浅析新材料软梯在高空作业的应用
2017-10-10于建华
于建华
（韶关供电局输电管理所，广东韶关512000）
浅析新材料软梯在高空作业的应用
于建华
（韶关供电局输电管理所，广东韶关512000）
“垂直上下”移动的作业方式是电力高空作业中最常见的工作方式，比如更换绝缘子、导线配件等作业时需要垂直上下移动到工作点才能完成一项检修任务。长期以来，传统的作业方式是依靠软梯、硬梯或直接踩踏的方式进行高空上下移动，这种移动方式存在很多安全和质量隐患，并且作业效率不高。创新性地研制了一款新式软梯，可以有效解决上述难题。现场作业实践证明，这款新型工具在高空作业中不仅有效解决了安全与生产效率方面的难题，同时还具有简单、快速、轻便、经济及多功能等特点。
高空作业；软梯；迪尼玛材料；尼龙66
1 电力高空作业存在问题的要因分析
高空作业是电力行业中最基本也是最危险的工作之一，在数十米高的杆塔上作业，一不小心就可能出现高空坠落事故。人类在高空具有天然的恐惧感，高度越高，所带来的心理负担则越大，严重时甚至会影响到工作的正常开展。由于输电线路杆塔结构内空间狭小，且处于悬空状态，使高空作业成为一项高难度、高技术的工作。同时，高空作业还是一项体力活，徒手悬空攀登、移动或作业，特别是在悬空距离大、负重的情况下，更是需要耗费较多的体力。传统工器具存在粗大、笨重和功能单一的问题，使高空作业十分辛劳，且工作效率较低。基于高空作业存在的现实问题和隐患，有必要思考或设计一些更为安全、多功能、轻便、经济及简便的工具，从而提高高空作业的安全水平和工作效率。
图1 迪尼玛绳
2 新材料的出现和应用
迪尼玛材料，学名“高强高模聚乙烯纤维”，以迪尼玛制作的绳子强度高，强力是优质钢的10余倍，而质量只有钢丝绳的15%.迪尼玛绳具有良好的耐变曲疲劳性能、耐磨性等特点，因此被广泛用作渔业和海岸工业中的重负荷绳索，海上打捞系统、救援系统、帆船用帆缆，以及伞索、登山索、张帆绳索、射击用弓弦等。图1为迪尼玛绳示意图，表1为迪尼玛电力用绳数据表。
尼龙66，学名“聚酰胺纤维”，以尼龙66制作的绳索具有坚韧、耐磨、耐油、耐水、抗酶菌、相对密度小的优点。缺点是相对绦纶绳柔软性差一点，不耐切割，但是其强度是绦纶绳的3倍。尼龙66普遍用作登山绳，且在航海、传输、军事、体育等方面广泛应用。图2为尼龙66材料绳。
编号公称直径/mm包护套后直径/mm包护套后米重/（g/m）最小破断强力/kN备注1 2 3.5 3.1 3.8 2 3 4.5 6.3 7.6 3 3.5 5.5 9.5 11.4 4 4 6 12.6 15.2 5 4.6 7 15.8 19 6 5 8 19 22.5 7 6 9 28 33.3 8 7 11 38 44.1 9 8 12 47 54.9 10 9 13 60 69.2 11 10 14 75 87.2 12 11 15 95 108.8 13 12 16 108 127 14 13 17 124 145 15 14.5 19 154 179 16 16 20 189 215.6 17 18 22 250 284 18 20 25 295 341 19 21 26 335 382 20 22 27 370 420
3 电力高空作业中软梯存在的问题
在电力高空作业中，使用传统的软梯存在人体失衡的缺点，即攀登时人员会严重倾斜，踩踏时难以用力，使得攀登人员体力极大地耗损，出现安全隐患和高空恐惧，严重影响工作效率。因此，使用传统的软梯作业前需要接受专门的培训，并且在使用过程中需要其他人员的协助，这样才能正常管控这一工具。
传统软梯的长度根据工作内容来选择，110 kV绝缘子检修时使用1.5 m规格的软梯，500 kV线路检修时则需要7 m规格的软梯，等电位带电作业时则需要数十米长的软梯，相应的软梯质量从数十斤至上百多斤不等。沉重的工具需要配备更多的人员和工具，同时在导线上拉扯沉重的软梯时往往会磨损导线，进而产生严重的安全隐患。针对目前高空作业中软梯存在的安全方面的不足、功能单一、质量较重及容易让人产生高空恐惧等缺点，需要改造和开发新型工具，以改善上述缺点。用新材料制作的多功能高空作业软梯，具有安全、多功能、轻便和工作效率高等优点。
