معايير تصميم وتركيب رافعة الصاري وفق GB/T 26558-2011

معيار GB/T 26558-2011 هو معيار المنتج المتخصص للرافعة الصارية (المعروفة أيضًا باسم الرافعة الصاري أو الذراع المساعد)، وقد صدر وطُبق في عام 2011. الرافعة الصارية هي نوع من الرافعات ذات الذراع الثابتة، وتتكون من الصاري (العمود الرئيسي)، والذراع (ذراع الرفع)، وحبال التثبيت (الحبال السلكية)، وآلية الرفع. يتم تثبيت الصاري على القاعدة بواسطة حبال التثبيت، ويتم تنفيذ عملية الرفع من خلال دوران الذراع وتغيير المدى. تتميز الرافعة الصارية ببساطة هيكلها، وقدرة تحملها الكبيرة، وانخفاض تكلفتها، وهي مناسبة بشكل خاص لأعمال الرفع الثقيلة مثل رفع المعدات الكبيرة، وتركيب محطات توليد الكهرباء، وإنشاء منشآت البتروكيماويات. يمكن لشركة كيلود للصناعات الثقيلة تصميم وتصنيع رافعات صارية غير قياسية وفقًا لمتطلبات المشروع.

تصنيف الرافعة الصارية وأنواعها الهيكلية

تصنف المواصفة القياسية الرافعة الصارية إلى ثلاثة أنواع وفقًا للنوع الهيكلي للصاري. النوع الأول: الصاري المفرد (صاري مستقل) — يتكون من صاري رئيسي واحد وحبال تثبيت تشكل نظام التعليق، ويكون الذراع مفصليًا عند قاعدة الصاري، ويتم تغيير زاوية الذراع عبر حبل الرفع. يتميز الصاري المفرد بأبسط هيكل، وعادةً لا تتجاوز سعة الرفع 100t. النوع الثاني: الصاري على شكل A — يتم ترتيب صاريين بشكل حرف A، ويكون الاستقرار أفضل من الصاري المفرد، ويمكن تقليل عدد حبال التثبيت، وهو مناسب للتطبيقات التي تتراوح سعة الرفع فيها بين 100~500t. النوع الثالث: الصاري المتحرك الذراع — يمكن للصاري والذراع تغيير المدى بشكل مستقل، ويتمتع بأعلى مرونة تشغيلية. تشمل معاملات الهيكل الرئيسية للرافعة الصارية: ارتفاع الصاري (عادةً 10~50m)، وطول الذراع (10~40m)، وأقصى قدرة رفع (50~500t)، وأقصى مدى عمل (10~30m). يُصنع الصاري والذراع عادةً من فولاذ إنشائي عالي المقاومة منخفض السبائك Q345B أو Q420B، ويمكن استخدام أنابيب فولاذية غير ملحومة أو مقاطع مركبة من فولاذ زاوي للوتر الرئيسي.

يعد نظام حبال التثبيت مكونًا حاسمًا للسلامة خاصًا بالرافعة الصارية. تحدد المواصفة القياسية عدد حبال التثبيت وقطرها ومتطلبات التثبيت. يجب أن يكون الجزء العلوي من الصاري مزودًا بما لا يقل عن 6 حبال تثبيت (موزعة بالتساوي حول المحيط)، ويجب أن تكون زاوية حبال التثبيت مع الأرض في نطاق 30°~60°. يجب أن تكون حبال التثبيت من الحبال السلكية، بمعامل أمان لا يقل عن 3.5، ويتم تثبيت نهاية الحبل باستخدام مشابك الحبل أو وصلات كبس من سبائك معدنية. يجب أن تحافظ قوة الشد المسبق لحبال التثبيت على بقاء الصاري عموديًا في حالة عدم وجود حمل، ويتم تحديد قيمة الشد المسبق وفقًا لحسابات التصميم. يجب أن يكون كل حبل تثبيت مزودًا بمسمار ضبط مستقل أو شداد برغي لضبط الشد. يجب أن تستخدم مراسي الأرضية لحبال التثبيت قواعد خرسانية أو أساسات أنابيب فولاذية، ويجب ألا تقل مقاومة سحب المرساة الأرضية عن ضعف أقصى قوة شد تشغيلية لحبل التثبيت. تشترط المواصفة القياسية أيضًا أن تتمتع قاعدة الصاري بقدرة تحمل كافية ومقاومة انزلاق مناسبة، ويجب أن يخضع تصميم الأساس لمراجعة واعتماد مهندس إنشائي متخصص.

