Курсовая работа: Система управления охраны труда на судне
Ступени более широких трапов (на крупных пассажирских судах) проектируют из расчета больших нагрузок: ступени длиной 800—1100 мм — из условия приложения двух нагрузок, по 75 кг каждая, на расстоянии 74 длины ступени от краев; ступени длиной более 1100 мм — из условия приложения трех нагрузок, по 75 кг каждая, из которых одна приложена посредине ступени, а две по обеим ее сторонам на расстоянии в длины от краев.
Прочность поручня должна быть достаточной для удержания человека, схватившегося за него при резком крене или в других случаях потери равновесия. Для внутренних трапов прочность поручней рассчитывают из условий приложения сосредоточенной нагрузки в 80 кгс. Для трапов открытых палуб эта нагрузка увеличивается в 1,5 раза, так как рывок за поручень при ударе человека волной значительно усиливается. На наружных трапах, соединяющих палубы, расположенные выше главной, при ширине трапов до 800 мм нагрузку принимают равной 80 кг.
Несущие элементы стальных трапов проектируют с пятикратным запасом прочности. Для тросов забортных трапов и сходней запас прочности принимают десяти, для цепей — семикратным. На наружной (видимой) стороне рамы забортных трапов и сходней наносят четкую надпись о допустимой нагрузке и количестве людей, которые могут одновременно находиться на них. Забортные (парадные) трапы проходят испытания вместе с триповыми площадками и подъемными устройствами нагрузкой, в 1,25 раза превышающей расчетную. Нагрузка может быть равномерно распределенной или сосредоточенной, приложенной посередине длины трапа. Длительность испытаний не менее 30 мин. Все трапы должны быть надежно закреплены на своих местах. Безопасность трапов при проектировании обеспечивается правильным выбором углов наклона и размеров основных элементов. Угол наклона, высота и ширина ступеней трапа должны быть взаимосвязаны так, чтобы открытая поверхность ступени была достаточной для устойчивой опоры ног и чтобы шаг человека, идущего по трапу, был нормальным: не укороченным и не чрезмерно длинным (см. § 27).
В числе общих вопросов проектирования трапов с точки зрения их расположения и устройства следует подчеркнуть необходимость установки лифтов в машинных отделениях крупнотоннажных судов. Такие лифты существенно уменьшают утомляемость членов машинных команд, повышают их оперативность, обеспечивают удобную подачу в машинное отделение мелких запасных частей, обтирочных материалов и прочего имущества.
Из практики эксплуатации судов известно, что при переноске мелкого машинного имущества (в ящиках) по трапам наблюдались случаи травматизма, особенно в условиях качки. Поэтому . лифты на судах являются прогрессивным оборудованием и установка их на крупнотоннажных судах обязательна.
В настоящее время на нескольких сериях танкеров советского морского флота («София», «Лисичанск» и др.) установлены лифты, получившие хорошую оценку плавсостава. Однако все эти лифты — пассажирские и, как правило, транспортировка на них даже легких запчастей и другого машинного имущества не допускается. Таким образом, средства расходуются, место для шахты занимается, в эксплуатации появляется лишний объект ухода, а возможность облегчения труда не предусматривается. По нашему мнению, на судах следует устанавливать небольшие грузопассажирские лифты, на которых можно транспортировать ящики ЗИП в кладовые, перемещать механизированный инструмент, приспособления и др.
Следует иметь в виду, что на судах с горизонтальной погрузкой отсутствие светового люка в машинное отделение вызывает необходимость установки грузопассажирских лифтов. Вероятно, на всех судах целесообразно иметь один тип лифтов (разной грузоподъемности), т. е. только грузопассажирские. Безусловно, возникают трудности их размещения в связи с необходимостью устройства выхода в ЦПУ энергетической установки. Зато, если такой лифт будет доходить до нижнего настила, это очень облегчит работы при профилактическом ремонте оборудования на любом судне, исключит необходимость довольно сложной и трудоемкой транспортировки машинного имущества, мелкого оборудования и др. Автор считает также, что принятая сейчас для обоснования установки лифтов высота «более 14 м» ЦПУ до палубы, на которой проживают механики, слишком велика; лифты следует .устанавливать уже при высоте 10—12 м от ЦПУ до палубы, где расположена каюта главного механика.
