GB/T 23723.4-2009 Norme relative à la sécurité d'utilisation des grues à flèche

📌La norme GB/T 23723.4-2009 « Grues — Utilisation en toute sécurité — Partie 4 : Grues à flèche » est une norme spécifique relative à l'utilisation en toute sécurité des grues à flèche, notamment les grues à portique, les grues à mât, les grues flottantes et les grues de pont.Cette norme définit les exigences de sécurité d'utilisation, compte tenu de la complexité de la structure des grues à flèche, de leur large champ d'action et du fait que certains modèles sont destinés à une utilisation sur l'eau.

La norme GB/T 23723.4-2009 constitue la quatrième partie de la série de normes relatives à l'utilisation en toute sécurité des grues ; elle définit spécifiquement les exigences en matière de sécurité d'utilisation et de gestion de l'exploitation des grues à flèche. Il existe une grande diversité de grues à flèche, et les exigences de sécurité d'utilisation couvrent des conditions de travail particulières, telles que la protection contre le vent et le renversement. Le présent article propose une interprétation détaillée des dispositions essentielles de cette norme.

GB/T 23723.4-2009臂架起重机安全使用标准


Conformité aux normes et risques liés à la sécurité

La norme GB/T 23723.4-2009 correspond à la norme ISO 12480-4:2002 (IDT) et porte spécifiquement sur l'utilisation en toute sécurité des grues à flèche (grues à portique, à mât, flottantes, de pont, à flèche en porte-à-faux, ferroviaires, etc.). Les risques liés à la sécurité des grues à flèche présentent les caractéristiques suivantes : grues à portique — grignotage des rails et renversement dus à des problèmes de fondations des voies, usure des câbles métalliques et surcharge lors des opérations avec benne preneuse ; grues à mât : effondrement du mât dû à la rupture des haubans ; grues flottantes : perte de contrôle de la charge due au chavirement de la coque et aux chocs des vagues. La norme définit les exigences de sécurité pour l’ensemble du processus, depuis la sélection du modèle jusqu’au démontage, en passant par l’installation et l’exploitation.

Fondations et pose des rails

La fondation des rails d'un pont roulant à portique est essentielle à une utilisation en toute sécurité. Les normes exigent que la fondation des rails soit spécialement conçue en fonction de la charge nominale du pont roulant et que la portance du sol ne soit pas inférieure à 200 kPa. Les rails doivent être de type P38 ou P43, ou d'un type supérieur. Les tolérances d’installation des rails sont les suivantes : écartement des rails ≤ ±3 mm ; dénivelé longitudinal des rails ≤ 5 mm tous les 10 m. Les butées situées aux deux extrémités des rails doivent pouvoir résister à la force d’impact générée par une collision de la grue à sa vitesse nominale. Une fois installée, la grue à portique doit subir un essai à vide, un essai à la charge nominale et un essai de charge dynamique à 1,1 fois la charge nominale. Les essais portent notamment sur le fonctionnement coordonné des mécanismes de levage, de rotation, de variation de flèche et de déplacement. La grue ne peut être mise en service qu’après réception de l’installation.

Exigences particulières relatives aux grues à mât

La gestion de la sécurité d’utilisation des grues à mât (y compris les mâts en treillis et les mâts tubulaires) est la plus complexe parmi toutes les grues. Les normes exigent qu’un plan de chantier spécifique soit établi pour la mise en place et la mise à terre du mât, et qu’il soit approuvé par le responsable technique. Le nombre et la disposition des haubans doivent être conformes aux exigences de conception (généralement au moins 4, répartis uniformément) ; les haubans doivent être constitués de câbles en acier (diamètre ≥ 16 mm), dont les extrémités sont fixées à l’aide de raccords cunéiformes ou de raccords sertis en alliage d’aluminium. La force de précontrainte des haubans doit être appliquée conformément aux valeurs de conception (généralement comprise entre 5% et 10% de la force de rupture) ; la tension de chaque hauban doit être uniforme (écart ne dépassant pas ±5%). La capacité de charge des points d’ancrage des haubans ne doit pas être inférieure à deux fois la résistance à la rupture des haubans. La fondation du socle du mât doit pouvoir supporter le poids propre du mât ainsi que les forces verticales et horizontales générées par la charge suspendue. La verticalité du mât doit être surveillée en temps réel pendant le levage (angle d’inclinaison ≤ 1°).