متطلبات حسابات التصميم

تعد حسابات التصميم للرافعة الصارية أكثر تعقيدًا من الرافعات العامة، نظرًا لأن طبيعتها الإنشائية غير المحددة إحصائيًا تجعل القوى الداخلية لكل مكون شديدة الحساسية لشد حبال التثبيت وموضع الحمولة المعلقة. تشترط المواصفة القياسية أن تشمل حسابات التصميم للرافعة الصارية تحليل الأحمال — الحمل الذاتي، وحمولة الرفع، وحمل الرياح (يُحسب بشكل منفصل في حالة العمل وحالة عدم العمل)، وحمل القصور الذاتي، وقوة الشد المسبق لحبال التثبيت. يتم تنفيذ مجموعة الأحمال وفقًا لمبادئ معيار GB/T 3811 ومعيار GB/T 22437، لكن ما يميز الرافعة الصارية هو أن التشوه المرن لحبال التثبيت يؤثر على توزيع القوى في الهيكل بأكمله، لذلك يجب إجراء تحليل هندسي غير خطي. يشمل حساب استقرار الصاري الاستقرار الكلي (مع مراعاة تأثير الانحناء والضغط) والاستقرار الموضعي (ألا يقل معامل الاستقرار لكل مكون عن القيم المحددة).

تحدد المواصفة القياسية أيضًا معامل الثبات ضد الانقلاب للرافعة الصارية: ألا يقل عن 1.5 في حالة العمل (وفقًا لمجموعة الأحمال الأكثر خطورة)، وألا يقل عن 1.8 في حالة عدم العمل (مع مراعاة أقصى حمل رياح). يجب ألا يقل معامل استقرار الانزلاق الأفقي لقاعدة الصاري عن 1.5. يجب ألا يقل عامل الأمان ضد السحب لمراسي حبال التثبيت عن 2.0. نظرًا لأن الرافعة الصارية غالبًا ما تُستخدم لمرة واحدة في الموقع أو يُعاد تركيبها عدة مرات، تسمح المواصفة القياسية باستخدام طريقة الإجهاد المسموح به في التصميم في ظل ظروف محددة، ويمكن تخفيض قيم عامل الأمان بشكل مناسب على ألا تقل عن 90% من القيم المحددة في معيار GB/T 3811. بعد اكتمال التصنيع، يجب إجراء تشغيل تجريبي بدون حمل واختبار الحمل المقنن (100% SWL) للتحقق من صحة حسابات التصميم. يجب أن تشمل وثائق التصميم تقرير الحسابات الهيكلية للصاري والذراع، ومخطط تخطيط نظام حبال التثبيت، ومعاملات حمل الأساس، ووصف خطة التركيب.

متطلبات التركيب والاختبار

يُعد تركيب رافعة الصاري وتفكيكها من العمليات عالية الخطورة، وقد وضعت المواصفة اشتراطات صارمة بهذا الشأن. يجب إعداد خطة تركيب مفصّلة قبل بدء العمل، على أن تعتمد من المسؤول الفني. ينبغي تسوية موقع التركيب وضغط التربة جيدًا، ولا يُسمح بالتركيب إلا بعد بلوغ قوة الخرسانة الأساسية 100% من قيمة التصميم. يمكن نصب الصاري باستخدام أسلوب الرفع الكلي أو أسلوب الانزلاق، ويجب تثبيت حبال توجيه ودعامات مساعدة أثناء النصب لمنع ميلان الصاري أو سقوطه. تُركّب حبال التثبيت وفق الترتيب التالي: تثبيت حبال الجهة الخلفية أولاً ثم حبال الجهة المقابلة للرياح، ويتم ضبط الشد الابتدائي لكل حبل تثبيت على حدة وفقًا لمتطلبات التصميم. يُركّب ذراع الرافعة بعد نصب الصاري وتثبيته بشكل كامل. وبعد اكتمال التركيب، يجب إجراء فحص شامل للتأكد من أن جميع نقاط التوصيل ثابتة وموثوقة وأن جميع الآليات تعمل بشكل طبيعي.

