市场上的安全绳品类繁多,质量参差不齐,到底哪种才安全?我们都知道,劣质安全绳通常是导致高处坠落事故的原凶之一,但还是有工友贪图便宜,不幸发生事故。为了让从事高处作业的工友们对安全绳有直观的了解,本文首先简要介绍安全绳的制造材料、直径强度、常见种类、绳头处理等;然后简要介绍安全绳国标和欧标的重要指标;最后就国标和欧标的区别进行粗略对比,供大家在选择安全绳时作为参考。
一、劣质安全绳事故
二、安全绳制造材料
绳索的制造材料有:锦纶(尼龙纤维)、涤纶(聚酯纤维)、丙纶(聚丙烯纤维)、凯夫拉(芳纶纤维)、迪尼玛(另名大力马,超高分子量聚乙烯纤维)、棉、钢缆等。
(一)常用材料:锦纶和涤纶的强度较高,成本适中。其中锦纶比涤纶的弹性更好,是安全绳的理想材料。
(二)劣质材料:丙纶和棉的强度较低,价格便宜,通常为特殊用绳或劣质绳索才会使用。由于它们不耐紫外线,容易降解断裂,通常不能用于制造安全绳。
(三)高强材料:凯夫拉和迪尼玛的强度很高,价格昂贵,通常特殊用途绳索才会使用。由于它们的弹性极低,通常不能用于制造安全绳。钢缆抗切割能力强,但弹性极低,只能配合特殊设备才能作为安全绳使用。基于同样的原因,请谨慎使用含钢芯的纤维绳。
三、安全绳直径强度
(一)安全绳直径:坠落悬挂用安全绳,常见直径为10—16mm;用于重物提拉的绳索,有的更粗,有18—26mm。
(二)安全绳强度:坠落悬挂用安全绳,通常强度≥22kN(约合2.2吨),劣质安全绳强度有的低至几千牛(约合几百公斤),有的特殊绳索强度能高至60kN(约合6.0吨)。
四、常见安全绳种类
(一)夹芯纤维绳
(二)钢芯纤维绳
(三)螺旋绳
(四)全编绳
(五)扁带(扁绳)
五、绳头处理
(一)车缝扣
(二)打结
(三)铝套压紧
(四)扁带缝合
六、中国安全绳标准
我国现行安全绳国家标准为《坠落防护安全绳》(GB24543—2009),标准规定:
(一)安全绳按作业类别分为:围杆作业用安全绳、区域限制用安全绳、坠落悬挂用安全绳;
(二)安全绳按材料类别分为:织带式安全绳、纤维绳式安全绳、钢丝绳式安全绳、链式安全绳。
1.织带式安全绳:即扁带(扁绳),绳体在构造上和使用过程中不应打结。
2.纤维绳式安全绳:若绳索为多股绳,则股数不应少于3股。绳体在构造上和使用过程中不应打结。
3.钢丝绳式安全绳:绳体在构造上和使用过程中不应扭结,盘绕直径不宜过小。接近热源工作时,应选用具有特级韧性石棉芯钢丝绳或具有钢芯的钢丝绳。
4.链式安全绳:使用过程中,链条应伸直,不应扭曲、打结或弯折。
安全绳作业类别
安全绳材料类别
测试力值
(kN)
坠落悬挂用安全绳
织带式安全绳
纤维绳式安全绳
22
钢丝绳式安全绳
链式安全绳
15
围杆作业用安全绳
区域限制用安全绳
注:因纺织材料比金属更易磨损,所以用于坠落悬挂的织带式、纤维绳式安全绳比钢丝绳式、链式安全绳需更大的测试力。
1.静态拉力达22kN时不断裂;
2.动态冲击测试时,重物为100kg,安全绳长度为2m,坠落高度为4m的情况下,安全绳无撕裂和破断。
七、欧标安全绳标准
欧盟安全绳标准为EN1891:1998,标准中规定:安全绳为夹芯纤维绳,分A/B两类,A类适合所有用途,B类因强度较低,需要特别注意使用。安全绳直径为8.5—16mm。
1.静态拉力强度:A类安全绳≥22kN;B类安全绳≥18kN;
2.动态冲击强度:安全绳长度为2m;A类绳的测试重物为100kg,B类绳的测试重物为80kg;坠落系数为1时,A/B类绳索能承受冲坠的次数均为≥5次。
3.安全冲击力度:安全绳长度为2m;A类绳的测试重物为100kg,B类绳的测试重物为80kg;坠落系数为0.3时,A/B类绳索遭受的冲击力均为≤6kN。
八、国标欧标的对比
测试内容
GB24543—2009
EN1891:1998
静态强度
≥22kN
坠落次数
坠落系数为2:≥1次
坠落系数为1:未测试
坠落系数为2:未测试
坠落系数为1:≥5次
冲击力
未测试
坠落系数为0.3:≤6kN
在工作中,安全基本要求是不受伤,而不是不死亡。所以,EN1891:1998规定了坠落系数为0.3(安全绳长度为2m,人体坠落高度为0.6m,坠落系数为0.6÷2.0=0.3)时,人体所受冲击力≤6kN。
国标中关于6kN的描述,对应在3个标准规范中:《坠落防护安全绳》(GB24543—2009)中没有表述6kN;在《座板式单人吊具悬吊作业安全技术规范》(GB23525—2009)中规定:安全短绳长度≤600mm,按要求佩戴坠落悬挂安全带后,冲击作用力峰值不应大于6kN;坠落悬挂安全带的测试,按照《安全带测试方法》(GB/T6096—2009)进行,如下图所示:
【笔者疑问】如上图所示,仅含安全绳的坠落悬挂安全带的整体动态负荷测试示意图中,没有指定安全绳的长度,只要求模拟人重心高于挂点1.0m处,保证悬挂点与释放点水平距离小于300mm。那么,笔者有以下疑问:
1.假设安全绳的长度为0.6m,即按照《座板式单人吊具悬吊作业安全技术规范》(GB23525—2009)规定:安全短绳长度≤600mm,那测试时如何能提高1m高度?