Fondations des voies ferrées
Rails P38/P43
Écart de gabarit ≤ ±3 mm
Haubans de mât
≥ 4
Diamètre du câble ≥ Φ16 mm
Force de précontrainte des haubans
Résistance à la rupture : 5% ~ 10%
Écart ≤ ±51 TP3T
Stabilité à flot
Inclinaison latérale ≤ 5°
Hauteur des vagues ≤ 2,5 m
Câble métallique pour grappin
Résistance à la torsion + résistance à l'usure
Contrôle mensuel
Roulement de rotation
Couple de serrage des boulons
Contrôle semestriel

Exigences particulières relatives aux grues flottantes

L'utilisation en toute sécurité d'une grue flottante nécessite de prendre en compte des facteurs supplémentaires liés à la stabilité du navire et aux conditions environnementales : avant toute opération, il convient de vérifier la stabilité du navire — avec la combinaison d'une charge maximale et d'une portée maximale, la hauteur de stabilité initiale GM doit être ≥ 0,5 m (stabilité intégrale) ou GM ≥ 0,15 m (stabilité après avarie). Limites des conditions environnementales pendant l'intervention : vitesse du vent ≤ force 7 (≤ 17 m/s), hauteur de vague significative ≤ 1,5 à 2,5 m (selon le type de navire et la capacité de levage), vitesse du courant marin ≤ 2 nœuds (≤ 1 m/s). Lorsque les limites environnementales sont dépassées, la grue flottante doit cesser toute opération et la flèche doit être immobilisée en position de rangement.

Sécurité de l'exploitation

Points clés de la gestion de la sécurité d’exploitation des grues à flèche : les opérateurs doivent avoir suivi une formation spécifique et être titulaires d’un certificat d’aptitude à la conduite d’équipements spéciaux. Avant chaque prise de service, il convient de vérifier le bon fonctionnement des interrupteurs de fin de course, des freins et des dispositifs de sécurité. Lors du déplacement d’une grue à portique, il faut s’assurer qu’aucun obstacle ne se trouve sur les rails. Lors des opérations avec benne preneuse, il faut éviter que celle-ci ne heurte la flèche ou le portique (prévention des collisions). L'utilisation d'une grue à flèche doit être immédiatement interrompue et la cause identifiée dans les cas suivants : bruits ou vibrations anormaux, pression anormale du système hydraulique, dysfonctionnement des interrupteurs de fin de course, augmentation soudaine de la vitesse du vent à un niveau proche de la limite. Krude Heavy Industry propose aux utilisateurs de grues à portique et de grues flottantes une formation aux procédures d'exploitation sécurisées ainsi qu'un soutien technique.


Tableau de contrôle pour l'utilisation en toute sécurité des grues à flèche

Le tableau comparatif ci-dessous présente les principaux paramètres de configuration relatifs à l'utilisation en toute sécurité des grues à flèche, à titre de référence pour les responsables du choix du modèle et les utilisateurs.

Projets de sécurité Exigences de base Fréquence des contrôles Exigences en matière de gestion
Dispositif de protection contre le vent Pinces de fixation / Dispositifs d'ancrage Vérifications avant chaque service Alerte de vent de force 6
Mécanisme de variation d'amplitude Réglage en douceur de l'amplitude / Limites actives Contrôle mensuel Contrôle de l'usure des freins
Mécanisme de rotation Rotation fluide / Freinage fiable Chaque trimestre Contrôle des paliers de rotation
Règlement d'exploitation Équipe de deux personnes (chef d'équipe + conducteur) par classe Règles de signalisation routière

