起重工操作技术培训设施的研制与应用

曹 毅陈洪斌李亚男马 磊

（1.中国石油辽阳石油化纤公司 机械检修部起重车间 辽阳 111003）

（2.中国石油辽阳机电仪研修中心 辽阳 111003）

起重工操作技术培训设施的研制与应用

曹 毅1陈洪斌1李亚男2马 磊2

（1.中国石油辽阳石油化纤公司 机械检修部起重车间 辽阳 111003）

（2.中国石油辽阳机电仪研修中心 辽阳 111003）

起重作业通常涉及重型设备吊装，具有高危险性，对操作人员要求较高，如果培训只是在课堂里培训，难免成为“纸上谈兵”，不能有效的提高员工技能，而如果直接在吊装现场进行实践操作培训则风险大、成本高，使企业难以接受。本文提出了模拟培训设施设计方案，解决了困扰现场实际操作技术培训的场地和设施这一关键技术难题，提高了起重工的培训效率和技术水准，取得了明显的培训效果。

起重工 操作技术 培训设施 设计应用

传统的起重工培训，一般采用在吊装现场师傅带徒弟的方法，培训周期长且往往忽视技术理论，近年来某些培训机构组织的起重工培训，由于受培训场地和培训设施的限制，不得不侧重技术理论教学而忽视或省略了实际操作训练，其结果必然导致“纸上谈兵”，不能有效地提高起重工的实际操作技能，培训后仍然达不到上岗操作的安全技术要求。为了弥补上述两种培训方式的缺陷，笔者结合中国石油辽阳石油化纤公司机械检修部起重车间的年轻员工多，培训任务重的实际情况，针对现场实际操作需要，侧重对起重工进行起重指挥信号的使用、设备的水平运输、设备在狭窄区域的夺吊就位这三项基本技能的现场培训。

1 培训设施的设计、制作及操作要求

1.1 培训场地设置要求

室外或室内场地均可，长度不少于15m，宽度不少于10m，地面平整、坚实。

1.2 培训设施制作及操作要求

●1.2.1 起重吊运指挥信号的使用

重点培训起重工对起重指挥信号的使用技能，培训中要求起重工能够用指挥信号对起重机械发出微调指令，精准的将吊件落入指定位置。指挥人员通过手势、旗语、哨子等信号指令方式将信号传达给吊车司机，吊车司机操作吊车，将地面上的“鱼”逐个吊起，并精准地落入设备中，司索人员配合挂钩和摘钩。训练器具及场地布置如图1所示。

图1 指挥信号培训器具及场地布置示意图

图1中，1号队员为司机；2号队员为指挥；3号队员为司索。

手动吊车：1台。吊臂长4.5m，材料为φ25mm无缝钢管，操纵端安装卷筒（含摇把），吊钩端安装定滑轮，吊索为尼龙绳，从无缝钢管中穿过；支撑架长、宽各2m，材料为φ48mm无缝钢管，与吊臂铰接连接。支撑架中间挂幕布，以增强指挥信号使用的训练效果。

设备：1台。由废弃容器（如灭火器）改装而成，可适当增加配重，设备顶部根据“鱼”大小和数量挖眼。

“鱼”：装有沙子的饮料瓶，1个或多个。

●1.2.2 设备的水平运输

此项培训要求起重工根据手动卷扬机的锚固位置和待牵引设备的位置，合理设置导向滑轮，穿引牵引绳，利用滚杠，将设备水平运输至指定位置。训练器具及场地布置如图2所示。

图2 设备水平运输培训器具及场地布置示意图

脚手架：长10m，宽2m，高2m，搭设形式如图2所示。

手动卷扬机：1台。由型钢余料制作而成。

滑轮：规格0.5t，3个。

牵引绳：尼龙绳1根，长30m。

拖排：1个。木拖排或钢拖排，根据设备大小制作。设备事先放置在拖排上。

钢轨：40mm×40mm×3mm等边角钢4根，每根长4m。

滚杠：φ48mm无缝钢管，6根，两端伸出拖排200mm。

●1.2.3 设备在狭窄区域的夺吊就位

将吊件阀门倒置在脚手架的一端地面，起重工首先利用手拉葫芦将其吊起，穿越障碍1后，空中翻转180°后，再穿越障碍2，最后和脚手架另一端地面上的设备进行对接。训练器具及场地布置如图3所示。

