學技術的不斷發(fā)展,新技術、新產品的研究開發(fā),一些強度高、重量輕、舒適性較好的新材料被用于安全帶、安全繩的生產,這些材料不應被排斥在安全帶生產之外。
另外,生產者在選擇原材料時,應注意識別高強絲與丙綸絲。丙綸絲不耐老化,是國家明令禁止用于生產安全帶的材料。如果將丙綸用于生產安全帶,對使用人員的生命安全將造成極大的威脅。由于丙綸絲與高強絲在外觀上很相似,非專業(yè)人員很難識別,生產廠家在購買原材料時應特別給予注意。當不能識別其真?zhèn)螘r,應送有關部門進行檢驗,檢驗合格后方可使用。安全帶的使用者也應提高自我保護意識,購買時注意識別安全帶的材料,應向生產企業(yè)索要相關的證明。不能確認時應避免使用。
4. 金屬配件的生產工藝
安全帶標準中明文規(guī)定,不準使用焊接的半圓環(huán)、三角環(huán)、8字環(huán)、品字環(huán)、圓環(huán)。但是,一些企業(yè)為了降低生產成本,仍然用焊接件組裝安全帶,一些使用者也未對這個問題引起足夠的重視,這其中存在著極大的不安全隱患。焊接工藝本身是一種古老的生產工藝,焊接質量好,焊口強度不會低于配件的其他部位;焊接質量不好,則金屬件受力時,會首先從焊口處斷開。生產焊接件的企業(yè)多是技術水平低、加工能力差、質量不能保證的非正規(guī)廠家,使用這樣的配件組裝安全帶是很危險的。一旦發(fā)生墜落事故,傷亡在所難免。所以,無論是生產者、銷售者還是使用者都應對這一問題引起足夠的重視,各自把好質量關。