Foire aux questions

Question : Quels sont les risques liés à un tassement irrégulier des fondations des rails d'une grue à portique ? Comment les surveiller ?
Réponse : Un tassement irrégulier des fondations des rails d’une grue à portique peut entraîner : 1) une variation de l’écartement des rails (lorsque celle-ci dépasse ±3 mm, le frottement entre le rebord des roues du chariot et le flanc du rail s’intensifie, ce qui provoque un grignotage du rail et une usure anormale des roues) ; 2) une différence de niveau des rails (lorsque cette différence dépasse 5 mm sur une longueur de 10 m, le chariot de la grue présente un phénomène de ” trois roues au sol et une roue en l'air ” lors de son déplacement, ce qui peut entraîner, dans les cas graves, le renversement de l'ensemble de la machine). Méthode de surveillance : mesurer chaque mois, à l’aide d’un niveau à bulle, l’altitude des points clés sur toute la longueur du rail et tracer une courbe de tassement du rail ; si l’on constate que la vitesse de tassement local dépasse 5 mm/mois, il convient d’arrêter immédiatement l’utilisation de la grue et de renforcer les fondations.
Question : Comment mesurer et régler la tension des haubans d'une grue à mât ?
Réponse : Méthodes couramment utilisées pour mesurer la tension des haubans : 1) Méthode du dynamomètre — mesurer directement la tension à l'aide d'un dynamomètre monté en série à l'extrémité d'ancrage du hauban ; 2) Méthode de la fréquence de vibration — conversion de la tension à partir de la mesure de la fréquence de vibration transversale du hauban (à l’aide d’un capteur de vibrations) (T = 4ρL²f²) ; 3) Méthode de la flèche — calcul de la tension en mesurant la flèche après application d’une force horizontale connue au milieu du hauban. Méthodes de réglage : elles s’effectuent à l’aide des vis de réglage ou des boulons à tête bombée situés aux extrémités des haubans. Après chaque réglage, il convient de mesurer la tension de tous les haubans et de la maintenir dans une fourchette comprise entre ±5% par rapport à la valeur de conception. Les variations de tension des haubans dues aux changements de température doivent être surveillées et corrigées quotidiennement.
Question : Quelles sont les précautions à prendre pour assurer la sécurité d'exploitation d'une grue flottante en cas de houle ?
Réponse : Lors de l'utilisation d'une grue flottante dans la houle, il convient de respecter les points suivants : 1) Le navire-grue doit opérer face à la houle ou en biais par rapport à celle-ci (la proue orientée dans le sens de la houle), en évitant de travailler perpendiculairement à la houle (car c'est dans cette position que le roulis est le plus important) ; 2) Pendant les opérations de levage, il convient de maintenir une vitesse de levage lente (recommandée : ≤ 0,2 m/s) afin de réduire l’impact des mouvements de la coque sur la charge ; 3) Les charges déjà suspendues au crochet ne doivent pas rester en suspension pendant une durée prolongée : les oscillations de la charge provoquées par les mouvements de la coque aggravent le roulis ; 4) En cas de forte houle (hauteur de vague > 1,5 m), il convient d’adopter un mode de ” compensation passive ” : détendre le câble de levage afin que le crochet suive le mouvement des vagues, ce qui permet de compenser la majeure partie des charges dynamiques.
Question : Quels sont la fréquence d'inspection et les valeurs de couple des boulons du palier de rotation d'une grue à flèche ?
R : Les boulons de fixation des paliers pivotants comptent parmi les éléments de fixation les plus importants des grues à flèche. Les normes exigent que, après une nouvelle installation, ils soient serrés selon le couple spécifié par le fabricant (en général, pour des boulons de classe 8.8, le couple de serrage est d’environ M24 = 550 N·m, M30 = 1 100 N·m) ; ils doivent être réinspectés et resserrés après 100 h, 300 h et 1 000 h de fonctionnement. Par la suite, le couple de serrage des boulons doit être vérifié tous les six mois. Méthode de contrôle : à l’aide d’une clé dynamométrique, effectuer un contrôle par échantillonnage de chaque boulon dans l’ordre (taux d’échantillonnage ≥ 20%) ; si le couple de serrage d’un boulon quelconque est inférieur à 90% de la valeur spécifiée, tous les boulons doivent être resserrés. Les boulons ne doivent pas être réutilisés plus de cinq fois après démontage et remontage.

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