GB/T 19155-2017《高处作业吊篮》相关条款之探讨

GB/T 19155-2017《高处作业吊篮》相关条款之探讨

GB/T 19155-2017《高处作业吊篮》国家标准（以下简称新版国标）已正式发布一年有余，目前在业内，对于其中一些条款的理解，仍存在某些歧义。这些理解上的歧义，对吊篮行业贯彻执行新版国标具有负面影响。本着深入贯彻落实吊篮国家标准，为行业负责的态度，本文提出对新版国标中存在歧义的条款进行深入探讨的倡议，并率先发表拙见，抛砖引玉，欢迎业内专家批评指正，发表不同见解。

    一、对于修订可靠性工作循环的理解

新版国标最重要的修订内容之一，就是对可靠性工作循环的修订。

新规定将可靠性工作循环次数，由3 000次修订为20 000（轻型）次/60 000（重型）次。

将工作循环次数提高一个数量级，无疑对我国吊篮的制造质量和技术水平设置了更高的“门槛”，这不仅有利于将劣质吊篮驱逐出国内市场，而且有益于国产吊篮与国际先进水平接轨，进一步扩大国际市场份额。但是，如何理解“工作循环距离”以及“工作循环”的概念，目前尚存在着不同意见。

有一种意见认为，爬升式提升机的“工作循环距离”，是由提升机进绳口至出绳口之间，钢丝绳所缠绕的长度来测定的（经实际测算，ZLP630型提升机的此段长度不足1 m），而且“工作循环”试验具有行程累加性。

此意见具体到实际操作来讲，即提升机在试验架上每做一次升降试验，可以用总的升降行程除以经测算得到的提升机工作循环距离，计算工作循环次数。例如：经过上述方法测算出工作循环距离不足1 m（可视为1 m）的提升机，在具有n米升降工作行程的试验架上，每升降一次便等效于做了n次工作循环。照此方法推算，20 000次工作循环，在5 m行程试验架上，只需升降4 000次循环即可；若在10 m行程试验架上，只需升降2 000次循环。

笔者认为，此意见存在两个基本概念问题：其一，对工作循环距离的测算不足；

其二，对工作循环的概念理解有误。

新版国标第3.2.23 条对爬升式起升机构（简称为提升机）“工作循环”有明确定义：“钢丝绳通过所有相关部件及滑轮组和收绳器（的上升和下降的垂直距离）”。普通吊篮虽然不设收绳器，但至少在提升机进绳口上方会设置导绳轮或导绳杆，用以避免工作钢丝绳与提升机进绳口直接摩擦；有的产品在提升机出绳口的下方还设置导绳装置，以便于钢丝绳的导出。显然，仅仅测算提升机进绳口至出绳口之间的钢丝绳缠绕长度是远远不够的。

至于“工作循环”的概念，应该是由数个相关过程，依据一定顺序排列，且首尾相接所组成的一个封闭的全过程。例如，内燃机的工作循环由吸气、压缩、爆发、排气四个行程所组成。同样，吊篮提升机的升降工作循环也应该由启动、上升、停止、下降、停止等过程所组成（如下图所示）。

其实，对于循环的概念，在新版国标第3.2.51 条中，已明确规定，将“起升循环”定义为“当平台开始从地面起升（或屋面下降）再回到起始点的过程。”

由此可见，“将总起升行程除以单个循环距离，用以计算循环次数”的方法，既不符合国标规定，也不符合“工作循环”的基本概念，是对新版国标规定的可靠性工作循环次数打了一个很大的折扣，不利于提高国产吊篮整体质量水平。

    二、对于“轻型”与“重型”吊篮如何界定的理解

新版国标第8.3.1.6条规定“起升机构在进行可靠性试验承载极限工作载荷时，起升机构应能正常工作20 000次循环（轻型）或60 000次循环（重型）”，首次提出“轻型”与“重型”吊篮的概念。

