Защита от перегрузки кранов по ГОСТ 12602-2020
ГОСТ Р 12602-2020 «Устройства защиты от перегрузки грузоподъёмных машин» — действующий ключевой стандарт безопасности кранов, выпущенный в 2020 году Росстандартом взамен ГОСТ Р 12602-2009. Стандарт устанавливает термины и определения, технические требования, методы испытаний и правила контроля для ограничителей перегрузки и ограничителей грузового момента. Стреловые краны с номинальной грузоподъёмностью ≥3 т должны оснащаться ограничителем грузового момента, мостовые и козловые краны — ограничителем перегрузки; два типа устройств не взаимозаменяемы.
При разработке настоящего стандарта учтены требования к защитным устройствам, изложенные в ISO 4301 «Нормы проектирования кранов», а также обязательные положения правил технического надзора за безопасностью согласно регламенту TSG 51-2023.
История принятия и область применения стандарта
ГОСТ Р 12602-2020 введён в действие совместным приказом Росстандарта и Федерального агентства по техническому регулированию 19 ноября 2020 года, официально вступил в силу 1 июня 2021 года, заменив действовавшую на протяжении 11 лет редакцию ГОСТ Р 12602-2009. В новой версии существенно ужесточены требования к классу точности, динамической реакции, функции самодиагностики и адаптивности к окружающей среде устройств защиты от перегрузки.
Стандарт распространяется на ограничители перегрузки и ограничители грузового момента, устанавливаемые на мостовые краны, козловые краны, стреловые краны (мобильного, башенного, портального и железнодорожного типа), а также на краны-манипуляторы. Не применяется к устройствам защиты ручного грузоподъёмного оборудования, лифтов и строительных подъёмников. Головная организация по стандарту — Технический комитет по стандартизации грузоподъёмных машин (ТК 227).
Компания Келуде Тяжёлая Промышленность при выборе и комплектации защитных устройств для грузоподъёмных машин строго руководствуется требованиями настоящего стандарта. Каждая единица поставляемого оборудования оснащается ограничителем перегрузки, прошедшим типовые испытания, с приложением заводского сертификата калибровки и напоминанием о необходимости повторной калибровки через 12 месяцев.
Основное отличие ограничителя перегрузки от ограничителя момента
ГОСТ Р 12602-2020 чётко разделяет устройства защиты от перегрузки на две категории: ограничитель перегрузки (воспринимает только грузоподъёмность) и ограничитель грузового момента (одновременно воспринимает грузоподъёмность и вылет стрелы). Это разделение составляет важнейшую техническую основу стандарта.
Ограничитель перегрузки, как правило, использует один тензодатчик (растяжения, штифтовой или крутящего момента), устанавливаемый на оси неподвижного блока, крюковой траверсе или выходном валу двигателя. Принцип действия основан на измерении натяжения стального каната или крутящего момента двигателя с последующим пересчётом в фактическую нагрузку. При превышении нагрузки свыше 110% номинальной грузоподъёмности подаётся звуковая и световая сигнализация, при достижении 125% — происходит автоматическое отключение источника энергии. Ограничитель грузового момента требует не менее двух датчиков — датчика нагрузки и датчика вылета (датчика угла или датчика перемещения), и оценивает безопасность состояния путём непрерывного расчёта соотношения фактического грузового момента к номинальному грузовому моменту.
| сравнениеПозиция | Ограничитель перегрузки | ограничитель грузового момента (ОГМ) |
|---|---|---|
| ДатчикКоличество | 1шт.(Тяговое усилие/Палец/Крутящий момент) | ≥2шт.(Нагрузка+Вылет) |
| ПрименимостькранТип | мостовой тип,козловой тип(БезСтрела) | Стрела(Течение/башенный тип/Портали т.д.) |
| суммарная погрешностьтребования | ≤±5%(номинальная нагрузка5%~100%Диапазон) | ≤±10%(Полныйдиапазон вылета) |
| порог срабатывания сигнализации | ≥110%номинальная нагрузка | ≥100%номинальный грузовой момент |
| автоматическое отключениеПорог | ≥125%номинальная нагрузка | ≥110%номинальный грузовой момент |
| Время отклика | ≤1.0s | ≤1.5s(БезВылетОперация) |
Конфигурация датчиков и требования к монтажу
Эффективность устройства защиты от перегрузки напрямую зависит от правильного выбора и монтажа датчиков. ГОСТ Р 12602-2020 устанавливает четкие требования к месту установки и степени защиты датчиков.
