Norme GB/T 29561-2013 pour grues à portique
La norme GB/T 29561-2013 « Grues à portique — Spécification technique » constitue le référentiel technique de conception, de fabrication et de réception des grues à portique. Elle définit les exigences techniques, les exigences de sécurité, les méthodes d'essai et les règles d'inspection applicables aux grues à portique utilisées dans les ports et les chantiers navals. Elle précise et complète la norme GB/T 17495-2009 relative aux grues à portique portuaires et s'applique aux grues à portique d'usage général et aux grues à portique portuaires de capacité de levage ≤ 100 t.
La norme GB/T 29561-2013 est la spécification technique produit des grues à portique. Elle en définit les exigences techniques, les méthodes d'essai et les règles d'inspection. La grue à portique est l'un des équipements de manutention les plus importants des ports et des chantiers navals ; sa spécification technique conditionne directement l'efficacité des opérations de chargement et la sécurité du travail.
Exigences techniques générales de la machine
La norme GB/T 29561-2013 impose des exigences systématiques sur les performances globales de la grue à portique : celle-ci se compose de la structure du portique, de la plateforme rotative, du système de flèche, du mécanisme de levage, du mécanisme de relevage de la flèche, du mécanisme d'orientation et du mécanisme de translation. La norme précise que la classe de fonctionnement de la grue à portique (selon ISO 4301 / FEM 1.001) ne doit pas être inférieure à A6 (pour la manutention portuaire) ni à A5 (pour l'installation en chantier naval). Stabilité générale — pour une grue à portique en condition de travail sur ses quatre stabilisateurs, le coefficient de stabilité au renversement doit être ≥ 1,33 en condition de travail par vent, et ≥ 1,25 en condition hors travail sous charge de vent maximale. En condition hors travail, la flèche doit pouvoir être ramenée à la portée minimale et le crochet hissé au point le plus haut, afin de réduire la surface exposée à la charge de vent. Rigidité statique de la structure métallique — sous charge nominale, la flèche principale ne doit pas présenter une flèche verticale supérieure à 1/200 de sa longueur, ni un déplacement horizontal supérieur à 1/400 de sa longueur.
Exigences techniques des mécanismes
La norme définit les exigences techniques de chaque mécanisme de la grue à portique : mécanisme de levage — configuration à double moteur ou à frein double (pour les machines de forte capacité) ; la vitesse de levage est proposée en régime rapide (vitesse de levage en charge ≥ 12 m/min) et en régime lent (≤ 2 m/min), afin de répondre aux différents besoins d'exploitation. Hauteur de levage — pour les grues à portique portuaires, la hauteur de levage est généralement ≥ 22 m (pour la manutention de conteneurs sur 4 niveaux) ; pour les grues de chantier naval, elle est ≥ 35 m (pour le levage de segments de coque en cale sèche). Mécanisme de relevage de la flèche — entraînement par crémaillère ou par vis ; la vitesse de relevage est généralement de 5 à 15 m/min. Pendant le relevage, la variation de hauteur du centre de gravité de la flèche doit être compensée automatiquement par un système de compensation (contrepoids mobile ou compensation par câbles), afin de réduire la puissance consommée. Mécanisme d'orientation — entraînement par couronne d'orientation (à trois rangées de rouleaux ou à rouleaux croisés) ou par grande couronne ; vitesse de rotation de 1 à 2 r/min. La norme exige que le frein du mécanisme d'orientation puisse immobiliser de manière fiable la flèche à n'importe quel angle de rotation, en charge et à portée maximale. Mécanisme de translation — la vitesse de translation du pont est généralement de 15 à 25 m/min (usage portuaire) ou de 10 à 20 m/min (chantier naval) ; la grue est équipée d'une pince de rail ou d'un dispositif d'ancrage pour garantir la sécurité en condition hors travail face au vent.