至于如何界定“轻型”与“重型”吊篮，也存在不同意见。

有的意见认为“轻型”与“重型”应由吊篮的额定载重量来划分。至于用哪个具体的额定载重量为界线，来划分“轻型”与“重型”呢？因国标无明确规定，故各种

意见亦无定论。

新版国标虽然未对“轻型”与“重型”吊篮整机进行明确界定，但对结构件的疲劳检查进行了明确规定：“6.2.1.3  结构件疲劳检查：

a) 吊篮的结构件如果会产生疲劳，应按表5考虑吊篮的载荷状态级别、使用等级、循环次数；

b) 吊篮疲劳检查应符合GB/T 3811的规定。”

表5  疲劳检查参数

查阅GB/T 3811-2008《起重机设计规范》表2 规定如下：

表2 起重机的载荷状态级别及载荷谱系数

    笔者认为，依据新版国标对结构件载荷状态分级规定，参照GB/T 3811关于起重机的载荷状态分级原则，可将高处作业吊篮按下表进行分级：

高处作业吊篮的载荷状态级别及使用等级说明表

具体说明：

（1）普通标准吊篮是指，所有零部构件均按定型图样批量加工制作，而且通过产品型式试验的吊篮。目前在建筑施工现场使用的通用型吊篮基本属于轻型吊篮。

（2）重载用途吊篮是指，为适应经常在重载工况下作业，而设计定制的专用吊篮。例如，双层吊篮、电梯安装吊篮、烟囱内壁施工吊篮、锅炉炉膛检修吊篮以及加长型平台吊篮等，其提升机长期接近极限工作载荷状态的吊篮属于重型吊篮。

    三、对于增加终端极限限位开关的理解

    对于新版国标第8.3.10.3条“应安装终端起升极限限位开关并正确定位。”的规定，有人很不以为然。认为吊篮已有行程限位，何必多此一举。其实，欧标EN 1808，作出此项规定是有其道理的。首先，吊篮安全事故案例表明，因上行程限位装置失效所引发的悬吊平台冲顶事故屡见不鲜，其后果是机毁人亡，教训惨痛。其次，起重机、施工升降机和导架爬升式工作平台等提升设备的标准，均有此项规定。为确保吊篮使用安全，增加防止冲顶的双重安全保护装置的规定是完全必要的。

    对于新版国标第8.3.10.4条“起升限位开关与终端极限限位开关应有各自独立的控制装置。”的规定，有人理解为“独立控制装置”指的就是“独立限位开关”和“独立控制回路”。笔者认为“控制装置”不仅包括限位开关和控制回路，而且包括限位止档（挡块）。显然，限位开关与极限限位开关肯定是二个各自独立的限位开关，并且具有各自的控制回路。然而，新版国标所规定的“独立控制装置”，其核心强调的应该是二个“独立的限位止档”。试想，如果两个限位开关共用一个限位止档，一旦限位止档失效，终端极限限位装置便形同虚设，根本起不到双重保护的功能要求。由此可见，设置各自独立的限位止档是落实新版国标此项规定的关键所在。

另外，新版国标第8.3.10.6条规定“在地面安装的悬吊平台，不需要下降限位开关，但并未明确规定此工况不需要（设置）下降终端极限限位开关。那么，是否还需要设置下降终端极限限位开关呢？分析新版国标作出此规定的依据是，在此工况下，即便悬吊平台发生非主观操作（即操作者未意识到平台即将落地，或停止机动下降的操作功能失效），而落在地面上时，是不会发生事故的。因此，标准规定此工况可不设下降限位开关。既然在此工况可不设下降限位开关，当然就更不需要设下降终端极