4 使用新材料加工制作高空作业“软梯”
在各种新材料中，可选择迪尼玛或尼龙66材料制作高空作业“软梯”。这里选择以Φ10.5尼龙66纤维绳制作一款多功能“软梯”，其材质主要参数为：直径Φ10.5，质量76 g/m，拉力25 kN，延伸比3.2%，柔软性1.1.设计图及成品图如图3所示。
图2 尼龙66材料绳
图3 “软梯”设计图及成品图
高空作业软梯主要用途或功能如下。
4.1 高空作业软梯
主要用途：绳套的铁钩钩住导线，绳套另一头使用紧线器固定在横担上（术语），人员沿绳套的脚踏上、下而参与检修工作。
备注：配置户外式安全带、止坠器、调节扁带、吊物扁带、锁扣等工具。
工具或作业方式的优点（相比传统作业方式）：①安全。人员上下更为稳定（相当于硬梯，简单又省力），避免了高空坠落的安全隐患。②克服传统软梯松摆而导致的高空恐惧，提高了工作效率，弥补了技能的缺失。③轻便、简单和容易携带（相当于软梯质量的1/20）。④可驳接组合增加长度，以适合更大范围的作业（500 kV线路的铁塔横担-导线的空间距离有5 m多，需要5 m多的软梯才能上下工作位置，将软梯带到工作位置时，必须配备100～200 m的绳索、相关的工具和人员，造成工作效率低下）。
4.2 高空任意位置快速固定和作业
主要用途：在垂直上下作业时（例如更换直线绝缘子工作），工作人员沿绳套上下，并且在任意工作位置（使用胸式上升器或止坠器）快速固定绳索，开展悬吊作业。
备注：配置户外式安全带、胸式上升器或止坠器、锁扣等工具。
工具或作业方式的优点（相比传统作业方式）：①快速固定任意位置（在高空作业时可大大提高工作效率）；②悬吊作业（工作方式舒适）；③作业方式安全，克服了高空恐惧，提高了工作效率。
4.3 垂直上下攀登的脚蹬
主要用途：在高处作业时，沿绳索攀登上下，需要踩踏“绳套”上下移动。
备注：配置户外式安全带、胸式上升器或止坠器、手式上升器、锁扣等工具。
工具或作业方式的优点（相比传统作业方式）：①可替代垂直攀登的“脚蹬”工具；②垂直攀登功能可参与高空带电作业。图4为高空作业软梯示意图。
图4 高空作业软梯示意图
4.4 高空作业安全带或后备保护绳
主要用途：在高空作业时充当安全带或后备保护绳，起到安全保护的作用。
备注：配置户外式安全带、止坠器、锁扣等工具。
工具或作业方式的优点（相比传统作业方式）：①作业时，将该“绳套”当作安全带使用（可利用“绳套”的节选择长短，以快速固定工作位置，保护身体平衡）；②在作业时，将该“绳套”当作尾绳使用（可无限伸缩长度，扩大安全保护范围）。图5为高空作业安全带示意图。
图5 高空作业安全带示意图
4.5 临时绑扎绳
主要用途：在作业时可临时发挥绳子的长处，绑扎或固定物体。
备注：配置止坠器、锁扣等工具。
工具或作业方式的优点（相比传统作业方式）：①临时绑扎或固定物体，例如绑扎和收紧物体（需要注意的是，其本身就是绳子，使用止坠器快速固定工具或材料）；②简易挂点或临时传递绳（高空作业中充当吊重物的绳套，短距离传递物品）。
5 结束语
经过一年多的研究及工作实践证明，用新材料制作的高空作业软梯在作业中的效果明显，电力高空作业的安全水平、工作效率、工作质量有了进一步的提升，劳动强度降低。正是体验到新材料软梯的实用性和便利性，一些部门的员工正尝试将新材料软梯用于各自的高空检修工作中。
新材料软梯工具的制作仅仅是新材料应用的一个开端，新材料的安全、轻便、柔软、伸缩性能好、绝缘性能好等优点令人惊异，相信未来基于新材料而研制高空作业工器具的案例将越来越多，使用也越来越普遍。
〔编辑：刘晓芳〕
TH211
A
10.15913/j.cnki.kjycx.2017.19.145
2095－6835（2017）19－0145－03
于建华，助理技能专家，高级技师，广东电网公司级（内训师，职创评审专家），南网级评标专家。
