Interprétation de la norme GB/T 29561-2013 « Grues à portique — Spécifications techniques »
📌La norme GB/T 29561-2013 « Grues à portique — Spécifications techniques » est une norme technique régissant la conception, la fabrication et la réception des grues à portique.La norme définit les exigences techniques, les exigences de sécurité, les méthodes d'essai et les règles d'inspection applicables aux portiques utilisés dans les ports et les chantiers navals. Elle précise et complète la norme GB/T 17495-2009 relative aux portiques portuaires et s'applique aux portiques à usage général et aux portiques portuaires d'une capacité de levage inférieure ou égale à 100 t.
La norme GB/T 29561-2013 définit les spécifications techniques des grues à portique ; elle précise les exigences techniques, les méthodes d'essai et les règles de contrôle applicables à ces grues. Les grues à portique comptent parmi les principaux équipements de manutention utilisés dans les ports et les chantiers navals ; leurs spécifications techniques ont une incidence directe sur l'efficacité des opérations de manutention et la sécurité au travail.
Exigences techniques relatives à l'ensemble de la machine
La norme GB/T 29561-2013 définit des exigences systématiques concernant les performances globales des grues à portique : celles-ci se composent d'une structure en portique, d'une plate-forme rotative, d'un système de flèche, d'un mécanisme de levage, d'un mécanisme de variation d'envergure, d'un mécanisme de rotation et d'un mécanisme de déplacement. La norme stipule que la classe de service des grues à portique (conformément à la norme GB/T 3811) ne doit pas être inférieure à la classe A6 (pour les opérations de manutention portuaire) ou à la classe A5 (pour les installations dans les chantiers navals). Stabilité de l’ensemble de la machine — Lorsqu’elle est en service et reposant sur ses quatre béquilles, la grue à portique doit présenter un coefficient de stabilité anti-basculement ≥ 1,33 en cas de vent pendant le fonctionnement et ≥ 1,25 en cas de charge de vent maximale hors fonctionnement. Lorsqu’elle n’est pas en service, la grue doit pouvoir replier la flèche en position de portée minimale et relever le crochet à son point le plus haut, afin de réduire la surface exposée aux charges dues au vent. Exigences de rigidité statique de l’extrémité de la flèche principale de la structure métallique de la grue à portique à pleine charge : sous la charge nominale, la flèche verticale à l’extrémité de la flèche ne doit pas dépasser 1/200 de la longueur de la flèche, et le déplacement horizontal ne doit pas dépasser 1/400 de la longueur de la flèche.
Exigences techniques des différents organismes
Exigences techniques standard relatives aux différents mécanismes des grues à portique : Mécanisme de levage — configuration à double moteur ou à double frein (pour les modèles à forte capacité de levage) ; la vitesse de levage comprend un régime rapide (vitesse de levage à pleine charge ≥ 12 m/min) et un régime lent (≤ 2 m/min), afin de répondre aux différents besoins opérationnels. Hauteur de levage — La hauteur de levage des portiques portuaires est généralement ≥ 22 m (pour répondre aux exigences de manutention de conteneurs sur quatre niveaux), tandis que celle des portiques de chantier naval est ≥ 35 m (pour permettre le levage de sections de navires de grande taille dans les cales sèches). Mécanisme de variation de portée — Il utilise un entraînement par crémaillère ou par vis sans fin, la vitesse de variation de portée étant généralement comprise entre 5 et 15 m/min. La variation de la hauteur du centre de gravité de la flèche pendant le mouvement de variation de portée doit être automatiquement compensée par un système de compensation (contrepoids mobile ou compensation par câble), afin de réduire la consommation d’énergie liée à cette opération. Mécanisme de rotation — Utilisation d’un palier de rotation (à trois rangées de rouleaux ou à rouleaux croisés) ou d’un grand roulement de rotation, avec une vitesse de rotation de 1 à 2 tours/min. La norme exige que le frein du mécanisme de rotation permette d’arrêter de manière fiable la flèche à n’importe quel angle de rotation lorsqu’elle est chargée à sa portée maximale. Mécanisme de translation — La vitesse de translation du chariot est généralement comprise entre 15 et 25 m/min (pour une utilisation portuaire) ou entre 10 et 20 m/min (pour une utilisation en chantier naval) ; il est équipé de dispositifs de fixation sur les rails ou d’ancrage afin de garantir la sécurité face au vent lorsqu’il n’est pas en service.