限限位开关啦。而且，若无下降限位开关前置，自然也不存在后置终端极限限位开关。

需要探讨的是，可否将标准规定的“在地面安装的悬吊平台”的工况，扩展到“在固定平台上安装的悬吊平台”的工况，也不需要设置限位开关。

    四、对于修订钢丝绳固定形式的理解

对于新版国标第8.10.3.2条“钢丝绳端头形式应为金属压制接头、自紧楔型接头等，或采用其他相同安全等级的形式。如失效会影响安全时，则不能使用U形钢丝绳夹。”的规定，有人认为使用多年的U形钢丝绳夹被禁止使用，很不方便现场实际操作。更何况GB/T 5976-2006《钢丝绳绳夹》还明确指出“如果钢丝绳夹按推荐数量，正确布置和夹紧，并且所有的绳夹将夹座置于钢丝绳较长部分，而U形螺栓置于钢丝绳较短部分或尾段，那么，固定处的强度至少为钢丝绳自身强度的80%。”要比GB 5144-2006《塔式起重机安全规程》规定的“用楔形接头固接时，……固接强度不应小于钢丝绳破断拉力的75%”还要高，为何禁止使用钢丝绳绳夹进行固定呢？

其实道理很简单，GB/T 5976-2006《钢丝绳绳夹》在此处使用的是假设语句，而在实际使用中，这些假设全部需要由人的操作来实现。而人的操作存在着极大的随意性，大量的因绳夹固定不符合标准规定（如实况图所示），致使钢丝绳被抽出所引发的吊篮伤亡事故层出不穷。

从安全第一的角度思考问题，为降低吊篮事故发生率，禁止使用U形绳夹进行钢丝绳端固定是十分必要的。

另外，对采用楔形接头固定钢丝绳的方式的安全性，提请注意以下几点：

（1）楔套和楔块的结构型式、尺寸、材料及热处理要求，均应符合GB/T 5973-2006《钢丝绳用楔形接头》的规定，不得使用劣质配件。

    （2）对楔套可能出现的裂纹倾向应予以高度重视，做到零容忍。

（3）不得采用双楔套的形式（如下图所示），将工作钢丝绳和安全钢丝绳固定在同一个楔座上。双楔套的形式明显违反了吊篮国标关于“工作钢丝绳和安全钢丝绳应独立悬挂在各自的悬挂点上”的规定。

 五、对于增加测量或记录提升机工作时间的理解

对于新版国标第8.1.1.2条“应测量或记录起升机构的工作时间”的规定，是要求给提升机增加工作时间累计计时器的理解，并不存在歧义，但是对于计时器应安装在何处，理解不尽相同。有的意见认为，把计时器按装在电控箱内方便省事；有的认为应当直接安装在提升机上。笔者认为，标准规定此条的目的是要求准确记录每台提升机的累计工作时间，以便进行定期维护与保养。如果把计时器安装在电控箱内，虽可以记录吊篮整机的累计工作时间，但不能准确记录每台提升机的累计工作时间。因为在吊篮转场重新安装时，提升机与电控箱是随机配套的，无法保证提升机与电控箱始终一一对应配套。那么，设置在电控箱内的计时器怎能真实记录每台提升机的累计工作时间呢。显然，把计时器直接安装在提升机上，才符合新版国标的规定。

六、对于增加限制电动机动力过大条款的理解

新版国标第8.3.1.5条规定“起升机构在承载2.5倍的极限工作载荷时电动机应停转。”

从字面上理解，此规定是为保护电动机不因过度超载而受损坏，但其内涵的核心是为保护提升机的传动零部件及相关受力零部件不因电动机动力过大而发生损坏。

最理想的完美设计应该是电动机的动力与提升机的能力和强度高度匹配，既不能“小马拉大车”，使电动机受损，也不能“大马拉小车”使提升机受损。但是，受各

种因素的影响，设计本身不可能做到百分百的精确匹配。那么就需要对电动机所能提供的最大动力加以限制。

如何贯彻落实此规定呢？采用机械式力矩限制器，虽可以有效解决电动机的力矩限制问题，但其结构过大，无法简单地将其植入电动机与提升机的连接部位。

有人提出，采用热保护继电器，通过限制过载电流来控制电动机的过大转矩。虽然，热保护继电器能够对电动机实现过载保护，但是，其动作精确度和反应灵敏度都远远不足以准确而迅速地使电动机停止转动。

