شروط فنية لرافعة GB/T 28762-2012: عزل حراري وحماية كهربائية

تُعد المواصفة GB/T 28762-2012 المعيار الفني المتخصص لتصميم وتصنيع الرافعات المعدنية، وقد صدرت ودخلت حيز التنفيذ في عام 2012. تعمل الرافعات المعدنية في بيئات قاسية للغاية — إشعاع حراري عالٍ، تناثر المعدن المنصهر، أجواء مليئة بالغبار، وتشغيل متكرر مع إيقاف وبدء مستمرين — مما يجعل الرافعات العادية غير قادرة على تلبية متطلبات التشغيل في هذه الظروف. تفرض المواصفة اشتراطات إلزامية على العناصر الحاسمة للسلامة، بما في ذلك العزل الحراري للهيكل المعدني، وتحمل النظام الكهربائي لدرجات الحرارة المرتفعة، والفرامل المزدوجة لآلية الرفع، وتُعد هذه المواصفة المرجع الأساسي لاختيار واستخدام الرافعات في قطاع الصناعات المعدنية.

متطلبات العزل الحراري للهيكل المعدني

يجب اتخاذ تدابير العزل الحراري للمكونات الهيكلية المعدنية للرافعة المعدنية، بما في ذلك العارضة الرئيسية، والعارضتين الطرفيتين، وأذرع التثبيت. تنص المواصفة على ضرورة تزويد الجزء السفلي من العارضة الرئيسية (الجهة المواجهة للمعدن المنصهر) بطبقة عزل حراري، ويمكن تنفيذ هذه الطبقة باستخدام ألواح عزل مقاومة للحرارة العالية (مثل ألواح سيليكات الكالسيوم أو ألواح الألياف الخزفية) أو بنية مركبة من لوح فولاذي مع صوف عازل. يجب ألا يقل سمك طبقة العزل عن 80 مم، ويجب حماية سطحها بألواح من الفولاذ المقاوم للصدأ أو الفولاذ المجلفن. ويجب ترك فجوة هوائية للعزل بسمك لا يقل عن 50 مم بين اللوح السفلي للعارضة الرئيسية وطبقة العزل، مما يشكل بنية عزل مزدوجة تحد من انتقال الإشعاع الحراري إلى جدار العارضة الرئيسية.

يُعد عزل هيكل العربة وآلية الرفع أكثر أهمية — لأن هذه المواضع هي الأقرب إلى مغرفة المعدن المنصهر. تشترط المواصفة تزويد الجزء السفلي من العربة بلوح عزل سفلي كامل، ويجب أن يكون مصنوعًا من الفولاذ المقاوم للصدأ (1Cr18Ni9Ti أو 304)، وبسمك لا يقل عن 6 مم. يجب اختيار حبل رفع مقاوم للحرارة العالية (مطلي بزيت السيليكون أو مصنوع من أسلاك الفولاذ المقاوم للصدأ)، أو تركيب لوح حاجز حراري لحبل الرفع. ويجب أن يغطي الدرع الحراري لمجموعة البكرات جميع البكرات بالكامل، لمنع تناثر المعدن المنصهر من إتلاف المحامل وأخاديد الحبال. تعتمد كيلود للصناعات الثقيلة في تصميم رافعاتها المعدنية بنية عزل ثلاثية الطبقات تتكون من لوح سفلي مزدوج العزل + فجوة هوائية + سطح حماية من الفولاذ المقاوم للصدأ، مما يحافظ على درجة حرارة اللوح السفلي للعارضة الرئيسية في حدود 120 درجة مئوية.

تشترط المواصفة أيضًا ألا يقل مستوى تشغيل الرافعة المعدنية عن A6. ويجب أن تعتمد آلية الرفع نظام فرامل مزدوج — فرامل الخدمة + فرامل الأمان — حيث تنغلق فرامل الأمان تلقائيًا عند انقطاع التيار الكهربائي، وألا يقل عزم الكبح عن 1.5 ضعف عزم الرفع الاسمي. ويجب أن يستخدم مخفض سرعة الرفع تروسًا بسطح سن مقسّى، وبقدرة تحمل لا تقل عن المستوى 12 وفقًا لمعيار AGMA. ويجب ألا تزيد زاوية انحراف حبل الرفع على أسطوانة الرفع عن 3.5°، وألا يقل عمق أخدود الحبل عن 0.4 ضعف قطر حبل السلك.