Chantier naval ≥ A5
Niveau ≤ L/400
Vitesse réduite ≤ 2 m/min
Chantier naval ≥ 35 m
Entraînement par palier pivotant
Chantier naval : 10 à 20 m/min
Système de flèche et compensation d'amplitude
La norme définit des exigences détaillées concernant le système de flèche et la compensation d'amplitude des grues à portique : Type de flèche — Les flèches des grues à portique se divisent en flèches droites (de structure simple et faciles à fabriquer, adaptées aux modèles de petite et moyenne capacité) et en flèches composées (flèche principale + flèche secondaire formant une structure en ” trompe d’éléphant ”, permettant de maintenir le déplacement horizontal de la charge à une hauteur constante sur une large plage d’amplitude, adaptées aux grues à portique portuaires). Compensation de l’amplitude — Le système de flèche composite ou le système de contrepoids mobile doit permettre le déplacement horizontal de la charge pendant le changement d’amplitude (c’est-à-dire que la variation de hauteur du crochet ne doit pas dépasser ±200 mm quelle que soit l’amplitude de la flèche), afin de garantir qu’aucun mouvement vertical supplémentaire ne se produise lors de la manœuvre de changement d’amplitude, ce qui permet d’améliorer l’efficacité du chargement et du déchargement et de réduire la consommation d’énergie. Équilibre de la flèche — Le système de flèche (comprenant le poids propre de la flèche, l’équipement de levage et la charge) doit présenter un bon équilibre des forces grâce à un système de contrepoids ou de ressorts — la différence de force motrice du mécanisme de variation d’envergure entre les états à pleine charge et à vide ne doit pas dépasser 30% de la force motrice à pleine charge, faute de quoi la consommation de puissance du mécanisme de variation d’envergure serait trop élevée. Limitation de la portée — Il convient d’installer un limiteur de portée (contrôlant les portées maximale et minimale) et un indicateur de portée (affichant en temps réel la valeur actuelle de la portée dans la cabine du conducteur).
Systèmes électriques et dispositifs de sécurité
Exigences de la norme relatives aux systèmes électriques et aux dispositifs de sécurité : Alimentation électrique — Les portiques de port sont généralement alimentés par un enrouleur de câble (qui enroule et déroule automatiquement le câble au fur et à mesure du déplacement du chariot), avec une tension d'alimentation de 380 V/415 V (basse tension) ou de 6 kV/10 kV (alimentation haute tension). Protections électriques — Des protections contre les surintensités, les surtensions/sous-tensions, les coupures de phase, les défauts à la terre et les fuites à la terre doivent être mises en place. Dispositifs de sécurité — Les portiques doivent être équipés des dispositifs de sécurité suivants : un limiteur de charge (qui coupe automatiquement les mouvements de levage et d’amplitude lorsque la charge dépasse la valeur nominale de 110%), un limiteur de couple (qui déclenche une alarme et arrête automatiquement les mouvements dans la direction dangereuse lorsque le couple de levage dépasse la valeur nominale de 105%), un limiteur de hauteur de levage (qui arrête automatiquement la montée du crochet lorsque celui-ci atteint sa position limite), un limiteur de profondeur de descente (qui arrête la descente lorsque le crochet atteint la position minimale définie), limiteurs de portée (limitant les portées maximale et minimale de travail), limiteurs d’angle de rotation (limitant l’amplitude de rotation pour éviter l’enroulement des câbles), anémomètre (déclenchant une alarme lorsque la vitesse du vent est ≥ 20 m/s) ainsi que des butées de course et des amortisseurs pour chaque mécanisme. Krud Heavy Industry conçoit et fabrique des portiques pour les ports et les chantiers navals conformément à la norme GB/T 29561.
| organisme | Mode d'entraînement | Plage de vitesse | Dispositifs de sécurité |
|---|---|---|---|
| Mécanisme de levage | Moteur + réducteur + tambour | Vitesse élevée ≥ 12, vitesse faible ≤ 2 m/min | Double frein + limiteur de surcharge |
| Mécanisme de variation d'amplitude | Entraînement par crémaillère/vis sans fin | 5 à 15 m/min | Limitation d'amplitude + compensation d'équilibre |
| Mécanisme de rotation | Moteur + réducteur + palier de rotation | 1 à 2 tr/min | Limiteur de rotation + frein |
| Mécanisme de fonctionnement | Moteur + réducteur + roues de roulement | 10 à 25 m/min | Pince de fixation + dispositif d'ancrage |
Foire aux questions
Question : Quels sont les mécanismes de travail d'une grue à portique ?