有人推荐，在电动机控制回路中连接一个电动机综合保护器即可实现较精确的超载停机功能。此保护器是根据电动机功率特性进行分段划分，具有分段精细、动作精度高等技术特性，采用电流检测技术、继电器输出接口、结构简单、动作可靠、使用方便、价格低廉。数据表明，电动机综合保护器的动作反应时间可以达到：当过载电流达到额定工作电流1.05倍时，动作时间≥2 h；1.2倍时，动作时间＜2 h；1.5倍时，动作时间＜2 min。

根据电工学基础理论可知，电动机的动力（转矩）与功率成正比；功率与电流的平方成正比；2.5倍的转矩开平方，便对应1.58倍的电流。对照电动机综合保护器的动作灵敏度特性数据，当提升机承载2.5倍的极限工作载荷时，电动机的工作电流应达到其额定工作电流的1.58倍（大于1.5倍），电动机可在小于2 min内停止转动。

七、对于新增“极限工作载荷”术语的理解

“极限工作载荷”是新版国标增加的一个重要术语，在标准全文中共计出现过70次。

在新版国标中，与“极限工作载荷”相近似的术语是“额定载重量”。说其近似，一则，“极限工作载荷”和“额定载重量”的定义非常相似，“极限工作载荷”被标准定义为“由制造商设计的其设备一部分允许承受的最大载荷”；“额定载重量”被标准定义为“由制造商设计的平台能够承受的由操作者、工具和物料组成的最大工作

载荷”。二则，在2003版吊篮国标中，“额定载重量”的一部分实际已暗含着 “极限工作载荷”的概念。

仔细研读新版国标，会发现“极限工作载荷”与“额定载重量”是有细微区别的。“额定载重量”在新版国标中共出现过44次，基本是在表述吊篮整机或悬吊平台（例如，在主参数、整机试验或平台设计与平台试验）等处出现；“极限工作载荷”主要用于吊篮除悬吊平台之外的部件（例如，提升机、安全锁、悬挂装置和钢丝绳）等处的表述。

由于“极限工作载荷”与“额定载重量”的概念近似，所以在某些具体场合会出现容易混淆现象。

例如，在悬挂装置稳定性计算方面，2003版国标规定“吊篮悬挂机构的抗倾覆力矩与倾覆力矩的比值不得小于2”，而新版国标则规定“稳定力矩应大于或等于3倍的倾覆力矩”。请注意，在计算倾覆力矩时：2003版国标规定，整机倾覆力等于额定载重量 ＋（悬吊平台、附属设备、钢丝绳和电缆）自重，在此处使用的是“额定载重量”的概念；而新版国标规定，整机倾翻力等于起升机构极限工作载荷（WLL），使用的是“极限工作载荷”的概念。

更值得注意的是，新版国标在计算倾翻力矩时，只考虑起升机构极限工作载荷，而不考虑钢丝绳和电缆线等重量。由此可见，在计算吊篮整机稳定性时，不必再考虑吊篮作业高度对钢丝绳和电缆线的影响，因为3倍的抗倾覆系数已经充分考虑到这些影响因素啦。

新版国标在对超载检测装置的要求上，也存在“极限工作载荷”与“额定载重量”的概念交叉。标准第8.3.5.2条规定“起升机构上都应分别安装超载检测装置（如有）”，第8.3.5.4条规定“超载检测装置应在达到起升机构的1.25倍极限工作载荷时或之前触发”。在此，对提升机的超载保护，使用的是“极限工作载荷”。标准第7.1.7条规定“平台上如需要（或特定场合）可设置超载检测装置，当工作载荷超过额定载荷25%时，能制止平台上升运动”。在此，使用的是“额定载荷”（即“额定载重量”）。由此可见，新版国标在不同场合使用不同术语进行规定或表述，有其深刻的内涵，若要切实贯彻落实吊篮国家标准，还需吊篮行业的标准使用者进行深入体会和理解。

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