2.假设安全绳的长度为1.0m,参照欧标,此时坠落系数为2.0。对比欧标静力绳标准(EN1891:1998)规定坠落系数为0.3时,冲击力≤6kN,此时坠落系数2.0,远大于0.3;对比欧标动力绳标准(EN892:2004)规定坠落系数为2.0时,冲击力≤12kN。通过对比可以看出国标安全绳的弹性应非常大,在如此严重的坠落程度下,才可能产生如此小的冲击力(6kN以内)。而标准中规定的扁绳(带)或扭绞绳,通常是不具有如此高的弹性的。
3.假设安全绳的长度为2.0m,参照欧标,此时坠落系数为1.5。《坠落防护装备安全使用规范》(GB/T23468—2009)规定:安全绳(含未打开的缓冲器)不应超过2.0m,不应擅自将安全绳接长使用,如果需要使用2.0m以上的安全绳应采用自锁器或速差式防坠器。那么,是否只要安全绳长度不大于2.0m,不管是高挂低用还是低挂高用都是安全的呢?在坠落系数为1.5的情况下,也需要安全绳的弹性非常大,参照上述第2条所述。
4.当安全绳的长度为无限长,坠落系数才接近于1.0(且小于1.0)。在坠落系数为1.0的情况下,对比欧标静力绳,也需要安全绳的弹性非常大,参照上述第2条所述。
《座板式单人吊具悬吊作业安全技术规范》(GB23525—2009)对单人吊具悬吊作业时要求安全绳长度不应不大于600mm,《坠落防护装备安全使用规范》(GB/T23468—2009)要求坠落防护时安全绳长度不应大于2.0m,《安全带测试方法》(GB/T6096—2009)未给出其他场景使用安全绳的长度要求。
【笔者认为2】欧标静力绳标准(EN1891:1998)规定坠落系数小于0.3时,冲击力≤6kN。这要求使用者明白坠落系数的概念,时刻注意自身位置,确保坠落系数不能大于0.3。这样规定,对使用者的知识要求会高一些,但配合成体系的绳索行进设备和技术,能完成更多更困难的高处作业任务。
【国标更新】关于安全带的国标,其中新国标《坠落防护安全带系统性能测试方法》(GB/T6096-2020)已经于2020年11月19日发布,并于2021年6月1日正式实施,用于替代《安全带测试方法》(GB/T6096-2009)。新国标中删除了“仅含安全绳的坠落悬挂安全带的整体动态负荷”测试内容,取而代之的是“含系带、单根安全绳及缓冲器的坠落悬挂用安全带”测试内容,这似乎说明新国标认为只有一根安全绳不足以确保安全,应再连接缓冲器才行。所以,建议大家购买通过新国标认证的防护产品。另外,新国标《坠落防护安全带》(GB6095—2021)已于2021年8月10日发布,并将于2022年9月1日实施。
【综上所述】哪种“安全绳”才安全呢?笔者认为:首先,没有通过权威认证的绳索,当然是不建议使用的,因为其安全性未知。其次,一定要按照绳索标准规范的要求,使用允许的安全操作技术,才能确保安全。“高挂低用”是一种确保安全的通俗说法和做法,但到底挂多高算“高挂”?笔者在国标中并未找到明确的描述,这是一种遗憾。
【几点建议】现行安全绳的国家标准为《坠落防护安全绳》(GB24543—2009),目前还没有新版本发布。笔者建议:作为坠落悬挂的系带、安全绳、缓冲器等,应进一步区分各自的功能和性能。系带的功能是绑住人体,安全绳的功能是牵引人体并提供一定的缓冲能力,缓冲包的功能是牵引人体和提供较强的缓冲能力。所以,在安全带的规范中测试动态冲击力不大于6kN不太合适,因为到底是哪个部件承担缓冲不够明确,而应该在安全绳和缓冲器的标准里设定某些条件,并测试动态冲击力不大于6kN才更合适。
【温馨提示】最新的国标《坠落防护安全带》(GB6095—2021)中定义:
安全带是指“在高处作业、攀登及悬吊作业中固定作业人员位置、防止作业人员发生坠落或发生坠落后将作业人员安全悬挂的个体坠落防护装备的系统”,即安全带是我们通常所说的坠落防护系统。
系带是指“将安全带穿戴在人体上,并在坠落时支撑和控制人体、分散冲击力的部件。注:系带由织带、带扣及其他金属部件组成,一般有全身式系带、单腰式系带、半身式系带。”所以,系带才是我们通常理解的安全带。
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