Следует также отметить, что у некоторых судостроителей сложилось неправильное мнение, будто бы наличие в машинном отделение лифта позволяет отступить от некоторых основных требований техники безопасности при проектировании трапов. Иногда .трапы делают более узкими и крутыми, с углом наклона более 60°. Однако при обслуживании оборудования пользуются в равной мере трапами и лифтом; при подъеме на одну-две палубы чаще используют трапы, при необходимости подняться выше или переместить детали и инструменты-^ лифты.
Идущий по трапу или по лестнице человек в каждый момент движения должен занимать устойчивое положение, в противном случае он потеряет равновесие.
При проектировании лестниц производственных, общественных и жилых зданий ширину ступеней обычно принимают из расчета, что идущий становится на них всей ступней. Положение человека при движении вверх и вниз по таким лестницам одинаково устойчиво. Однако эти условия можно обеспечить лишь при пологих маршах с углом наклона до 30—35°. При проектировании судовых трапов они неприемлемы (за исключением отдельных широких трапов на больших пассажирских судах, например в вестибюлях). На судах ширину ступеней трапов приходится выбирать не из оптимальных условий, обеспечивающих устойчивое положение человека на трапе, а из минимально допустимых. Из анатомии известно, что опорой ноги человека в основном служат головки первой и пятой метатарзальных костей, и пяточный бугор (рис. 32, а). В обуви типа флотских ботинок опорная поверхность ноги четко разделяется выемкой на две части (рис. 32, б): подошву от подъема до пальцев, составляющую 62% всей ■ опорной площади, и каблук, составляющий 38%. При движении вверх по трапу опорой ног служат только подошвы, а каблуки почти полностью остаются на весу. Если свободная ширина ступеней позволяет идущему ставить ноги так, чтобы подошвы почти целиком были на ступенях, положение будет устойчивым. При спуске с трапа человек, наоборот, становится на ступени всем.
Таким образом, расстояние между ступенями наклонных трапов должно находиться в пределах 160—255 мм, а углы наклона трапов в жилых, общественных и служебных помещениях составлять не более 55°, в помещениях энергетических установок и в насосных отделениях танкеров — не более 60°. В танках нефтеналивных судов из-за трудности размещения трапов разрешается принимать углы наклона до 65°.' Углы наклона свыше 60° допускаются также для коротких трапов, предназначенных для подъема на оборудование и к рабочим местам, расположенным на не-1 большой высоте от палубы. Очень важно, чтобы на открыты* палубах предусматривали наиболее пологие трапы. Во всех случаях, когда возможно (за исключением малых судов), угол наклона этих трапов не должен превышать 55° в связи с опасностью передвижения по открытым палубам при волнении моря, а также возможностью образования наледи в холодное время года. Если на больших судах наличие места позволяет запроектировать трапы с углом наклона 45—50°, этим всегда следует воспользоваться. Во избежание травматизма на судах не допускается применение винтовых трапов (с клинообразными ступенями). Трапы в нефтеналивные танки и топливные цистерны надо приваривать: их нельзя крепить на болтах из-за возможной самоотдачи.
Для определения оптимальных углов наклона трапов и высоты ступеней автором составлена таблица размеров открытой ширины ступеней и длины шага при различных углах наклона и высоте ступеней (табл. 8). Оптимальные соотношения, обеспечивающие удобство и безопасность передвижения, заключены в рамку.
Таблица наглядно показывает, что при углах наклона трапов свыше 60° к горизонту открытая ширина ступеней, необходимая для безопасного движения, не обеспечивается в пределах допускаемого расстояния между ступенями и размеров нормального шага. В то же время для обеспечения достаточной опорной поверхности ног и нормального шага при передвижении по трапам с углами наклона 55 и 60° расстояние между ступенями должно быть соответственно не менее 210 и 240 мм. Следует указать на то, что для облегчения подъема-спуска по трапам необходимо по возможности принимать наименьшее расстояние между ступенями, обеспечивающее достаточную открытую ширину ступени для опоры ног. Расстояние между ступенями вертикальных трапов принимается равным 280—320 мм (оптимальное расстояние 300 мм).