Système de flèche et compensation de relevage
La norme impose des exigences détaillées sur le système de flèche et la compensation de relevage : type de flèche — la flèche de grue se décline en flèche droite (structure simple, fabrication aisée, adaptée aux machines de moyenne et faible capacité) et en flèche combinée (flèche principale + flèche auxiliaire formant une structure « en trompe », permettant de maintenir un déplacement horizontal quasi constant de la charge sur une large plage de portée ; utilisée pour les grues à portique portuaires). Compensation de relevage — la flèche combinée ou le système de contrepoids mobile doit assurer le déplacement horizontal de la charge pendant le relevage (c'est-à-dire que la variation de hauteur du crochet ne doit pas dépasser ± 200 mm à portée arbitraire), afin d'éviter tout mouvement vertical parasite de la charge durant l'opération de relevage, d'améliorer l'efficacité de manutention et de réduire la consommation d'énergie. Équilibrage de la flèche — le système de flèche (incluant le poids propre de la flèche, le spreader et la charge) doit être correctement équilibré au moyen de contrepoids ou d'un système à ressorts : la différence d'effort d'entraînement du mécanisme de relevage entre l'état à vide et l'état en pleine charge ne doit pas dépasser 30 % de l'effort d'entraînement en pleine charge, faute de quoi la puissance consommée par le mécanisme de relevage serait excessive. Limitation de la flèche — un limiteur de portée (contrôlant les portées maximale et minimale) et un indicateur de portée (affichant en temps réel la portée courante dans la cabine de commande) doivent être installés.
Système électrique et dispositifs de sécurité
La norme définit les exigences relatives au système électrique et aux dispositifs de sécurité : alimentation — les grues à portique portuaires sont généralement alimentées par enrouleur de câble (déroulement et enroulement automatiques du câble lors du mouvement de translation du pont), sous une tension de 380 V/415 V (basse tension) ou de 6 kV/10 kV (arrivée haute tension). Protection électrique — une protection contre les surintensités, une protection contre les surtensions/sous-tensions, une protection manque de phase, une protection de mise à la terre et une protection contre les fuites doivent être prévues. Dispositifs de sécurité — la grue à portique doit être équipée des dispositifs suivants : limiteur de capacité (déclenchant l'arrêt automatique des mouvements de levage et d'augmentation de portée lorsque la charge dépasse 110 % de la charge nominale), limiteur de moment de charge (déclenchant une alarme et l'arrêt automatique des mouvements dangereux lorsque le moment de charge dépasse 105 % de la valeur nominale), limiteur de hauteur de levage (arrêt automatique du mouvement de levage lorsque le crochet atteint sa position haute limite), fin de course de descente (arrêt de la descente lorsque le crochet atteint la position basse prédéfinie), limiteur de portée (limitant les portées de travail maximale et minimale), limiteur d'angle de rotation (limitant la plage de rotation pour éviter l'enroulement du câble), anémomètre (alarme lorsque la vitesse du vent atteint ≥ 20 m/s), ainsi que des limiteurs de course et des amortisseurs sur chaque mécanisme. Kelude Industries Lourdes conçoit et fabrique des grues à portique pour les ports et les chantiers navals conformément à la norme GB/T 29561.
| Mécanisme | mode d'entraînement | vitesse Plage | dispositif de sécurité |
|---|---|---|---|
| mécanisme de levage | Moteur+réducteur+Tambour | Grande vitesse≥12, Petite vitesse≤2m/min | Frein double+limitation de surcharge |
| mécanisme de relevage de la flèche | Crémaillère/Entraînement par vis | 5~15m/min | Portéefin de course+Compensation d |
| mécanisme d'orientation | Moteur+réducteur+Couronne d'orientation | 1~2r/min | limite de rotation+Frein |
| mécanisme de translation | Moteur+réducteur+Translation Galet de roulement | 10~25m/min | pince de rail+dispositif d'ancrage |
Questions fréquentes
Q : Quels sont les mécanismes de travail d'une grue à portique ?
