輸電專業(yè)多用途安全帶的研制

崔常青

（國網(wǎng)山西省電力公司忻州供電公司，山西 忻州 034000）

輸電專業(yè)的檢修作業(yè)，大部分屬于高空作業(yè)。從多年的高空墜落事故案例看，作業(yè)人員在攀登桿塔過程中發(fā)生的墜落事故占到相當(dāng)大的比例。

1 輸電專業(yè)高空墜落的主因分析

1982年至2007年輸電專業(yè)共發(fā)生20起高空墜落事故。造成事故的原因有以下幾點。

a）上下桿塔過程中發(fā)生墜落9起，占高墜事故的45%，其中上下砼桿3起，上下鐵塔6起，分別占到高空墜落事故的15%和30%。

b）作業(yè)中安全帶未系在牢固的構(gòu)件上導(dǎo)致墜落5起，占高墜事故的25%。

c）使用圍桿單腰帶式安全帶導(dǎo)致從上肢滑脫墜落2起，占高墜事故的10%。

d）作業(yè)中未系安全帶導(dǎo)致墜落2起，占高墜事故的10%。

e）圍桿帶用繩索代替而導(dǎo)致的墜落1起，占高墜事故的5%。

f）安全帶在使用中未扣好扣環(huán)導(dǎo)致的墜落1起，占高墜事故的5%。

從事故原因分析看，b）、d）、e）、f）均因習(xí)慣性違章引起，現(xiàn)場如加強防范能夠避免；c）是因使用圍桿單腰帶式安全帶引起，輸電專業(yè)現(xiàn)已不使用此類安全帶；a）是在攀登砼桿和鐵塔過程中發(fā)生的高墜事故，上下桿塔過程中發(fā)生的高墜事故接近總高墜事故的50%，應(yīng)引起足夠的重視。

2 安全帶的用途及分類

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB6095—2009《安全帶》3.1中，明確了高處作業(yè)、攀登及懸吊作業(yè)中使用的安全帶，主要是防止高處作業(yè)人員發(fā)生墜落或發(fā)生墜落后將作業(yè)人員安全懸掛的個體防護(hù)裝備，分為圍桿作業(yè)安全帶、區(qū)域限制安全帶和墜落懸掛安全帶3種。

2.1 圍桿作業(yè)安全帶

是指通過圍繞在固定構(gòu)造物上的繩或帶將人體綁定在固定物附近，使作業(yè)人員雙手可以進(jìn)行其他操作的安全帶。圍桿作業(yè)安全帶按結(jié)構(gòu)又分為圍桿單腰帶式，見圖1；圍桿防下脫式，見圖2兩種。

圖1 圍桿單腰帶式安全帶示意圖

圖2 圍桿防下脫式安全帶示意圖

2.2 區(qū)域限制安全帶

是指用以限制作業(yè)人員的活動范圍，避免其到達(dá)可能發(fā)生墜落區(qū)域的安全帶，見圖3。

圖3 區(qū)域限制安全帶示意圖

2.3 墜落懸掛安全帶

是指高處作業(yè)或登高人員發(fā)生墜落時，將作業(yè)人員安全懸掛的安全帶，見圖4。

圖4 墜落懸掛安全帶示意圖

按照《電力安全工作規(guī)程》 （線路部分）9.2.4中“在桿塔上作業(yè)時，應(yīng)使用有后備繩或速差自鎖器的雙控背帶式安全帶”的規(guī)定，現(xiàn)在輸電專業(yè)使用的其實就是圍桿防下脫式安全帶和墜落懸掛安全帶的結(jié)合體——雙控背帶式安全帶，適用于砼桿和鐵塔的高空作業(yè)，見圖5。

圖5 雙控背帶式安全帶示意圖

雙控背帶式安全帶避免了圍桿單腰帶式安全帶可從上肢滑脫弊端，兼顧了圍桿安全帶和墜落懸掛安全帶的優(yōu)點，但從多年現(xiàn)場使用看，該安全帶在上下砼桿中起不到防墜保護(hù)作用，當(dāng)攀登人員突發(fā)失去平衡下墜時，安全帶會隨著攀登人員迅速下降，仍然會發(fā)生墜落事故。目前，鐵塔防墜裝置已安裝使用，能起到防墜保護(hù)作用。為此，開發(fā)一種攀登砼桿過程中的防墜工具成為亟待解決的課題。

3 輸電專業(yè)多用途安全帶的研制

在《電力安全工作規(guī)程》 （線路部分） 中10.10規(guī)定，“鋼管桿塔、30 m以上桿塔和220 kV及以上線路桿塔宜設(shè)置防止作業(yè)人員上下桿塔和桿塔水平移動的防墜安全保護(hù)裝置”，由于材料和安裝成本高，現(xiàn)只在個別鐵塔安裝，僅占桿塔總數(shù)的萬分之五。為規(guī)避鐵塔防墜裝置成本高、不易推廣的弊端，砼桿防墜裝置可以從安全帶方面尋找突破口，需要研制一種既適合日常作業(yè)又能在攀登砼桿中起到防墜保護(hù)作用的安全帶。