النظام الكهربائي ودرجة الحماية

يجب أن يتمتع النظام الكهربائي للرافعة المعدنية بدرجة حماية أعلى وقدرة أكبر على تحمل درجات الحرارة المرتفعة. تنص المواصفة على ألا تقل درجة حماية المعدات الكهربائية (المحركات، خزائن التحكم، صناديق المقاومات) عن IP54 (داخل المباني المغلقة) أو IP55 (في الهواء الطلق أو الأماكن شبه المكشوفة). ويجب ألا تقل فئة عزل المحركات عن الفئة H (تحمل حرارة حتى 180 درجة مئوية)، وفي حال تجاوز درجة الحرارة داخل خزانة التحكم 65 درجة مئوية، يجب تركيب أجهزة تهوية أو تبريد. ويجب استخدام كابلات مقاومة للحرارة العالية ومثبطة للهب، بدرجة حرارة تشغيل لا تقل عن 125 درجة مئوية، مع تجنب تمديدها بالقرب من الأسطح شديدة الحرارة.

يُعد التصميم الآمن لنظام التحكم الكهربائي من أهم أولويات الرافعة المعدنية. تشترط المواصفة تزويد آلية الرفع بتغذية راجعة من المرمز لقياس السرعة، لتحقيق تحكم دقيق في سرعة الرفع وحماية من السرعة الزائدة. ويجب أن يكون محدد ارتفاع الرفع بنظام مزدوج (ميكانيكي + إلكتروني)، حيث يعمل المحددان بشكل مستقل عن بعضهما، وبمجرد عمل أحدهما يظل الآخر في حالة تأهب. ويجب تركيب نظام مراقبة بالفيديو في منطقة تشغيل المغرفة، ليتمكن المشغل من مراقبة وضع المغرفة وعملية الصب بشكل مباشر من كابينة المشغل. ويجب أن تكون جميع الآليات مزودة بوظيفة التشخيص الذاتي للأعطال، بحيث تعرض وحدة التحكم رمز الخطأ عند حدوث عطل، مما يسهل تحديد المشكلة وإصلاحها بسرعة.

تقدم المواصفة تفاصيل دقيقة بشأن تدابير السلامة الكهربائية. يجب تزويد كل رافعة معدنية بمفتاح فصل عام للتيار الكهربائي وأزرار إيقاف طوارئ، ويجب توزيع أزرار إيقاف الطوارئ في كابينة المشغل، ونقاط التشغيل الأرضي، وعلى جانبي جسر الرافعة، بحيث لا يقل عددها عن 3 أزرار. ويجب ألا تزيد مقاومة حماية التأريض عن 4 أوم، ويجب تزويد محركات جميع الآليات بحماية منفصلة من قصر الدائرة والحمل الزائد. ويجب أن تكون وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) من الدرجة الصناعية، بنطاق درجة حرارة تشغيل من 0 إلى 60 درجة مئوية. ويجب ضبط تردد التحميل لمحول التردد تلقائيًا وفقًا لدرجة حرارة الموقع، مع خفض التردد تلقائيًا في فترات الحرارة المرتفعة لمنع التوقف بسبب السخونة الزائدة.

أجهزة الأمان وحماية التعشيق

يجب أن تكون الرافعة المعدنية مجهزة بنظام أجهزة أمان أكثر اكتمالاً من الرافعات العادية. تنص المواصفة على تزويد آلية الرفع بمحدد الحمل الزائد، ومحدد ارتفاع الرفع (بتكوين مزدوج)، ومفتاح حد الخفض، ومفتاح حماية السرعة الزائدة، ومفتاح حماية ارتخاء الحبل. ويجب تزويد آلية حركة الرافعة بمحدد السير، وممتصات الصدمات، وجهاز منع التصادم. ويجب تزويد آلية حركة العربة بمحدد السير وممتصات صدمات ثنائية الاتجاه. ويجب استخدام مشبك سكة كهربائي كجهاز مقاومة الرياح، مع ربطه بمقياس شدة الرياح — بحيث يصدر إنذار تلقائي عند تجاوز سرعة الرياح 6 درجات، ويتم تثبيت الرافعة على السكة تلقائيًا عند تجاوز 8 درجات.