Для мостовых и козловых кранов тензодатчик ограничителя перегрузки обычно устанавливается на оси неподвижного блока (со встроенным тензодатчиком для измерения вертикальной составляющей натяжения стального каната), на крюковой траверсе (с последовательным подключением датчика натяжения) или на выходном валу двигателя (с датчиком крутящего момента для обратного расчета). Степень защиты датчиков — не ниже IP54 (для уличного исполнения — не ниже IP65). Сигнальный кабель должен прокладываться в отдельной стальной трубе и находиться на расстоянии не менее 300 мм от силового кабеля, чтобы исключить помехи от ШИМ-сигналов преобразователя частоты, вызывающие скачки показаний. Для стреловых кранов ограничитель грузового момента (ОГМ) дополнительно оснащается датчиком вылета (угловой энкодер или датчик перемещения с тросовым приводом), класс точности — не ниже 0,1°.
IP65 (на улице)
2 мВ/В возбуждение
Методы испытаний и правила контроля
Раздел 5 стандарта детально регламентирует типовые испытания и заводские приемочные испытания устройства защиты от перегрузки. Типовые испытания включают проверку суммарной погрешности, повторяемости точки срабатывания, времени отклика, испытание на приспособленность к условиям окружающей среды (высокая температура +60°C / низкая температура -25°C / влажное тепло), испытание на электромагнитную совместимость (серия IEC 61000-4) и вибрационное испытание.
Процедура калибровки является ключевым этапом контроля:
Сначала устанавливаются эталонные гири или гидравлическое нагрузочное устройство, и при нагрузке 50% от номинальной калибруется смещение нуля датчика.
Затем нагрузка увеличивается до 100% от номинальной, и регулировкой коэффициента усиления контроллера добиваются отклонения показаний ≤±3%.
Далее последовательно прикладываются нагрузки 110% и 125% для проверки функций сигнализации и отключения.
Наконец, нагрузка снимается до нуля для проверки погрешности возврата к нулю (смещение нуля ≤1% от полной шкалы).
Для стреловых кранов калибровка ограничителя грузового момента (ОГМ) выполняется отдельно в трех точках вылета: при минимальной, средней и максимальной длине стрелы.
| пункты контроля | требования стандарта | метод испытаний |
|---|---|---|
| суммарная погрешность | ≤±5%(Ограничитель перегрузки)/ ≤±10%(ограничитель грузового момента (ОГМ)) | эталонная гиряСтупенчатое нагружение,Принимать3Среднее значение |
| Повторяемость точки срабатывания | Погрешность повторяемости≤±3% | Один и тот жеНагрузкаПриложение5раз,РасчетСтандартОтклонение |
| Время отклика | Ограничитель перегрузки≤1.0s / ограничитель грузового момента (ОГМ)≤1.5s | Внезапное приложениеНагрузкаМетод,От момента нагружения досигнал тревогихронометраж электрического сигнала |
| Температура Окружающей СредыИспытание | -25°Cи+60°Cкаждое выдерживается2h | в термостате соответственно при холодном/и горячем предельных значениях измеряется погрешность |
| электромагнитная совместимость | IEC 61000-4-2/4/5Третья степень | электростатический разряд/Пачка импульсов/импульсное перенапряжениеИспытание |
| вибрационное испытание | 10~55Hz, 0.35mmАмплитуда, 10циклов | вибрацияна стендепосле монтажапроведение свип-теста (качающейся частоты)Испытание |
Похожие материалы: Отличия ограничителя перегрузки и ограничителя грузового момента крана: принцип работы, место установки, выбор и поверка — техническое сравнение и примеры выбора двух типов защитных устройств от перегрузки.