3.1 安全帶的設(shè)計原則

首先要保證安全帶有足夠的強度，能達(dá)到拉力試驗要求；其次能在上下砼桿中起到防墜保護(hù)作用；再一點要適用于輸電專業(yè)高空作業(yè)的各種場合。針對這些原則，對比了各種安全帶的結(jié)構(gòu)特點，并結(jié)合輸電專業(yè)高空作業(yè)的實際情況，決定研制一種能調(diào)節(jié)的自鎖式安全帶。自鎖式安全帶可隨攀登人員上下移動，當(dāng)攀登人員突發(fā)失去平衡下墜時，安全帶可立即收縮將攀登人員控制在失衡位置，起到防墜保護(hù)作用。

3.2 安全帶的受力標(biāo)準(zhǔn)

為了保證安全帶在受到?jīng)_擊力作用時能滿足安全要求，保證作業(yè)人員不受到傷害，參照了《電力安全規(guī)程》 （線路部分）安全帶各構(gòu)件拉力試驗標(biāo)準(zhǔn)，見表1。要求按照標(biāo)準(zhǔn)，對各構(gòu)件進(jìn)行試驗，確保試驗指標(biāo)能滿足安全要求。

表1 安全帶靜負(fù)荷試驗標(biāo)準(zhǔn)

3.3 安全帶的技術(shù)要求

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB6095—2009《安全帶》5.1.1中，對安全帶總體結(jié)構(gòu)、零部件、織帶與繩的技術(shù)要求進(jìn)行了詳細(xì)的描述。因此，在研制新式安全帶時，安全帶的總體結(jié)構(gòu)、零部件、織帶與繩的各項指標(biāo)應(yīng)滿足技術(shù)要求。

3.4 安全帶的設(shè)計理念

綜合安全帶的設(shè)計原則、受力標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求等因素，決定在雙控背帶式安全帶圍桿帶上增加1條輔助小帶、1個連接器和2個輔助收縮環(huán)，以起到自鎖保護(hù)作用。

經(jīng)過反復(fù)論證，一致認(rèn)為該方案設(shè)計理念新穎、構(gòu)思巧妙、結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠，決定先讓專業(yè)廠家生產(chǎn)樣品。

4 輸電專業(yè)多用途安全帶的效果檢驗

樣品到位后，對各項指標(biāo)進(jìn)行了檢驗。

4.1 靜拉力試驗

因新式安全帶只在圍桿帶增加了輔助小帶、連接器和輔助收縮環(huán)（輔助小帶、連接器和輔助收縮環(huán)均采用安全帶標(biāo)準(zhǔn)配件），所以試驗中按照圍桿帶靜拉力試驗標(biāo)準(zhǔn)，分別對輔助小帶和圍桿帶進(jìn)行了拉力試驗，試驗結(jié)果符合安全要求。圖6為圍桿帶增加部分的示意圖。

圖6 圍桿帶增加部分示意圖

4.2 現(xiàn)場模擬試驗

試驗過程：現(xiàn)場在Z-B-450、Z-DL-475等多型砼桿進(jìn)行了模擬試驗。

試驗結(jié)果：可在各種桿型使用。

4.2.1 上下砼桿試驗

試驗過程：第一步將圍桿帶系于主帶；第二步將輔助小帶繞桿一圈連接于輔助收縮環(huán)；第三步將輔助小帶調(diào)整到適當(dāng)松弛可上下砼桿狀態(tài)；第四步距離地面2 m內(nèi)模擬上下砼桿。

試驗結(jié)果：操作簡單，上下自如。

4.2.2 固定位置試驗

試驗過程：第一步登高人員系安全帶處于工作狀態(tài)；第二步停留在距離地面0.5 m處，雙手離桿模擬操作。

試驗結(jié)果：身體轉(zhuǎn)動靈活，便于操作。

4.2.3 自鎖試驗

試驗過程：第一步按照防墜自鎖器試驗標(biāo)準(zhǔn)，將輔助小帶調(diào)整到可上下砼桿狀態(tài)；第二步對主帶突然施加980 N自由落體荷載。

試驗結(jié)果：圍桿帶通過輔助收縮環(huán)迅速收縮，圍桿帶與輔助小帶緊鎖砼桿，經(jīng)反復(fù)試驗，鎖止距離未超過0.2 m的規(guī)定要求。

經(jīng)過現(xiàn)場試驗，該安全帶各項指標(biāo)均滿足安全要求，達(dá)到了預(yù)期效果；同時，如果在鐵塔上作業(yè)，可將輔助小帶拆除，方便鐵塔上作業(yè)。因此，該安全帶適合輸電專業(yè)各種場合使用。

5 結(jié)束語

試驗證明，該安全帶是一種安全、方便、實用性強的輸電專業(yè)多用途安全帶，可全過程保護(hù)高空作業(yè)人員的人身安全，更適合在新人員登砼桿的培訓(xùn)中使用，具有極高的推廣價值，該發(fā)明已申請專利。