Réponse : Une grue à portique se compose des mécanismes principaux suivants : 1) Mécanisme de levage — servant à soulever et abaisser verticalement les charges, composé d’un moteur électrique, d’un réducteur, d’un tambour, d’un câble métallique et d’un crochet ; 2) Le mécanisme de variation de portée — qui modifie l’angle d’inclinaison de la flèche afin de changer la portée de travail ; il existe deux types de mécanismes : à câble métallique et à crémaillère ; 3) Le mécanisme de rotation — qui permet à la flèche de pivoter à 360° autour du centre de rotation ; il se compose d’un palier de rotation, d’un réducteur de rotation et d’un dispositif d’entraînement ; 4) Mécanisme de translation — permettant à l'ensemble de la machine de se déplacer le long des rails ; il se compose d'un chariot moteur et d'un chariot entraîné. Le fonctionnement coordonné de ces quatre mécanismes permet au portique de positionner avec précision la charge dans un espace tridimensionnel.
Question : Quelles sont les conditions d'exploitation prises en compte pour la vérification de la stabilité d'une grue à portique ?
Réponse : Les conditions d'essai de stabilité définies par la norme comprennent : 1) Stabilité en service — sous la combinaison de la charge nominale maximale et de la portée maximale, en tenant compte des charges dues au vent (vitesse du vent en service ≤ 20 m/s) et des charges d'inertie, le coefficient de stabilité doit être ≥ 1,15 ; 2) Stabilité hors service — en état de repos, sous l’action des charges de tempête (vitesse maximale du vent correspondant à un événement survenant une fois tous les 50 ans dans la région), le coefficient de stabilité doit être ≥ 1,25 ; 3) Stabilité lors du montage et du démontage — Vérification de la stabilité à chaque étape du montage et du démontage ; le moment de renversement doit être inférieur ou égal au moment de stabilité ; 4) Cas de rupture de câble — Prise en compte des charges d’impact en cas de rupture soudaine d’un câble de levage ou de variation de portée.
Question : Quelles sont les exigences de sécurité relatives à la résistance au vent pour les grues à portique ?
Réponse : Les grues à portique, en raison de leur grande surface exposée au vent et de leur centre de gravité élevé, exigent que la sécurité face au vent soit une priorité absolue. Les normes exigent : 1) une double protection contre le vent comprenant des pinces de rail et un dispositif d’ancrage ; 2) la vitesse maximale admissible du vent en fonctionnement est de ≤ 20 m/s (vent de force 7) ; en cas de dépassement, l’exploitation doit être interrompue et la grue doit être déplacée vers sa position d’ancrage ; 3) un anémomètre doit être installé pour surveiller la vitesse du vent en temps réel ; une alarme sonore et lumineuse doit se déclencher lorsque la vitesse du vent dépasse la valeur d’alerte (17 m/s) ; 4) En dehors des heures de travail, les pinces de rail et le dispositif d’ancrage doivent être activés simultanément ; 5) Dans les zones côtières, des haubans anti-vent doivent également être installés, la résistance au vent étant conçue pour une vitesse de 55 m/s. Les grues à portique de Krude Heavy Industry sont équipées de série d’un anémomètre, de pinces de rail électriques et d’un dispositif d’ancrage.
Question : Quels sont les points essentiels à vérifier lors de l'inspection quotidienne d'un pont roulant à portique ?
Réponse : Contrôles quotidiens : vérifier le bon fonctionnement des freins de chaque mécanisme, l'absence de fils cassés et d'usure sur les câbles métalliques, ainsi que l'absence de bruits anormaux au niveau du palier de rotation. Contrôles hebdomadaires : vérifier la lubrification et l'usure de la crémaillère et du pignon de variation d'angle, l'alignement des accouplements de chaque mécanisme, ainsi que le contact entre les bords des roues de roulement et les rails. Contrôles mensuels : le couple de serrage des boulons de fixation du palier de rotation (qui doit atteindre 100% de la valeur de conception), ainsi que l’absence de fissures au niveau des soudures critiques de la structure métallique (en accordant une attention particulière à la base de la flèche et aux jonctions entre les montants et les traverses). Un essai de charge complet et une vérification de la stabilité doivent être effectués tous les six mois.
