Discusión técnica sobre cómo evitar la caída de rayos en grúas torre y otras maquinarias y equipos de edificios de gran altura
Capítulo 4.2 Si los equipos mecánicos como grúas torre, torres de perforación y pórticos en el sitio de construcción están fuera del rango de protección de los dispositivos de protección contra rayos de edificios y estructuras adyacentes, si están fuera del rango de protección de 4.
Artículo 4.4.4 El dispositivo de protección contra rayos de cada equipo mecánico puede utilizar la estructura metálica del equipo, pero se debe asegurar la conexión eléctrica (“Apéndice 4” “Glosario” Conexión eléctrica: resistencia entre conductores Cerrar a conexión cero. (También conocida como conexión metálica.)
Artículo 4.4.5 La longitud del pararrayos (terminal aéreo) en el equipo mecánico es de 1 a 2 m. Artículo 4.4.6 La longitud del. pararrayos. Las líneas de potencia, control, iluminación, señalización y comunicación de los equipos mecánicos deberán tenderse mediante tuberías de acero, y las tuberías de acero deberán estar conectadas eléctricamente a las estructuras metálicas de los equipos mecánicos.
Artículo 8.1. .2 Grúa torre de exterior para polipastos, plataformas operativas de estructura metálica de encofrado deslizante y fustes que requieran dispositivos de protección contra rayos, además de estar protegidas y puestas a tierra repetidamente de acuerdo con lo establecido en el artículo 4.3.2, de la conductividad eléctrica del metal. También se deben garantizar las estructuras entre los marcos del equipo. Examen para ingeniero de construcción de segundo año
Artículo 6.3.6 Protección contra rayos y inducción de ondas electromagnéticas de GB5144 "Normas de seguridad para grúas torre en la construcción": "Cuando la altura de el punto de articulación del brazo de la grúa torre supera los 50 m del suelo. Se deben instalar dispositivos de protección contra rayos en la parte superior de la torre y en la cabeza del brazo. "6.1.3 "Se estipula que la estructura de la grúa torre debe tener una buena calidad. "Un dispositivo de conexión a tierra fiable y fiable". "La resistencia de la conexión a tierra no debe ser superior a 4 ohmios". La selección e instalación del dispositivo de conexión a tierra debe cumplir con las normas pertinentes. "Requisitos de seguridad eléctrica".
Las normas vigentes de GB5144 son un caso especial de JGJ46-88, es decir, se requieren dispositivos de protección contra rayos cuando el número de días de tormenta en el año es ≤15 días. Por lo tanto, las dos regulaciones son esencialmente las mismas. -88 son más detallados y específicos. En este sentido, todas las torres de metro y otros equipos de gran altura en construcción deben considerar cuestiones de protección contra rayos según el entorno geográfico. Sin embargo, desde una perspectiva nacional, se deben considerar las torres y otros equipos de gran altura. El problema de la protección contra rayos no ha atraído suficiente atención por parte de los fabricantes y usuarios de torres. Esto se debe principalmente a que a mediados de la década de 1970, la industria de torres de mi país realizó una encuesta sobre las torres alcanzadas por rayos. Debido a que el cable grúa instalado en la ladera ha sido alcanzado por un rayo, no hay información sobre la preocupación de que la torre sea alcanzada por un rayo. Por lo tanto, los fabricantes y usuarios tienen una impresión en sus mentes: los equipos de torre compuestos por estructuras metálicas sí lo hacen. No habrá problemas de protección contra rayos si la estructura está bien hecha, el trabajo de puesta a tierra será más seguro. Pero esto es un malentendido, porque antes de mediados de la década de 1970, el número de grúas torre en mi país era pequeño y la altura, especialmente. en las áreas del sur y suroeste donde los días de tormenta son >60 días y ≤90 días. En el área de Guangzhou, se utilizaron menos grúas torre en ese momento, por lo que los resultados de la encuesta en ese momento solo podían reflejar la situación actual de las grúas torre que eran impactadas. por un rayo, pero no la posibilidad de que las grúas torre sean alcanzadas por un rayo.