فيما يتعلق بحماية التعشيق: يجب ألا تتمكن أي آلية من آليات الرافعة من العمل عند فتح باب كابينة المشغل. وبعد توصيل التيار الكهربائي الرئيسي، يجب أن تكون وحدات التحكم في جميع الآليات في وضع الصفر قبل أن تتمكن من البدء من محطة التحكم. وعند الضغط على زر إيقاف الطوارئ، ينفصل الموصل الرئيسي ويقفل ذاتيًا، ولا يمكن إعادة الضبط إلا يدويًا. وعند عمل محدد الحمل الزائد، يجب أن تسمح آلية الرفع بالخفض فقط دون الرفع، مع إطلاق إنذار صوتي ومرئي في الوقت نفسه. وترتبط فرامل الأمان بفرامل الخدمة ومصدر الطاقة — فعند انقطاع التيار الكهربائي الرئيسي، تنغلق فرامل الأمان تلقائيًا. ويجب تزويد غرفة الكهرباء وكابينة المشغل بإضاءة طوارئ، تعمل تلقائيًا عند انقطاع التيار الكهربائي وتستمر لمدة لا تقل عن 30 دقيقة.

جدول مقارنة المعايير الفنية للرافعات المعدنية

يوضح الجدول التالي الفروق الجوهرية في المتطلبات الفنية الرئيسية بين الرافعات المعدنية والرافعات العادية، مما يساعد مسؤولي المعدات على إجراء المقارنة والتحقق أثناء الاختيار وقبول التسليم.

اختبار القبول والفحص في المصنع

قبل تسليم الرافعة المعدنية، يجب أن تجتاز فحوصات واختبارات صارمة. تحدد المواصفة أن كل منتج يجب أن يخضع لاختبار بدون حمل، واختبار الحمل المقنن (100% SWL)، واختبار الحمل الديناميكي (1.1 من الحمولة المقننة)، واختبار الحمل الساكن (1.25 من الحمولة المقننة). كما يجب إجراء اختبار هبوط الحمولة لآلية الرفع — بحيث لا يتجاوز هبوط الحمولة بعد تعشيق الفرامل تحت الحمل المقنن 1/65 من مسافة الرفع خلال دقيقة واحدة (أي ما يعادل 0.46 مم/كيلو نيوتن تقريبًا). ويجب أن يتحمل مكبح الأمان مهمة الكبح بشكل مستقل عند فشل فرامل الخدمة، بحيث لا يتجاوز هبوط الحمولة في هذه الحالة 1.5 ضعف هبوطها مع فرامل الخدمة.

يُعد التحقق من فعالية العزل الحراري أيضًا بندًا خاصًا بقبول الرافعات المعدنية. وتنص المواصفة على قياس درجة حرارة اللوحة السفلية للعارضة الرئيسية في ظل ظروف إشعاع حراري محاكاة (كثافة التدفق الحراري ≥ 5 كيلو واط/م²)، على ألا تتجاوز درجة الحرارة الحد المسموح به. كما يجب تشغيل النظام الكهربائي لمدة 4 ساعات عند وصول درجة الحرارة داخل خزانة التحكم إلى 65 درجة مئوية لاختبار مقاومة الحرارة، دون حدوث أي ارتفاع غير طبيعي في حرارة المكونات الكهربائية أو أعطال في التشغيل. ويجب التحقق من عمل جميع أجهزة الأمان بندًا بندًا — مواضع ودقة عمل محددات الحد، ونقاط الإنذار والفصل في محدد الحمل الزائد، وقوة التثبيت ووقت الاستجابة لجهاز مقاومة الرياح، ونطاق الفصل وطريقة إعادة الضبط لزر إيقاف الطوارئ. ولا يُصدر شهادة المصنع وتقرير اختبار النوع إلا بعد اجتياز جميع الفحوصات بنجاح.

الأسئلة الشائعة حول الرافعات المعدنية