يُعد اختبار الحمل الوسيلة النهائية للتحقق من أداء السلامة لرافعة الصاري. وتنقسم حمولات الاختبار إلى: اختبار بدون حمل — حيث تعمل جميع الآليات بالسرعة الاسمية لمدة لا تقل عن 30 دقيقة. اختبار الحمل المقنن (100% SWL) — يتم رفع الحمولة المقدرة عند مختلف أنصاف أقطار العمل النموذجية لاختبار المكابح ووظيفة تغيير المدى في جميع الآليات. اختبار الحمل الديناميكي — رفع 1.1 ضعف الحمولة المقدرة وإجراء عمليات الرفع والخفض وتغيير المدى بما لا يقل عن 5 مرات لكل عملية. اختبار الحمل الساكن — رفع 1.25 ضعف الحمولة المقدرة وتثبيتها لمدة 10 دقائق لقياس التغير في تعامد الصاري والتغير في شد حبال التثبيت. يجب ألا يتجاوز الإزاحة الأفقية لقمة الصاري 1/100 من ارتفاع الصاري. وبعد اكتمال الاختبارات، يجب إصدار تقرير اختبار يوثّق جميع بيانات الاختبار. ويجب أن يتضمن دليل التشغيل الخاص برافعة الصاري أقصى قدرة رفع ومنحنى الحمل-المدى المقابل، وطريقة وفترة ضبط شد حبال التثبيت، وبنود الفحص الدوري ومعايير التقييم.

متطلبات الاستخدام الآمن

تضع المواصفة متطلبات واضحة للاستخدام الآمن لرافعة الصاري. قبل وضع الرافعة في الخدمة، يجب إعداد خطة رفع مفصّلة وإجراءات تشغيل آمن، على أن تعتمد خطة الرفع من المسؤول الفني وأن يتم تقديم إحاطة فنية لجميع العاملين المشاركين في العملية. يجب تحديد منطقة تحذيرية في موقع العمل، ولا يُسمح لغير العاملين بدخولها. يجب أن يبقى المشغل ومشرف الإشارة على اتصال دائم، وأن تكون إشارات اليد موحّدة وواضحة. وتنص المواصفة على عدم تشغيل آلتي الرفع وتغيير المدى في الرافعة في الوقت نفسه. يجب إجراء عملية تغيير المدى في ظروف عدم الحمل أو الحمل الخفيف، وألا يتجاوز الحمل أثناء تغيير المدى 70% من سعة الرفع المقدرة. يجب أن يتم الرفع بسرعة منتظمة وثبات، ويُمنع منعًا باتًا الإيقاف الطارئ أو التشغيل المفاجئ. بعد رفع الحمولة عن الأرض، يجب التوقف مؤقتًا للتحقق من موثوقية المكبح وتوازن الحمولة قبل مواصلة الرفع. لا يجوز تنفيذ عمليات الرفع في حالات الرياح التي تزيد عن 6 درجات، أو الأمطار الغزيرة، أو الضباب الكثيف، أو عدم كفاية الإضاءة الليلية. يجب تكليف شخص مختص بمراقبة التغيرات في شد حبال التثبيت واستقرار المراسي الأرضية أثناء التشغيل، وإيقاف العمل فورًا عند ملاحظة أي خلل.

جدول مقارنة معاملات تصميم رافعة الصاري

يعرض جدول المقارنة التالي المعلمات الأساسية لتكوين رافعة الصاري، لرجوع موظفي الاختيار والتشغيل.

الأسئلة الشائعة