En los últimos años, el autor ha estado en el área de Guangzhou. La situación entendida ilustra este problema. Alrededor de las 2:30 pm del 30 de agosto de 1996, la cabina de una grúa torre QTZ160 en el sitio de pruebas de Guangzhou Wuyang Engineering Machinery Company (ubicada en la ciudad nueva de Zhujiang) resultó dañada y la cabina quedó completamente quemada. el punto de la torre en el sitio estaba a 40,448 m del suelo, la altura de la cabina estaba a 30,258 m del suelo y el punto de articulación del brazo estaba a unos 32 m del suelo. La torre no estaba equipada con pararrayos y solo estaba conectada a tierra. de la parte inferior de la torre se midió con un metro y fue de 1,1 Ω.
Cuando ocurrió el accidente, el brazo de la torre apuntaba hacia el oeste. La situación de la investigación en el lugar del accidente es la siguiente:
1. El vidrio laminado de la cabina estaba todo roto y esparcido. el suelo y algunos fragmentos estaban parcialmente derretidos.
2. La pintura en el exterior de la cabina se quemó, pero el análisis del color y la deformación por oxidación de la placa de acero de la cabina después de la quema mostró que había rastros locales de alta temperatura en el medio e inferior. parte de la pared lateral de la ventana norte.
3. El marco de la ventana de aleación de aluminio (incluidas la parte fija y la parte móvil) de la ventana norte de la cabina tiene una deformación plástica hacia adentro evidente.
4. Debajo de la pared oeste de la ventana norte de la cabina se encontraron tiras de aleación de aluminio utilizadas para la decoración interior, con signos locales de fusión.
5. En el cable principal de la caja de control eléctrico controlada por programa en la parte media superior del lado norte, varios hilos de alambre de cobre se fundieron en la misma sección para formar nódulos de flujo.
6. Todos los materiales decorativos de la cabina quedaron destruidos.
7. A excepción de las piezas metálicas, todos los componentes eléctricos fueron quemados. Sólo se quemaron las partes metálicas del asiento del conductor y la caja de control.
8.8. No se encontraron rastros de daños mecánicos ni daños por descarga de rayo en otras partes de la estructura de acero de la grúa torre.
Cuando ocurrió el accidente, se estaba celebrando una reunión en la oficina del taller de pruebas. Un compañero vio por casualidad la ventana de la grúa torre: vio una bola de fuego redonda volando de norte a este hacia el. grúa torre en medio de truenos y relámpagos. Entonces vi que salía humo de la cabina; había sido alcanzada por un rayo.
El análisis de la investigación de la escena del accidente enumerado anteriormente es básicamente consistente con lo que dijo este camarada. Parece que el accidente fue causado por la caída de un rayo directo esférico. Por lo tanto, a excepción de los elementos de la cabina que fueron destruidos, no se encontraron rastros de daños mecánicos o daños por descarga causados por la caída de un rayo directo general en toda la torre. El análisis de la escena del accidente es el siguiente: La mina esférica atravesó la ventana del lado este de la cabina de norte a este, provocando que el marco de aleación de aluminio se deformara hacia el interior después del impacto.
Cuando la mina esférica entra en la cabina, transfiere una gran cantidad de calor al entorno a través de la descarga de ionización del aire circundante. Derrite instantáneamente el vidrio y las tiras decorativas interiores de aluminio, lo que hace que todos los materiales combustibles de la habitación se quemen hasta convertirse en carbón y cenizas, al tiempo que produce una gran cantidad de humo espeso. Debido a la descarga de ionización, parte de las tiras decorativas de aleación de aluminio en el lado oeste se fundieron parcialmente y algunos hilos del núcleo de cobre del cable principal se fundieron para formar nódulos de flujo, porque la pared del lado suroeste corresponde directamente. En el lugar de descarga, hay rastros evidentes de oxidación por calentamiento a alta temperatura que son diferentes de otras partes (color, protuberancia).