Расстояние между ступенями по всей длине трапов (наклонных и вертикальных) или ряда трапов, отделенных один от другого площадками, должно быть одинаковым. Ни в коем случае не допускается уменьшать или увеличивать расстояние между палубой и верхней или нижней ступенями, как это иногда делают. На таких трапах возможны случаи повреждения ног
Между планками и вырезами, являющимися продолжением вертикальных трапов, следует обеспечить такое же расстояние, как между ступенями трапов. Ширина планок и вырезов должна быть не менее 300 мм. Планки и вырезы должны обеспечивать опору глубиной не менее 150 мм (включая пространство за ними).
Один из важнейших вопросов проектирования судовых путей сообщения обеспечение нескольких поверхностей ступеней и настилов. Для этого, во-первых, нужно создать конструкцию, исключающую скольжение ног, т. е. поверхность с высоким коэффициентом трения с подошвами обуви; во-вторых, эта поверхность должна легко очищаться от грязи, масел, снега, льда, уменьшающих коэффициент трения.
Следует учитывать, что подошвы обуви изготавливают из кожи, резины и даже пластиката. Распространение обуви с пластиковыми подошвами особенно возросло в последнее время и, вероятно, будет расширяться в дальнейшем. Пока на флоте действуют ограничения в выборе рабочей обуви. Например, подошва флотских ботинок — кожаная; рабочую обувь на резине запрещено носить на танкерах и в машинных отделениях всех остальных судов, т. е. в местах, куда попадают масло и нефтепродукты, от которых резина, частично растворяясь, становится особенно скользкой. Однако практически плавсостав па судах носит самую различную обувь, с подошвами из разных материалов, зачастую настолько удачно имитирующих кожу, что их бывает трудно отличить от нее.
Усложняется проектирование также невозможностью использования дерева для ступеней и настилов, в связи с противопожарными требованиями. Вместе с тем известно, что некрашеное дерево имеет один из самых высоких коэффициентов поверхностного горения по сравнению с другими покрытиями. Это объясняется пористой структурой дерева и неравномерной прочностью волокон, создающих некоторую поверхностную шероховатость при износе. Главное же достоинство дерева — общая неизменность структуры по всей толщине настила (или ступени трапа), сохраняющаяся почти до полного износа, в связи с чем коэффициент трения между настилом и обувью почти не изменяется. Недостатки дерева, кроме горючести,—подверженность гниению и трудность очистки от льда без повреждений на открытых палубах и трапах.
Характерно, что при создании нескольких мастичных покрытий стремились достичь такого же коэффициента трения, как у дерева.
В настоящее время ступени трапов открытых палуб делают из стали с рельефным чечевице образным узором (рис. 34, а), из рифленой стали или из стали ажурной сотообразной конструкции (рис. 34, б). Значительно реже встречаются трапы со ступенями из гладкой стали с наплавленными на поверхность точками или с рифленой противоскользящей планкой вдоль переднего края. Трапы машинно-котельных отделений и других помещений, где возможно попадание масел и нефтепродуктов на поверхность ступеней, изготавливают также из рифленой стали, штампованной (с выпуклым рельефом) или выполняют ажурными — сотообразной конструкции. Ступени трапов в помещениях надстроек облицовывают линолеумом и снабжают планками против скольжения, реже — облицовывают мягкими пластиковыми покрытиями с рифленой или узорчатой (рельефной) поверхностью. Ступени вертикальных трапов чаще выполняют из двух прутков квадратного сечения. Прутки ставят на ребро; установка их на плоскость делает ступени более скользкими. На старых судах до сих пор имеются вертикальные трапы с одно прутковыми ступенями.
В настоящее время скобы изготавливают из квадратного прутка, поставленного на ребро (реже — на плоскость), или из круглого. Скоба должна быть изогнута в рабочей части, в противном случае она становится опасной с точки зрения травматизма, особенно при обледенении, так как нога может скользить вдоль скобы.
Обобщим основные требования к конструкции ступеней и площадок трапов.