图3 夺吊就位培训器具及场地布置示意图

手拉葫芦：3台。规格1t×3m。

阀门：报废气动调节阀1台。

障碍：2个，用φ18mm无缝钢管和20mm厚钢板焊接而成，供阀门吊起时倒立和正立穿过。

绳扣：φ8mm绳扣6个，用来悬挂手拉葫芦和绑扎阀门。

2 单项培训、综合培训的技术要点和实例

在起重工的实际培训中，分单项培训和综合培训二个步骤，三个单项培训的场地与设施设计、制作如前述。现在讨论单项培训的技术要点和综合培训要求。

2.1 单项培训的技术要点（见表1）

表1 单项培训的项目、技术要点及拟培人数

2.2 综合培训实例

●2.2.1 综合培训设施的制作

本培训设施既可以同时对三组9人（每组3人）进行三个单项培训，也可以对一组3人的综合能力进行培训。当进行综合培训时，培训设施布置情况如图4所示：

图4 综合培训器具及场地布置示意图

●2.2.2 综合培训场景设计

为了更好的模拟实际起重作业过程，将理论计算与实际吊装工作相结合起来进行训练。假设的吊装运输环境及要求如下：

将一台长4m、宽1.5m、高3m、质量为40t （400000N）的设备放置于水泥地面上，在室外用吊车将各部件对口组装，组装后采用水平滚杠拖运的方式将设备整体运输进入厂房，进入厂房后用手拉葫芦对设备进行吊运，行进中途有狭窄障碍物，需要将设备穿越障碍后安装就位。

●2.2.3 构件A的组装搬运和器具选择验算

1）构件A的组装

在手动吊装区内，主要设备构件A落在事先准备好的拖排上（拖排下已铺设滚杠），由三名员工参加此项目培训，由2号员工近距离以手势指挥信号指挥对口，3号员工负责将2号员工的手势信号用旗语信号传达给操作吊装机械的1号员工，再由1号员工操纵吊车按指挥信号将“鱼”吊起，3名员工互相配合并组装到设备构件A上。

通过这一阶段吊装信号指挥的培训与现场实际操作过程相同，能够较好的训练员工的吊车指挥能力和对指挥信号识别能力，使员工不仅可以很好的掌握吊装信号的使用还可以更好的练习在现场实际吊装中可能会出现的各种问题及解决办法。当所有“鱼”吊装进入设备构件A中后进入滚杠运输阶段。

2）滚杠运输的验算

滚杠运输阶段首先要求员工能够根据所运重物的重量来选用合适数量的滚杠以及合适的卷扬机来进行滚动运输，而选定所需材料应经过合理的计算，当被拖运设备重量小于30t时，应选滚杠为规格φ76mm×10mm无缝钢管；当被拖运设备重量大于等于30t且小于40t时应选滚杠规格为φ89mm×4.5mm无缝钢管；当被拖运设备重量大于等于40t且小于50t时，滚杠规格应选择φ108mm×12mm无缝钢管。计算过程如下：

（1）计算滚杠的允许载荷W

对于厚壁无缝钢管滚杠：

式中：

D ——滚杠的外径，mm。

（2）计算应放置滚杠的数量m

注：为保证施工安全，滚杠数量计算值超过整数时需向上进位。

式中：

Q ——被拖运的设备重量，N；

K1——动载系数，一般取1.1；

K2——超载系数，一般取1.1；

L ——每根滚杠上的有效承压长度，mm；

W ——滚杠的允许载荷，N/mm。

（3）计算平地滚运拖拉力S

式中：

K起—— 起动附加系数，钢滚杠对水泥地面时取2.0；

Q —— 被拖运的设备重量，N；

δ1—— 钢滚杠与水泥地面之间的滚动摩擦因素，取0.08/cm；

δ2—— 钢滚杠与钢拖排之间的滚动摩擦因素，取0.07/cm；

D —— 滚杠的外径，mm。

3）构件A的滚杠运输的过程及要求

计算验证所有材料符合要求后再按照指定路线将设备构件A从起重机吊装区滚动拖运至手动吊装区。在此期间导向滑轮和手动卷扬机的设置依然由3名员工共同完成。1号员工负责滚杠的铺设和调整；2号员工利用旗语和口笛指挥；3号员工操作手动卷扬机。拖排中途停止行进时，2号员工可协助3号员工铺设滚杠。滚杠放置时，必须将端头放整齐，两端伸出拖排300mm为宜，以免压伤手脚。摆置和调整滚杠时，不得戴手套，且应将四个指头放在滚杠筒内，以免压伤手指。发现拖运过程中滚杠不正时，只能用手锤捶打纠正。