Основные изменения в новой версии стандарта
По сравнению с версией 2009 года, GB/T 12602-2020 содержит следующие важные обновления:
Во-первых, добавлены требования к функции самодиагностики: устройство защиты от перегрузки должно обладать способностью самопроверки на обрыв линии датчика, короткое замыкание и дрейф нуля. В неисправном состоянии должен автоматически активироваться сигнал тревоги и записываться код неисправности.
Во-вторых, повышены требования к степени защиты (IP): для внутреннего исполнения — с IP42 до IP54, для наружного — с IP54 до IP65.
В-третьих, добавлена функция записи данных: должна быть возможность записи как минимум последних 100 событий тревоги и отключений (включая временные метки и значения нагрузки) для обеспечения прослеживаемости инцидентов.
В-четвертых, уточнены требования к интерфейсу связи: устройство должно иметь интерфейс RS-485 или CAN шина, поддерживать протоколы Modbus RTU или CANopen для интеграции в систему мониторинга и управления безопасностью крана.
Компания Келуде Тяжёлая Промышленность при разработке новой продукции уже включила функции самодиагностики и записи данных в соответствии с GB/T 12602-2020 в стандартную комплектацию своей системы мониторинга и управления безопасностью, гарантируя соответствие каждого устройства требованиям нового стандарта.
Часто задаваемые вопросы
В: Какие действия должен выполнять ограничитель перегрузки при достижении 110% и 125% согласно GB/T 12602-2020?
О: Когда фактическая нагрузка достигает 110% от номинальной, ограничитель перегрузки должен немедленно подать четкий звуковой и световой сигнал тревоги (звук ≥85 дБ, красный мигающий световой сигнал), но не отключать источник энергии. Когда фактическая нагрузка достигает 125%, необходимо автоматически отключить источник энергии механизма подъема (обесточить электродвигатель или сбросить давление в гидравлической системе), а также одновременно отключить питание механизмов передвижения в опасном направлении. После отключения возобновление работы возможно только после ручного сброса.
В: Почему нельзя использовать ограничитель перегрузки от мостового крана вместо ограничителя грузового момента на стреловом кране?
О: Для мостового крана нагрузка не зависит от вылета, и ограничитель перегрузки может определить перегрузку, измеряя только вертикальную нагрузку. Однако номинальный грузовой момент стрелового крана линейно уменьшается с увеличением вылета: при минимальном вылете можно поднимать 100 т, а при максимальном вылете, возможно, только 20 т. Ограничитель перегрузки не воспринимает изменение вылета и может допустить подъем груза, значительно превышающего номинальный грузовой момент при большом вылете, что приведет к опрокидыванию крана. Поэтому стреловые краны должны быть оснащены ограничителем грузового момента, который одновременно воспринимает и нагрузку, и вылет.
В: Каковы конкретные требования GB/T 12602-2020 к функции самодиагностики датчиков?
О: Требования к новой функции самодиагностики включают: обнаружение обрыва линии датчика (сигнализация в течение 2 с при падении сигнала до 0 мВ), обнаружение короткого замыкания (сигнализация при насыщении сигнала ≥ 80% от напряжения возбуждения), обнаружение дрейфа нуля (сигнализация при отклонении показаний от нуля более чем на 3% от полного диапазона измерений в режиме без нагрузки). В неисправном состоянии на панели устройства должен отображаться соответствующий код неисправности (например, E01 — обрыв, E02 — короткое замыкание, E03 — дрейф), а также информация о неисправности должна передаваться через интерфейс связи.
В: Каковы требования к периодичности калибровки и обязательной поверке устройств защиты от перегрузки?
О: Каждое устройство при выпуске с завода должно пройти испытания на суммарную погрешность и точки срабатывания, с выдачей сертификата о калибровке. После монтажа и перед первым использованием, а также в процессе эксплуатации, калибровка должна проводиться не реже одного раза в 12 месяцев. Перекалибровка требуется в следующих случаях: после замены датчика или контроллера, после серьезного механического удара по устройству защиты от перегрузки, при отклонении точки срабатывания более чем на ±5% в трех последовательных проверках. Все устройства защиты от перегрузки, поставляемые компанией Келуде Тяжёлая Промышленность для грузоподъемного оборудования, сопровождаются заводским сертификатом о калибровке, и создан механизм автоматического напоминания о наступлении срока следующей калибровки.