1. Конструкция ступени должна обеспечивать возможно более устойчивую опору для идущих по трапу: а) размеры опоры, т. е. открытая ширина ступеней обычных наклонных судовых трапов, должны выбираться с учетом приведенных выше обоснований; б) ступени вертикальных трапов и скоб-трапов должны быть такими, чтобы идущий опирался на них наиболее широкой частью подошвы и чтобы поставленная таким образом нога не могла изменять своего положения на ступени поворотом на некоторый угол вокруг ее оси.
2. Поверхность ступеней не должна быть гладкой, так как по гладкой поверхности скользко ходить, даже если она покрыта нескользящей мастикой на трапах открытых палуб и линолеумом или гладким пластиком— па внутренних. На гладких ступенях трапов открытых палуб особенно скользко при наледи, па внутренних— при мокрой поверхности.
Противоскользящие рельефы, выступы, рифления и другие устройства должны быть износостойкими настолько, чтобы поверхность ступени или настила мало изменялась в эксплуатации, а коэффициент трения между ней и обувью оставался почти постоянным.
Направление гофров и рельефных узоров на поверхности ступеней трапов должно быть таким, чтобы продольные линии располагались под углом не менее 30° относительно направления марша трапа. Наименьшее скольжение наблюдается при перпендикулярном расположении линий к направлению движения.
Ступени всех видов трапов следует обеспечивать надежным ограждением с боков, исключающим возможность соскальзывания ног в сторону.
Конструкция ступеней вертикальных трапов, не имеющих поручней, должна гарантировать возможность удобного охвата ступеней руками при подъеме и спуске с трапа,
Конструкция ступеней (и во всяком случае их поверхности) должна обеспечивать возможность легкой и полной очистки их от грязи, масел, снега и льда.
Ступени трапов не следует выполнять из горючих материалов, особенно на танкерах.
Одна из наиболее удачных конструкций ступеней для трапов ажурная с сотообразными ячейками. Эта конструкция подходит для ступеней трапов открытых палуб, ступеней и площадок трапов помещений энергетических установок, а также насосных отделений танкеров. Такие же ступени приемлемы для наклонных трапов, ведущих в подпалубные помещения носовых оконечностей судов.
Из рис. 34, б видно, какая незначительная часть металла поверхности ступени соприкасается с подошвами идущих по трапу. По сравнению с гладкой поверхностью, общая площадь опоры кромок ячеек составляет менее 10%. Поэтому вес человека создает давление на каждый квадратный сантиметр поверхности кромок ячеек в несколько раз больше, чем на квадратный сантиметр плоскости обычной ступени, даже если она выполнена с выпуклым узором или рифлением. Эта сила раздавлризает наледь и снег, а кромки ячеек как бы слегка вдавливаются в подошвы обуви, не давая ногам скользить. Особенно важно, что по мере износа поверхность таких ступеней почти не изменяется и поэтому ее противоскользящие свойства сохраняются. Из всех видов ступеней для трапов это, пожалуй, единственный, который полностью, отвечает всем требованиям, обеспечивающим безопасность людей при передвижении; ему следует отдавать предпочтение.
К сожалению, в жилых помещениях нельзя применять трапы с ажурными ступенями, так как по ним нередко ходят женщины в обуви на каблуках. На ступенях трапов жилых помещений, покрытых линолеумом, следует устанавливать противоскользящую рифленую планку шириной 40—60 мм. На трапах пищеблоков, особенно ведущих в кладовые, рекомендуют делать по две рифленые планки на расстоянии одна от другой 30—40 мм. Такие ступени менее скользкие, когда их поверхность мокрая, а трапы пищеблоков моют чаще других. Следует сказать, что правилами техники безопасности на морских судах женскому камбузному персоналу запрещено работать в обуви на высоких каблуках: им выдают специальную рабочую обувь на низком каблуке. Поэтому ступени трапов, ведущих из камбуза в кладовые, целесообразно также делать ажурными.
Желательно, чтобы в ближайшем будущем химическая промышленность разработала нескользкий пластикат с рельефным ! узором для покрытия ступеней трапов жилых помещений. Он должен быть прежде всего износостойким и легко поддающимся очистке. Необходимо также, чтобы в мокром состоянии и при очистке с помощью моющих средств поверхность пластиката не становилась скользкой.