Después, el autor preguntó a varios conductores de la torre, ¿qué harían si se encontraran con una tormenta durante las operaciones? Pero, lamentablemente, la respuesta es básicamente "esconderse de la tormenta en la cabina". Esto es algo en lo que deberíamos pensar.
Recientemente, nos enteramos por el Instituto de Inspección de Instalaciones de Protección contra Rayos de Guangzhou que una estación de mezcla de concreto de la Corporación Municipal de Guangzhou también fue alcanzada por un rayo secundario proveniente de un rayo de inducción, lo que provocó que el interruptor de aire en la caja de control será destruido este año La sala de distribución y el equipo de la recién construida base de producción Xiaoxintang de Guangzhou Aluminium Decoration Engineering Co., Ltd. fueron dañados repetidamente por rayos secundarios provenientes de pulsos de rayos generados por campos electromagnéticos inducidos por rayos. Del análisis anterior, se puede ver que en el área de Guangzhou, los equipos mecánicos imponentes, como las torres de hierro con una altura de más de 20 metros, corren el riesgo de ser alcanzados por rayos directos (incluidos rayos laterales y esféricos) y rayos inducidos.
Este hecho demuestra que el método de conexión general de piezas estructurales metálicas no puede cumplir con los requisitos de una conexión eléctrica confiable y solo se basa en el marco metálico para la conexión a tierra directa sin instalar un terminal aéreo (introduciendo un pararrayos dedicado). La conexión de línea entre cuerpos de puesta a tierra (cables de tierra) no puede evitar la desgracia de la caída de rayos. Desde este punto de vista, es necesario revisar las cuestiones de protección contra rayos en el "Reglamento de seguridad para grúas torre en la construcción" (BG5144) y las "Especificaciones técnicas para la seguridad de la electricidad temporal en las obras de construcción" (JGJ46-88); La parte de protección contra rayos es más científica, efectiva y práctica.
Las siguientes son algunas aclaraciones:
1. La maquinaria y el equipo de construcción imponentes, como las torres de hierro que se utilizan actualmente en el sitio de construcción, deben comprenderse claramente y las medidas de prevención deben manejarse en de acuerdo con los requisitos de (JGJ46-88) "Especificaciones" Protección contra truenos. Si las "Especificaciones" requieren la instalación de dispositivos de protección contra rayos, los dispositivos de protección contra rayos deberán instalarse de acuerdo con las disposiciones específicas de la normativa. Cuando la estructura metálica de conexión no puede lograr una conexión eléctrica confiable, se debe utilizar un conductor especial para conectar de manera confiable el dispositivo captador al cuerpo de conexión a tierra.
2. Para evitar rayos secundarios causados por rayos de inducción, se puede instalar un pararrayos en la caja de interruptores y en la cabina de la torre para resolver el problema de blindaje de las líneas de control de líneas eléctricas.
3. Se recomienda que el diseño de protección contra rayos de la grúa torre se incluya en las especificaciones de diseño de la grúa torre, de modo que el dispositivo de protección contra rayos de la grúa torre corra a cargo del fabricante desde el principio para evitar dificultades de producción innecesarias para los usuarios. .
Otras máquinas y equipos de edificios de gran altura también pueden referirse al enfoque de grúa torre.
4. Para evitar rayos esféricos, se recomienda proteger las ventanas de la cabina con una malla metálica y conectarlas a tierra de manera confiable.
5. Se recomienda dejar claro en los procedimientos operativos de seguridad de los equipos mecánicos: Durante las tormentas, los conductores y demás personal no pueden refugiarse en la cabina para evitar accidentes.
Se nos ha planteado el problema de la protección contra rayos para maquinaria y equipos de gran altura, como las torres industriales del metro. Esperamos que podamos trabajar juntos para abordarlo seriamente con la ideología rectora de "la seguridad es lo primero". "Primero la prevención". De esta manera, se logrará el propósito de prevenir desastres causados por rayos mediante maquinaria y equipos de ingeniería de gran altura.