●2.2.4 构件A与构件B的对接过程及要求

设备滚运就位后，进入设备夺吊区，由3名员工利用吊架和手拉葫芦，将设备构件A吊至指定位置后，再将设备构件B（阀门）吊起、翻转，并穿越障碍与设备构件A进行对接。在此期间手拉葫芦的悬挂必须牢靠。拉动手拉链时，用力要均匀缓和；起重链条及手拉链条不应有扭曲现象。拉链方向应与手链轮方向一致；使用卸扣时，必须注意作用在卸扣上的受力方向，在安装销轴时，螺纹旋足后应回半扣。如果在吊运时可能会导致销轴转动，则不应选用螺栓类销轴；设备构件B绑扎合理，各分支受力均匀，分支夹角一般不应超过90°，最大不得超过120°；捆绑绳尽量避免设备的配合面及边角尖棱处，不可避免时应加衬垫；正确选择起吊点，吊件必须三点翻转，三点牵引；进行阀门翻转、穿越障碍、配合对口时，不得用手触碰阀门，以确保员工能切实掌握用手拉葫芦调节设备安装角度的技能；设备构件B在吊装和与设备构件的对接过程中，不得与现场任何设备、设施以及地面发生严重磕碰、晃动等。

对接成功后，要求员工清理好现场，将所有工器具放回至定置摆放位置，以培养员工良好的作业习惯。

3 本培训设施的特点

1）自制培训设施，节省了起重机的台班费，大幅降低了培训成本；培训所需材料明细见表2。

2）培训周期短，起重工可充分利用工余时间接受培训，做到工学两不误。

3）只需一块场地，若干简易的设施、工具（见表2），1名培训师即可指导三个培训项目，3～9人操作，其余人员观摩学习。1名培训师一天时间可完成对至少30名起重工的综合能力的培训，提高了培训效率。

4）培训内容丰富，有趣味性，降低了培训成本，提高了起重工的学习热情和团队合作的默契水平。

表2 培训所需用材料、设施、工具明细表

4 结论

通过利用本套教具对笔者公司机械检修部40岁以下起重员工共51名进行的一个月轮流培训，除3名员工培训期未满前调离外，其余47名员工经培训后全部可以独立上岗指挥吊装作业。培训结束3个月后，经考核和民主评选，参培员工中有1人担任烯烃装置起重班长，13人在芳烃装置、炼油装置、尼龙装置、烯烃装置、热电厂的起重班担任作业组组长职务，分别占起重班班长全部人数的20%与起重作业组全部组长人数的80%，培训后2年内全体参培员工保持全年起重作业零事故的记录，在辽化公司各生产装置的起重工作中发挥了重要作用。

通过以上实践证明，笔者设计制作的培训设施在实际教学中效果较好，解决了缺少有效的培训设施的难题，可以广泛的应用到起重员工的教学培训之中。

［1］ 吕志信.起重工安全操作技术［M］.北京：中国锅炉压力容器安全杂志社，2005.

［2］ 吕嘉宾，马记.起重工（高级）［M］.北京：机械工业出版社，2011.

［3］ 朱兆华，郭其云，徐丙根.起重作业安全问答［M］.北京：化学工业出版社，2009.

Hoisting Operate Training Facilities Develop and Pratice

Cao Yi1Chen Hongbin1Li Yanan2Ma Lei2
（1.Petrochina Liaoyang Petrochemical Fibre Company Machinery Maintenance Department Liaoyang 111003）
（2.Petrochina Liaoyang Electro-mechanical Integration Research Center Liaoyang 111003）

Hoisting work usually involves heavy lifting equipment with high risk and high requirements for operator.The training would be "figurative" theory if only talked in the classroom， which can not effectively improve staff skills， but if practice training directly at the scene of the hoisting is high risk and high cost， which is hard to be accepted by enterprise.Therefore， the article designs a set of simulation training facilities， fully simulates the hoisting field training to employees.

Crane operator Operating technique Training facilities Design and application

X941

B

1673-257X（2016）09-0068-04

10.3969/j.issn.1673-257X.2016.09.018

曹毅（1971～），男，大专，主任，工程师，从事炼化企业大型设备吊装运输等特种作业工作。

（2016-07-22）