A : La grue à portique est composée des mécanismes principaux suivants : 1) le mécanisme de levage — assure la montée et la descente verticale de la charge, constitué d'un moteur électrique, d'un réducteur, d'un tambour, d'un câble métallique et d'un crochet ; 2) le mécanisme de relevage de la flèche — modifie l'angle d'inclinaison de la flèche pour faire varier la portée de travail, selon deux modes : variation de portée par câble ou par crémaillère ; 3) le mécanisme d'orientation — permet une rotation de 360° de la flèche autour de l'axe de rotation, composé d'une couronne d'orientation, d'un réducteur d'orientation et d'une unité d'entraînement ; 4) le mécanisme de déplacement — déplace l'ensemble de la machine le long du rail, composé de bogies moteurs et de bogies suiveurs. La coordination des quatre mécanismes permet un positionnement précis de la charge dans l'espace tridimensionnel.
Q : Quelles sont les conditions de service pour la vérification de la stabilité d'une grue à portique ?
A : Les conditions de service prévues par la norme pour la vérification de la stabilité comprennent : 1) la stabilité en condition de travail — sous la combinaison de la capacité de levage nominale maximale et de la portée maximale, en tenant compte de la charge de vent (vitesse de vent de travail ≤ 20 m/s) et de la charge d'inertie, le coefficient de stabilité doit être ≥ 1,15 ; 2) la stabilité en condition hors travail — soumise à la charge de vent de tempête (vitesse de vent maximale centennale selon la région), le coefficient de stabilité doit être ≥ 1,25 ; 3) la stabilité lors du montage et du démontage — vérification de la stabilité à chaque phase du montage et du démontage, avec l'exigence que le moment de renversement soit inférieur ou égal au moment stabilisateur ; 4) le cas de rupture de câble — prise en compte de la charge de choc résultant d'une rupture soudaine du câble de levage ou du câble de relevage.
Q : Quelles sont les exigences de sécurité contre le vent pour une grue à portique ?
A : En raison de sa grande surface exposée au vent et de son centre de gravité élevé, la sécurité contre le vent est primordiale pour une grue à portique. Les exigences normatives sont les suivantes : 1) double protection contre le vent avec pince de rail et dispositif d'ancrage ; 2) limite de vitesse du vent en service ≤ 20 m/s (force 7 sur l'échelle de Beaufort) ; au-delà, les opérations doivent être arrêtées et la grue doit être déplacée vers sa position d'ancrage ; 3) surveillance en temps réel de la vitesse du vent par anémomètre ; une alarme sonore et visuelle se déclenche lorsque la vitesse du vent dépasse le seuil d'alerte (17 m/s) ; 4) en condition hors travail, la pince de rail et le dispositif d'ancrage doivent être engagés simultanément ; 5) dans les régions côtières, des câbles anti-vent doivent être installés, avec une conception résistant à des vents de 55 m/s. Les grues à portique Kelude sont équipées de série d'un anémomètre, d'une pince de rail électrique et d'un dispositif d'ancrage.
Q : Quels sont les points clés de l'inspection quotidienne d'une grue à portique ?
A : Inspection quotidienne : vérification du bon fonctionnement des freins de chaque mécanisme, contrôle de l'absence de rupture de fil et d'usure sur les câbles métalliques, écoute des bruits anormaux au niveau de la couronne d'orientation. Inspection hebdomadaire : contrôle de la lubrification et de l'usure de la crémaillère et du pignon de relevage, vérification de l'alignement d'arbres des accouplements de chaque mécanisme, contrôle du contact entre le boudin de roue et le rail. Inspection mensuelle : contrôle du couple de serrage des boulons de liaison de la couronne d'orientation (devant atteindre 100 % de la valeur de calcul), inspection des fissures sur les cordons de soudure critiques de la structure métallique (en particulier au pied de flèche et aux liaisons entre les jambes du portique de base et la poutre transversale). Un essai de charge complet et une vérification de la stabilité sont effectués tous les six mois.
